Ім'я файлу: Информационные системы в образовании - StudentLib.com.rtf
Розширення: rtf
Розмір: 655кб.
Дата: 30.08.2022
скачати
Розширення: rtf
Розмір: 655кб.
Дата: 30.08.2022
скачати
МИНОБРНАУКИ РОССИИ
Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение
высшего профессионального образования
"Пензенский государственный технологический университет"
Факультет "Информационные образовательные технологии"
Кафедра "Информационные технологии и системы"
РЕФЕРАТ
на тему "Информационные системы в образовании"
Выполнил:
студент 13ИС2Б Чинков М.Ю.
Проверил:
доцент кафедры ИТС Коновалов А.В.
Пенза 2015
Содержание
Введение
1. Понятие информационной системы в образовании
1.1 Задачи информационной системы в образовании
2. Структура информационной системы
2.1 Аппаратное обеспечение информационной системы
2.1.1 Аппаратное обеспечение управляющей лаборатории
2.1.2 Аппаратное обеспечение учебной аудитории
2.2 Программное обеспечение информационной системы
2.2.1 Программное обеспечение управляющей лаборатории
2.2.2 Программное обеспечение учебной аудитории
3. Сравнительный анализ информационной системы
4. Патентный поиск
4.1 Процесс патентного поиска
Заключение
Библиографический список
компьютерный образование информационный патентный
Введение
Целью данной производственной практики являлось исследование структуры информационных систем в образовании на примере высшего учебного заведения. Данная тема является актуальной в сфере информационных технологий, так как в данный момент существует тенденция к внедрению информационных технологий во все сферы общества, а образование является одной из наиболее важных сфер общества.
Неотъемлемой и важной частью развития дошкольных учреждений, школ, техникумов, университетов является компьютеризация образования. В настоящее время в России идет становление новой системы образования, ориентированного на вхождение в мировое информационно-образовательное пространство. Этот процесс сопровождается существенными изменениями в педагогической теории и практике учебно-воспитательного процесса, связанными с внесением корректив в содержание технологий обучения, которые должны быть адекватны современным техническим возможностям, и способствовать гармоничному вхождению учащихся в информационное общество. Компьютерные технологии призваны стать не просто дополнением в обучении, а неотъемлемой частью целостного образовательного процесса, значительно повышающей его эффективность. На наших глазах возникают нетрадиционные информационные системы, связанные с обучением; такие системы естественно называть информационно-обучающими. В процессе производственной практики рассматривалась информационная система Управления Информатизации Пензенского государственного технологического университета (здесь и далее - УИ ПензГТУ). Был проведен анализ программного и аппаратного обеспечения данной информационной системы, сравнение с другой информационной системой в данной сфере, а также патентное исследование.
1. Понятие информационной системы в образовании
В настоящее время принято выделять следующие основные направления внедрения компьютерной техники в образовании:
) использование компьютерной техники в качестве средства обучения, совершенствующего процесс преподавания, повышающего его качество и эффективность;
) рассмотрение компьютера и других современных средств информационных технологий в качестве объектов изучения, моделирования систем;
) уклон в сторону практико-ориентированного обучения для подготовки специалистов, востребованных на рынке труда;
) организация коммуникаций на основе использования средств информационных технологий с целью передачи и приобретения педагогического опыта, методической и учебной литературы;
) использование средств современных информационных технологий для организации интеллектуального досуга;
) интенсификация и совершенствование управления учебным заведением и учебным процессом на основе использования системы современных информационных технологий.
Проникновение современных информационных технологий в сферу образования позволяет преподавателям качественно изменить содержание, методы и организационные формы обучения.
В качестве объекта исследования информационных систем в образовании была выбрана информационная система Управления Информатизации ПензГТУ (УИ ПензГТУ). На данный момент областью сопровождения системы являются 4 учебных аудитории: 2 компьютерных класса, 1 лекционная аудитория и 1 читальный зал. Поддержкой безотказной работы в данных аудиториях занимается управляющая лаборатория.
1.1 Задачи информационной системы в образовании
Целями информационной системы в образовании являются усиление интеллектуальных возможностей учащихся в информационном обществе, интенсификация процесса обучения и повышение качества обучения на всех ступенях образовательной системы, а также подготовка учащихся как востребованных специалистов в области, выбранной учащимися. Принято выделять следующие основные задачи использования средств современных информационных технологий.
