Разработка информационной образовательной системы ВУЗа на платформе IBM WebSphere - подсистема 'Аттестация'

Разработка информационной образовательной системы ВУЗа на платформе IBM WebSphere - подсистема 'Аттестация'

Содержание

Введение

. Формирование требований к подсистеме генерации тестовых заданий в открытой системе дистанционного образования

. Анализ предметной области

.1 Описание потоков данных

.2 Входные данные

.3 Выходные данные

.4 Проектирование диаграммы потоков данных

. Проектирование подсистемы генерации тестовых заданий в открытой системе дистанционного обучения

.1 Определение архитектуры подсистемы

.2 Проектирование интерфейса подсистемы

. Программная реализация подсистемы

.1 Первичная настройка входа в портал

.2 Выбор средств реализации подсистемы

.3 Реализация пользовательского интерфейса

.4 Руководство пользователя

. Тестирование подсистемы

Заключение

Список литературы

Приложение А. Диаграмма потоков данных

Приложение Б. Диаграмма вариантов использования

Введение

Современная жизнь немыслима без эффективного обучения. Все люди индивидуальны и уникальны. Для одних очная система обучения даёт больший поток знаний, т.к. эти люди предрасположены психически к данной системе, другие же не могут усвоить ничего, т.к. к примеру не могут подстроиться под расписание учебного заведения, не могут продолжительное время находиться в одном помещении, и т.д.; или же уже обучаются в другом учебном заведении на очной\заочной форме или формах.

