Ибраимов Б.Использование облачных сервисов в образовательных уреждениях (научный руководитель А. Д. Надгорный)

МИНИСТЕРСТВО ОБРАЗОВАНИЯ И НАУКИ,МОЛОДЕЖИ И СПОРТА

РЕСПУБЛИКИ КРЫМ

Использование облачных сервисов в образовательных учреждениях

(на примере информационной системы «GIMNASIUM»

МБОУ «Школа-гимназия №1» городского округа Судак)

Работу выполнил:

Ибраимов Бекир

Активист МАН

Об-ся 11А класса

МБОУ «Школа-гимназия №1» городского округа Судак

Научный руководитель:

Надгорный Андрей Дмитриевич

учитель информационных технологий

МБОУ «Школа-гимназия №1» городского округа Судак

2015

Содержание

ВВЕДЕНИЕ…………………………………………………………………….3

ГЛАВА 1. История возникновения «облачных» сервисов и технологий……5

ГЛАВА 2. Суть облачных технологий. Классификация облаков…………….8

ГЛАВА 3.Внедрение облачных технологий в ОУЗ …………………………11

ЗАКЛЮЧЕНИЕ……………………………………………………….23

СПИСОК ИСПОЛЬЗОВАННОЙ ЛИТЕРАТУРЫ………………….25

ПРИЛОЖЕНИЯ………………………………………………………27

Введение

Такая уж сложилась в мире практика, что на блок-схемах, изображающих компьютерные сети, а первоначально – телефонные линии, удалённые подключения большой длины, в том числе, посредством Интернета, изображаются в виде облаков. С одной стороны облака – один сегмент сети или просто клиент, с другой стороны – другой сегмент, серверная часть или что-то ещё. С точки зрения потребителя вовсе неважно, что находится в самом облаке и что оно скрывает, главное – чтобы запрос, посланный в сторону этого облака, вернулся выполненным. И, в сущности, какая разница, какой именно запрос – требование показать страницу сайта или окно заполнения формы, web-интерфейс почтового клиента или органы управления удалённой web-камеры; главное, чтобы облако "вернуло" требуемый заказ выполненным, желательно побыстрее и подешевле, в идеале – мгновенно и бесплатно.

Трудно сейчас найти того, кто первый придумал рисовать на схемах облака, однако идея прижилась, прочно вошла в практику, и в конце концов даже породила название нового типа вычислений – Cloud Computing, которое без особых затей так и переводят на другие языки – "облачные вычисления".

Цель исследования: Разработка ИС «GIMNASIUM» на базе МБОУ «Школа-гимназия №1» городского округа Судак

Задачи исследования:

1.Сбор и изучение литературы.

2.Изучение «облачных сервисов»

3.Разработка принципов проекта ИС «G»

4Отбор облачных сервисов для проекта ИС «G»

5.Разработка модели ИС «G»

6.Установка аппаратных и программных компонентов ИС «G» на базе МБОУ «Школа-гимназия №1» городского округа Судак

8.Анализ результатов

9. Общественная экспертиза ИС «G» /бета-тестирование/

Предмет исследования:«облачные» сервисы

Объект исследования: информационные технологии

Научная новизна исследования:оптимизация использования информационных технологий в организации учебного процесса

Актуальность исследования: потребность развертывания информационных технологий в ОУЗ в условиях дефицита трудовых и финансовых ресурсов

Методы исследования

1. Сбор и изучение источников.

2. Технологический анализ.

3. Проектирование.

ГЛАВА 1. История возникновения «облачных» сервисов и технологий

Облачные вычисления основаны на старых технологиях, но до середины

2000‑х годов сфера применения этих технологий оставалась ограниченной,

а потенциал — нераскрытым. В настоящее время завершается ранний этап

развития облачных технологий, который характеризуется новаторскими

экспериментами и неустойчивостью бизнес-моделей.[4, с 8]

Впервые идею «облачных вычислений» озвучил Дж.Ликлидер в 1970 году. В это время он был ответственным за создание ARPANET. Его идея заключалась в том, что каждый человек на планете будет подключен к сети, из которой он будет получать не только данные, но и программы. Другой ученый, изобретатель языка LISP, Дж. Маккартни высказал идею о том, что вычислительные мощности будут предоставляться пользователям как услуга (сервис). На этом развитие облачных технологий было приостановлено до 90-х годов. Появление первой технологии, близкой к современному пониманию термина «cloud computing», приписывается компании Salesforce.com, основанной в 1999 году. Данная компания стала первой компанией, предоставившей доступ к своему приложению через сайт, по сути данная компания стала первой компанией, предоставившей свое программное обеспечение по принципу – программное обеспечение как сервис (SaaS). Следующим шагом стала разработка облачного веб-сервиса компанией Amazon в 2002 году. Данный сервис позволял хранить информацию и производить вычисления. В 2006 Amazon запустила сервис под названием Elastic Compute cloud (EC2) как веб-сервис который позволял его пользователям запускать свои собственные приложения. Следующим свою технологию постепенно ввела Google, начав с 2006 года предложение SaaS сервисов под названием «Google Apps», а затем и модели предоставления платформы как сервиса (PaaS) под названием “Google App Engine”. И, наконец, свое предложение анонсировала компания Microsoft, презентовав ее на конференции PDC 2008 под названием «Azure Services Platform»[5]. Рождается новый термин «облачные вычисления».