) Интенсификация всех уровней учебно-воспитательного процесса за счет применения средств современных информационных технологий: повышение эффективности и качества процесса обучения; повышение активности познавательной деятельности; углубление межпредметных связей; увеличение объема и оптимизация поиска нужной информации.
) Развитие личности обучаемого, подготовка индивида к комфортной жизни в условиях информационного общества: развитие различных видов мышления; развитие коммуникативных способностей; формирование умений принимать оптимальное решение или предлагать варианты решения в сложной ситуации; формирование информационной культуры, умений осуществлять обработку информации; развитие умений моделировать задачу или ситуацию; формирование умений осуществлять экспериментально-исследовательскую деятельность.
) Работа на выполнение социального заказа общества: подготовка информационно грамотной личности; подготовка специалистов в определенной предметной области, востребованных на рынке труда; осуществление профориентационной работы в области информатики.
2. Структура информационной системы
Структуру ИС составляет совокупность отдельных ее частей, называемых подсистемами. Подсистема - это часть системы, выделенная по какому-либо признаку. Если общую структуру ИС рассматривать как совокупность подсистем независимо от сферы применения, то в этом случае подсистемы называют обеспечивающими.
Если рассматривать информационную систему как функциональный вычислительный ресурс, обеспечивающий работу аудиторий учебного заведения, то более целесообразно выделить аппаратную и программную составляющую системы.
Рисунок 2.1 - обобщенная структура информационной системы ПензГТУ.
2.1 Аппаратное обеспечение информационной системы
Аппаратное обеспечение ИС - комплекс электронных, электрических и механических устройств, входящих в состав информационной системы или сети. Аппаратным сопровождением информационных систем являются такие компоненты, как персональные компьютеры (ПК), серверы, системы хранения данных (СХД), сетевые средства (коммутаторы, маршрутизаторы).
В качестве основного компонента информационной системы можно выделить кабельную систему, соединяющую все узлы информационной системы в единый домен сети. В основном кабельная система состоит из нескольких кабелей витой пары, проведенной между кабинетами университета. Задачей кабельной системы является предоставление учащимся, преподавателям и технической поддержке системы доступа в Интернет. В рассматриваемой информационной системе ПензГТУ существует единый домен itc.pgta.ru, объединяющий в единую структуру аутентификационные данные и права доступа пользователей системы, который управляется контроллером домена.
2.1.1 Аппаратное обеспечение управляющей лаборатории
Основной задачей лаборатории ПензГТУ является поддержка и сопровождение информационной составляющей учебного процесса (аппаратное и программное обеспечение информационной системы) в определенных учебных аудиториях.
Посредством компонентов аппаратного обеспечения осуществляется контроль над учебным процессом и обеспечение непрерывного использования сети Интернет в учебном процессе.
Все составные части аппаратного обеспечения лаборатории хранятся в отдельной серверной комнате, оборудованной в соответствии со общепринятыми стандартами: влажность в помещении, площадь и высота оборудованной комнаты. В серверной хранятся две стойки, также соответствующие стандартам: высота и ширина стойки, крепежные отверстия. В двух стойках находятся:
) 6 серверов модели IBM System x3550 на базе процессора Intel Xeon E5-2600, обеспечивающих безотказную работу информационной системы;
) межсетевой экран Cisco ASA 5500, обеспечивающий выход во внешнюю сеть и фильтрацию пакетов, проходящих во внутреннюю сеть (проверка на спам, вирусы);
) 4 коммутатора: 2 из них это коммутаторы модели D-Link DES-3200-52, объединяющие все подсети и отдельные узлы в единую сеть, 2 из них - коммутаторы модели D-Link DGS-1016D для объединения нескольких узлов в подсети;
) система хранения данных (СХД) марки Qnap TS-651, имеющая собственное дисковое пространство для хранения объема данных серверами информационной системы.
Рисунок 2.1.1 - система хранения данных Qnap TS-651.
2.1.2 Аппаратное обеспечение учебных аудиторий
Лабораторией УИ ПензГТУ обслуживаются 4 учебные аудитории: два компьютерных класса, одна лекционная аудитория и один читальный зал. Эти виды аудиторий имеют разные требования к обеспечению аппаратной составляющей.
Каждый из двух компьютерных классов оснащен:
) 21 персональным компьютером модели HP ProDesk 400 G2 MT на базе процессора Intel Core i3 для пользования учащимися и преподавателями, выполнения учебных заданий.
Лекционная аудитория оснащена:
) персональным компьютером модели HP ProDesk 400 G2 MT на базе процессора Intel Core i3 для организации лекционных занятий и отображения информации на проекторе.
