Авторы: Колесников Илья Николаевич, Финогеев Алексей Германович

Рубрика: Технические науки

Опубликовано в Молодой учёный №15 (119) август-1 2016 г.

Дата публикации: 25.07.2016

Статья просмотрена: 22 раза

Библиографическое описание:

Колесников И. Н., Финогеев А. Г. Интегрированный комплекс инструментальных средств для контроля обучаемых в образовательных учреждениях // Молодой ученый. — 2016. — №15. — С. 185-187.



В статье рассматриваются вопросы разработки комплекса программно-инструментальных средств мониторинга различных аспектов образовательного процесса в школьном учреждении. Беспроводные технологии сотовой связи и стандартов Wi-Fi позволяют контролировать события и ситуации образовательного и воспитательного характера с помощью мобильных приложений, которые передают данные о действиях учащихся по беспроводным каналам связи как на обработку в серверную компоненту системы, так и на мобильные средства связи заинтересованных лиц (учителей, родителей, администрации). Основной задачей является интеграция всех данных от различных информационных источников и программных систем, используемых в школе. Мобильные средства связи регистрируются в информационно-образовательном школьном пространстве, для контроля местонахождения учащихся, различных событий и для финансового контроля расходом учеников со стороны родителей посредством виртуальных электронных кошельков. Предложена структура комплекса инструментальных средств, определены его основные части и функционал.

Ключевые слова: информационно-образовательная среда, школьное образование мониторинг, контроль образовательного процесса, геопозиционирование, финансовый контроль, инструментальный комплекс

Создание единой информационно-образовательной среды для обеспечения процесса обучения в школах включает разработку подсистему контроля учащихся. Развитие технологий беспроводной связи привело к тому, что в настоящее время практически у всех учеников в школах имеются мобильные средства связи. Наличие сотовых телефонов позволяет контролировать различные процессы образовательного и воспитательного характера с помощью мобильных приложений, которые передают данные о действиях учащихся по беспроводным каналам связи в серверную компоненту системы дистанционного контроля. Помимо мобильных приложений инструментальный комплекс включает серверные средства для сбора данных и мониторинга различных аспектов образовательного процесса в школьном учреждении. Основной целью функционирования серверной компоненты является интеграция всех данных от различных информационных источников и программных систем для контроля поведения учащихся в школе. Серверная часть системы включает:

− Подсистему геопозиционирования и локализации мобильных средств связи учеников для контроля их местонахождения во время образовательного процесса с возможностью оперативного оповещения школьной администрации и родителей о недопустимом поведении и местоположении,

− Web-сервер и Web сайт в виде социальной школьной сети для ведения личных страниц школьников с возможностью обратной связи с родителями, учителями, психологами, администрацией и другими заинтересованными лицами,

− Подсистему мониторинга финансового состояния с возможностью ведения электронных кошельков школьников посредством мобильного приложения, пополнения кошельков родителями, списания данных средств при расходах в школе (расходы на питание, канцтовары, сборы на мероприятия и т. п.), контролем расходов родителями в удаленном режиме и т. д,

− Подсистема «Электронный дневник» школьника с возможностью оперативного оповещения родителей и других заинтересованных лиц о текущей успеваемости и дисциплине, результатах промежуточного и итогового контроля и т. п.,

− Базу персональных данных школьников и их родителей,

− Подсистему защиты персональных данных и электронных кошельков от несанкционированного доступа.

Данный набор основных компонент системы контроля позволит вести непрерывный мониторинг поведения и финансового состояния учеников в школах через использование мобильных средств связи.

Методы разработки автоматизированной системы контроля.

Для синхронизации работы мобильных приложений и серверной части системы контроля необходимо регистрировать и контролировать смартфоны учащихся в информационном пространстве школы при помощи точек доступа Wi-Fi. Регистрация и идентификация смартфонов выполняется через MAC адреса Wi-Fi модулей.

Предполагается, что пополнение электронных кошельков школьников будет производиться родителями учеников по факту расхода денежных средств. В течение учебного дня у каждого ученика образуется «виртуальный долг», с установленным по согласованию с школьной администрацией ограничением по максимальному размеру, а в конце учебного дня на мобильные средства связи родителей подсистема оповещения передает счета на оплату. Таким образом, школьники не имеют реальных денег и не используют, внедряемую сегодня в ряде школ систему карточной оплаты, которая требует установки и обслуживания дорогостоящих терминалов оплаты. Также решаются проблемы, связанные с потерей и кражей карт. Для обеспечения безопасности транзакционных операций с использованием смартфонов предлагается использовать биометрический считыватель отпечатков пальцев, который может быть реализован посредством мобильного приложения или в виде отдельного устройства сравнительно небольшой стоимости (до 1000 рублей).

