Диссертация (Разработка архитектуры, алгоритмов и принципов функционирования распределенного вычислительного комплекса информационных сервисов электронного обучения), страница 6

Например, задача созданияВКИСЭО состоит в том, чтобы обеспечить эффективное выполнение сквозныхприкладных процессов между ОЦВК на любом уровне их функционирования [49].При этом заранее неизвестно, в какой момент и между какими ОЦВК потребуетсяинтеграция для обеспечения выполнения сквозных прикладных процессов [49]. Адублирование записей, постоянная синхронизация или широковещательные31запросы между ОЦВК недопустимы, поскольку это может исчерпать ресурсы,необходимые для их стабильного функционирования [49].Таким образом, существующие методы интеграции приложений позволяютрешать широкий круг интеграционных задач малых и крупных предприятий.Однако эти методы не совсем пригодны для ВКИСЭО в основном из-за того, чтоэти методы позволяют эффективно интегрировать ИСЭО либо ограниченногоколичества ОЦ, либо на этапе их создания или доработки, а не в процессе ихфункционирования. Кроме этого, тенденция развития интеграционных решений,определенная в данном пункте, не предполагает решений интеграционных задачдля такого комплекса.1.3.

Постановка задачи диссертационного исследованияРезультаты анализа области электронного обучения (п. 1.1) показалиактуальность и перспективность применения и развития ЭО в России, а такжепозволили определить следующие проблемы ЭО, присущие многим ОЦ:• не всегда достаточный уровень проработанности учебных материаловдля ЭО, а также применения педагогических методов ЭО;• слабая техническая оснащенность;• отсутствие устоявшихся технологических стандартов в области ЭО;• недостаточная гибкость систем ЭО, которая позволяла бы эффективноинтегрировать ИСЭО неограниченного количества ОЦ в общееинформационно-образовательное пространство, а также удовлетворять внеобходимом объеме потребности пользователей и соответствоватькритерию «цена-качество».Для создания предлагаемого в диссертации ВКИСЭО потребовалосьпроведение анализа методов интеграции приложений (п.

1.2), посколькуразработкасложныхраспределенныхсистемизадачиинтеграцииуженеотделимы друг от друга. Это позволило сделать вывод о том, чтосуществующие интеграционные достижения обладают достаточной гибкостью,чтобы решить типичные интеграционные задачи малых и крупномасштабных32предприятий, но их недостаточно для решения интеграционных задач ВКИСЭО,поэтому следует разработать новое интеграционное решение для такогокомплекса.Полученные результаты в первой главе позволили сформулировать полныйперечень задач диссертационного исследования:1) провести анализ области электронного обучения и методов интеграцииприложений;2) разработать требования к вычислительному комплексу информационныхсервисов электронного обучения;3) провести анализ существующих методов распределенной обработки данных сцелью выбрать метод для эффективного функционирования вычислительногокомплекса информационных сервисов электронного обучения;4) разработатьархитектурувычислительногокомплексаинформационныхсервисов электронного обучения;5) разработатьметодиалгоритмы,обеспечивающихраспределеннуюобработкуданныхиприкладныхвычислительномкомплексеинформационныхэффективнуюпроцессовсервисоввэлектронногообучения;6) разработать метод и алгоритмы решения задачи разгрузки серверов,обслуживающихпредельноевычислительномкомплексеколичествозапросовинформационныхпользователейсервисоввэлектронногообучения;7) разработатьметодиалгоритмырешениязадачисинхронизациираспределенных данных в вычислительном комплексе информационныхсервисов электронного обучения;8) разработатьпринципыфункционированиявычислительногокомплексаинформационных сервисов электронного обучения;9) провестикомпьютерноемоделированиевычислительногокомплексаинформационных сервисов электронного обучения с целью проверкидостоверности основных результатов диссертационной работы.33Выводы1.

Проведен анализ области электронного обучения, результаты которогопозволили выявить его характерные особенности, проблемы применения иразвития, а также определить, что сетевая дистанционная образовательнаятехнология является наиболее перспективной для дальнейшего исследования.2. Проведенанализсуществующихметодовинтеграцииприложений,результаты которого показали, что эти методы позволяют решать широкийкруг интеграционных задач малых и крупных предприятий. Однако этиметодынесовсемпригодныдляэффективногофункционированияпредложенного в диссертации вычислительного комплекса информационныхсервисов электронного обучения.Поставленная цель и сформулированные задачи определили структурудиссертационной работы.34ГЛАВА 2. Разработкатребованийиархитектурывычислительного комплекса информационныхсервисов электронного обученияФормулируютсятребованиякВКИСЭО.Осуществляетсяанализсуществующих методов распределенной обработки данных для эффективногофункционированияВКИСЭО.Анализируютсявозможностикомпонентныхтехнологий, обеспечивающих создание жизнеспособных крупномасштабныхраспределенных систем.

Разрабатывается архитектура ВКИСЭО.2.1. Разработка требований к вычислительному комплексуинформационных сервисов электронного обученияНа основе результатов проведенного анализа области ЭО (п. 1.1) выделеныхарактерные особенности ВКИСЭО, определяющие его фундаментальныеположения и преимущества перед независимыми (или слабосвязанными междусобой) ОЦ, у которых тоже могут быть такие особенности, но не в таком качестве[31, 45, 47, 51, 52, 55, 60, 71]:• гибкость при составлении индивидуальной траектории обучения. Учащийсяможетизучатьврамкахраспределенногообразовательногопроцессаунифицированные части учебной программы (например, отдельные разделыили темы) в различных ОЦВК;• широкий доступ к различным ИСЭО.