Идея учиться у других на расстоянии далеко не нова. Некоторые ученые утверждают, что священные послания Святого Павла, рассылаемые по храмам, служат иллюстрацией отдельных ключевых положений дистанционного образования. В 1840 году Исаак Питман (Isaac Pitman) посредством почтовых отправлений начал обучать стенографии студентов в Объединенном Королевстве, став, таким образом, родоначальником первого дистанционного образовательного курса. В 50-е годы XIX века в Германии Густав Лангеншайдт (Gustav Langenscheidt) опубликовал свои Leh rbriefe(букв. «обучающие письма») в качестве самоучителя по языку для взрослых. Возможность получать высшее образование на расстоянии появилась в 1836 году, когда в Объединенном Королевстве был основан Лондонский Университет (University of London). Студентам, обучавшимся в аккредитованных учебных заведениях, было разрешено сдавать экзамены, проводимые Университетом. Начиная с 1858 года, эти экзамены стали открытыми для кандидатов со всего света, вне зависимости от того, где и каким образом они получали образование. Подобное положение дел привело к возникновению ряда колледжей, предлагавших курсы обучения по почте в соответствии с университетской программой. В 70-е годы XIX века в Америке также был предпринят ряд шагов по организации дистанционного обучения. Так, в 1873 году Анна Элиот Тикнор (Anna Eliot Ticknor) создала систему обучения по почте для женщин под названием Общество Тикнор (Ticknor’s Society), взяв за основу английскую программу «Общество поддержки домашнего обучения» («Society for the Encouragement of Home Study»). В 1874 году программу обучения по почте предложил Университет штата Иллинойс (Illinois State University). В Пенсильвании ежедневная газета под названием «Колъери Инжиниэ» стала публиковать учебные материалы, направленные на улучшение техники горных разработок и предотвращение несчастных случаев на рудниках. Эти публикации пользовались таким огромным успехом, что в 1891 году был разработан самостоятельный курс, послуживший моделью для программ обучения по почте различным предметам. Вильям Рейни Харпер (William Rainey Harper), считающийся в Америке «отцом обучения по почте» (Mackenzie and Christensen, 1971, стр. 7), в 1892 году учредил первое университетское отделение дистанционного обучения в Университете Чикаго (University of Chicago), начав экспериментировать с внеклассным преподаванием в Баптистской теологической семинарии. В 1906 году преподавание по почте было введено в Университете штата Висконсин (University of Wisconsin). Довольно рано дистанционное обучение появилось в Австралии. В 1911 году начали свою работу курсы вузовского уровня в Квинслендском университете (University of Queensland) в Брисбене. В 1914 году было организовано обучение по почте по программе начальной школы детей, живущих в отдалении от обычных школ. Студенты педагогического колледжа в Мельбурне проводили свои уроки, используя почту. Подобная практика вскоре распространилась на средние школы и технические училища. Аналогичные системы для школьников стали использоваться в Канаде и Новой Зеландии. В 1938 году в Виктории (Британская Колумбия, Канада) состоялся первый съезд Международного Совета по образованию по почте (International Council for Correspondence Education). После революции 1917 года дистанционное образование стало развиваться в России. Здесь предлагались различные курсы на самых разных уровнях. В Советском Союзе была разработана особая, «консультационная» модель дистанционного образования, название которой буквально означало «образование без визуального контакта» (заочное образование). К 60-м годам XX столетия в СССР имелось 11 заочных университетов и множество заочных факультетов в традиционных высших учебных заведениях. После Второй мировой войны примеру СССР последовали другие страны Центральной и Восточной Европы. Что касается Западной Европы, то в 1939 году во Франции для обучения по почте детей, лишенных возможности посещать школу, был создан Государственный центр дистанционного обучения (Centre National d’Enseignement a Distance, CNED). В настоящее время этот центр стал крупнейшим учебным заведением дистанционного образования в Европе. В 1946 году на дистанционные формы обучения перешел Южноафриканский университет (University of South Africa, UNISA). Огромное влияние на систему дистанционного образования оказало основание в 1969 году Открытого университета Великобритании (Open University of the United Kingdom, UKOU): учебные заведения, ведущие обучение на расстоянии, появились в целом ряде стран преимущественно Европы и Азии. Среди них Universidad Nacional de Educacion a Distancia (UNED) в Испании (1972), Allama Iqbal Open University (AIOU) в Пакистане (1974), Sukhothai Thammathirat Open University (STOU) в Тайланде (1978), Корейский государственный открытый университет (Korea National Open University, KNOU) (1982), Universitas Terbuka (UT) в Индонезии (1984) и Государственный открытый университет им. Индиры Ганди (Indira Gandhi National Open University, IGNOU) в Индии (1985). В Китае взамен закрытых в период культурной революции традиционных высших учебных заведений в 1979 году была создана Национальная сеть радио и телевизионных университетов (Central Radio and TV University, CRTVU). Обучение здесь организовано с использованием спутникового вещания и телевизионных университетов в провинции. История обучения по почте и дистанционного образования наглядно демонстрирует наличие ряда устойчивых характеристик данной формы обучения. Дистанционное образование предоставляет весь спектр уровней подготовки от начального до высшего образования и нацелено на людей разных возрастов: от маленьких детей до людей зрелого возраста. Круг преподаваемых дисциплин необычайно широк: от стенографии или горного дела до общего образования. Применяемые методы не менее разнообразны и включают переписку, использование печатной продукции, радио и телевидение, практические семинары и открытые экзамены. Системы дистанционного образования организованы как в развитых, так и в развивающихся странах, как в больших странах, так и в маленьких. Проблемы, социальные и исторические потрясения, повлекшие появление этих систем, различны: территориально рассредоточенное или перемещенное население, империализм и независимость, войны и революции, индустриализация. В новом тысячелетии по мере продвижения человечества к информационному обществу дистанционное образование станет играть все более значимую роль, демонстрируя свою гибкость и разнообразие форм.

Одной из систем дистанционного обучения является пакет программного обеспечения семейства Lotus WebSphere фирмы IBM, который состоит из следующих продуктов:

