Архитектура за еОбучение с интегриран Microsoft Class Server

Архитектура за Архитектура за еОбучение с интегриран еОбучение с интегриран

Microsoft Class ServerMicrosoft Class Server

Елена ШОЙКОВА, Владислав ДЕНИШЕВЕлена ШОЙКОВА, Владислав ДЕНИШЕВ,,

НИЛ “Технологии на еОбучение”НИЛ “Технологии на еОбучение”,,

Технически Университет - СофияТехнически Университет - София

Национален семинар по електронно обучениеНационален семинар по електронно обучение““Софтуерни платформи за електронно обучение”,Софтуерни платформи за електронно обучение”,

26.05.2005, София26.05.2005, София

СъдържаниеСъдържание

ПотребностиПотребности

Сравнение между Сравнение между IEEE LTSA IEEE LTSA и и Microsoft Microsoft Class ServerClass Server

Дефиниране на изискванията - Дефиниране на изискванията - Use Use Case Case анализ и моделиранеанализ и моделиране

Синтез на архитектураСинтез на архитектура

РеализацияРеализация

Пилотно тестванеПилотно тестване

Етапи в използването на ИТ:Етапи в използването на ИТ:

Първи етапПърви етап: създаване на институционална : създаване на институционална технологична инфраструктуратехнологична инфраструктура

Втори етап:Втори етап: богато богато педагогическопедагогическо, , административно и управленско използване административно и управленско използване на тази инфраструктурана тази инфраструктура

Трети етапТрети етап (стратегическо използване на (стратегическо използване на ИТ): фокусът е върху различните целеви ИТ): фокусът е върху различните целеви групи във висшето образование – групи във висшето образование – традиционните студенти и обучаваните през традиционните студенти и обучаваните през целия животцелия живот

Картината в ТУ-София:Картината в ТУ-София:

В повечето случаи В повечето случаи факултетите/департаментите сега са в факултетите/департаментите сега са в преход от фаза на богато преход от фаза на богато експериментиране отдолу в катедрите експериментиране отдолу в катедрите към фаза на към фаза на институционалноинституционално използване на ИТ за учебни цели, използване на ИТ за учебни цели, администриране и управлениеадминистриране и управление

Комбиниран мета-моделКомбиниран мета-модел Комбиниран модел за

инженерно образование

Управление на обучението в технологично-базирана среда

Традиционни методиза обучение

Електронно обучение

Wеб-базирани инструкции

Електронно учебно съдържание

Оценяване на знанията

Асинхронна/синхронна комуникация

Самообучение

Лекции

Упражнения

Проекти

Консултации

Виртуални лаборатории за симулации, измерване и

проектиране

Комбиниран модел заинженерно образование

Управление на обучението в технологично-базирана среда

Традиционни методиза обучение

Електронно обучение

Wеб-базирани инструкции

Електронно учебно съдържание

Оценяване на знанията

Асинхронна/синхронна комуникация

Самообучение

Лекции

Упражнения

Проекти

Консултации

Виртуални лаборатории за симулации, измерване и

проектиране

Трите извода:Трите извода:

Промените във висшето образование са бавни, не Промените във висшето образование са бавни, не радикални, но към по-голяма гъвкавост в радикални, но към по-голяма гъвкавост в традиционните университетски средитрадиционните университетски средиИнформационните технологии се прилагат широко Информационните технологии се прилагат широко в преподаването и обучението за повишаване на в преподаването и обучението за повишаване на неговото качество и ефективност, но като част от неговото качество и ефективност, но като част от комбиниран моделкомбиниран модел, а не като подмяна на , а не като подмяна на традиционните методи и формитрадиционните методи и формиПреподавателите, когато използват Преподавателите, когато използват информационните технологии в преподаването и информационните технологии в преподаването и обучението работят повече, за което е необходима обучението работят повече, за което е необходима значителна подкрепа от институцията.значителна подкрепа от институцията.

