Разработка серверного компонента модулей синхронизации и обмена данными в рамках проекта внедрения свободного программного обеспечения в общеобразовательные учреждения

Development of the server component module synchronization and data exchange in the framework of the project of introduction of free software in educational institutions


УДК 519.6

14.12.2015
 603

Выходные сведения:
Крахин М.В., Одинцов В.И., Ушанов М.А. Разработка серверного компонента модулей синхронизации и обмена данными в рамках проекта внедрения свободного программного обеспечения в общеобразовательные учреждения // СтройМного, 2015. №1 (1). URL: http://stroymnogo.com/science/economy/razrabotka-servernogo-komponenta-mo

Авторы:
М.В. Крахин (программист, ФГАУ ГНИИ ИТТ «Информика»),
В.И. Одинцов (программист, ФГАУ ГНИИ ИТТ «Информика»),
М.А. Ушанов (программист, ФГАУ ГНИИ ИТТ «Информика»)

Authors:
M. V. Cragin (programmer, FGAU GNII ITT "Informika"), V. I. Odintsov (programmer, FGAU GNII ITT "Informika"), M. A. Ushanov (programmer, FGAU GNII ITT "Informika")

Ключевые слова:
серверный компонент модуля синхронизации, внедрение свободного программного обеспечения, общеобразовательные учреждения, обмен результатами

Keyword:
the server component synchronization module, the introduction of free software, educational institutions, exchange of results

Аннотация: 
Для успешного ведения процесса обучения с использованием компьютерных технологий в образовательных учреждениях важную роль играет качество взаимодействия между преподавателем и учащимися.

Annotation: 
For the successful management of the learning process using computer technologies in educational institutions the important role played by the quality of interaction between teacher and students.

Разработка серверного компонента модулей синхронизации и обмена данными в рамках проекта внедрения свободного программного обеспечения в общеобразовательные учреждения


Для успешного ведения процесса обучения с использованием компьютерных технологий в образовательных учреждениях важную роль играет качество взаимодействия между преподавателем и учащимися [1]. Можно выделить 4 аспекта взаимодействия в данной области:

- аутентификация пользователей;

- выдача заданий;

- обмен результатами выполнения заданий;

- обновление программного обеспечения, необходимого для работы на учебной ЭВМ.

Исходя из поставленных требований, была поставлена задача создания модуля, позволяющего выполнять перечисленные задачи.

Данный проект подразумевает, как разработку специализированного ПО управления процессом обучения, так и внедрение свободно-распространяемых программных продуктов, в целях уменьшения затрат [2, 3].

Условно, по привязке к оборудованию, СИПК можно разделить на две части: стационарную и мобильную. Стационарная часть, в свою очередь, включает в себя рабочее место преподавателя (далее – РМП), а также модуль синхронизации и обмена данными (далее – МСОД). Все эти компоненты взаимосвязаны между собой на базе семейства технологий Ethernet в проводной и беспроводной реализации.

К стационарной части относятся: МСОД и РМП (наиболее удобный вариант, но возможен и мобильный вариант), а также резервный сервер МСОД, размещенный на ARM-устройстве. Все эти элементы связаны по проводной сети. Выход в Интернет для всех пользователей осуществляется через сервер МСОД.

К мобильной части относятся: нетбуки, планшеты и электронные книги учащихся. Из-за особенностей аппаратной реализации этих устройств, сборки ПО для них имеют свои особенности (прежде всего, различные версии графических оболочек).

Центральным элементом инфраструктуры этого комплекса является сервер МСОД.

Для обеспечения функционирования такой инфраструктуры в учебных заведениях реализованы следующие функциональные подсистемы данного комплекса:

- подсистема централизованной аутентификации;

- подсистема синхронизации;

- подсистема управления обучением;

- подсистема централизованного обновления программного обеспечения.

Далее подробно рассмотрим особенности реализации указанных подсистем.

Подсистема централизованной аутентификации

Централизованная аутентификация в рамках СИПК реализована на основе протокола сетевой идентификации и аутентификации Kerberos версии 5, что позволяет обеспечить аутентификацию при взаимодействии с множеством различных сервисов (доступ к сетевой файловой системе, серверу синхронизации, веб-ресурсам МСОД и др.) однократным вводом пароля.

