| ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
| ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
|
2007 г
Профиль стандартов и спецификаций информационно-образовательных сред. Общая структура и принципы построения.Версия 1.0
9 Пример детализации структуры профиляДанный раздел содержит справочный материал, представляющий пример детализации структуры профиля на трех верхних уровнях (БП, приложения, прикладные сервисы). Для каждого уровня предложена примерная иерархия групп моделей, которая может служить основой при развитии и наполнении профиля. Группы-листья могут выступать в качестве контейнеров для моделей либо декомпозироваться далее. На уровне приложений наряду с иерархией групп моделей определена обобщенная архитектура ИОС образовательного учреждения, включающая типовые компоненты, соответствующие устойчивым сочетаниям прикладных сервисов, и совокупность отношений между этими компонентами, пользователями ИОС и внешними системами (в том числе другими ИОС). Обеспечение открытости ИОС предусматривает реализацию взаимодействия, представляемого подобными отношениями, на базе открытых интерфейсов, регламентируемых моделями на данном и нижележащих уровнях профиля. Таким образом, анализ обобщенной архитектуры позволяет выявлять основные аспекты ИОС, требующие унификации технических решений, т.е. очерчивать предметное содержание моделей, охватываемых профилем. 9.1 Детализация структуры профиля на уровне бизнес-процессовИерархия групп моделей БП, реализуемых на основе ИОС, приведена ниже в виде многоуровневого списка. Она представляет классификацию типовых образовательных БП, инвариантных к предметной области и рассматриваемых в контексте ИОС. Для удобства ориентации в списке группы снабжены составными номерами, отражающими их положение в иерархии. Никакого другого смысла эти номера не несут.
9.2 Детализация структуры профиля на уровне приложенийАнализ 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:
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:
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. 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
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
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:
Первые две точки зрения соответствуют корпоративной ИОС, третья – общедоступной распределенной ИОС. В контексте электронного обучения пользователей ИОС принято классифицировать на следующие 7 категорий:
Вторая точка зрения предусматривает разбиение множества пользователей ИОС на 4 категории:
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):
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.
9.3 Детализация структуры профиля на уровне прикладных сервисовПримерный перечень групп моделей для уровня прикладных сервисов приведен ниже. В скобках после названий некоторых групп уточнены относящиеся к ним вопросы.
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. 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). 1 Цвета интерфейсов введены для упрощения восприятия схемы и не несут в себе никакого другого смысла.
| ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
 | |||||||||
| |||||||||
|
CITForum © 1997–2025