Научный журнал

Научное обозрение. Технические науки

ISSN 2500-0799

ПИ №ФС77-57440

• Авторы
• Резюме
• Файлы
• Ключевые слова
• Литература

Фирсова С.А. 1 Рябухина Е.А. 1

---

1 ФГБОУ ВО «Мордовский государственный университет им. Н.П. Огарева»

В статье описывается архитектура программно-информационной системы, предназначенной для учета и контроля учебной работы, проводимой преподавателем высшего учебного заведения в дистанционном режиме. Для представления архитектуры был использован набор UML-диаграмм. Также в данной работе рассмотрен реализованный авторами прототип указанной системы, апробированный в учебном процессе факультета математики и информационных технологий Мордовского государственного университета. Актуальность предлагаемой разработки обуславливается тем, что с ее помощью работники учебно-методического управления вуза смогут контролировать проведение дистанционных занятий, автоматически создавать отчеты о выполнении преподавателем запланированной учебной нагрузки. С 2016 года в ФГБОУ ВО «Мордовский государственный университет им. Н.П. Огарева» успешно функционирует электронная информационно-образовательная среда, в которой автоматизированы основные процессы, связанные с учебной деятельностью как преподавателя, так и студента. Предполагается, что разработанный прототип может быть встроен в действующую ЭИОС университета для поддержки и контроля процесса обучения, проводимого в дистанционном режиме. В качестве инструментов при создании прототипа использовались: кросс-платформенная интегрированная среда разработки PhpStorm, система управления базами данных MySQL, языки программирования JavaScript, HTML, PHP, также применялась технология Web Real-Time Communication.

Статья в формате PDF

860 KB

программно-информационная система

дистанционное обучение

электронная информационно-образовательная среда

учебная нагрузка

учебно-методическое управление

UML-диаграмма

1. Штыхно Д.А., Константинова Л.В., Гагиев Н.Н. Переход вузов в дистанционный режим в период пандемии: проблемы и возможные риски // Открытое образование. 2020. Т. 24. № 5. С. 72-81. DOI: 10.21686/1818-4243-2020-5-72-81.

2. Минаев А.И., Исаева О.Н., Кирьянова Е.А., Горнов В.А. Особенности организации деятельности вуза в условиях пандемии // Современные проблемы науки и образования. 2020. № 4. URL: https://science-education.ru/ru/article/view?id=29858 (дата обращения: 27.06.2022). DOI: 10.17513/spno.29858.

3. Александрова Г.А., Васильева Л.Г., Филиппова И.В., Фоминых С.О. К вопросу организационно-методической деятельности преподавателей вуза при дистанционной работе // Казанский педагогический журнал. 2020. № 6(143). С. 29-37.

4. Шахова Е.Ю. Моделирование распределения рабочего времени преподавателей // Статистика и Экономика. 2017. № 1. С. 11-23. DOI: 10.21686/2500-3925-2017-1-11-23.

5. Данилова В.В. Полная автоматизация процесса учета рабочего времени сотрудников предприятия // Вестник науки. 2018. Т. 2. № 9(9). С. 149-157.

6. Соловьев Р.К. Проектирование информационной системы автоматизации учета рабочего времени сотрудников при удаленной работе для расчета заработной платы на предприятии // Вестник современных исследований. 2020. № 2-5(32). С. 33-35.

7. Абрамов М.К., Никитин А.И., Котельникова С.В. Автоматизация учета рабочего времени в образовательной организации // Актуальные проблемы авиации и космонавтики: Сборник материалов VI Международной научно-практической конференции, посвященной Дню космонавтики. В 3-х томах. (Красноярск, 13–17 апреля 2020 года) / Под общей редакцией Ю.Ю. Логинова. Красноярск: Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования «Сибирский государственный университет науки и технологий имени академика М.Ф. Решетнева», 2020. С. 307-308.

8. Родионова Д.А., Фирсова С.А. Разработка автоматизированной системы контроля и учёта рабочего времени преподавателя вуза в условиях дистанционного режима работы // Материалы XXIV научно-практической конференции молодых ученых, аспирантов и студентов Национального исследовательского Мордовского государственного университета им. Н.П. Огарёва. В 3-х частях. (Саранск, 19–21 мая 2021 года) / Сост. А.В. Столяров, отв. за выпуск П.В. Сенин. Саранск: Национальный исследовательский Мордовский государственный университет им. Н.П. Огарёва, 2021. С. 213-218.

Возникновение и распространение пандемии COVID-19 и связанных с ней ограничений повлекло за собой широкое распространение форм удаленной работы во всех сферах деятельности, в том числе и в высшем образовании. В связи с этим появились работы, в которых рассматриваются основные проблемы и возможные риски при переходе вузов в дистанционный режим [1], также многие авторы, например [2], в своих работах описывают особенности организации деятельности вуза в указанных условиях. В частности, остро стоит вопрос о совершенствовании организационно-методической деятельности преподавателей вуза при дистанционной работе [3; 4]. В то же время в условиях удаленной работы необходимо внедрять новые информационные технологии для автоматизации учета рабочего времени в образовательной организации [5], которые позволят определить выполнение преподавателем учебной нагрузки в соответствии с его индивидуальным планом и контролировать начисление заработной платы [6]. В [7] рассмотрены программно-информационные комплексы, применяемые для учета рабочего времени, и проведен их сравнительный анализ. Вместе с тем более целесообразной представляется разработка модуля, предназначенного для учета рабочего времени преподавателя вуза в условиях дистанционного обучения, который может быть встроен в существующую в большинстве учебных заведений внутреннюю электронную информационно-образовательную систему (ЭОИС).