Тем не менее большинство ИТ-директоров продолжают полагаться на собственные серверные инфраструктуры по одной простой причине: они не уверены в безопасности своих данных, которые оказываются в руках оператора “облака”. Они считают, что не смогут эффективно управлять облачными ресурсами. Они видят в новой технологии угрозу своим вычислительным центрам и даже персоналу. Все это в итоге сдерживает развитие рынка облачных вычислений.[12]

Но что бы там ни говорили об облачных вычислениях, ясно одно: развитие повторяет путь Интернета от экспериментальной системы к серьезному пользовательскому инструменту. Технология облачных вычислений способна в корне изменить облик информационных технологий. С учетом этих факторов данный проект имеет значительный инновационный потенциал и заложит основу для развития отрасли разработки программных решений.[7]

Несмотря на колебания среди ИТ-директоров, все больше поставщиков облачных сервисов активно продвигают свои услуги в предвкушении грядущего прорыва в этой области. Самые зрелые предложения поступают сегодня со стороны Amazon, Google и Salesforce.com, которые чуть ли не ежедневно добавляют в свои сервисы все новые функции.

IBM, которая в прошлом году подключилась к исследованиям Google в сфере облачных вычислений, проводит агрессивный маркетинг архитектуры Blue Cloud, специально разработанной для данной технологии. И некоторых крупномасштабные фирмы, стремясь не упустить шанса, заключают с Intel партнерские соглашения по созданию крупномасштабной тестовой системы облачных вычислений.[13] Некоторые компании уже сейчас предлагают операторам связи, кабельным компаниям и поставщикам услуг Интернета богатый ассортимент аппаратных средств для реализации этой технологии.

ГЛАВА 2. Суть облачных технологий. Классификация облаков

Суть концепции облачных вычислений заключается в предоставлении конечным пользователям удаленного динамического доступа к услугам, вычислительным ресурсам и приложениям (включая операционные системы и инфраструктуру) через Интернет. Развитие сферы хостинга (Хостинг —услуга по размещению оборудования клиента на территории провайдера с обеспечением подключения его к каналам связи с высокой пропускной способностью) было обусловлено возникшей потребностью в программном обеспечении и цифровых услугах, которыми можно было бы управлять изнутри, но которые были бы при этом более экономичными и эффективными. Аналитики ресурса MarketsandMarkets.com прогнозируют рост мирового рынка облачных технологий с 37,8 млн долларов США в 2010 г. до 121,1 млн долларов США в 2015 г[10]

Концепция облачных вычислений значительно изменила традиционный подход к доставке, управлению и интеграции приложений. По сравнению с традиционным подходом, облачные вычисления позволяют управлять более крупными инфраструктурами, а также означают полную зависимость от провайдера облачных услуг.

Для обеспечения согласованной работы ЭВМ, которые предоставляют услугу облачных вычислений используется специализированное ПО, обобщённо называющееся "middleware control". Это ПО обеспечивает мониторинг состояния оборудования, балансировку нагрузки, обеспечение ресурсов для решения задачи[4]

Для облачных вычислений основным предположением является неравномерность запроса ресурсов со стороны клиента(ов). Для сглаживания этой неравномерности для предоставления сервиса между реальным железом и middleware помещается ещё один слой - виртуализация серверов. Серверы, выполняющие приложения виртуализируются и балансировка нагрузки осуществляется как средствами ПО, так и средствами распределения виртуальных серверов по реальным.

В общем случае, сервисы облачных вычислений представляют собой онлайновые приложения, доступ к которым обеспечивается посредством обычного интернет-браузера. Нет никакой особой разницы, развлекательные ли это сервисы, или специализированные приложения, суть одна: пользователю совершенно не нужно обладать определённым производительным "железом" для запуска специфического программного приложения, ему достаточно лишь обратиться через Интернет к соответствующему провайдеру и попросту оплатить услугу, в идеальном случае - получить её бесплатно[8]

• Платформа как услуга (PaaS - англ. Platform-as-a-Service) — модель, когда потребителю предоставляется возможность использования облачной инфраструктуры для размещения базового программного обеспечения для последующего размещения на нём новых или существующих приложений (собственных, разработанных на заказ или приобретённых тиражируемых приложений). В состав таких платформ входят инструментальные средства создания, тестирования и выполнения прикладного программного обеспечения — системы управления базами данных, связующее программное обеспечение, среды исполнения языков программирования — предоставляемые облачным провайдером. Контроль и управление основной физической и виртуальной инфраструктурой облака, в том числе сети, серверов, операционных систем, хранения осуществляется облачным провайдером, за исключением разработанных или установленных приложений, а также, по возможности, параметров конфигурации среды (платформы).