Конкурентный характер ВКИСЭОспособствует созданию большого разнообразия ИСЭО от различных ОЦВК;• доступность реальных рейтингов. Обращения пользователей в различныеОЦВК будут способствовать формированию реальных рейтингов (например,рейтинг конкретного ОЦВК, лектора или ИСЭО);• возможность агрегации данных из разных ОЦВК. Такие данные могут бытьполучены в единой форме представления и за любой период времени;• гибкость в создании образовательных программ.

ОЦВК могут предоставлятьсинтезированные образовательные программы, содержание которых раньшепреподавалось по отдельности или в ОЦ разного профиля;35• возможность привлечения лекторов из разных ОЦВК. ОЦВК могутпредоставлятьобразовательныепрограммы,отдельныечастикоторыхпреподаются лекторами из разных ОЦВК;• гибкость и расширяемость ВКИСЭО. Легко распространять/переноситьположительный опыт (принятые новшества) между различными ОЦВК;• расширенный круг пользователей по интересам. Субкультура пользователейнеограниченна одним ОЦ. Для обсуждения различных тем в общеминформационно-образовательном пространстве ВКИСЭО могут формироватьсяразличные сообщества, состав которых может быть вовсе неоднородным(например, учащиеся и лекторы, или технари и гуманитарии). А, как известно,чем больше мнений, тем ближе истина;• гибкостьирасширяемостьприкладныхпроцессов.Распределенныйприкладной процесс, части которого выполняются в различных ОЦВК,представляется так, как будто он выполняется в одном ОЦВК, хотя каждая егочасть выполняется в соответствии с требованиями конкретного ОЦВК;• возможность повышения качества и эффективности обучения лиц сограниченнымивозможностями.КонкурентныйхарактерВКИСЭОспособствует тому, чтобы ИСЭО для таких лиц предоставлялись не толькоспециализированными ОЦВК, но и остальными ОЦВК (возможно, это будетстимулироваться госфинансированием), поскольку последним достаточнопредоставлять унифицированные части курсов для таких лиц.

Чем большеОЦВК будет задействовано в этом, тем больше вероятность того, что такиеучащиеся смогут найти подходящие ИСЭО, а не будут ограниченывозможностями только специализированных ОЦ, которых считанные единицы.Кроме того, взаимодействие таких лиц с учащимися неспециализированныхОЦВК будет лучше способствовать процессу их социальной адаптации;• децентрализованноеуправлениепользователями.Пользователирегистрируются в конкретном ОЦВК, а частичное управление ими можетвозлагаться на ОЦВК, в которые они потом обращаются;• качественное и эффективное развитие ВКИСЭО. Это будет происходить36преимущественно благодаря тому, что:ƒ ОЦВК будут решать возникающие задачи либо через их совместноеучастие, либо из-за их конкурентного отношения друг к другу;ƒ учащиеся могут воспользоваться ИСЭО различных ОЦВК, определяя своимвыбором направление дальнейшего развития ОЦВК, а, следовательно, ивсего ВКИСЭО.

При этом учащихся нужно правильным образоммотивировать,чтобыонистремилисьстатьконкурентоспособнымиспециалистами на рынке труда.ВКИСЭО с такими характерными особенностями должен объединять ОЦВКна равноправной основе взаимных договоров о сотрудничестве, чтобы каждыйОЦВК имел равные возможности для саморазвития и предоставления ИСЭО,внося свой вклад в определение вектора развития всего ВКИСЭО. Для этогосформированы следующие общие принципы функционирования ВКИСЭО [8, 34,45, 47, 48, 50, 52, 57, 58, 60-63, 71, 82, 85]:• единый метод обработки данных, обеспечивающий прозрачный доступ кданным различных ОЦВК;• единый метод обработки прикладных процессов, обеспечивающийосуществление сквозных прикладных процессов между ОЦВК;• взаимодействие ИСЭО различных ОЦВК настраивается в процессе ихфункционирования, а не на этапе их создания или доработки;• единые способы навигации, позволяющие пользователю быстро иудобно найти необходимые ИСЭО;• высокий уровень масштабируемости ОЦВК и всего ВКИСЭО, т.е.сохранение работоспособности:ƒ при одновременном обслуживании конкретным сервером большогоколичества запросов пользователей, поскольку они могут быть изразличных ОЦВК;ƒ при расширении функциональности ОЦВК;ƒ при увеличении количества ОЦВК37• высокий уровень защиты, поскольку пользователи ВКИСЭО получаютдоступ к нему по открытым каналам связи;• каждое ОЦВК имеет равные технические возможности предоставленияИСЭО;• возможность получения корректной информации за любой периодвремени в единой форме представления, которая может состоять изданных различных ОЦВК;• независимость ВКИСЭО от платформы и фирмы производителя;• ОЦВК не должны зависеть от «состояния» друг друга;• гибкость и расширяемость ВКИСЭО;• минимальный сетевой трафик:ƒ междусерверамиОЦВК,посколькулюбоеОЦВКможетвзаимодействовать с любым ОЦВК;ƒ между серверами и пользователями, поскольку последние могутиспользовать каналы связи с низкой пропускной способностью.• независимость каждого ОЦВК:ƒ в наполнении БД;ƒ в педагогических методах обучения;ƒ в реализации Web-интерфейса пользователя;ƒ в административной политике.2.2.