Целью исследования является разработка прототипа программно-информационной системы для учета и контроля учебной работы преподавателя вуза в условиях дистанционного режима. Данная система позволит активизировать ссылки на конференции, проводимые преподавателем в онлайн-режиме, непосредственно из ЭИОС, предварительно осуществляется проверка на то, что все ссылки актуальны и ведут на конкретную страницу веб-ресурса. Преподаватель получает доступ к графику проведения дистанционных занятий, которые представлены отдельной группой в расписании, при этом для каждого занятия необходимо заполнить определенную форму. Дистанционное занятие записывается в видеофайл, доступный для повторного просмотра студентам с целью лучшего усвоения материала и сотрудникам учебно-методического управления для контроля фактического проведения преподавателем занятия.

Материалы и методы исследования

Данное исследование базируется на материалах, предоставляемых ЭОИС Мордовского университета в разделах «Расписание», «Общение», «Рейтинг-планы», «Преподаватели» и др. Методами исследования, необходимыми для проектирования и реализации прототипа программно-информационной системы (ППИС), являются:

− UML-диаграммы, с помощью которых описана архитектура ППИС;

− языки программирования HTML, PHP (с библиотеками filp/whoops, briannesbitt/Carbon, PHPOffice/PhpSpreadsheet, TCPDF, Ubench, PHP Geo), JavaSript (с библиотеками jQuery, jQuery UI, Lodash) и SQL;

− веб-приложение phpMyAdmin, предоставляющее веб-интерфейс для администрирования СУБД MySQL;

− кросс-платформенная среда выполнения JavaScript с открытым исходным кодом Node.js;

− технология WebRTC (Web Real-Time Communication), позволяющая веб-приложениям и сайтам захватывать и передавать в потоковом режиме аудио и/или видео мультимедиа, а также обмениваться произвольными данными между браузерами без использования посредников.

Результаты исследования и их обсуждение

Разработанный авторами прототип программно-информационной системы (ППИС) для контроля и учёта рабочего времени преподавателя вуза в условиях дистанционного режима работы является дополнительным модулем, встраиваемым в существующую ЭИОС университета. Предполагается, что данная разработка будет в основном применяться сотрудниками учебно-методического управления (УМУ) вуза с целью контроля деятельности преподавателя при проведении дистанционных занятий и автоматического составления отчетов о выполнении преподавателем запланированной учебной нагрузки. Кроме того, для студентов и преподавателей появляется возможность более эффективно организовывать взаимодействие в рамках дистанционного учебного процесса, так как записи всех дистанционно проводимых занятий будут размещены в свободном доступе в ЭОИС без привлечения сторонних веб-ресурсов.

Описание архитектуры ППИС проводилось с помощью UML-диаграмм. В качестве примера рассмотрим некоторые из них.

На диаграмме вариантов использования, представленной на рисунке 1, показано, что в ППИС существуют 3 профиля пользователей: «Преподаватель», «Студент» «Администратор» (сотрудник УМУ), каждый из которых имеет доступ к определенному набору функций в ППИС.

Диаграмма компонентов (рис. 2) визуализирует организацию компонентов проектируемой системы и зависимостей между ними.

На диаграмме видно, что из функционирующей в университете ЭОИС расписание дистанционных занятий передается в модуль ввода ссылок на конференцию. При этом происходит заполнение специальной формы данными, необходимыми для проведения дистанционной пары в Skype или Zoom. Далее осуществляется проверка ссылок на актуальность; актуальные ссылки передаются в модуль вывода ссылок для раздела «Общение» ЭИОС, в котором студенты могут непосредственно перейти по этим ссылкам на нужную конференцию. При переходе преподавателя по ссылке из раздела «Общение» ему открывается страница, на которой он может начать/остановить запись информации со своего экрана (модуль записи экрана преподавателя).

Рис. 1. Диаграмма вариантов использования

Рис. 2. Диаграмма компонентов

Далее сделанная запись автоматически отправляется на сервер, а в базе данных сохраняется информация о проведенном дистанционно занятии (время начала и окончания, ссылка на конференцию, данные о преподавателе и дисциплине). При этом появляется возможность просмотра загруженной видеозаписи как студентами, так и сотрудниками УМУ, которым также доступна загрузка сформированных отчетов о работе преподавателя в формате Excel.

Диаграмма классов (рис. 3) отображает логическую модель ППИС, включающую набор классов, интерфейсов, ассоциаций, взаимодействий и ограничений.

Краткое описание классов разрабатываемой системы представлено в следующей таблице.

