Разработка системы дистанционного обучения кафедры ВТИТ (стр. 6 из 10)
В СУБД Oracle имеется мощный оптимизатор SQL-запросов, что существенно ускоряет обработку данных.
Самое главное, что СУБД Oracle очень надежна и «обрушение» грамотно настроенного сервера практически невозможно.
На рисунке 1.2.2.1 представлена схема, реализующая трехзвенную архитектуру, построенная на основе сервера приложений Apache-Tomcat 5.5.20 и сервера Oracle Database 10g.
Рисунок 1.2.2.1 - Реализация трехзвенной архитектуры
при построении СДО
Взаимодействие этих трех частей происходит следующим образом: пользователь, загружает некую страницу в web-браузер и совершает определенное действие. Web-браузер формирует запрос и отправляет его серверу приложений Apache-Tomcat. Последний в свою очередь обрабатывает запрос, выполняя соответствующий сервлет. Во время выполнения сервлета появляется необходимость взаимодействия с БД. Тогда сервлет, используя jdbc-интерфейс соединяется с сервером БД Oracle и передает ему некоторый запрос. Сервер БД выполнив этот запрос возвращает серверу приложений некоторые данные. Сервер приложений на основе полученных данных формирует html страницу, которую возвращает web-браузеру. Описанная схема представлена в Приложении А.
2.1.1 Модуль «Администрирование СДО»
Для разработки системы дистанционного обучения необходимо за основу предметной области взять ВУЗ. При разработке модуля администрирования следует рассматривать организацию пользователей в системе.
Всех пользователей системы можно разделить на три большие группы:
- студенты – проходят обучение в данной системе;
- преподаватели – создают учебные курсы, проверяют присланные работы, выставляют отметки в зачетные книжки;
- обслуживающий персонал – заполнение основных справочников, введение новых пользователей в систему и удаление тех пользователей, которые прекратили участие в учебном процессе.
Обслуживающий персонал можно разделить на более мелкие группы, в зависимости от роли:
- администратор – самый главные пользователь системы, ему доступны все функции реализованные в СДО. Администратор должен создать других пользователей обслуживающего персонала (секретарей факультетов), чтобы система начала свое нормальное функционирование, а так же заполнить справочники факультетов и специальностей.
- секретарь факультета – создает группы студентов, самих студентов и секретарей кафедр для факультета, на который назначили его секретарем. Так же добавляет кафедры, подчиненные данному факультету, в справочник кафедр и создает специальности, которые подготавливает данный факультет.
- секретарь кафедры – отвечает за добавление в систему преподавателей, работающих на данной кафедре и ведение учебных планов.
Сотрудники и студенты обладают как общими свойствами, так и характерными только для конкретной сущности.
Общими для всех пользователей будут такие свойства, как логин, пароль, фамилия, имя, отчество, дата рождения, адрес электронной почты и примечание.
Характерными свойствами только для студента являются номер зачетной книжки и название группы, в которой он обучается.
Характерными свойствами только для сотрудника являются табельный номер, должность, ученая степень и подразделение в котором он работает.
Определившись с пользователями, необходимо рассмотреть структуру подразделений, к которым эти пользователи будут относиться.
На рисунке 2.1.1.1 представлена инфорлогическая модель модуля «Администрирование СДО».
Рисунок 2.1.1.1 – Инфологическая схема модуля «Администрирование СДО»
Любое высшее учебное заведение подготавливает студентов по определенным специальностям. Каждая специальность может подготавливаться несколькими факультетами, например, специальность 220200 «АСОИУ» подготавливается как факультетом Кибернетика, так и Заочным факультетом. У каждой специальности есть выпускающая кафедра.
Студенты объединяются в группы. Группы, обучаются по определенным специальностям и закреплены за конкретными факультетами.
В большинстве случаев кафедры закреплены за определенными факультетами.
Сотрудники могут относиться как к кафедре, так и к факультету. Если сотрудник принадлежит кафедре, то в его свойствах указывается название кафедры, к которой он принадлежит. Если же сотрудник принадлежит факультету (например, декан или секретарь факультета), то связь его с факультетом осуществляется, путем указания названия факультета, при этом название кафедры для такого сотрудника не указывается.
