Детализация структуры профиля на уровне приложений

Анализ моделей образовательных БП позволяет определить типовые системные компоненты ИОС, обеспечивающие их поддержку. Такими компонентами являются приложения, информационные хранилища, ресурсы и инструменты их разработки. Модели данного уровня представляют:

архитектуру ИОС;
функции и общесистемные характеристики типовых компонентов, рассматриваемых в целостном качестве;
пользовательский интерфейс приложений и ресурсов;
требования, направленные на обеспечение технологичности процессов и инструментов разработки типовых компонентов.

В открытой ИОС компоненты взаимодействуют друг с другом, пользователями и внешними системами на основе открытых интерфейсов. Подобное взаимодействие, реализуемое средствами телекоммуникационных технологий, формирует распределенную систему ИОС, которая может рассматриваться как единая (но не единственная) ИОС.

Учитывая возможности логической интеграции открытых ИОС, при их анализе целесообразно остановиться на минимальном уровне агрегации, выбрав ИОС с границами наименьшего охвата. Такими границами обладает ИОС организации, ведущей образовательную деятельность, – корпоративная ИОС. В ней выделяются 6 типовых компонентов:

портал;
автоматизированная система управления образовательным учреждением (корпоративная информационная система – КИС);
СУУП;
каталог ИР;
хранилище ИР (ОО) для электронного обучения;
электронная библиотека (ЭБ) и автоматизированная информационно-библиотечная система (АИБС).

Перечисленные компоненты отражают не физическую, а концептуальную декомпозицию ИОС. Они представляют типовые наборы функциональных возможностей, реализуемых взаимосвязанными приложениями ИОС, и сопряженные с ними массивы ИР.

Единственным обязательным системным компонентом ИОС является портал. Он служит точкой входа пользователей в ИОС и играет роль функционально-информационного навигатора по среде, предоставляя доступ к ее компонентам в соответствии с правами, которыми наделены различные категории пользователей. Главное отличие портала от традиционной информационной системы WWW (web-сайта) заключается том, что он выступает в качестве инфраструктуры для реализации и взаимодействия разнообразных БП, а не только средства информационно-справочного обеспечения.

Примерный перечень групп моделей для уровня прикладных сервисов приведен ниже. В скобках после названий некоторых групп уточнены относящиеся к ним вопросы.

Метаданные для ИР сферы образования (в том числе основные словари и классификаторы, способы описания доступности ИР).
Дистрибутивные пакеты ИР (в том числе агрегация и дезагрегация модульных ИР).
Модели компетенции и управление компетенцией.
Представление информации об учащихся (в том числе модель электронного портфеля достижений, модель профиля учащегося, способы описания пользовательских предпочтений и ограничений по доступности ИР).
Модели навигации и методы управления навигацией по контенту.
Сервисы управления учебным процессом.
Сервисы, поддерживающие учебное взаимодействие в ИОС.
Взаимодействие СУУП с СИ и клиентскими компонентами (в том числе методы обмена ОО информацией о состоянии моделируемых сущностей).
Модели учебного контента (в том числе модели тестовых заданий, методы компьютерного тестирования, сервисы управления контентом).
Хранение и доступ к ИР (сервисы цифровых хранилищ ИР).
Сервисы КИС образовательного учреждения.
Взаимодействие СУУП и КИС.
Каталогизация, систематизация и поиск ИР (в том числе модель представления словарей и классификаторов, каталогизация ИР, методы поиска ИР, обмен списками ИР).
Сервисы АИБС и ЭБ (в том числе информационный обмен между ЭБ, взаимодействие ЭБ с каталогами и хранилищами ИР для электронного обучения).
Идентификация информационных объектов для сферы образования.
Модели учебной деятельности.
Взаимодействие с моделями изучаемых сущностей.

Данный перечень покрывает интерфейсы, определенные на уровне приложений в разд. 9.2, и множество прикладных сервисов, выделенных в IAF [13].

Примеры детализации структуры групп моделей "Метаданные для ИР сферы образования" и "Дистрибутивные пакеты ИР" представлены на рис. 32 и 33.