Читальный зал оснащен:
) 5 персональными компьютерами модели HP ProDesk 400 G2 MT на базе процессора Intel Core i3 для пользования учащимися и преподавателями во внеаудиторное время.
) 6 телеэкранами для организации научно-практических конференций, презентаций и мероприятий иного рода.
2.2 Программное обеспечение информационной системы
Программное обеспечение (ПО) - совокупность программ и данных, предназначенных для решения определенного круга задач и хранящиеся на машинных носителях. Выделяют следующие классы ПО.
) Системное ПО - решает задачи общего управления и поддержания работоспособности системы в целом. К этому классу относят операционные системы.
) Инструментальное ПО включает средства разработки (трансляторы, отладчики, интегрированные среды) и системы управления базами данных (СУБД).
) Прикладное ПО - предназначено для решения прикладных задач конечными пользователями.
Для организации учебного процесса важно обеспечить использование всеми вышеперечисленными методами программного обеспечения.
2.2.1 Программное обеспечение управляющей лаборатории
Лаборатория УИ ПензГТУ использует программное обеспечение в целях поддержки работы учебных аудиторий. Администрирование аудиторий обеспечивается с машин, на которых установлена Windows 7 как основная операционная система. Главным инструментом является VMware vSphere 5. Это программный продукт, обеспечивающий виртуализацию серверов - разделения вычислительных ресурсов серверов на несколько виртуальных машин, выполняющих разные задачи. Каждый сервер имеет свою специализированную операционную систему ESXI 5.5, реализующую непосредственно сам процесс виртуализации. ESXi-серверы объединены в механизм VMware vCenter, связывающий все сервера в один кластер и обеспечивающий между ними взаимодействие. На каждом сервере находятся несколько виртуальных машин, выполняющих разные задачи: обеспечение работоспособности веб-сайта университета, образовательных порталов, СУБД информационной системы и т.д., работающие на разных гостевых ОС: 50 процентов виртуальных машин - Linux-сервера (Ubuntu, Debian, OpenSUSE, CentOS), 50 процентов - Windows-сервера (Windows Server 2003/2008/2012)
Также лаборатория обеспечена такими видами ПО, как:
) прокси-сервер, обеспечивающий безопасное Интернет-соединение и обеспечивающий фильтрацию пакетов на наличие спама, вирусов;
) система мониторинга сетевой активности пользователей, хранящая информацию о сеансах пользователей в сети Интернет; реализована по требованию РосКомНадзора;
) внутренние информационные веб-сервисы обеспечивающие сопровождение документации и корректной работы компьютерных классов:
а) веб-интерфейс управления корпоративным антивирусом Dr. Web;
б) система сведений об успеваемости студентов Galatea;
в) система документооборота УИ ПензГТУ;
г) система мониторинга производительности серверов Zabbix;
д) веб-интерфейс удаленного управления системой хранения данных;
) внешние информационные веб-сервисы, обеспечивающие удаленный доступ пользователей к сервисам УИ ПензГТУ;
а) официальный сайт ПензГТУ;
б) образовательные порталы ПензГТУ (study.pgta.ru, edu.pgta.ru, altedu.pgta.ru), где обеспечивается возможность взаимодействия между обучающимися и преподавателями как в учебных аудиториях, так и в режиме удаленного доступа;
в) электронная библиотека ПензГТУ, предоставляющая студентам возможность бесплатно пользоваться электронными учебниками.
2.2.2 Программное обеспечение учебных аудиторий
Для обеспечения полного учебного процесса и освоения студентами той или иной предметной области студенты должны иметь доступ как к инструментальному, так и к прикладному программному обеспечению. В качестве системного ПО на каждом персональном компьютере работает операционная система Windows XP, так как эта система лучше всего подходит под политику безопасности исследуемой информационной системы.
Инструментальное программное обеспечение:
) интегрированная среда разработки "Visual Studio 2012", позволяющая студентам практиковаться в создании программ на языках C, C++, C#;
) математическая среда "MATLAB", с помощью которой студенты могут выполнять сложные математические расчеты и проектировать схемы различных предметных областей;
Прикладное программное обеспечение:
) "Консультант Плюс" - компьютерная справочно-правовая система, позволяющая студентам освоить навыки работы со справочными системами;
) "КОМПАС 3D" - система автоматизированного проектирования, позволяющая студентам практиковаться в создании 3D-моделей под различные предметные области.