• Инфраструктура как услуга (IaaS - англ. IaaS or Infrastructure-as-a-Service) предоставляется как возможность использования облачной инфраструктуры для самостоятельного управления ресурсами обработки, хранения, сетей и другими фундаментальными вычислительными ресурсами, например, потребитель может устанавливать и запускать произвольное программное обеспечение, которое может включать в себя операционные системы, платформенное и прикладное программное обеспечение. Потребитель может контролировать операционные системы, виртуальные системы хранения данных и установленные приложения, а также ограниченный контроль набора доступных сервисов. Контроль и управление основной физической и виртуальной инфраструктурой облака, в том числе сети, серверов, типов используемых операционных систем, систем хранения осуществляется облачным провайдером.

Существует несколько другая классификация моделей развёртывания:

• Частное облако — инфраструктура, предназначенная для использования одной организацией, включающей несколько потребителей (например, подразделений одной организации). Частное облако может находиться в собственности, управлении и эксплуатации как самой организации, так и третьей стороны (или какой-либо их комбинации), и она может физически существовать как внутри так и вне юрисдикции владельца.

• Публичное облако (англ. public cloud) — инфраструктура, предназначенная для свободного использования широкой публикой. Публичное облако может находиться в собственности, управлении и эксплуатации коммерческих, научных и правительственных организаций (или какой-либо их комбинации). Публичное облако физически существует в юрисдикции владельца — поставщика услуг.

• Гибридное облако (англ. hybrid cloud) — это комбинация из двух или более различных облачных инфраструктур (частных, публичных), остающихся уникальными объектами, но связанных между собой стандартизованными или частными технологиями передачи данных и приложений (например, кратковременное использование ресурсов публичных облаков для балансировки нагрузки между облаками).

• Общественное облако (англ. community cloud) — вид инфраструктуры, предназначенный для использования конкретным сообществом потребителей из организаций, имеющих общие задачи. Общественное облако может находиться в кооперативной (совместной) собственности, управлении и эксплуатации одной или более из организаций сообщества или третьей стороны (или какой-либо их комбинации), и она может физически существовать как внутри так и вне юрисдикции владельца. [4, c 16]. На практике границы между всеми этими типами вычислений достаточно размыты.

И несколько экономических аспектов. При использовании облачных вычислений, потребители информационных технологий могут существенно снизить капитальные расходы — на построение центров обработки данных, закупку серверного и сетевого оборудования, аппаратных и программных решений по обеспечению непрерывности и работоспособности — так как эти расходы поглощаются провайдером облачных услуг. [6]

Затраты потребителя смещаются в сторону операционных — таким образом классифицируются расходы на оплату услуг облачных провайдеров.По мнению экспертов, «успешное развитие ИТ-решений в учебном процессе оказывается возможным лишь при объединении на общей площадке и централизации разработки всех заинтересованных коллективов в масштабах страны»[9]

ГЛАВА 3. Внедрение облачных технологий в ОУЗ

В современной системе образования использование информационно-коммуникационных технологий как инструмента, повышающего эффективность обучения, неоспорима. При этом информационные технологии повсеместно используются для поддержки традиционной системы образования.

МБОУ «Школа- гимназия№1» , а ранее Судакский городской лицей , уже несколько лет занимается внедрением информационно-коммуникативных технологий (ИКТ) в учебно-воспитательный процесс. За это время приобретен полезный опыт, выработан системный подход. Информационные технологии настолько прочно вошли в образование, что уже не приходится никого убеждать в необходимости, а тем более преимуществе их применения. Одна из задач системы образования в современном обществе - обеспечить каждому человеку свободный и открытый доступ к образованию на протяжении всей его жизни, с учетом его интересов, способностей и потребностей.