WebSphere Application Server Network DeploymentGetting

WebSphere Portal Server

WebSphere Workplace Collaborative LearningPortal - это инфраструктура, включающая сервер запуска, сервисы, инструментальные средства и другие возможности, позволяющая интегрировать ваше предприятие в единый настраиваемый интерфейс, называемый порталом. Она позволяет вам комбинировать приложения и содержимое в единообразное представление, доступ к которому ваши пользователи могут получать, используя широкое многообразие различных устройств. Вы можете настраивать портал, основываясь на ролях пользователей или задачах, требованиях безопасности, параметрах устройств, персональных предпочтениях и административных установочных параметрах. Вы также можете определять поток работ для поддержки вашего бизнес-процесса.Collaborative Learning помогает оптимизировать обучение, ресурсы и учебные материалы в обычных классах и на электронных курсах. Workplace Collaborative Learning - это открытая, масштабируемая полнофункциональная система управления обучением, реализующая разнообразные возможности обучения групп студентов независимо от их нахождения, а также учет их работы и оценок. Workplace Collaborative Learning включает всю функциональность Lotus LMS, расширенную добавлением UI студента на базе портлета, новыми функциями, поддержкой среды Lotus Workplace и каталогом, поиск по которому позволяет пользователям быстро получить доступ к нужной информации, повысить продуктивность и решить задачи, необходимые для выполнения работы.

.       
Формирование требований к подсистеме «Аттестация»

Прежде чем приступить к формированию требований к подсистеме, необходимо определить ее функциональное предназначение и область применения, а также перечень решаемых задач. По функциональному предназначению данная подсистема предназначена для ведения учета посещаемости студентов и предоставлением этой статистики преподавателям, студентам и другим заинтересованным лицам. Визуально это можно представить на диаграмме вариантов использования (Приложение Б). Что же касается области применения подсистемы, то к таковой можно отнести все области образования, где применяется система аттестации студентов. Рассматривая, непосредственно, перечень решаемых задач, можно сформировать и требования, которым должна соответствовать подсистема.

Основные требования, предъявляемые к подсистеме, включают в себя:

а) Минимальная затрата ресурсов при вводе, модификации и просмотре данных. Пользователь должен выполнять только необходимую работу. Должны исключаться одинаковые действия.

б) Максимальное взаимодействие программы и пользователя. Система должна полностью поддерживать пользователя. Он не должен заниматься поиском информации. Вся необходимая информация должна быть собрана на одном экране. Выводимая информация не должна требовать интерпретации или перекодировки.

в) Минимальный объём оперативной памяти пользователя. От пользователя требуется, чтобы он занимал минимум информации.

В процессе написания курсового проекта должна быть разработана подсистема, способная выдавать сведения об аттестации студентов.WebSphere Portal предоставляет единую точку доступа к приложениям, контенту, процессам и пользователям в рамках вашей сети. Для того, чтобы реализовать эти возможности, в состав WebSphere Portal включены разнообразные полезные функции. IBM WebSphere Portal позволяет создавать настраиваемые порталы для ваших сотрудников, бизнес-партнеров и заказчиков. Реализованная в этом продукте архитектура поддерживает унифицированную точку доступа к внутренним и внешним Web-приложениям, а также доступ через портал к другим унаследованным приложениям. В результате, пользователи могут зарегистрироваться в портале и получить доступ к индивидуализированным Web-страницам.

Персонализированная единая точка доступа ко всем ресурсам позволяет уменьшить перегрузки, связанные с обработкой информации, повысить быстродействие и повысить коэффициент использования Web-сайтов. Кроме того, порталы предоставляют большое число дополнительных преимуществ - они поддерживают такие полезные функции, как обеспечение безопасности, поиск, коллективную работу, управление и просмотр документов, а также поток операций (документооборот).

Портал предлагает интегрированный контент и приложения, а также унифицированные рабочие места для коллективной работы. В действительности, порталы являются следующим поколением систем рабочего стола, предоставляя через Web доступ к приложениям электронного бизнеса для всех типов клиентских устройств. Решение IBM WebSphere Portal было создано с целью достижения следующего набора фундаментальных бизнес-задач:

·   единая точка доступа ко всем ресурсам, связанным с доменом портала;

·        персонализированное взаимодействие со службами портала;

·        объединенный доступ к сотням типов агрегированных и упорядоченных данных и к репозитариям;

·        технологии коллективной работы, позволяющие объединить усилия специалистов;

·        интеграция с приложениями, документами и системами потока операций.

2.      Анализ предметной области

2.1    Описание потоков данных

Построение диаграммы потоков данных сводится в два этапа. На первом этапе, мы постараемся максимально подробно описать потоки данных, которые передаются от источника к приемнику, процессы, преобразующие входные потоки в выходные, накопители данных (хранилища) и объектов, являющихся источниками и приемниками информации (внешние сущности). А затем, на основе этого описания, построим диаграмму потоков данных.