Рис. 32. Структура группы моделей "Метаданные для ИР сферы образования"

Для уменьшения числа стрелок и повышения наглядности первой диаграммы в ней выделены две локальные (т.е.

Это обусловливает существенно более широкий спектр воплощаемых в нем сервисов. К числу общих портальных сервисов относятся аутентификация и авторизация, публикация новостей и объявлений, электронная почта, поиск и обеспечение доступа к ИР, телеконференция, аннотирование и обсуждение публикаций, рассылка информации, настройка виртуального рабочего кабинета, ведение сетевых ИР, совместная работа с ИР, проведение опросов и др. Состав специальных сервисов зависит от содержания деятельности, для поддержки которой предназначен портал. В рамках портала также реализуется система управления контентом.

КИС служит интегрированным средством автоматизации управления образовательным учреждением. Поддерживаемые ею БП называют административными. Подсистемы КИС обеспечивают учет и планирование различных аспектов деятельности организации, учет материально-технических и кадровых ресурсов, управление документооборотом, учет и управление финансовыми ресурсами, формирование отчетных документов, оперативный анализ результатов деятельности и др. Информация в КИС хранится в административных БД.

Управление процессами электронного обучения осуществляет СУУП. Ее функциональные возможности были охарактеризованы в разд. 6.1. Она обеспечивает поддержку БП 2.1–2.6, выделенных при детализации структуры вышележащего уровня профиля (см. разд. 9.1). БД СУУП содержит информацию, формируемую и используемую в рамках администрирования учебного процесса: сведения об учащихся и учебных группах, учебные планы и графики учебного процесса, задания для учащихся, сведения о выполнении заданий (результатах работы учащихся).

В состав СУУП входит система управления контентом, предназначенная для поиска и выбора ОО и формирования из них модульных ИР, рассчитанных на конкретные образовательные потребности и условия применения. В сопряжении с СУУП может функционировать репозиторий компетенции, содержащий базу унифицированных определений единиц компетенции, используемых при спецификации требований к исходной подготовленности учащихся, целей обучения и педагогического назначения ИР.

Для учета и систематизации ИР, создаваемых и применяемых в ИОС, служит каталог. Его ядром является база метаданных ИР, представленных на основе стандартной модели (например, LOM). Сами ИР могут храниться как в данной ИОС, так и вне ее, а также распространяться на переносных информационных носителях.

Каталог реализуется как самостоятельная информационная система либо как модуль в составе портала. Ведение каталога и поиск в нем обеспечивает система управления каталогом. ИОС может включать множество взаимодействующих каталогов.

ИР для электронного обучения размещаются в хранилище (цифровом репозитории ОО). Эти ИР могут использоваться СУУП, относящейся к данной ИОС, и внешними системами. В свою очередь, СУУП может обращаться как к "своему" хранилищу, так и к репозиториям из других ИОС.

Метаданные ИР, содержащихся в хранилище, представляются в каталоге, который входит в него в качестве подсистемы. Ведение хранилища, поиск в нем и администрирование доступа к ИР обеспечивает система управления хранилищем.

Системы управления каталогом и хранилищем способны выполнять запросы внешних программных средств на поиск метаданных ИР и получение прав доступа к ресурсам.

Важными элементами информационной инфраструктуры образовательного учреждения являются АИБС и ЭБ. АИБС автоматизирует БП традиционной библиотеки и служит системой управления ЭБ.

Формальное сопоставление функциональных возможностей АИБС и ЭБ, с одной стороны, и каталога и хранилища ИР, с другой, показывает, что они имеют много общего. В то же время БП, на поддержку которых ориентированы данные компоненты ИОС, существенно отличаются. Исторически технологии информационно-библиотечных систем и технологии Интернет-каталогов и хранилищ ИР для электронного обучения развивались параллельно и в значительной степени обособленно друг от друга. В частности, в ЭБ и цифровых репозиториях ОО используются разные модели метаданных и способы пакетирования ИР. По этим причинам соответствующие компоненты представлены в рамках рассматриваемого уровня профиля в самостоятельном качестве и не могут быть объединены.