Компьютерные технологии, обеспечивая оптимизацию таких видов деятельности, как сбор, систематизация, хранение, поиск, обработка и представление информации, имеют общеучебное значение и могут применяться при изучении всех учебных дисциплин. Большая ценность информатизации заключается в том, что с помощью них можно увеличить время для обучения, не меняя при этом учебные планы образовательных учреждений. Здесь важно осуществлять постоянный «диалог» с пользователем. Какие полезные разделы можно включить, скажем, в работу сайта любой школы, для более эффективного решения образовательных и воспитательных задач? Это электронные дневники и журналы, это расписание основных и дополнительных занятий, это раздел подготовки к экзаменам (например, ВНО-online или обмен материалами с учителем), это личные кабинеты для учеников и преподавателей, это интерактивная приемная и другое. Особо следует отметить тот факт, что используя интернет и специализированные школьные социальные сети можно перераспределить время нахождения в сети учащихся таким образом, чтобы оно было направлено на решение задач образования. Для этого можно создавать тематические форумы, где ученики могут осуществлять обмен информацией, поиск информации, решать определенные учебные задачи даже в отсутствии педагога, который в свою очередь должен позаботиться о наполняемости форума полезной информацией и направить мысли учеников в нужное русло. Можно для этого использовать следующие направления: компьютерные программы, электронные учебники, диагностические, тестовые и обучающие системы, тренажеры, лабораторные комплексы, прикладные и инструментальные программные средства, обеспечивающие выполнение конкретных учебных операций (обработку текстов, составление таблиц, редактирование графической информации и др.), системы на базе мультимедиа-технологии, телекоммуникационные системы (например, электронную почту, телеконференции), электронные библиотеки и другое. И тогда можно говорить об эффективном использовании элементов дистанционного обучения, в рамках которого непосредственный контакт между преподавателем и обучающимся сведен к минимуму. Кроме того, использование современных ИКТ в образовательной сфере вполне способно обеспечить доступность образования лиц с ограниченными возможностями здоровья, особыми образовательными нуждами и лиц, которые по каким-то причинам не могут присутствовать в образовательном учреждении на уроках.

Таким образом, качество обучения при использовании информационных технологий может повыситься за счет:

• большей адаптации обучаемого к учебному материалу с учетом собственных возможностей и способностей;

• возможности выбора более подходящего для обучаемого метода усвоения предмета;

• регулирования интенсивности обучения на различных этапах учебного процесса;

• самоконтроля;

• поддержки активных методов обучения;

• образной наглядной формы представления изучаемого материала;

• модульного принципа построения, позволяющего тиражировать отдельные составные части информационной технологии;

• развития самостоятельного обучения.

Образование и обучение могут рассматриваться как уникальный тип коммуникации: с общей целью и с преподавателем, который помогает участникам достигать их цели. В Судакской школе-гимназии №1в настоящее время функционирует «Gimnasium» - это информационный интегрированный продукт, созданный на основе «облачных сервисов». Он объединяет образовательный контент, систему доставки и управления им, а также удобные и эффективные средства для автоматизации пользования системой (рабочие места).

Мы провели тестирование и изучили заинтересованность всех участников образовательного процесса (учеников, родителей и учителей)в «школе-гимназии №1» на услуги, которые могла бы оказывать система «Gimnasium» на основе «облачных сервисов». Вопрос анкеты для всех опрашиваемых был один: «Как Вы считаете, что было бы наиболее актуально и нужно использовать?», лишь немного отличались варианты ответов:

Варианты ответов для учащихся:

1. Электронные дневники

2. Расписание уроков, кружков и секций

3. Раздел «Домашнее задание»

4. Материалы для подготовки к экзаменам

5. Сайт- как средство общения между учениками

Варианты ответов для родителей:

1. Электронные дневники

2. Расписание уроков, кружков и секций

3. Раздел «Домашнее задание»

4. Раздел «Подготовка к ВНО» - online-тестирование

5. Раздел «Подготовка к ВНО» - обмен информацией с детьми по всем предметам

6. Интерактивную приёмную для родителей (запись к администрации на собеседование, подача online-заявлений, обзор вакансий для учителей и набор учеников в классы)

7. Обратная связь с учителями (например, возможность учителям оставлять комментарии в дневниках учащихся)

Варианты ответов для учителей:

1. Электронные дневники

2. Электронные журналы (чтобы была возможность работать с ними дома)

3. Расписание уроков, кружков и секций

4. Раздел «Домашнее задание»

5. Раздел «Подготовка к ВНО» - online-тестирование

6. Раздел «Подготовка к ВНО» - обмен информацией с детьми по всем предметам

7. Личный кабинет для возможности добавлять свои материалы, наработки, статьи и прочую интересную информацию для других пользователей

8. Интерактивную приёмную для родителей (запись к администрации на собеседование, подача online-заявлений, обзор вакансий для учителей и набор учеников в классы)

9. Обратная связь с родителями (например, возможность оставлять комментарии в дневниках учащихся, а так же ответить на вопросы родителей)

(Приложение 1)

Из результатов видно, что заинтересованность в некоторых услугах достаточно высока.«Gimnasium»технологически решает многие проблемы, предоставляя учителю как ключевому участнику образовательного процесса огромные возможности для организации своей профессиональной деятельности, общения и обмена информацией в единой образовательно-информационной среде учебного учреждения, исходя из собственных профессиональных запросов, предпочтений и творческих инициатив. Работая в«Gimnasium», Учитель имеет возможность:

• планировать уроки, используя дифференцированный подход к обучению;

• проводить наглядные и интерактивные уроки;

• создавать и проводить викторины и контрольные работы;

• вести проектную деятельность;

• разрабатывать тематические планы;

• для проведения уроков использовать готовые материалы или создавать собственные уроки;

• создавать собственную коллекцию уникальных медиа-объектов;

• работать с электронной библиотекой;

• обмениваться педагогической информацией с коллегами;

• просматривать работы учащихся;

• вести электронный классный журнал и создавать различные отчеты (текущие отметки учащегося , пропуски занятий, сводную ведомость учета посещаемости, состав обучающихся по классам и по возрастам, рейтинг уровня обученности учащихся, отчет об успеваемости и т.д.)