Входными данными является содержимое портлета, а именно страница, содержащая таблицу с данными по аттестации студента. Сам портлет не будет подвержен никакой обработке и не изменит своего содержания. Мы лишь считаем все его содержимое, относящиеся к данным по аттестации, во временное хранилище, и в дальнейшем будем работать именно с этим хранилищем.

После получения тестовых заданий на соответствие, оператор может корректировать пакет, путём внесения изменений в саму таблицу, если позволяет уровень доступа к данным, либо осуществить простой просмотр данных.

После корректировки таблицы (при наличии данной возможности), оператор может просмотреть ее и сохранить их.

Выходными данными является конечный вариант таблицы.

2.2 Входные данные

Входными данными является содержимое портлета, а именно страница, содержащая таблицу с данными по аттестации студента.

.3 Выходные данные

Выходными данными является конечный вариант таблицы.

.4 Построение диаграммы потоков данных

Описав потоки данных, процессы, хранилища данных и объектов, мы можем построить диаграмму потоков данных (приложение A).

3.      Проектирование подсистемы генерации тестовых заданий в открытой системе дистанционного обучения

.1      Определение архитектуры

Разрабатываемая подсистема используется для ознакомления студентов и иных заинтересованных лиц с данными об аттестации учащихся.

Для развёртывания информационно-образовательной системы вуза на платформе IBM WebSphere «Университет» необходимы следующие продукты:

WebSphere Application Server Network DeploymentGetting

WebSphere Portal Server

WebSphere Workplace Collaborative Learning

IBM Rational Application Developer

WebSphere Application Server Network DeploymentGetting - базовая основа системы, через которую осуществляется взаимодействие портала с операционной системой компьютера.Portal Server - сервер портала, обеспечивает внешний вид, интерфейс взаимодействия пользователя с порталом, имеет встроенную функцию администрирования портала.Workplace Collaborative Learning - пакет специальных портлетов и правил который устанавливается поверх WebSphere Portal Server и служит для реализации дистанционного обучения студентов.

IBM Rational Application Developer - среда разработки java-приложений, портлетов, веб-модулей. С помощью данного продукта будет реализована информационно-образовательная система вуза на платформе IBM WebSphere..

3.2    Проектирование интерфейса подсистемы

Модель содержимого позволяет продумать структуру и общую организацию интерфейса без необходимости рисования картинок и выбора конкретных элементов GUI.

Рис. 1.Модель абстрактного содержимого главного окна.

Рассчитаем сущностностную эффективность - показатель того, насколько данный интерфейс близок к идеалу, выраженному сущностной моделью use case. Сущностная эффективность измеряется отношением длины сущностного описания к длине воплощенного сценария, т.е.

Для главного окна:

СЭ=100*(2/3)=66.666сущн = 2 (выбрать группу, просмотреть результаты).реальн = 3 (выбрать группу, найти необходимого студента, проверить информацию по аттестации).

4.      Программная реализация подсистемы

.1 Первичная настройка входа в портал

) Вариант входа в портал сразу же после установки

) Выбрать «Администрирование» из выпадающего меню «Запуск»

) «Портлеты» в категории «Управление портлетами»

) «Найти: вход в систему», нажать «Поиск»

) Нажать «Настроить портлет»

6) Нажать «Изменить параметр» в строке «ShowSignupLinks»

) Задать в строке «Значение» параметр - no

) Сообщение об успешном изменении параметров портлета

9) Перейти к управлению страницами

) Зайдя в корневой узел выбрать страницу с именем «Домашняя страница»

) Отключить страницу «Приветствие» нажав на «Активна» в столбце «Состояние»

12) Отключить страницу «Начало работы» нажав на «Активна» в столбце «Состояние»

) Зайти в корневой узел для проверки активности страницы «Домашняя страница»

) Нажать на «Создать страницу»

15) Задать имя страницы

) Страница создана. Нажать на «Изменить макет»