) "1С: Предприятие" - система автоматизации бухгалтерского и управленческого учётов, позволяющая студентам получить практические навыки в сферах бухгалтерского учета, налогообложения и т.д..
Также персональные компьютеры как учебных аудиторий, так и управляющей лаборатории ПензГТУ оснащены многими другими программными продуктами, целью внедрения которых является повышение эффективности и качества процесса обучения.
3. Сравнительный анализ информационной системы
Сравнительный анализ - метод анализа объектов, при котором производится сравнение нового состояния объекта со старым состоянием или сравнение состояния одного объекта с другим, с которым сравнение может быть уместным. Сравнительный анализ является одним из основных методов, применяемых в исследовании информационных систем.
Для проведения сравнительного анализа были сформирован главный критерий, описывающий основные характеристики ИС, которые рассматриваются пользователем на этапе выбора наиболее предпочтительной системы - общее описание системы. Результаты сравнения позволяют сделать вывод об отсутствии существенных различий рассматриваемых ИАС по таким параметрам, как целевая аудитория пользователей и перечень решаемых задач.
В качестве объекта сравнения с исследованной информационной системой Управления Информатизации Пензенского Государственного Технологического Университета (УИ ПензГТУ) была выбрана информационная система Центра информатизации Новосибирского Государственного Технологического Университета (НГТУ). Основной задачей выбранной для анализа ИС аналогична исследуемой ИС: поддержка и сопровождение работы учебных аудиторий. Однако ИС НГТУ является более масштабной, так как она охватывает весь кампус учебного заведения, в отличие от ИС УИ ПензГТУ, а также решает дополнительные задачи: управление кадрами, управление студенческим городком, поддержка работы бухгалтерии и т.д.. К тому же численность студентов НГТУ намного превышает численность студентов ПензГТУ.
Таблица 1 - сравнительный анализ информационной системы ПензГТУ
| Информационная система ПензГТУ | Информационная система НГТУ |
| Общее сравнение. | |
| Информационный комплекс, обеспечивающий работу учебных аудиторий и предоставление общей информации об определенных областях деятельности университета. Включает в себя совокупность аппаратного обеспечения (автоматизированные рабочие места, централизованная система хранения данных) и программного обеспечения (сопровождение ПО, система собственного информационного контента). - работа со студенческим составом; - поддержка учебного процесса во всех аспектах и на всех стадиях обучения; - подготовка электронных учебных курсов в системе электронного обучения; - система образовательных порталов, доступных через Интернет; - поддержка системы видеонаблюдения; - презентационная деятельность (веб-сайт университета). | Информационный комплекс, позволяющий накапливать и обрабатывать информацию о деятельности университета и отображать эту информацию в удобном для пользователей виде. Включает в себя набор автоматизированных рабочих мест, которые устанавливаются на компьютеры соответствующим сотрудникам, и целую систему веб-приложений, доступных через интернет. - работа со студенческим составом; - поддержка учебного процесса во всех аспектах и на всех стадиях обучения; - подготовка электронных учебных курсов в системе электронного обучения; - управление персоналом университета; - управление контингентом проживающих в общежитиях студенческого городка; - управление научной деятельностью вуза; - управление финансовой деятельностью вуза; - обеспечение администрации вуза информацией о состоянии учебного процесса, о научной и финансовой деятельности вуза; - презентационная деятельность (веб-сайт университета). |
4. Патентный поиск
Патентный поиск - это процесс отбора соответствующих запросу документов или сведений по одному или нескольким признакам из массива патентных документов или данных, при этом осуществляется процесс поиска из множества документов и текстов только тех, которые соответствуют теме или предмету запроса. Патентный поиск осуществляется посредством информационно-поисковой системы и выполняется вручную или с использованием соответствующих компьютерных программ, а так же с привлечением соответствующих экспертов.
Предмет поиска определяют исходя из конкретных задач патентных исследований категории объекта, а так же из того, какие его элементы, параметры, свойства и другие характеристики предполагается исследовать. В данном случае предметом поиска являлась структура информационной системы, аналогичная той, что рассматривалась в ходе производственной практики.
При патентном поиске сравниваются выражения смыслового содержания информационного запроса и содержания документа. Для оценки результатов поиска создаются определенные правила-критерии соответствия, устанавливающие, при какой степени формального совпадения поискового образа документа с поисковым предписанием текст следует считать отвечающим информационному запросу.