Кроме того, «Gimnasium» позволяет реализовать педагогическую поддержку и сопровождение индивидуальной образовательной траектории для каждого учащегося. С помощью «Gimnasium» можно находить и изучать уроки, читать книги, не забыть свое расписание уроков и следить за успеваемостью. Модули«БИБЛИОТЕКА» , «ЗАДАНИЯ», «ИНФОРМАЦИЯ» позволяют создавать иерархическую структуру папок для систематизированного хранения информации.

Все это в совокупности призвано способствовать эффективному развитию информационно-образовательной среды учреждений образования и формировать сообщество пользователей для целей качественного обучения, воспитания, развития личности учащихся и профессионального развития административных работников и учителей.

Конечно, для того, чтобы все возможности данного продукта стали активно использоваться всеми участниками образовательного процесса нужно время. На данном этапе проходит внедрение данной технологии в процесс обучения и воспитания, которое уже дает положительный результат. В первую очередь учителя и родители оценили всю прелесть данных им возможностей.

Мы рассматриваем возможность введения электронного дневника и «родительского контроля»

Было опрошено 103 человека из родительского состава старших классов: 4 человека (4%) заглядывают в дневники своих детей ежедневно, 48 человек (47%) – примерно раз в неделю, 21 Человек (20%) – от случая к случаю, 30 человек (29%) вообще не используют данную возможность. Кроме того, в результате опроса выяснилось, что некоторые родители поддерживают связь через электронную почту (это удобно, когда родители находятся на расстоянии, например, в командировке).Если ввести электронный «родительский контроль», родители не только контролировали бы успеваемость и посещения уроков своими детьми, но и могли отследить выполнение ребенком домашнего задания, поскольку учитель имел бы возможность заполнять специальную графу на своей странице в электронном журнале. Наглядно результаты опроса представлены в виде диаграммы.

(Приложение 2)

Каждый учитель работает как минимум с электронным журналом, выставляя в него пропуски и оценки; классные руководители заполнили все личные карточки учащихся и периодически используют возможность распечатывать отчеты по успеваемости и посещаемости ребят. Немногие учителя, но уже есть такие, которые используют информационные ресурсы .Все это можно перевести в электронный доступ.

Здесь, конечно, следует сказать о наличии кадров, необходимых для полноценной реализации данного проекта.

Поскольку под «облаком» подразумевается не сам Интернет, а весь тот набор аппаратного и программного обеспечения, который обеспечивает обработку и исполнение клиентских заявок со стороны пользователя, то, конечно, здесь необходимо сказать о стоимости реализации данного проекта. Работа программиста, пополнение сайта информацией, контроль за обработкой данных и другие направления требуют дополнительных затрат.

Возникает вопрос: а нужны ли такие затраты, обоснованы ли они? Мы живем в современном обществе, в котором информатизация стала одной из основных задач, а, значит, актуально использовать саамы новые технологии в обучении в том числе. Облачные технологии активно развиваются и внедряются в нашу жизнь. Их актуальность данной темы очевидна. Облачные технологии открывают перед нами новые горизонты, новые возможности, несмотря на кажущиеся сложности их внедрения.

Очень важным представляется следующий факт. Несколько лет назад (в 2007г.) во все российские школы был по федеральной программе поставлен пакет программного обеспечения «Первая помощь», в который входили дистрибутивы и лицензии на ОС MS Windows, MS Office, графические пакеты, среды разработки, антивирус, словарь и прочее прикладное ПО. Всё это позволяло обеспечить практически все задачи обучения.

В связи с окончанием срока действия лицензий работа с этими программами заканчивается. Теперь образовательные учреждения самостоятельно должны покупать лицензии. Переход на Linux и бесплатное ПО является возможным выходом из ситуации. Но есть проблема- низкая компьютерная грамотность учителей. Проблему можно решить организацией курсов повышения квалификации на базе каждого района.

Облачные технологии могут помочь в решении этих проблем, ведь они снимают ограничения на использование операционных систем, а по сути, при установленном Linux пользователи могут работать с любыми приложениями и прикладными программами, имея всего лишь выход в Интернет. Это поможет сэкономить материальные и рабочие ресурсы. Уникальность проекта «GIMNASIUM» как раз заключается в том, что позволяет решить эти проблемы за счет низкого уровня требований к трудовым, финансовым, аппаратным ресурсам в сочетании с высоким уровнем функциональности.

В результате проведенного исследования была спроектирована , протестирована и частично запущена информационная система "GIMNASIUM" ( далее " ИС-G" ) на основе "облачных сервисов. " ИС-G" является одной из разновидностей баз данных.