Microsoft Class Server – Microsoft Class Server – сравнение с сравнение с IEEE LTSAIEEE LTSA

IEEE IEEE Learning Technology System Learning Technology System ArchitectureArchitecture ( (LTSALTSA))– – организация на организация на

компонентитекомпонентите

13 13 информационни потока информационни потока между компонентитемежду компонентите

4 4 процесапроцеса

2 2 хранилища хранилища

Доставяне

Обучаеми

Оценяване

Преподавател Записи за обучаемия

Учебни ресурси



Доставяне

Обучаеми

Оценяване



(1) (1) Стилът, стратегията и методите на обучение се договарят Стилът, стратегията и методите на обучение се договарят между обучаемия и преподавателя и се установяват между обучаемия и преподавателя и се установяват неговите предпочитания.неговите предпочитания.



Доставяне

Обучаеми

Оценяване



(2) (2) Обучаемият е наблюдаван и оценяван в контекста на Обучаемият е наблюдаван и оценяван в контекста на мултимедийните взаимодействия. мултимедийните взаимодействия.



Доставяне

Обучаеми

Оценяване



(3) (3) Оценяването води до оценка на постиженията и създава Оценяването води до оценка на постиженията и създава информация за обучаемия. информация за обучаемия.



Доставяне

Обучаеми

Оценяване



(4) (4) Информацията за прогреса на обучаемия се съхранява в Информацията за прогреса на обучаемия се съхранява в база данни. база данни.



Доставяне

Обучаеми

Оценяване



(5) (5) Преподавателят преглежда резултатите от оценяването, Преподавателят преглежда резултатите от оценяването, информацията за обучаемия (неговите предпочитания, информацията за обучаемия (неговите предпочитания, постижения и бъдещи цели). постижения и бъдещи цели).



Доставяне

Обучаеми

Оценяване



(6) (6) Преподавателят търси в учебните ресурси чрез въпроси и Преподавателят търси в учебните ресурси чрез въпроси и каталожна информация, най-подходящото учебно каталожна информация, най-подходящото учебно съдържание и формира локатор. съдържание и формира локатор.



Доставяне

Обучаеми

Оценяване



(7) (7) Преподавателят изпраща локатора с подготвения план на Преподавателят изпраща локатора с подготвения план на урока към процеса доставяне. урока към процеса доставяне.



Доставяне

Обучаеми

Оценяване



(8) (8) Процесът доставяне извлича учебното съдържание от хранилището Процесът доставяне извлича учебното съдържание от хранилището за учебни ресурси чрез локатора и трансфор-мира учебното за учебни ресурси чрез локатора и трансфор-мира учебното съдържание в интерактивна мултимедийна презентация за обучаемия. съдържание в интерактивна мултимедийна презентация за обучаемия.


Цифрови хранилища:Цифрови хранилища:Данни за обучаемияДанни за обучаемия (R) (R) – съществува, – съществува, форматът на информация не форматът на информация не съответства на никой стандарт, не съответства на никой стандарт, не съществува единен профил, а отделни съществува единен профил, а отделни записизаписиУчебни обектиУчебни обекти (LR) (LR) – съществува, – съществува, форматът на обекта отговаря на форматът на обекта отговаря на спецификацията спецификацията Microsoft LRMMicrosoft LRM


Процеси:Процеси:ОбучаемОбучаем (LE) (LE) – съществува, профилът – съществува, профилът не съответства на никой стандарт, не съответства на никой стандарт, информацията не съответства на информацията не съответства на изискванията на университетите в изискванията на университетите в БългарияБългарияОценяване Оценяване (E)(E) – съществува, заданията – съществува, заданията съдържат тестове, които могат да се съдържат тестове, които могат да се оценяват ръчно или автоматичнооценяват ръчно или автоматично


Процеси:Процеси:

ПреподавателПреподавател (C) (C) – съществува – съществува

Сервиране на ресурси Сервиране на ресурси (D)(D) – – съществува, учебните материали могат съществува, учебните материали могат да се разглеждат през да се разглеждат през LAN LAN илиили Internet Internet


Потоци информация:Потоци информация:ПоведениеПоведение (B) (B) между обучаем и процес на между обучаем и процес на оценяванеоценяване – съществува, но няма – съществува, но няма проследяване на поведението в реално проследяване на поведението в реално време, резултатите от тестването могат да се време, резултатите от тестването могат да се оценяват ръчно и/или автоматизиранооценяват ръчно и/или автоматизираноИнформация от оценяването Информация от оценяването ((АА)) между между процес на оценяване и преподавателпроцес на оценяване и преподавател – – съществува, преподавателят може да съществува, преподавателят може да прегледа ръчно работата на студента, може прегледа ръчно работата на студента, може да изпрати забележки, може да генерира да изпрати забележки, може да генерира статистика с резултатите на студентитестатистика с резултатите на студентите