В настоящее время уже создан ряд известных подсистемы для реализации разрабатываемого функционала, которые предлагается интегрировать в комплексную систему контроля. В частности к ним относятся подсистемы: «Дневник.ру», «netfolio.ru» [1], подсистемы геолокации «AUTOLIS» и «2ip.ru» [2], подсистема «Электронная школа» [3] и т. п. В разрабатываемой системе предлагается объединить часть вышеперечисленных компонент для использования в учебных учреждениях.

Основная проблема комплексирования данных компонент связана с интеграцией разнородных данных, представленных в проприетарных базах данных в единую информационную среду [4]. Для решения задачи разрабатывается специальная подсистема интеграции данных. Подсистема обеспечивает интеграцию на физическом, логическом и семантическом уровне. Интеграция данных на физическом уровне является наиболее простой задачей и сводится к конверсии данных из различных интегрируемых подсистем в единый формат физического представления. Интеграция на логическом уровне предусматривает возможность доступа к данным, содержащимся в базах данных подсистем, в терминах единой глобальной схемы данных информационно-образовательного пространства, которая описывает их совместное представление с учетом структурных и, возможно, поведенческих (при использовании объектных моделей) свойств данных. Поддержку единого представления данных с учетом их семантических свойств в контексте единой онтологии предметной области обеспечивает интеграция данных на семантическом уровне.

Разработка комплексной системы требует решения следующих задач, состав которых зависит от требований к ней и используемого подхода:

− Разработки архитектуры системы интеграции данных.

− Создания интегрирующей модели данных, являющейся основой единого пользовательского интерфейса в системе интеграции.

− Разработки методов отображения моделей данных и построение отображений в интегрирующую модель для конкретных моделей, поддерживаемых отдельными источниками данных.

− Интеграция метаданных для используемых в системе источников данных из разных компонент.

− Преодоление неоднородности источников данных.

− Разработка механизмов семантической интеграции источников данных из разных компонент.

Общая структура комплексной системы контроля приведена на рисунке 1.

Рис. 1. Структура комплексной системы контроля

Преимуществами комплексной системы контроля являются:

− комплексирование уже разработанных и апробированных подсистем и результатов контроля данных в едином информационно-образовательном пространстве,

− обеспечение дистанционного доступа к серверным компонентам и результатам мониторинга и контроля учащихся (данным успеваемости, геолокации, дисциплинарным и финансовым данным) с мобильных приложений, устанавливаемых на смартфоны заинтересованных лиц,

− реализация доступа к требуемой информации посредством единого унифицированного пользовательского Web-интерфейса.

− публикация портфолио учащихся на личных страницах, данных и результатов контроля посредством веб-сервиса в виде социальной школьной сети с возможностью разграничением доступа согласно групповым политикам безопасности.

Литература:

  1. Netfolio. [Электронный ресурс] — Режим доступа: https:// netfolio.ru / (дата обращения: 09.05.2016).
  2. 2ip. [Электронный ресурс] — Режим доступа: https://2ip.ru / (дата обращения: 09.05.2016).
  3. Росоператор (компания). [Электронный ресурс] — Режим доступа: http://www.rosoperator.ru/ (дата обращения: 09.05.2016).
  4. Когаловский М. Р. Методы интеграции данных в информационных системах / Когаловский М. Р. — М.: Институт проблем рынка РАН, 2010. — 2 с.: ил.
Основные термины (генерируются автоматически): системы контроля, образовательного процесса, мобильные средства связи, электронных кошельков, мобильных приложений, мобильных средств связи, электронных кошельков школьников, аспектов образовательного процесса, беспроводным каналам связи, комплексной системы контроля, различных аспектов образовательного, серверную компоненту системы, возможностью оперативного оповещения, интеграции данных, базах данных, помощью мобильных приложений, персональных данных, источников данных, мониторинга различных аспектов, различных информационных источников.

Обсуждение

Социальные комментарии Cackle
Задать вопрос