Цели " ИС-G":

1. создание электронной учебной библиотеки, доступной для использования в режимах онлайн и офлайн;

2. создание базы данных заданий для учащихся, доступной для использования в режимах онлайн и офлайн;

3. создание базы данных практических работ учащихся, доступной для использования в режимах онлайн и офлайн;

4. создание электронного журнала, доступного для использования в режимах онлайн и офлайн.

Принципы " ИС-G":

1. Простота управления и пользования;

2. Минимальный уровень требований к ресурсному обеспечению;

3. Использование бесплатного программного продукта «облачных сервисов»;

4. Модульность (возможность создавать и подключать новые модули).

Задачи, вставшие в процессе проектирования " ИС-G" :

1. разработка ER- модели " ИС-G";

2. выбор модели базы данных;

3. тестирование "облачных сервисов" в качестве систем управления базами данных ( далее СУБД).

4. разработка технического обоснования для реализации проекта " ИС-G".

Проектирование " ИС-G":

На первом этапе проектирования была поставлена задача разработки ER- модели проекта " ИС-G", т.е. процесс определения сущностей ( типы объекта), их свойств( признаки типов объектов), связей ( отношения между экземплярами сущности) его предметной области. Результаты работы отражены в приложении (приложение 3)

Вторым этапом проектирования стала задача выбора модели проекта между тремя возможными: иерархической ( «один родитель- один потомок»), сетевой ( « много родителей- один потомок») и реляционной ( « таблица: отношения ячеек») (Приложение 4). В результате было принято решение использовать об использовании иерархической модели, которая отличается более доступными средствами обработки и поиска информации, доступными даже неопытному разработчику.

На третьем этапе проектирования встала задача тестирования «облачных сервисов». В качестве приоритетных параметров были определены следующие:

1. Наличие русской локализации;

2. Объем бесплатного пространства;

3. Устойчивость клиент- программы ( возможности синхронизации данных системы «облачный сервер- клиент»).

В качестве объектов тестирования были выбраны сервисы:

1. Диск Google;

2. SkyDrive MS;

3. Облако Mail.ru;

4. Яндекс Диск.

В результате были выявлено следующее:

1. По критерию русской локализации прошли все;

2. По критерию объема бесплатного пространства прошли Облако Mail.ru, Диск Google, Яндекс Диск. SkyDriveMS .

3. По третьему критерию прошел Яндекс Диск. Остальные выявили неустойчивость программы синхронизации.

На четвертом этапе проектирования встала задача технической экспертизы оборудования кабинета информационных технологий Судакской школы- гимназии№1 (Приложение 5).

Следует отметить, что сервисы Диск Google, SkyDriveMS не прошли из-за возможности отключения по политическим причинам (антикрымские санкции).

Маломощность технических ресурсов определила и выбор «облачного сервиса»- Яндекс Диск. Этот сервис позволяет сочетать в себе возможность хранения данных разных форматов, возможность установки устойчивого клиента синхронизации, что делает необходимость онлайн- работы с файлами неактуальной, возможность установки клиента синхронизации под разные операционные системы, в т. числе и под Linux, достаточный для общеобразовательного учебного заведения бесплатный объем пространства, размещение которого на маломощных компьютерах возможно не только в принципе, но и в реальности. В качестве портала для входа в систему на текущий момент используется сайт «ОБРАЗОВАНИЕ: XXI век» /nadgorn.do.am/.

Таким образом , схему организации информационной системы «GIMNASIUM» можно представить в таком виде:

САЙТ

«ОБРАЗОВАНИЕ: XXI век»

ЯНДЕКС ДИСК

КЛИЕНТЫ /машина учителя, компьютеры кабинета ИТ/

На текущий период реализованы несколько стадий проекта, а именно:

1. создание электронной учебной библиотеки, доступной для использования в режимах онлайн и офлайн;

2. создание базы данных заданий для учащихся, доступной для использования в режимах онлайн и офлайн;

3. создание базы данных практических работ учащихся, доступной для использования в режимах онлайн и офлайн.

Актуальность проекта обуславливается тем, что позволяет использовать эффективные информационные технологии при минимальном привлечении финансовых и трудовых ресурсов. Использование Яндекс Диска как СУБД информационной системы позволяет применять ее и на бесплатных операционных системах семейства LINUX.

Развитие информационной системы в образовательном учреждении

Для достижения лучшего результата необходимо объединить все компьютеры школы сетью, чтобы распределить всю информацию для легкого поиска. Для нашей ИС не подходит обычная локальная сеть так как вся информация находящаяся в ней будет доступна лишь компьютерам в школе, а нам необходима широкомасштабная сеть, для полной реализации " ИС-G". Итак, нам необходима широкомасштабная сеть и чтобы реализовать теорию в практику, необходимо оборудование. Рассмотрим несколько вариантов реализации: с серверной машиной или с сетевым оборудование нового поколения. В качестве сравнения, выделим тот продукт, который подходит по критерию цена/качество.