Потоци информация:Потоци информация:Информация за обучаемИнформация за обучаем (L1) (L1) между процес между процес на оценяване и запис на обучаемияна оценяване и запис на обучаемия – – съществува, няма единен профил на съществува, няма единен профил на обучаемия, но резултатите от тестовете се обучаемия, но резултатите от тестовете се следят и записватследят и записватИнформация за обучаем Информация за обучаем (L2)(L2) между запис на между запис на обучаемия и преподавателобучаемия и преподавател – съществува, – съществува, преподавателят може да прегледа преподавателят може да прегледа резултатите на студентите и да генерира резултатите на студентите и да генерира статистикастатистика


Потоци информация:Потоци информация:Информация за обучаемИнформация за обучаем (L (L33)) между между преподавател и запис на обучаемияпреподавател и запис на обучаемия – – съществува, преподавателят може да съществува, преподавателят може да поставя оценки и коментари за работата на поставя оценки и коментари за работата на обучаемияобучаемияИнформация за обучаем Информация за обучаем (L(L44)) между между обучаемия и преподавателобучаемия и преподавател – не съществува – не съществува процес по договаряне на предпочитанията на процес по договаряне на предпочитанията на обучаемияобучаемия


Потоци информация:Потоци информация:ЗапитванеЗапитване (Q) (Q) между преподавател и между преподавател и хранилище за учебни обектихранилище за учебни обекти – съществува, – съществува, преподавателят може да избира преподавателят може да избира подходящите материали от своята подходящите материали от своята библиотека или от предоставените му от библиотека или от предоставените му от други преподаватели материалидруги преподаватели материалиКаталожна информация Каталожна информация (Q1)(Q1) между между хранилище за учебни обекти и преподавателхранилище за учебни обекти и преподавател – съществува, метаданните отговарят на – съществува, метаданните отговарят на спецификацията спецификацията Microsoft LRMMicrosoft LRM


Потоци информация:Потоци информация:ЛокаторЛокатор (L5) (L5) между преподавател и система между преподавател и система за сервиранеза сервиране – не съществува, но – не съществува, но преподавателят може да намира и задава преподавателят може да намира и задава статично подходящите материали на статично подходящите материали на обучаемитеобучаемитеЛокаторЛокатор (L6) (L6) между система за сервиранемежду система за сервиране и и хранилище за учебни обекти хранилище за учебни обекти – не – не съществува, учебните ресурси се доставят съществува, учебните ресурси се доставят статичностатично


Потоци информация:Потоци информация:Учебно съдържаниеУчебно съдържание (LC) (LC) между между хранилище за учебни обекти и система хранилище за учебни обекти и система за сервиранеза сервиране – съществува, но – съществува, но инструкторът задава необходимите инструкторът задава необходимите учебни ресурси учебни ресурси Информация за взаимодействие Информация за взаимодействие (IC)(IC) между система за сервиранемежду система за сервиране и и оценяване оценяване – не съществува– не съществува


Потоци информация:Потоци информация:

МултимедияМултимедия (M) (M) между система за между система за сервиране и обучаемсервиране и обучаем – съществува, – съществува, като системата доставя на обучаемия като системата доставя на обучаемия статични статични HTMLHTML страници, а страници, а допълнителна мултимедия може да се допълнителна мултимедия може да се вградени чрез външни инструментивградени чрез външни инструменти

Дефиниране на изискваниятаДефиниране на изискванията

С цел развитие и функционално обогатяване на С цел развитие и функционално обогатяване на MS Class MS Class ServerServer и с оглед на направения анализ са дефинирани и с оглед на направения анализ са дефинирани следните изисквания:следните изисквания:Входен офисВходен офис с с публична областпублична област, предоставяща , предоставяща информация за дисциплините и възможност за информация за дисциплините и възможност за online-online-регистрациярегистрация;;Персонализирани Персонализирани home-home-страницистраници за студенти, за студенти, преподаватели и администраторипреподаватели и администраториАдаптиране на Адаптиране на учебната областучебната област към модела на към модела на българския университетбългарския университетКомуникационна областКомуникационна област с възможности за синхронни и с възможности за синхронни и асинхронни комуникацииасинхронни комуникацииВътрешен офисВътрешен офис с възможности за управление на с възможности за управление на потребителите и учебната работа адаптирана към опита потребителите и учебната работа адаптирана към опита на българските университетина българските университети