Подсистема синхронизации

Подсистема синхронизации служит для обеспечения прозрачной для пользователей доставки файлов и метаданных как в направлении преподаватель – ученик (задания, учебно-методические материалы), так и в направлении ученик – преподаватель (выполненные задания).

Сервер синхронизации реализован на базе программного обеспечения OwnCloud. OwnCloud предоставляет возможность работы по протоколу WebDAV. Этот сетевой протокол обеспечивает выполнение основных файловых операций над объектами на удаленном сервере. Подключиться к сервису можно из браузера и из других программ комплекса.

Подсистема управления обучением

Подсистема управления обучением Moodle обеспечивает возможность представлять информацию различных видов структурированным образом, а также предоставляет различные возможности проверки знаний учащихся [4, 5, 6].

Данный программный продукт построен в соответствии со стандартами информационных обучающих систем. Учебная система позволяет моделировать учебный процесс в учебном классе с использованием веб-технологий.

Учебные курсы, размещенные в системе Moodle, включают различные учебные материалы: аннотации курсов, ресурсы, задания, темы для обсуждений.

Система установлена на платформу, поддерживающую PHP v.5.x в связке с СУБД MySQL v5.0 и выше и веб-сервером Apache 2.0 (все в совокупности это LAMP сервер).

Подсистема централизованного обновления программного обеспечения

Подсистема централизованного обновления программного обеспечения обеспечивает обновление системного и прикладного программного обеспечения на мобильных средствах вычислительной техники типов «нетбук» и «планшет».

Сервер МСОД загружает обновленные пакеты из репозитория ПО, размещает их на сетевом файловом хранилище и анонсирует сетевой адрес пакетов с обновлённым программным обеспечением для мобильных средства вычислительной техники по протоколу Zeroconf.

Установка обновлений производится как полностью автоматически, так и под непосредственным контролем преподавателя (или системного администратора, при его наличии) [7, 8, 9].

На момент написания статьи проект находится в завершающей стадии и, в скором времени, будет готов к применению в реальных условиях [10].


Библиографический список


1. Павлова Ю.Н. Дифференцированное обучение, как совершенствование форм и методов работы с использованием компьютерных технологий // В сборнике: Университетский комплекс как региональный центр образования, науки и культуры Материалы Всероссийской научно-методической конференции (с международным участием). 2013. С. 2758-2762.

2. Панюшкина М.С., Павлова Н.С. Обмен данными по интерфейсной связи // В сборнике: Актуальные проблемы современной науки в 21 веке сборник материалов 5-й международной научно-практической конференции. Махачкала, 2014. С. 24-26.

3. Коваленко С.М. О влиянии характеристик сети передачи данных на организацию работы параллельных вычислительных систем // Вестник МГТУ МИРЭА. 2014. № 2 (3). С. 49-52.

4. Габдрахманова К.Ф. Механизм управления компетенциями в информационно – образовательной среде MOODLE // В сборнике: Актуальные вопросы инженерного образования: компетентностная модель выпускника - 2014 Международная научно-методическая конференция. 2014. С. 18-22.

5. Алисултанова И.А. Применение системы управления обучением MOODLE в образовании // В сборнике: Инновационные технологии в производстве, науке и образовании Материалы III Международной научно-практической конференции. 2013. С. 356-359.

6. Афанасьев А.В., Ильина Е.А. Повышение эффективности обработки и хранения данных в файловом хранилище LMS MOODLE // В сборнике: Наука и образование в жизни современного общества сборник научных трудов по материалам Международной научно-практической конференции: в 18 частях. 2013. С. 17-19.

7. Коробко И. Локальный сервер обновлений ADOBE. Установка и настройка // Системный администратор. 2013. № 3 (124). С. 25-31.

8. Зайцев Д.А. Финансирование венчурных инновационных проектов с использованием фондов поддержки научно-технической деятельности в промышленных холдингах / Д.А. Зайцев, М.Н. Первышин, Д.А. Корнилов // Экономика и предпринимательство. – Москва, 2014. - № ч. – С. 662-665.

