С «насыщением» высших учебных заведений средствами вычислительной техники, стали актуальными вопросы автоматизации процессов учебной, научной и административной деятельности. Вследствие чего, на рынке информационных технологий появилась масса готовых продуктов, направленных на решение вышеупомянутых задач. Основной чертой этих систем является то, что все автоматизированные рабочие места пользователей построены на базе персональных компьютеров. Учитывая повсеместное распространение мобильных телефонов, наилучшим способом построения рабочих мест пользователей представляется как на базе персональных компьютеров (ПК), так и на базе мобильных устройств (МУ), в том числе мобильных телефонов.
Предлагаемая к рассмотрению информационная система (ИС) «КиберВУЗ» и технология для ее построения, в первую очередь, предназначены для обеспечения информационной поддержки деятельности руководства и преподавателей ВУЗа. Но предполагается так же ориентация данной ИС на студентов.
Проектируемая ИС «КиберВУЗ» должна решать следующий ряд задач:
- автоматизация сбора и хранения результатов экзаменов, зачетов, промежуточных аттестаций;
- автоматизация сбора и хранения данных о посещаемости занятий;
- статистическая обработка вышеупомянутых данных и представление ее в удобной для восприятия форме (например, в виде гистограмм);
- обеспечение оперативной связи студентов с деканатом, а также с преподавателями для консультаций;
- обеспечение возможности быстрого и простого обновления информационных ресурсов;
- реализация навигационной, поисковой и справочной подсистем;
- организация доступа к ИС с МУ, в том числе с мобильных телефонов;
- организация доступа к ИС с ПК посредством глобальной сети Интернет.
Учитывая поставленные задачи, ИС «КиберВУЗ» целесообразно декомпозировать на отдельные, функционально связанные подсистемы, отраженные на рис.1.
Рис.1. Подсистемы ИС «КиберВУЗ»
Ключевыми требованиями при проектировании ИС «КиберВУЗ» являются:
- масштабируемость – гарантирование того, что не придется перестраивать систему по мере роста объема обрабатываемой информации и вычислительных ресурсов;
- переносимость – способность работать на различных аппаратных платформах и операционных системах;
- расширяемость – возможность наращивания функциональных возможностей системы, не выходя за рамки принятой изначально концепции развития и технологической базы;
- высокая степень компонентности – отсутствие необходимости внедрять сразу всю ИС целиком (можно начать с отдельных, наиболее приоритетных направлений);
- безопасность – разграничение доступа, обеспечение надлежащего уровня защиты и конфиденциальности передаваемых данных, высокой надёжности и устойчивости к сбоям;
- наличие дружественного интерфейса, максимально удобного для пользователя.
Предлагается построение ИС «КиберВУЗ» в архитектуре «клиент-сервер». Данная архитектура предполагает наличие в составе ИС выделенного компьютера — сервера. При этом сами данные централизованно накапливаются и хранятся на сервере, к которому, по мере необходимости подключаются клиенты – руководство, сотрудники и студенты ВУЗа. Клиенты не хранят и не обрабатывают информацию. Все необходимые действия в ИС производятся путём запросов, отправляемых клиентами на сервер и ответов, возвращаемых сервером соответствующему клиенту. Имея достаточную мощность и надежность компьютера, выполняющего роль сервера, в качестве клиентов вполне возможно использовать как ПК, так и МУ.
При сосредоточении информации в одном месте гораздо проще обеспечить её защиту от несанкционированного доступа. Для обеспечения защиты информации осуществляется управление правами доступа руководства, сотрудников и студентов ВУЗа к различным подсистемам и базам данных ИС.
Предлагаемая архитектура ИС «КиберВУЗ» представлена на рис. 2. Аппаратная часть сервера ИС размещается на телекоммуникационном узле Интернет-провайдера, что обеспечивает бесперебойный доступ к сети Интернет. Возможно также физическое размещение сервера в помещениях ВУЗа и подключение его к «локальному» Интернет-провайдеру, что, в свою очередь, сократит расходы, но увеличит вероятность появления сбоев в работе ИС.
Предполагается использование свободно распространяемого серверного ПО и СУБД для сервера ИС «КиберВУЗ», что значительно сократит расходы на ее разработку и внедрение. Ниже приведен подробный перечень предполагаемого серверного ПО:
- операционная система Linux;
- WEB-сервер Apache;
- Java-сервер Apache Tomcat;
- СУБД MySQL.