Согласование лежащих в их основе моделей – актуальная задача.

Конкретная ИОС не обязательно включает все выделенные выше типовые компоненты. Неотъемлемым звеном ИОС является только портал. Состав прочих компонентов зависит от содержания и способов организации образовательной деятельности, на которую рассчитана ИОС. Например, СУУП не входит в ИОС учреждения, не ведущего электронного обучения. Если это учреждение также не предоставляет услуг доступа к ОО, то в ее ИОС отсутствует репозиторий ОО.

Взаимодействие 6 типовых системных компонентов ИОС между собой обеспечивают 15 интерфейсов (рис. 29). Краткая характеристика содержания подобного взаимодействия дана в табл. 4.

Интерфейсы между однотипными компонентами ИОС удобно рассмотреть в рамках анализа отношений ИОС с внешними системами. За пределами корпоративной ИОС функционируют те же типовые компоненты, ассоциируемые с другими ИОС. Кроме них целесообразно выделить в самостоятельном качестве поисковых агентов, репозиторий компетенции и службу регистрации ИР.

Рис. 29. Структура ИОС на уровне приложений: интерфейсы между типовыми системными компонентами ИОС

Таблица 4. Взаимодействие типовых системных компонентов ИОС

Взаимодействующие компоненты Примерное содержание взаимодействия

1. Портал	2. КИС	Управление доступом к (2). Публикация в (1) информации из (2). Получение из (2) данных о полномочиях пользователей ИОС. Фиксация в БД (2) информации о БП, выполняемых с помощью сервисов (1).
--""--	3. СУУП	Управление доступом к (3). Публикация в (1) информации из (3). Получение из (3) данных об изменении статусов пользователей.
--""--	4. Каталог ИР	Управление доступом к (4). Учет средствами (4) ИР (1).
--""--	5. Хранилище ИР	Управление доступом к (5).
--""--	6. АИБС и ЭБ	Управление доступом к (6).
2. КИС	3. СУУП	Обмен данными о персонах (сотрудниках образователь-ного учреждения, учащихся) и группах персон. Получение и фиксация в БД (2) информации о работе пользователей с (3) – данных о ходе и результатах учебного процесса. Получение из (2) данных о полномочиях пользователей.
--""--	4. Каталог ИР	Публикация в (4) метаданных документов из (2).
--""--	5. Хранилище ИР	Получение и фиксация в БД (2) сведений о размещении в (5) ОО поставщиками контента и пользовании этими ОО потребителями. Получение из (2) данных о полномочиях пользователей.
--""--	6. АИБС и ЭБ	Публикация в (6) документов из (2). Получение из (2) данных о полномочиях пользователей.
3. СУУП	4. Каталог ИР	Выполнение (4) поисковых запросов (3). Выполнение (3) запросов (4) на поиск и получение определений единиц компетенции (если в (3) входит репозиторий компетенции).
--""--	5. Хранилище ИР	Выполнение (5) запросов (3) на поиск ИР и получение прав доступа к ним. Размещение в (5) модульных ИР, сформированных средствами (3). Выполнение (3) запросов (5) на поиск и получение определений единиц компетен-ции (если в (3) входит репозиторий компетенции).
--""--	6. АИБС и ЭБ	Выполнение (6) поисковых запросов (3). Обмен списками ИР (наборами метаданных ИР).
4. Каталог ИР	5. Хранилище ИР	Выполнение распределенного поиска. Обмен нормативно-справочной информацией (словарями, классификаторами, тезаурусами и т.п.). Размещение в (4) метаданных ИР, содержащихся в (5). Обмен статистическими данными о наполнении (4) и (5).
--""--	6. АИБС и ЭБ	Выполнение распределенного поиска. Обмен нормативно-справочной информацией. Обмен статистическими данными о наполнении (4) и (6).
5. Хранилище ИР	6. АИБС и ЭБ	Выполнение распределенного поиска. Обмен нормативно-справочной информацией. Обмен статистическими данными о наполнении (5) и (6). Обмен цифровыми ИР (включая выполнение необходимых преобразований метаданных и дистрибутивных пакетов).