Рассмотрим наиболее значимые функциональные возможности реализованной ППИС. Так, в профиле «Преподаватель» основным действием является организация проведения дистанционного занятия. Для этого в разделах «Расписание занятий» или «Информация по дистанционным занятиям» необходимо найти дистанционное занятие, для которого требуется ввести регламентированную информацию о проведении (рис. 4).

При переходе по гиперссылке «Введите ссылку» появляется макет страницы, представленный на рисунке 5, в котором в поле «Ссылка» требуется указать ссылку на конференцию в Skype или Zoom; остальные поля заполняются автоматически.

Рис. 3. Диаграмма классов

Описание классов разрабатываемой системы

Рис. 4. Страница раздела «Расписание занятий» для преподавателя

Рис. 5. Страница для заполнения информации по дистанционным занятиям

После этого в разделе «Общение» автоматически генерируется запись о проведении дистанционного занятия (рис. 6).

Чтобы начать видеозапись занятия, преподаватель должен перейти по заданной ссылке, задать параметры записи и нажать кнопку «Начать запись» (рис. 7), при этом система спрашивает разрешение на запись экран пользователя, также необходимо указать, какое окно транслировать и включать ли в запись звук. По окончании пары преподаватель нажимает кнопку «Остановить запись».

Перейдем к рассмотрению основных действий в профиле «Администратор».

В разделе «Расписание занятий» администратор может просматривать информацию о текущих занятиях всех преподавателей (рис. 8).

В разделе «Общение» администратор видит ту же информацию, что и другие пользователи (рис. 6), и может перейти по ссылке для проверки фактического проведения дистанционного занятия.

В разделе «Статистика посещений» представлена информация о пользователях сайта, в частности информация о последнем посещении сайта и статусе пользователя – онлайн или офлайн (рис. 9).

Рис. 6. Страница для общения по выбранной дисциплине

Рис. 7. Страница для записи экрана пользователя

Рис. 8. Раздел «Расписание занятий» для администратора

Рис. 9. Страница раздела «Статистика посещений»

В разделе «Отчеты» администратору доступы для просмотра 3 вида отчетов: отчет по дистанционным занятиям, отчет о рабочем времени преподавателей и табель учета рабочего времени сотрудников по кафедрам.

Отчет по дистанционным занятиям выводит информацию о дистанционных занятиях за интересующий период. Галочкой указан статус ссылки, которая действительна и относится к Skype или Zoom, крестиком – если ссылка недействительна.

Отчет о рабочем времени преподавателей при дистанционном режиме работы представлен на рисунке 11.

В данном отчете выводится наименование дисциплины, группа, время начала и окончания пары, статус ссылки (выложена ли ссылка, если да, то действительна она или нет), длительность пары, если ссылка действительна. Также указывается статус проведения пары: пара считается проведенной, если ссылка действительна и длительность занятия составляет не менее 1 часа 30 минут. Если ссылка недействительна, то автоматически статус становится «Не проведено» или прочерк. В конце таблицы выводится количество отработанного времени и количество фактического времени работы, а также соотношение количества проведенных пар к общему количеству дистанционных занятий с начала семестра. Таблицу можно экспортировать в Excel-файл (рис. 12).

Рис. 10. Отчет о дистанционных занятиях за выбранный период

Рис. 11. Отчет рабочего времени сотрудника

Рис. 12. Отчет о рабочем времени сотрудника

Рис. 13. Табель по учету рабочего времени сотрудников по кафедрам

Администратор может сгенерировать табель учета рабочего времени по кафедрам за определенный период и выгрузить в Excel-документ. Содержимое табеля представлено на рисунке 13. В нем отображаются преподаватели выбранной кафедры и часы проведенных дистанционных занятий, при этом в скобках указывается количество часов, которое должно быть отработано в данный день в соответствии с расписанием. Если у преподавателя дистанционные занятия не запланированы, то соответствующая строка табеля заполняется нулевым значением. В середине и конце месяца осуществляется подсчет отработанных часов.

Для просмотра видеозаписей дистанционных занятий администратор выбирает пункт «Видеозаписи», в котором выбирает конкретного преподавателя, при этом открывается страница с видеозаписями для просмотра (рис. 14). Просмотренные записи можно удалять.

Рис. 14. Страница с видеозаписями дистанционных занятий

Заключение

Разработанный авторами прототип программно-информационной системы позволяет автоматизировать учет и контроль учебной работы, проводимой преподавателем высшего учебного заведения в дистанционном режиме. Данный прототип может быть реализован в качестве встроенного модуля в действующую ЭИОС университета. Апробация разработки проводилась на базе кафедры систем автоматизированного проектирования Мордовского государственного университета для преподавателей кафедры и студентов направления подготовки «Программная инженерия», также в тестировании ППИС принимали участие сотрудники учебно-методического управления университета. В результате тестирования были отмечены: актуальность разработки в связи с широким распространением дистанционного формата обучения, удобство ее применения для проведения дистанционных занятий при работе в каждом из профилей пользователей, широкие возможности представления результатов проводимого учета и контроля учебной работы преподавателя в различных формах отчетов.

Библиографическая ссылка