9. Зайцев Д.А. Повышение эффективности многовариантного и многоуровневого взаимодействия субъектов инновационной деятельности с использованием информационной системы / Д.А. Зайцев, Д.А. Корнилов, М.Н. Первышин // Экономика и предпринимательство. – Москва, 2014. - № ч. – С. 93-97.

10. Зайцев А.Н., Харламова Н.С. Роль университетов в развитии малого инновационного бизнеса // Иннов: электронный научный журнал, 2013. № 4 (17). URL: http://www.innov.ru/science/economy/rol-universitetov-v-razvitii-malogo-innovatsionnogo-biznesa/

References


1. Pavlova Ju.N. Differencirovannoe obuchenie, kak sovershenstvovanie form i metodov raboty s ispol'zovaniem komp'juternyh tehnologij V sbornike: Universitetskij kompleks kak regional'nyj centr obrazovanija, nauki i kul'tury Materialy Vserossijskoj nauchno-metodicheskoj konferencii (s mezhdunarodnym uchastiem). 2013. P. 2758-2762.

2. Panjushkina M.P., Pavlova N.P. Obmen dannymi po interfejsnoj svjazi V sbornike: Aktual'nye problemy sovremennoj nauki v 21 veke sbornik materialov 5-j mezhdunarodnoj nauchno-prakticheskoj konferencii. Mahachkala, 2014. P. 24-26.

3. Kovalenko P.M. O vlijanii harakteristik seti peredachi dannyh na organizaciju raboty parallel'nyh vychislitel'nyh sistem Vestnik MGTU MIRJeA. 2014. No 2 (3). P. 49-52.

4. Gabdrahmanova K.F. Mehanizm upravlenija kompetencijami v informacionno – obrazovatel'noj srede MOODLE V sbornike: Aktual'nye voprosy inzhenernogo obrazovanija: kompetentnostnaja model' vypusknika - 2014 Mezhdunarodnaja nauchno-metodicheskaja konferencija. 2014. P. 18-22.

5. Alisultanova I.A. Primenenie sistemy upravlenija obucheniem MOODLE v obrazovanii V sbornike: Innovacionnye tehnologii v proizvodstve, nauke i obrazovanii Materialy III Mezhdunarodnoj nauchno-prakticheskoj konferencii. 2013. P. 356-359.

6. Afanas'ev A.V., Il'ina E.A. Povyshenie jeffektivnosti obrabotki i hranenija dannyh v fajlovom hranilishhe LMS MOODLE V sbornike: Nauka i obrazovanie v zhizni sovremennogo obshhestva sbornik nauchnyh trudov po materialam Mezhdunarodnoj nauchno-prakticheskoj konferencii: v 18 chastjah. 2013. P. 17-19.

7. Korobko I. Lokal'nyj server obnovlenij ADOBE. Ustanovka i nastrojka Sistemnyj administrator. 2013. No 3 (124). P. 25-31.

8. Zajcev D.A. Finansirovanie venchurnyh innovacionnyh proektov s ispol'zovaniem fondov podderzhki nauchno-tehnicheskoj dejatel'nosti v promyshlennyh holdingah D.A. Zajcev, M.N. Pervyshin, D.A. Kornilov Jekonomika i predprinimatel'stvo. – Moskva, 2014. - No ch. – P. 662-665.

9. Zajcev D.A. Povyshenie jeffektivnosti mnogovariantnogo i mnogourovnevogo vzaimodejstvija sub#ektov innovacionnoj dejatel'nosti s ispol'zovaniem informacionnoj sistemy D.A. Zajcev, D.A. Kornilov, M.N. Pervyshin Jekonomika i predprinimatel'stvo. – Moskva, 2014. - No ch. – P. 93-97.

10. Zajcev A.N., Harlamova N.P. Rol' universitetov v razvitii malogo innovacionnogo biznesa Innov: jelektronnyj nauchnyj zhurnal, 2013. No 4 (17). URL: http: www.innov.ru science economy rol-universitetov-v-razvitii-malogo-innovatsionnogo-biznesa

Возврат к списку