Для достижения лучшего результата необходимо собрать серверную машину со средними характеристиками, конечно можно купить готовую сборку, но это будет не выгодно финансово, ведь для постройки сети не нужно оборудования с высокой эффективностью. Для начала нужен центральный процессор. Сложилось так, что процессорный рынок уверенно завоевали две компании: Intel и AMD. Именно эти две компании ведут постоянную борьбу за клиента и остро соперничают между собой, перехватывая время от времени инициативу друг у друга.Процессорные решения фирмы Intel довольно дороги. Итак, мы остановились на решениях фирмы AMD. Для обустройства локальной сети идеально подойдет серия FX. Четырех ядер будет достаточно. Средняя цена этого устройства – 5400рублей (на 29.31.2014) . Следующим этапом построения станет выбор материнской платы. Тут выбор ограничен сокетом процессора. На нашей модели сокет AM3+. Собственно, можно, для экономии установить процессор на сокетAM3, но будет потеря производительности, а экономия не существенная. Производитель в этом компоненте уж очень важен, ведь по одинаковым технологиям вы переплачиваете за производителя. В данном сегменте можно выбрать решение от фирмы ASRock. Средняя цена – 6500рублей (на 29.12.14). Следующий этап, не менее значительный – оперативная память. Тут уже дешевые варианты рассматривать нельзя. Производителем нужно выбрать фирму Kingston с ее высокотехнологичной серииHyperX. Частоту выберем ту, которая максимально подходит к процессору, по заявлениям производителя это – 1866мгц. Средняя стоимость 6000рублей за две планки по 4 гигабайта. (на 01.01.2015). Далее идет видеокарта, нам нужен компьютер не для 3Dприложений и поэтому видеокарта нужна офисная. На эту роль превосходно подойдет решение от NVidiaсерии GT 730 производства ASUS.

Средняя цена данного устройства – 3000руб (2.01.15). Для хранения данных необходимо большое дисковое пространство, для хранения большого количества файлов хватит 1000гб. Производитель не важен. Цена варьируется от 4000 до 5500 тысяч рублей. Корпус для “машины” нужен простой. Цена его варьируется от 3тысяц рублей до 5тысячи. Далее компоненты по необходимости: dvd-привод, провода для подключения HDD и прочее, всё это выйдет стоимостью не более 5 тысячи рублей. Далее необходимо определится с программным обеспечением. Операционная система будет выбрана Windows 7, потому что она более гибкая и большинство приложений оптимизированы именно под нее. Стоимость данного решения – 9000рублей. Бесплатная программаHFSдля работоспособности сети поможет сэкономить средства и время.

В среднем стоимость серверного компьютера будет стоить около 46 тысяч рублей, но можно рассмотреть другой вариант –сетевое оборудование. Благо для этого существуют множество разных моделей. Для нашей сети предлагается две фирмы – Asusи Linksys. Linksysделает качественное оборудование, которое защищено по последним стандартам безопасности и соответственно стоит дороже, чем аналоги. Роутеры Asus построены на базе 2-х ядерных серверных процессорах под управлением ядра linux, а компания смогла реализовать возможность создание сети для одновременного подключения до 100 человек. Все это работает и настраивается непосредственно в программе настройки роутера, а, чтобы дать название нашей сети необходимо приобрести ddns, но и эту проблему Asus предвидели. В распоряжении владельцев их продукции бесплатное создание ddnsс доменом asus.com. А самое удивительное, что самая лучшая комплектация варьируется в районе 8-9 тысячи рублей, что весьма привлекательно именно для создания сети.

Вопрос производительности решается просто, при одновременном подключении более 20 человек роутер будет выдавать некие помехи, но и ему нужно хранилище, ведь собственной памяти у аппарата нет. Для стабильности лучше использовать серверную машину, но с финансовой точки зрения, можно обойтись и роутером.

ЗАКЛЮЧЕНИЕ

Появление «облачных сервисов» стало логическим следствием формирования следующих противоречивых тенденций:

1. Развитие интернет- технологий в направлениях расширения функциональности и минимизации требовании к уровню пользователя и экономическим расходам;

2. Максимизация расходов на оборудование и персонал, в связи с постоянным обновлением программного продукта.

Все это привело к тому, что «облачные сервисы» стали привлекательны для предпринимательских структур разных уровней. Возможность гибкого управления сервисами в сочетании с экономической целесообразностью сделала «облака» чрезвычайно популярными среди пользователей с одной стороны, и подтолкнуло развитие «облачных технологий» в направлении расширения функциональности- с другой. Изначальное лидерство на рынке «облачных сервисов» для пользователей держали американские разработчики. Но в последнее время в российском сегменте интернета их теснят такие сервисы как Яндекс и Майл.ru. Бурное технологическое развитие мира не могло не отразиться на образовательном сообществе. Однако на этом пути встают проблемы, такие как уровень финансирования, уровень информационной культуры пользователя как учителя, так и ученика, а также сложность пользования существующими школьными социальными сетями.