<

Агентом называют автономный программный компонент, способный воспринимать и интерпретировать состояние среды и взаимодействовать с другими агентами для достижения стоящей перед ним цели. Понятие поискового агента обобщает множество сервисов, реализуемых в рамках разнообразных приложений и обеспечивающих индексирование и поиск ИР в ИОС.

Репозитории компетенции и службы регистрации ИР, как правило, совместно используются компонентами различных ИОС. Их можно считать инфраструктурными звеньями общедоступной распределенной ИОС (например, ИОС национальной системы образования). Репозитории компетенции могут специализироваться по предметным областям (сферам деятельности).

Служба регистрации предназначена для учета ИР путем формирования и присвоения им глобальных уникальных идентификаторов. Обычно в рамках нее реализуется сервис разрешения идентификаторов, позволяющий получить по идентификатору ИР его физический адрес в Интернет.

Основные интерфейсы, обеспечивающие взаимодействие типовых компонентов корпоративной ИОС с внешними системами, представлены на рис. 301. Содержание подобного взаимодействия охарактеризовано в табл. 5. Выделенные интерфейсы соответствуют не всем возможным сочетаниям пар компонентов, а только тем из них, которые актуальны с точки зрения установившегося в настоящее время понимания функционального назначения типовых компонентов ИОС.

Рис. 30. Интерфейсы между типовыми компонентами ИОС и внешними системами

На рис. 29 показаны внутренние интерфейсы в ИОС, а на рис. 30 – ее взаимоотношения с внешними программными системами. Наличие связи между компонентами на рис. 29 и 30 говорит о том, что на нижележащих уровнях профиля должны быть предусмотрены модели, регламентирующие соответствующий интерфейс. Эти модели описывают представление данных, а также схемы взаимодействия компонентов (реализуемого, например, в виде обмена XML-сообщениями). Интерфейсы детализируются по задействуемым сервисам.