В учебных заведениях, обучение студентов происходит по учебному плану. Поэтому и в СДО обучение проводится по учебному плану. Один учебный план может использоваться для нескольких групп студентов. Рисунок 2.1.2.1 отображает инфологическую модель модуля «Учебные планы».
Рисунок 2.1.2.1 – Инфологическая модель модуля «Учебные планы»
Учебный план состоит из учебных курсов, разделенных по семестрам. Учебный курс состоит из названия дисциплины, формы контроля, учебного цикла, количества часов. Так же к учебному курсу прикрепляется электронный учебник, по которому проходят обучение студенты.
За каждым учебным курсом может быть закреплен один или несколько преподавателей, которые будут при необходимости осуществлять проверку тестов и выставлять итоговые отметки студентам, а также проводить консультации студентов.
2.1.3 Модуль «Конструктор учебных курсов»
Учебный курс является наиболее важным компонентом СДО. Т.к. именно от того, как организован учебный курс, будет зависеть качество обучения. Поэтому преподавателям необходимо предоставить удобный конструктор учебного курса.
В данной ситуации под учебным курсом понимается электронный учебник, разрабатываемый авторами и хранящийся на сервере.
На один учебный курс может быть назначено несколько авторов. Учебный курс обладает названием и может быть опубликован или скрыт от пользователей. Работать с конструктором учебного курса могут только назначенные авторы.
Учебный курс состоит из разделов, представляющих теоретический материал и разделов, представляющих тестовые задания, для проверки усвоенных знаний.
Теоретический материал может быть представлен в текстовом виде, при помощи рисунков, анимации, flash и видео роликов. Так же могут быть прикреплены дополнительные файлы различных форматов.
К любому разделу учебного курса можно добавить тесты, для контроля усвоения учебного материала.
В системе дистанционного обучения имеется три вида тестов:
- обязательный;
- дополнительный;
- тренировочный.
Первый вид теста предполагает обязательность выполнения и при выставлении итоговой отметки студенту, преподаватель учитывает количество выполненных обязательных тестов.
Дополнительный тест составляется из более сложных вопросов, его выполнение не обязательно. Предполагается, что преподаватель будет учитывать результаты данных тестов и выставит более высокую итоговую отметку.
Обязательный и дополнительный тест не могут быть пересданы обучаемым, пока преподаватель не аннулирует результат тестирования.
Тренировочный тест предполагает самоконтроль обучаемого. Данный вид теста может пересдаваться многократно, пока обучаемый не получит желаемую им отметку, но результаты данного теста имеют минимальное влияние при выставлении итоговой отметки или вообще его не имеют.
Вопросы добавляются при помощи конструктора, в котором указываются тип вопроса, сложность и сам вопрос.
На рисунке 2.1.3.1 показана инфологическая модель модуля «Конструктор учебных курсов».
Рисунок 2.1.3.1 – Инфологическая модель модуля «Конструктор учебных курсов»
Студент, идентифицировавшись в системе, получает доступ к учебному плану и имеет возможность изучать учебные курсы. В процессе обучения студенты выполняют тестовые задания. Результаты тестовых заданий заносятся в журнал.
Журнал необходим для получения информации об обучении студентов и их успеваемости. Преподаватели при помощи журнала, могут осуществить проверку тестов, аннулировать результаты тестирования и выставить итоговую оценку студенту.
Журнал представляет собой список групп студентов, которые доступны для данного пользователя. Выбрав группу, пользователь получает доступ к списку предметов, далее к списку группы и, выбрав студента, становится доступной информация о пройденных тестах студентом по данному предмету.
При удалении студента из базы данных, сведения о студенте из журналов удаляются.
На рисунке 2.1.4.1 представлена инфологическая модель модуля «Обучение»
Рисунок 2.1.4.1 – Инфологическая модель модуля «Обучение»
Полная схема инфологической модели СДО приведена в Приложении Б.