Выходом из данной ситуации могло бы стать использование интегрированное использование «облачных сервисов» . Одним из вариантов подобного использования является информационная система «GIMNASIUM» МБОУ «Школа-гимназия №1» городского округа Судак , развернутая на базе кабинета информационных технологий, что и является основным продуктом исследования. Уникальность проекта «GIMNASIUM» заключается в том, что позволяет решить эти проблемы за счет минимизации требований к трудовым, финансовым, аппаратным ресурсам в сочетании с высоким уровнем функциональности, возможностью подключения к любой образовательной социальной сети. Это делает проект возможным для реализации в любом общеобразовательном учебном заведении.

Список использованной литературы

1. http://technologies.su/istoriya_razvitiya_it

2. http://www.physchem.chimfak.rsu.ru/Source/KT2012/pages/M02-02.htm

3. Винер Н. Кибернетика и общество.-М,Издательство иностранной литературы, 1958.

4. Винер Н. Кибернетика, или управление и связь в животном и машине.1948-1961. - 2-е издание. - М.: Наука; Главная редакция изданий для зарубежных стран, 1983. - 344 с.

5. Информатика: Учебник / Под ред. проф. Н.В. Макаровой - М.: Финансы и статистика -2006. – 768 с

6. Леонов В. Google Docs, Windows Live и другие облачные технологии.М,итРес, 2013, 145 с.

7. Облачные вычисления (Cloud Application Architectures)РизДж.БХВ-Петербург, 2011 -  288 с

8. Облачные сервисы. Взгляд из России.— М.: CNews, 2011. — 282 с.

9. Смирнов Д. Возможности облачных технологий в процессе проникновения ИТ в обучении [Электронный ресурс] / Дмитрий Смирнов, Сергей Сухоруков. – М. : PC Week Review: Образование и ИТ. – август 2011. – Режим доступа: http://www.pcweek.ru/its/article/detail.php?ID=133130 (30.10.2011).

10. Тезисы доклада заместителя министра Ильи Массуха на заседании Совета по региональной информатизации [Электронный ресурс] / Илья Иссович Массух; Министерство связи и массовых коммуникаций России – Электрон. дан. – М.: Министерство связи и массовых коммуникаций России, 2011. – Режим доступа: http://minsvyaz.ru/ru/speak/index.php?id_4=42181(30.10.2011).

11. Эшби У.Р. Введение в кибернетику.1959г.-429с.

Приложения

Приложение 1.Опрос обучающихся школы-гимназии №1

Вопрос	Всего опрошено по данному вопросу	Заинтересованность в предоставлении данной информационной услуги		Процентное соотношение
Дневники	126		61		48%
Расписание	126		59		47%
Раздел Д/З	126		72		57%
ЕГЭ online	126		100		79%
ЕГЭ с учителем	126		64		51%
Личный кабинет	107		41		38%
Интерактивная приемная для родителей	43		28		65%
Связь между учителями и родителями	43		32		74%
Электронный журнал (для работы с ним)	24		12		50%

Приложение 2.Опрос родителей школы-гимназии №1

Приложение 3. Разработка ER- модели проекта " ИС-G"

№	Наименование сущности	Свойства сущности	Связи сущности по полноте	Связи сущности по множественности
	Учитель	Администратор/ модератор/ системы	Постоянные	1:М
	Библиотека	База данных по учебной литературе по классам	Постоянные	1:М
	Задания	База данных заданий по классам	Постоянные	М:1
	Практические работы	База данных по работам учащихся по классам	Постоянные	М:1
	Журнал	База данных успеваемости по классам,	Постоянные	1:1
	Кафедра	База данных по методике	Постоянные	1:1

Приложение 4.Модели Баз Данных

1.иерархическая модель

2.Сетевая модель

3.Реляционная модель

Приложение 5.Техническая экспертиза оборудования кабинета информационных технологий

№	Материнская плата	Физическая характеристика	ОЗУ	Процессор
1	BIOSTAR 6 rovp A780L3C	465ГБ	2.00 ГБ	AMD Semprom 145 2.80 GHz
2	AsusTek Coputer INC M2N68-AM SEZ	232 ГБ	1 ГБ	2.80 GHz AMD
3	BIOSTAR GROUP N61PB-M2S	145 ГБ	1 ГБ	2.1 GHz AMD Semprom LE-1200
4	BIOSTAR GROUP A780L3C	465 ГБ	2.00 ГБ	2.8 GHz AMD
5	Asustek Computer Inc	232 ГБ	1 ГБ	2.4 Intel celeron
6	Asustek Computer Inc	232 ГБ	1 ГБ	2.4 Intel celeron
7	Asustek Computer Inc	232 ГБ	1 ГБ	2.4 Intel celeron
8	Asustek Computer Inc	232 ГБ	1 ГБ	2.4 Intel celeron