Методология за проектиранеМетодология за проектиране

Архитектурата се разработва съгласно Архитектурата се разработва съгласно постановките на постановките на Унифицирания процес за Унифицирания процес за проектиране (проектиране (Unified Development ProcessUnified Development Process)). В . В своята същност това е своята същност това е инкрементален инкрементален процеспроцес, изграден върху идеята за , изграден върху идеята за прецеденти прецеденти ((Use Cases)Use Cases), , описващи сценариите за описващи сценариите за взаимодействие между системата и нейните взаимодействие между системата и нейните потребители. Артефактите на системата са потребители. Артефактите на системата са визуално документирани с помощта на визуално документирани с помощта на унифицирания език за моделиране (унифицирания език за моделиране (Unified Unified Modeling Language)Modeling Language)..

Use Case Use Case анализ и моделиранеанализ и моделиране

Use Case Use Case анализът е най-ефективният анализът е най-ефективният метод за откриване на изискванията метод за откриване на изискванията към сложни софтуерни системи и към сложни софтуерни системи и функционалното им специфициране. функционалното им специфициране.


Основни потребители на системата:Основни потребители на системата:

ГостГост

СтудентСтудент

ИнструкторИнструктор

АдминистраторАдминистратор

Основни потребители на систематаОсновни потребители на системата

Потребители

Guest Student Instructor Administrator

Разглежда публичната част – информация за курсове, регистрация

Достъп до персонална страница с бележник

Достъп до комуникационна област

Изпълнявазадания


Задания

Управлениена курсове

Управлениена потребители

Права / роли


ГостГост

Посещава сайта на университета и се Посещава сайта на университета и се запознава с инициативата за запознава с инициативата за еОбучение. Преглежда списъка на еОбучение. Преглежда списъка на курсовете и информацията за тях. курсовете и информацията за тях. Регистрира се в средата за еОбучение.Регистрира се в средата за еОбучение.


Guest List Courses

View Course Information

Register

View information about the eLearning initiative

ГостГост


Load usernames

Store profile

Enter details

Validate form

Required fields are filled

Username does not exist

Passwords match

Yes

Yes

Fields content rules are met

Yes

Yes

Alert: invalid registration request

NoNo

No

No

Notify Administrator (email)

Notify user (email)

User exists in University Information System

Set Status "Active"

YesSet Status "Disabled"

No

РегистрацияРегистрация



След аутентикация влиза в персонализиран След аутентикация влиза в персонализиран фронт офис, от където може да следи фронт офис, от където може да следи разписанието на учебния процес, да разписанието на учебния процес, да преглежда текущите и миналите си задания, преглежда текущите и миналите си задания, да решава тестове и да следи прогреса си. да решава тестове и да следи прогреса си. Може да получава актуални съобщения, да Може да получава актуални съобщения, да комуникира с дугите студенти и комуникира с дугите студенти и преподаватели и да ползва личен бележник.преподаватели и да ползва личен бележник.



Login

Logout

Modify Personal Profile

Review Schedule

View Announcements

Take notes

Communicate

List Assignments

Review Progress

Student

Course Information

Complete Project Assignment

Complete Test Assignment

Review Instructions

Complete

SubmitView Marks


Request homepage / protected resource

User has been authenticated

User provides username / password

User is authorized to access resource

Username/password are valid

User is authenticated

Yes

Alert: Incorrect user/pass

No

Alert: Access denied

Grant access

No

Yes

No

Yes

LoginLogin


Учебна програмаУчебна програма : S tudent

ListLectures ListSeminars

ListLabs ListS tudents M apStudentsToGroups

1: list(username)2: getUserID (username)

4: getGroupID (userID )

7: list(username) 8: getUserID (username)

