5415-1 (Управление требованиями для разработки и эксплуатации обучающей системы TSI)

Управление требованиями для разработки и эксплуатации обучающей системы TSI

Б.Мишнев, Л.Герасимова

Кафедра программного обеспечения компьютерных систем Институт транспорта и связи, Рига, Латвия

Введение

Многие вузы самостоятельно занимаются разработкой сетевых образовательных средств, в том числе, сетевых курсов, адаптируя их под свой профиль и имеющуюся материально-техническую базу. Разработка и использование технологических систем в образовании предполагает наличие системы стандартов и соглашений, адекватных условиям их применения. Архитектура среды обучения для таких систем формируется стандартами на интерфейсы, форматы, протоколы обмена информацией с целью обеспечения мобильности, интероперабельности, стабильности, эффективности и других положительных качеств, достигаемых при создании открытых систем [Башмаков А., 2003].

Статистика показывает, что наиболее часто встречающиеся серьёзные проблемы при разработке систем связаны с неполными требованиями и спецификациями проектов, а также с управлением изменениями требований клиента. Исследования групп Стендиша и организации ESPITI показывают, что проблемы требований, судя по всему, превосходят остальные в плане риска неполадок, которые они вызывают при разработке систем. [Леффенгуэл Д., 2002]. Ошибки требований занимают первое место среди оставшихся недоработок и составляют примерно одну треть всех неустранённых дефектов.

В настоящей работе описываются результаты исследования проблемы управления требованиями информационной системы, которая выполняет функции компьютерного средства обучения (КСО) при дистанционном обучении студентов Института транспорта и связи [Misnevs B., 2003].

Методология исследования

Процесс формулирования требований считается одним из самых важных при построении программной системы. Успех проекта зависит от хорошо организованного управления требованиями, поскольку требования к системам программного обеспечения (ПО) неизбежно меняются в процессе разработки [URL 1].

На сегодняшний день основными организациями, ведущими разработки по направлениям информатизации образования и развития отраслевых стандартов являются ADL, AICC, ALIC, ARIADNE, CEN/ISSS, EdNA, DCMI, DCMI, GEM, IEEE, IMS, ISO, PROMETEUS.

Деятельность этих организаций направлена на:

создание концептуальной модели стандартизации в системе открытого образования (IEEE); разработку архитектуры технологических систем в образовании AICC, IMS, ISO/IEC JTC1 SC36;

разработку внутренних стандартов и спецификаций для корпоративного обучения и переподготовки персонала компаний (AICC);

решение задач в области телематики и мультимедиа в образовании для Европейского Сообщества (ARIADNE, PROMETEUS); формирование учебного контента для учебных заведений, ориентированных на Интернет-обучение (проект SCORM).

Наиболее активно развивающейся международной ассоциацией в настоящее время является консорциум IMS Global Learning Consortium. Деятельность консорциума направлена на разработку системы базовых стандартов, описывающих требования к элементам учебного процесса в среде новых образовательных технологий.

Множество создаваемых спецификаций консорциума включает в себя:

стандартизация форматов хранение и поиск учебной информации;

стандартизация принципов построения систем управления обучением;

стандартизация форматов обмена данных;

стандартизация информации об участниках учебного процесса;

стандартизация элементов образовательного контента учебных материалов;

стандартизация форматов и принципов разработки учебных материалов.

Авторы данной работы основывались на следующем понимании процесса формирования требований [Леффенгуэл Д., 2002].

Требование - это возможность, которую должна обеспечивать система; это некое свойство ПО, необходимое пользователю для решения проблемы при достижении поставленной цели; это некое свойство ПО, которым должна обладать система или её компонент, чтобы удовлетворить требования контракта, стандарта, спецификации либо иной формальной документации.

Требования следует записывать так, чтобы они были доступны для ознакомления - это может быть документ, модель, база данных.

Задача любого проектирования - в рамках отведённого срока и бюджета разработать качественное ПО, удовлетворяющее реальные потребности клиентов.

Функция - предоставляемое системой обслуживание для удовлетворения одной или нескольких потребностей заинтересованных лиц.

После того, как был определён набор функций и достигнуто соглашение с заказчиком, был сделан переход к определению более конкретизированных требований, которым должно удовлетворять решение, - к требованиям к ПО (Software requirements), согласно которым далее проиходило проектирование и реализация системы.

Реализация системы управления требованиями

Исходя из описанного выше подхода для создания качественного программного приложения необходимо вначале описать проблему, которая должна быть решена, а затем определить требования к создаваемой системе. Анализ проблемы - это процесс осознания реальных проблем и потребностей пользователя и предложений решений для удовлетворения этих потребностей. Цель анализа проблемы - добиться лучшего понимания решаемой проблемы до начала разработки.

В таблицах 1-3 приведены результаты анализа проблемы отсутствия штатного компьютерного средства обучения (КСО) для дистанционного образования (ДО) в Институте транспорта и связи (TSI) с точки зрения организации в целом, с точки зрения преподавательского состава и с позиции обучаемого.

Таблица 1. Постановка проблемы с точки зрения TSI.

Таблица 2. Постановка проблемы с точки зрения преподавательского состава.

Таблица 3. Постановка проблемы с позиции обучаемого.

В ходе анализа были выявлены следующие основные категории заинтересованных лиц, которые представлены в табл.4.

Таблица 4. Основные категории заинтересованных в разработке КСО лиц.

Обучаемыми могут быть: студенты; слушатели; гостевые пользователи.

Преподавателями могут быть:

авторы учебных материалов;

дизайнеры курсов;

собственно преподаватели;

фасилитатор (facilitator) - консультант по методам обучения.

Администраторами могут быть:

тьютор (tutor) - специалист по интерактивному предоставлению курсов;

инвигилятор (invigilate) - специалист по методам контроля за результатами обучения, ответственный за организацию и проведение тестов;

администратор электронного деканата;

системный администратор.

Ограничения, накладываемые на систему, уменьшают степень свободы, которой мы располагаем при предложении решения. Существуют различные источники ограничений системы: экономические, политические, технические, системные, эксплуатационные, графика и ресурсов.

Для разрабатываемой системы были приняты следующие ограничения, описанные в табл. 5.

Таблица 5. Ограничения, накладываемые на разрабатываемое КСО.

В процессе моделирования требований к КСО были использованы диаграммы вариантов использования - use case diagrams [Соммервилл И., 2002].