Таблица 5. Взаимодействие типовых компонентов ИОС с внешними системами Компонент

Внешняя система

Примерное содержание взаимодействия

1. Портал	Е1. Портал	Обмен новостями и объявлениями. Обмен описаниями предоставляемых сервисов. Выгрузка и загрузка информации о пользователях.
1. Портал	Е7. Поисковый агент	Передача (Е7) ИР (1) для индексирования. Обращение (1) к (Е7) с запросом на поиск информации.
2. КИС	Е2. КИС	Выгрузка и загрузка административных данных. Передача и прием отчетов, соответствующих установленным формам. Выгрузка и загрузка данных о персонах (сотрудниках образовательного учреждения, учащихся) и группах персон.
3. СУУП	Е3. СУУП	Выгрузка и загрузка данных об учебном процессе. Прием и передача информации о результатах работы учащихся, их компетенции.
3. СУУП	Е4. Каталог ИР	Выполнение (Е4) и (4) поисковых запросов (3) и (Е3) соответственно.
4. Каталог ИР	Е3. СУУП
3. СУУП	Е5. Хранилище ИР	Выполнение (Е5) и (5) запросов соответственно (3) и (Е3) на поиск ИР и получение прав доступа к ним. Размещение в (Е5) и (5) модульных ИР, сформированных средствами (3) и (Е3) соответственно.
5. Хранилище ИР	Е3. СУУП
3. СУУП	Е6. АИБС и ЭБ	Выполнение (Е6) и (6) поисковых запросов (3) и (Е3) соответственно. Обмен списками ИР (наборами метаданных ИР).
6. АИБС и ЭБ	Е3. СУУП
3. СУУП	Е8. Служба ре-гистрации ИР	Разрешение (Е8) идентификатора ИР по запросу (3).
3. СУУП	Е9. Репозито-рий компетен-ции	Выполнение (Е9) запросов (3) на поиск, получение, добавление и изменение определений единиц компетенции. Распределенный поиск и обмен определениями единиц компетенции (если в (3) входит репозиторий компетенции).
4. Каталог ИР	Е4. Каталог ИР	Выполнение распределенного поиска. Обмен метаданными ИР. Обмен нормативно-справочной информацией (словарями, классификаторами, тезаурусами и т.п.). Обмен статистическими данными о наполнении каталогов.
4. Каталог ИР	Е5. Хранилище ИР	Выполнение распределенного поиска. Обмен нормативно-справочной информацией. Размещение в (4) и (Е4) метаданных ИР, содержащихся в (Е5) и (5) соответственно. Обмен статистическими данными о наполнении каталога и хранилища.
5. Хранилище ИР	Е4. Каталог ИР
4. Каталог ИР	Е6. АИБС и ЭБ	Выполнение распределенного поиска. Обмен нормативно-справочной информацией. Обмен стати-стическими данными о наполнении (4) и (Е6), (Е4) и (6).
6. АИБС и ЭБ	Е4. Каталог ИР
4. Каталог ИР	Е7. Поисковый агент	Предоставление (Е7) метаданных из (4) для индексирования. Выполнение (4) запросов (Е7) на поиск и получение метаданных ИР.
4. Каталог ИР	Е8. Служба ре-гистрации ИР	Регистрация в (Е8) ИР, заносимого в (4). Разрешение (Е8) идентификатора ИР по запросу (4).
4. Каталог ИР	Е9. Репозито-рий компетен-ции	Выполнение (Е9) запросов (4) на поиск и получение определений единиц компетенции.
5. Хранилище ИР	Е5. Хранилище ИР	Выполнение распределенного поиска. Обмен ИР (ОО). Обмен метаданными ИР. Обмен нормативно-справочной информацией. Обмен статистическими данными о наполнении хранилищ. Выгрузка и загрузка данных о поставщиках и потребителях ИР.
5. Хранилище ИР	Е6. АИБС и ЭБ	Выполнение распределенного поиска. Обмен нормативно-справочной информацией. Обмен статистическими данными о наполнении (5) и (Е6), (Е5) и (6). Обмен цифровыми ИР (включая выполнение необходимых преобразований метаданных и дистрибутивных пакетов).
6. АИБС и ЭБ	Е5. Хранилище ИР
5. Хранилище ИР	Е7. Поисковый агент	Предоставление (Е7) ИР и метаданных из (5) для индексирования. Выполнение (5) запросов (Е7) на поиск и получение ИР и метаданных.
5. Хранилище ИР	Е8. Служба ре-гистрации ИР	Регистрация в (Е8) ИР, заносимого в (5).
5. Хранилище ИР	Е9. Репозито-рий компетен-ции	Выполнение (Е9) запросов (5) на поиск и получение определений единиц компетенции.
6. АИБС и ЭБ	Е6. АИБС и ЭБ	Выполнение распределенного поиска. Обмен цифровыми ИР. Обмен метаданными ИР. Обмен нормативно-справочной информацией. Обмен статистическими данными о наполнении (6) и (Е6). Выгрузка и загрузка данных о пользователях.
6. АИБС и ЭБ	Е7. Поисковый агент	Предоставление (Е7) цифровых ИР и метаданных из (6) для индексирования. Выполнение (6) запросов (Е7) на поиск и получение цифровых ИР и метаданных.
6. АИБС и ЭБ	Е8. Служба ре-гистрации ИР	Регистрация в (Е8) ИР, заносимого в (6).

<

Другой класс интерфейсов ИОС с внешним окружением обеспечивает взаимодействие ее типовых компонентов с пользователями и клиентскими системами. К последним относятся клиентская среда исполнения (СИ) программ (операционная система, браузер, средства воспроизведения мультимедийных ИР, подключаемые программные модули), а также приложения, инструменты и ИР, выполняемые и интерпретируемые в рамках СИ. Эти интерфейсы детализируются по категориям пользователей, поддерживаемым БП и задействуемым сервисам. В свою очередь, состав категорий пользователей зависит от точки зрения на ИОС, соответствующей роли, которую она играет в образовательных процессах. В первом приближении здесь выделяются три точки зрения:

контекст электронного обучения – ИОС предназначена в основном для реализации процессов электронного обучения;
административно-информационный контекст – корпоративная ИОС интегрирует средства ИТ-поддержки и автоматизации управления образовательным учреждением, которое не ведет электронного обучения;
информационно-справочный контекст – ИОС выступает в качестве открытой информационной системы, ориентированной на пользователей, интересы которых связаны с образованием.