Патентный поиск является трудоёмким, но необходимым мероприятием. Он необходим не только лицам или организациям, желающим запатентовать изобретение, но и промышленным предприятиям, желающим это изобретение использовать. Например, использование запатентованных изобретений другими юридическими и физическими лицами приводит к огромным штрафам и возможным разорением предприятий.
Основные цели патентного поиска:
) проверка уникальности изобретения
) определение особенностей нового продукта
) определение других сфер применения нового продукта
) поиск изобретателей или компании, получивших патенты на изобретения в той же области
) поиск патентов на какой-либо продукт
) найти последние новинки в исследуемой области
) поиск патентов на изобретения в смежных областях
) определение состояния исследований в интересуемом технологическом поле
) выяснить, не посягает ли ваше изобретение на чужую интеллектуальную собственность
) получить информацию по конкретной компании или состоянию сектора рынка в целом
) получить информацию о частных лицах, имеющих патенты на схожие изобретения
) поиск потенциальных лицензиаров
) поиск дополнительных информационных материалов.
4.1 Процесс патентного поиска
В процессе прохождения производственной практики был выполнен патентный поиск посредством сети Интернет. Источником патентного поиска являлась российская база патентов ФИПС. Целью патентного поиска являлось нахождение патента на информационную систему, внедренную в образовательный процесс и аналогичную объекту исследования.
Патентный поиск в системе ФИПС был выполнен в бесплатной базе данных от лица гостевого пользователя. Поиск выполнялся по трем ключевым словам: "информационная", "система" и "вуз". В результате поиска были найдены 2 документа, где были описаны патенты на полезную модель. Данные патенты удовлетворяют целям патентного исследования.
Каждый патент имеет свои значения, по которым его можно впоследствии идентифицировать: вид документа (здесь и далее пример - A1), страна публикации (RU), регистрационный номер заявки (94018674), редакция международного патентного классификатора - МПК (6), основные коды МПК (G11B023/00), фамилия и инициалы заявителя и автора патента.
Документы, найденные в результате патентного исследования:
) Библиотека учащегося (номер заявки: 94018674). Цели изобретения: предоставить в портативном варианте человеку, начиная с первого класса обучения в школе, а затем вузе и на всю жизнь личной библиотеки емкостью информации более ста двадцати пяти тысяч четырехсот томов; обеспечить полную автоматизацию процесса обучения в школе, техникуме, вузе и при других формах обучения; увеличить емкость библиотеки.
) Общегосударственная автоматизированная информационная система (номер заявки: 2001102071). Это система, состоящая из информационных центров (в том числе центров средних учебных заведений, вузов, научно-исследовательских институтов, конструкторских бюро), отличающаяся тем, что в нее включены К информационных центров массового с неограниченной емкостью информации каждый и L информационных центров коллективного пользования также с неограниченной емкостью информации каждых, управляемых ПЭВМ и содержащих узлы передачи, приема, записи и воспроизведения информации на различных носителях информации.
Заключение
В ходе производственной практики были изучены принципы, структура, задачи и основные компоненты информационных систем в образовании на примере информационной системы Управления Информатизации Пензенского государственного технологического университета (УИ ПензГТУ). Были рассмотрены:
) структура данной системы, её составляющие, такие, как аппаратное и программное обеспечение;
) сравнительный анализ системы, её сопоставление с другой информационной системой в области высшего профессионального образования;
) патентный поиск и обзор справочно-информационных изданий по профилю.
Также хотелось отметить, что применение информационных компьютерных технологий в системе образования в настоящее время приобретает массовый характер. Направлений использования компьютерной техники в образовании - масса: это и функция управления, и статистическая функция, а так же информационная, обучающая и контролирующая. В наше время уже невозможно представить образовательный процесс без информационных систем и компьютерных программ.
Библиографический список
1) Асеева Н.Н. Патентный поиск/ Н.Н. Асеева. - Курск, 2010. - 13 с.
) Патентный поиск [Электронный ресурс]. - Боровик - . - Режим доступа: http://www.borovic.ru/poisk.html, свободный. - Загл. с экрана.
) Информационные системы в образовании [Электронный ресурс]. - АНО "ИТО" - . - Режим доступа: http://ito.edu.ru/2010/Rostov/III/III-0-20.html, свободный. - Загл. с экрана.
) ФИПС - Федеральное государственное бюджетное учреждение Федеральный институт промышленной собственности [Электронный ресурс]. http://www1.fips.ru/wps/wcm/connect/content_ru/ru/inform_resources/inform_retrieval_system/, свободный. - Загл. с экрана.