Рис.2. Архитектура ИС «КиберВУЗ»
В качестве клиентов ИС выступают ПК и МУ. Предполагается два принципиально разных механизма доступа к ИС с МУ, которые будут рассмотрены ниже.
Доступ к ИС посредством Java-приложений на МУ
В настоящее время для программирования приложений для МУ в основном применяется платформа Java 2 Micro Edition. Преимущество этой платформы, по сравнению с другими существующими технологиями, заключается в том, что она обеспечивает переносимость приложений между МУ, отличающихся аппаратным и программным обеспечением. Данная переносимость обеспечивается за счет наличия в операционной системе МУ облегченной виртуальной Java-машины, разработанной для ограниченных в аппаратных и программных ресурсах устройств.
Отправка запросов клиентами на сервер и ответов, возвращаемых сервером, обеспечивается взаимодействием клиентского Java-приложения (MIDlet) и серверного Java-апплета (Servlet) по HTTP-протоколу. В качестве инструментального средства для разработки и отладки MIDlet предполагается использовать следующие свободно распространяемые продукты компании Sun Microsystems:
- Java 2 Standard Edition (J2SE) SDK;
- J2ME Wireless Toolkit.
Доступ к ИС посредством WAP-браузеров на МУ
WAP (Wireless Application Protocol) — технология, обеспечивающая просмотр на телефоне WAP-сайтов, реализованных на языке WML (Wireless Markup Language).
Данный механизм доступа подразумевает, что WAP-браузер отправляет запрос на сервер. Ответ в виде WML-страниц, возвращаемый сервером, генерируется при помощи JSP-скриптов (Java Server Pages).
Доступ к ИС посредством WEB-браузеров на ПК
Предлагается использование настольных ПК или ноутбуков в качестве клиентов ИС. Для этого необходимо наличие на ПК подключения к сети Интернет и установленного WEB-браузера. WEB-браузер отправляет запрос на сервер, а ответ в виде HTML-страниц, возвращаемый сервером, генерируется при помощи JSP-скриптов (Java Server Pages).
Для взаимодействия с базой данных MySQL во всех трех вышеописанных случаях используется интерфейс Java DataBase Connectivity (JDBC).
Предлагаемая аппаратная и программная реализация проекта «КиберВУЗ» имеет ограничения в использовании по следующим очевидным причинам:
- Зависимость от емкости аккумуляторных батарей в мобильном телефоне.
- Относительно высокая стоимость услуг мобильной связи с устойчивой тенденцией к снижению.
- Наличие в эксплуатации устаревших моделей телефонов, не поддерживающих как Java-технологии, так и WAP-технологии.
Резюмируя изложенное, возможно выделить основные преимущества ИС «КиберВУЗ» для руководства ВУЗа и, прежде всего, для деканатов:
- оперативный сбор и хранение результатов экзаменов, зачетов, промежуточных аттестаций (отсутствует необходимость в бумажных ведомостях, зачетных книгах, поскольку есть их электронный вариант);
- оперативный сбор и хранение информации посещаемости занятий (отсутствует необходимость в бумажном журнале, поскольку есть его электронный вариант);
- статистическая обработка информации и формирование отчетов успеваемости, посещаемости по факультетам, кафедрам, дисциплинам, группам и студентам;
- снижение временных затрат на принятие управленческих решений за счет их более высокого и оперативного информационного обеспечения;
- повышение престижа ВУЗа;
- возможность функционального расширения ИС за счет добавления подсистемы дистанционного обучения.
Основными преимуществами ИС «КиберВУЗ» для студентов являются:
- оперативное получение информации об учебном процессе в любое время, находясь вне ВУЗа;
- получение допуска на пересдачу экзамена посредством ИС.
В настоящее время обсуждаются вопросы инвестирования проекта. Объем инвестиций по внедрению ИС «КиберВУЗ» составляет порядка 300’000 рублей. В перспективе данная ИС может быть использована в качестве типовой автоматизированной системы для выпуска «коробочной» версии. ИС «КиберВУЗ», учитывая все ее преимущества и функциональность, вполне может составить достойную конкуренцию другим ИС на рынке программных продуктов как для ВУЗов РФ, так и – для ближайшего зарубежья.
Библиографический список
- Буткевич. Е.Л. Пишем программы и игры для сотовых телефонов. – Спб.: Питер, 2006. – 204 с.: ил.
- Пирумян В. Платформа программирования J2ME для портативных устройств. – КУДИЦ-Образ, 2003. – 352 с.