10: ge tG roupID (userID )

11: groupID

9: userID

3: userID

5: groupID

6: listOfLectures(groupID )

12: listOfSeminars(groupID )

13: list(usernam e)14: ge tUse rID (username)

15: userID

16: getGroupID (userID )

17: groupID

18: listOfLabs(groupID )



След аутентикация влиза в персонализиран След аутентикация влиза в персонализиран фронт офис, от където може да следи и фронт офис, от където може да следи и коригира разписанието на учебния процес, да коригира разписанието на учебния процес, да преглежда списък на студентите, учебните си преглежда списък на студентите, учебните си ресурси, задания, тестове и да следи ресурси, задания, тестове и да следи прогреса на студентите си. Може да създава прогреса на студентите си. Може да създава съобщения, да комуникира със студентите и съобщения, да комуникира със студентите и да ползва личен бележник.да ползва личен бележник.



Modify Announcements

Modify Schedule

Login

Logout


Communicate Take notes

Review Schedule

List Students

View Announcements

Share / Import Resources

Create / Edit LRPreview LR

List Learning Resources

Create Assignment

Mark Assignment

Assignment List / Calendar

Marking Chart

Instructor

View Classes

View Students

Create Group

View Groups

Delete Group


Създаване на Създаване на Учебен РесурсУчебен Ресурс

Select Template

Select Visual Theme

Set Title & Metadata

Insert Page

Resource completed

Edit Page

No

Yes


ЗаданиеЗаданиеНесъществуващо

Незададено (none)

Create / Import

Зададено (To Do)

Незавършено (incomplete)

Assign

Start

Предадено (submitted)

Submit

Архивирано

Оценено (graded)

Автоматично (autograded)

Ръчно (manually graded)

Автоматично (autograded)

Ръчно (manually graded)

Auto grade

Manually grade

Manually gradeRe-Assign

ArchiveArchive



След аутентикация влиза в персонализиран След аутентикация влиза в персонализиран бек-офис, от където може да управлява бек-офис, от където може да управлява потребителите (студенти, преподаватели и потребителите (студенти, преподаватели и администратори), да създава класове и да администратори), да създава класове и да присъединява към тях преподаватели и присъединява към тях преподаватели и студенти, да променя настройките на студенти, да променя настройките на системата. Може да създава съобщения, да системата. Може да създава съобщения, да комуникира със студентите и да ползва личен комуникира със студентите и да ползва личен бележник.бележник.



View Course Information Modify Announcements

List Courses

View Announcements


Login

Communicate Take notesLogout

List Instructors

List Administrators

Set System Options

Create Courses

List Students

View Student Profile

View Instructor Profile

View Administrator Profile

Edit Profile

Administrator

Edit Course Homepage

Адаптиране към модела на обучение Адаптиране към модела на обучение в българските университети:в българските университети:

SchoolSchool ↔↔ ФакултетФакултет

ClassClass ↔↔ ДисциплинаДисциплина

GroupGroup ↔↔ Адм. групаАдм. група

StudentStudent ↔↔ СтудентСтудент

Проектиране – Проектиране – Class DiagramClass DiagramDBConstants

DBHOSTDBPORTDATABASEUSERNAMEPASSWORDDRIVERDBCONNECTIONWEBHOSTMCSPATHWEBPORTMCSCONNECTIONWEBCONNECTION

getDriver()getConnector()getWebConnector()getMcsConnector()getSMTPServer()

MailsendMail()

viewSchedule

MetadataIDPersonIDTypeTitleContentDateInFromTimeToTimeWeekSchedulePersonIDShowPersonShowTitleShowContentShowDateInStudentViewTeacherViewAdministratorView

News Base64Codec

form_personal_info

form_contacts

form_academic_profile

form_skills

form_schoolwork

form_login

form_student_profileSchedule

Login

Logout

Profile

DBFunctionsconnect()disconnect()Load()Get()GetData()GetAllData()Print()PrintLinks()PrintList()PrintTable()PrintActions()PrintArray()PrintOptions()Create()Update()Delete()Insert()GetRequest()GetDate()