) Страница добавления портлетов

18) Набрать в поле «Найти» значение «вход» и нажать «Поиск»

) Выбрать портлет «Вход в систему» и нажать «Ок»

) Окно добавления портлетов с сообщением об успешном добавлении портлета

) Нажать «Выход из системы»

22) Изменённый вход в систему

) Измененная страница приветствия

.2 Выбор средств реализации подсистемы

Для разработки подсистемы генерации тестовых заданий использовался язык HTML. HTML создавался как язык для обмена научной и технической документацией, пригодный для использования людьми, не являющимися специалистами в области вёрстки. HTML успешно справлялся с проблемой сложности SGML путём определения небольшого набора структурных и семантических элементов (размечаемых «тегами»), служащих для создания относительно простых, но красиво оформленных документов. Помимо упрощения структуры документа, в HTML внесена поддержка гипертекста. Мультимедийные возможности были добавлены позже. Изначально язык HTML был задуман и создан как средство структурирования и форматирования документов без их привязки к средствам воспроизведения (отображения). В идеале, текст с разметкой HTML должен был без стилистических и структурных искажений воспроизводиться на оборудовании с различной технической оснащённостью (цветной экран современного компьютера, монохромный экран органайзера, ограниченный по размерам экран мобильного телефона или устройства и программы голосового воспроизведения текстов).

.3 Реализация пользовательского интерфейса

Пользовательский интерфейс имеет одну главную форму.

Первое что нам нужно сделать - создать новый компонент, который будет хранить таблицу с данными об аттестации. Таких компонентов нам потребуется несколько, на каждую группу в последствии будет создаваться отдельный компонент.

Рис. 1. Панель «Создать»

После выбора необходимого нам компонента, который в последствии будет подключен на основной странице, открывается страница свойств. В отрывшейся странице задаем требуемые параметры и оформляем интерфейс в соответствии с требованиями.

Рис. 2. Создание интерфейса

Так же нам необходимо создать шаблон представления, в котором будут содержаться информация о том, как будут располагаться компоненты на основной странице.

Рис. 3. Создание шаблона представления.

В открывшемся окне задаем требуемые параметры и посредством HTML кода задаем расположение компонентов.

В нашем случае для информативности и минимизации интерфейса у нас таблицы с данными об аттестации по требованию будут располагаься одна под другой.

Рис. 4. Параметры представления.

Рис. 5. Конечный вариант главной формы.

.4 Руководство пользователя

Рис. 6. Создание страницы

Затем задать нужные параметры и выбрать контекст содержимого

Рис. 7. Задание параметров страницы

После подтверждения нам предоставляют выбрать макет страницы

Рис. 8. Выбор макета

После чего необходимо выбрать содержимое, которое будет отображаться на странице.

Рис. 9. Задание параметров отображения содержимого

Рис. 10. Выбор отображаемых на странице материалов

5.      Тестирование подсистемы

Для проверки работоспособности программы осуществим тестовый просмотр страницы с результатами аттестации.

Рис. 11. Тестовый просмотр страницы

Мы задали параметрами содержимого страницы вывести списки об аттестации студентов двух групп.

В процессе тестирования подсистемы выяснилось, что она полностью соответствует тем требованиям, которые предъявлялись к ней в процессе моделирования и разработки.

информационный образовательный вуз аттестация

Заключение

В процессе написания курсового проекта была разработана подсистема для работы с данными об аттестации студентов. Основная функция, которой состоит в предоставлении информации заинтересованным лицам.

В настоящее время на выяснение данных об аттестации может тратятся значительное время и силы, но внедрение подобных подсистем может значительно облегчить усилия по поиску информации об аттестации и ее хранении.

Принцип функционирования подсистемы «Аттестация» состоит в выводе данных об аттестации студентов по месяцам. Также данная подсистема снижает затраты прилагаемых усилий по поиску информации об аттестации заинтересованными в ней лицами. Также возможно использование данной подсистемы в системах дистанционного обучения и любых других системах обучения, в которых используется система аттестаций.

Приложение А. Диаграмма потоков данных

Приложение Б. Диаграмма вариантов использования