Первые две точки зрения соответствуют корпоративной ИОС, третья – общедоступной распределенной ИОС.

В контексте электронного обучения пользователей ИОС принято классифицировать на следующие 7 категорий:

учащийся, получающий образовательные услуги с помощью технологий электронного обучения;
преподаватель, курирующий учебный процесс;
менеджер образовательного учреждения, обеспечивающий административную поддержку учебного процесса;
менеджер хранилища ИР для электронного обучения, принадлежащего данному образовательному учреждению;
поставщик ИР, размещающий ИР в хранилище по договору с образовательным учреждением, который предусматривает выплату отчислений за пользование ими;
разработчик ИР, создающий ИР для электронного обучения на основе компонентов, представленных в ИОС;
внешний пользователь ИОС.

Вторая точка зрения предусматривает разбиение множества пользователей ИОС на 4 категории:

сотрудник-специалист образовательного учреждения (ученый, преподаватель, методист, инженер);
административный сотрудник образовательного учреждения (менеджер);
учащийся;
внешний пользователь ИОС.

Разнородность задач, относящихся к информационно- справочному контексту, не позволяет построить универсальную однозначную классификацию пользователей ИОС. Поэтому данной точке зрения приписана единственная категория внешнего пользователя ИОС, интересы которого связаны с образованием.

Возможности взаимодействия пользователей разных категорий, специфицированных в рамках трех выделенных выше контекстов, с типовыми системными компонентами ИОС через СИ, представлены в табл. 6. Плюс фиксирует применимость компонента пользователями указанной категории. Для обеспечения взаимодействия на нижележащих уровнях профиля должны быть определены модели, регламентирующие соответствующие интерфейсы (рис. 31):

API, представление данных и схемы взаимодействия (протоколы), связывающие клиентские системы с типовым компонентом ИОС;
пользовательские интерфейсы клиентских систем.

Таблица 6. Возможности взаимодействия пользователей и клиентских систем с типовыми компонентами ИОС

Рис. 31. Интерфейсы типовых компонентов ИОС с пользователями и клиентскими системами

Обобщение рассмотренных аспектов архитектуры ИОС позволяет сформировать следующую иерархию групп моделей для уровня приложений.

Общесистемные и инфраструктурные компоненты ИОС.
Инструментарий электронного обучения.
1. СУУП.
2. Системы управления контентом (в том числе формирования модульных ИР из ОО).
3. Системы тестирования.
4. Репозитории компетенции.
5. Каталоги ИР и системы управления каталогами.
6. Хранилища ИР и системы управления хранилищами.
7. Клиентские среды исполнения программ, ориентированные на процессы электронного обучения.
8. Тренажерные системы.
ИР для сферы образования.
Инструментарий разработки ИР.
Портальные платформы, приложения и инструментарий.
АИБС и ЭБ.
Автоматизированные системы управления образовательным учреждением (КИС).

существующие только в рамках нее) группы: " Пространства значений элементов данных, правила представления значений" и группа без имени, включающая модели, соответствующие ГОСТ 7.9 и 7.82. В отсутствии этих групп связанные с ними отношения должны быть определены для каждой входящей в них модели по отдельности, т.е. вместо 3 отношений использования пришлось бы указать 12.

Рис. 33. Структура группы моделей "Дистрибутивные пакеты ИР"

Группа "Идентификация информационных объектов для сферы образования" объединяет модели, специфицирующие образовательные версии общих сервисов идентификации. Одной из лежащих в их основе моделей является формат URI, определенный на уровне общих сервисов.

Смысл ассоциации между информационными моделями манифеста дистрибутивного пакета и метаданных RUS_LOM (рис. 33) был пояснен в разд. 8.4.2 (см. комментарий к рис. 20в).

Назад Оглавление

1 Цвета интерфейсов введены для упрощения восприятия схемы и не несут в себе никакого другого смысла.

Содержание раздела