Notepad

PersonIDFirsNameLastNameisStudentisTeacherisAdministratorUsernamePassword

ChatServer

ChatClient

База данни – концептуален моделБаза данни – концептуален модел

Faculty

Speciality

EducationForm

EducationType

Map

Semester

11

11

PayingType

Skills

Subject0..n

1

0..n

1

MCSGroups

AcadGroup

11

11 1

1

1

1

1

1

1

1

1

1

1

1

1

1

1

1

Role

NotepadContacts PersonalProfile

ProfileStudent

1

1..n

1

1..n

1 1..n1 1..n

0..n

1

0..n

1

ProfileTeacher

MapMetaData

1

1

1

10..n

10..n

1

1

0..n

1

0..n

Person1..n

1

1..n

1

0..1

1

0..1

1

1

1

1

1

1

1

1

11

1

1

1

1

1..n

1

1..nMetaData

0..n

0..n

0..n

0..n

0..n

0..n

0..n

0..n

11..n

11..n

SystemOptions

ProfileAdministrator

0..1

1

0..1

1

0..n

0..n

0..n

0..n

1

1

1

1

База данни – потребителски изгледиБаза данни – потребителски изгледи

Semester

PayingType

Skills

Faculty

Speciality

EducationForm

EducationType

Map

SubjectMCSGroups

AcadGroup

ProfileStudent

Role

ProfileTeacher

NotepadContacts PersonalProfile

MapMetaData

Person

MetaData

SystemOptions

ProfileAdministrator

Student

Instructor

Administrator

Архитектура – компонентиАрхитектура – компоненти

•Operating system•Network connections

•Operating system•Network connections

Microsoft Windows 2000 Server / Advanced Server

MS SQL Server 2000

MS Class Server

Internet InformationServer

(Windows 2000)Sun Java VM

Apache Tomcat

MCS Teacher

MCS Administrator

MCS Student

Web browserWeb browser

Public site

Front office

Back office

Communications

Application Form

Assignments

Learning Resources

Student profiles

Courses

Teacher profiles

Архитектура – технологииАрхитектура – технологии

Browser

Web ServerIIS 5.0

JSP/Servletengine

Tomcat 4.1

DatabaseMS SQL 2000

Mail ServerSMTP

HTTP

HTTP

MS Class Server

Chat & Guided BrowsingVLE-ECADELL

ASP.NET

User Tier Application Tier DatabaseTier

Servers Applications

PersonalHomepage

JSPServlet

JDBC

SQL

SQL

Client: Java AppletServer: Application

JavaMail

Внедряване и ТестванеВнедряване и Тестване

ТУ-София ТУ-София

ТУ-ВарнаТУ-Варна

Реализация – публична частРеализация – публична част

•Информация за Информация за инициативатаинициативата

•Анотация на Анотация на дисциплинадисциплина

Реализация – публична частРеализация – публична част

•Учебни материалиУчебни материали

•Форма за Форма за onlineonline-регистрация-регистрация

Реализация – студентРеализация – студент

•LoginLogin (студент) (студент)

•ПерсоналнаПерсоналнастраницастраница(студент)(студент)


•Личен профилЛичен профил(студент)(студент)

•График наГрафик назанятиятазанятията

РеализацияРеализация

•Персонален бележникПерсонален бележник

•ЧатЧат


•MicrosoftMicrosoftClass ServerClass ServerStudentStudent

Реализация – инструкторРеализация – инструктор

•MicrosoftMicrosoftClass ServerClass ServerTeacherTeacher













РеализацияРеализация – – Вътрешен офисВътрешен офис

•Управление наУправление напотребителитепотребителите(инструктор)(инструктор)

•Профил наПрофил напотребителпотребител

•Управление наУправление напотребителитепотребителите(администратор)(администратор)

Изводи:Изводи:

По-добро мотивиране на студентитеПо-добро мотивиране на студентите

По-активно участие на студентите в По-активно участие на студентите в учебния процесучебния процес

По-обективен процес за оценяване на По-обективен процес за оценяване на знаниятазнанията

По-високи резултати в обучениетоПо-високи резултати в обучението

За контакти:За контакти:

shoikova@[email protected]

[email protected]@tu-sofia.bg

http://demlab.http://demlab.tu-sofiatu-sofia.bg.bg

Documents

Архитектура за еОбучение с интегриран Microsoft Class Server