Модель интероперабельной школьной информационно- образовательной среды – адаптация и рекомендации по применению спецификации School Interoperability Framework. - презентация

1 Модель интероперабельной школьной информационно- образовательной среды – адаптация и рекомендации по применению спецификации School Interoperability Framework (SIF) И.Г. Кревский

2 SIF разработан для повышения эффективности создания и использования ИС сферы среднего 12-летнего образования SIF разработан для повышения эффективности создания и использования ИС сферы среднего 12-летнего образования SIF Implementation Specification (Спецификация реализации SIF) - набор платформенно независимых и нейтральных по отношению к поставщикам ПО правил и определений. SIF Implementation Specification (Спецификация реализации SIF) - набор платформенно независимых и нейтральных по отношению к поставщикам ПО правил и определений. Сфера образования, включает как чисто учебную составляющую, так и обеспечивающую инфраструктуру (питание учащихся, библиотеки, транспорт и т.д.). Сфера образования, включает как чисто учебную составляющую, так и обеспечивающую инфраструктуру (питание учащихся, библиотеки, транспорт и т.д.). Для создания набора правил и определений, призванного позволить обмениваться и совместно использовать информацию программам от разных поставщиков создана The Schools Interoperability Framework Association (SIFA) - некоммерческая организация, объединяющая около 330 организаций, действующих на рынке начального и среднего 12- летнего образования (pK-12): Для создания набора правил и определений, призванного позволить обмениваться и совместно использовать информацию программам от разных поставщиков создана The Schools Interoperability Framework Association (SIFA) - некоммерческая организация, объединяющая около 330 организаций, действующих на рынке начального и среднего 12- летнего образования (pK-12): поставщиков ПО, поставщиков ПО, школьных округов, школьных округов, департаментов образования штатов и федеральных структур. департаментов образования штатов и федеральных структур.

3 Использование SIF 40 штатов США (ок. 5 млн. учащихся) 40 штатов США (ок. 5 млн. учащихся) Национальный образовательный технологический план USED - рекомендация: «Увеличить интероперабельность. Рассматривать сертификат соответствия SIF как требование при организации закупок» Национальный образовательный технологический план USED - рекомендация: «Увеличить интероперабельность. Рассматривать сертификат соответствия SIF как требование при организации закупок» Локализация Европейского комитета по стандартизации (CEN) г. Локализация Европейского комитета по стандартизации (CEN) г. Австралия Австралия Египет Египет

4 Цели SIF Разработка стандартных форматов для совместно используемых данных, например, демографической информации об учащихся; Разработка стандартных форматов для совместно используемых данных, например, демографической информации об учащихся; Разработка соглашений о стандартных именах для совместно используемых данных; Разработка соглашений о стандартных именах для совместно используемых данных; Разработка правил взаимодействия между программными приложениями. Разработка правил взаимодействия между программными приложениями.

5 Основные черты SIF: технический проект, обеспечивающий прозрачное взаимодействие и совместное использование данных различными приложениями, применяемым в сфере среднего образования; технический проект, обеспечивающий прозрачное взаимодействие и совместное использование данных различными приложениями, применяемым в сфере среднего образования; предназначен как для провайдеров технологических решений, так и для работников среднего образования; предназначен как для провайдеров технологических решений, так и для работников среднего образования; предназначен для управления данными в инфраструктуре среднего образования; предназначен для управления данными в инфраструктуре среднего образования; Позволяет различным приложениям взаимодействовать и совместно использовать данные; Позволяет различным приложениям взаимодействовать и совместно использовать данные; Кроссплатформенность, работа через Интернет; Кроссплатформенность, работа через Интернет; Автоматизация составления отчетов. Автоматизация составления отчетов.

6 Особенности SIF Усиление существующих стандартов - SPEEDE/ExPRESS / IMS / NCES; Усиление существующих стандартов - SPEEDE/ExPRESS / IMS / NCES; Настраиваемость, обеспечивающая школам и округам возможность определять потоки данных, требования безопасности и кодификации в соответствии со своими особенностями; Настраиваемость, обеспечивающая школам и округам возможность определять потоки данных, требования безопасности и кодификации в соответствии со своими особенностями; Независимость от платформ и производителей - использование открытых стандартов (XML, TCP/IP, HTTP / HTTPS) и опубликованных описаний. Независимость от платформ и производителей - использование открытых стандартов (XML, TCP/IP, HTTP / HTTPS) и опубликованных описаний.

7 Библиотека Школьная ИС Транспорт Продовольственное обслуживание Журнал с оценками Человеческие ресурсы и финансы Учебные сервисы Голосовая телефония Хранилище данных Горизонтальные связи Отчетность, планирование и т.д. K12 модель данных

8 Вертикальная интероперабельность Школа Школьный округ Штат Федеральный уровень

9 Концепция реализации SIF 1. Зонная архитектура – несмотря на разнообразие используемых в SIF топологий, всегда группа школ объединяется в логическую сущность, называемую «зоной» и управляемую сервером интеграции зоны (СИЗ). 2. Модель данных – обмен данными производится с использованием ряда объектов. Данные описаны с использованием XML, схема данных определяет их семантику, управляемую приложениями. Когда приложение изменяет один из SIF объектов, агент генерирует сообщение о SIF событии, содержащее внесенные изменения. СИЗ получает сообщение о SIF событии и рассылает всем другим агентам, заинтересованным в корректировке данного объекта. Объекты данных и SIF событий передаются в составе сообщения SIF инфраструктуры которые, помимо данных, содержат SIF заголовок, который определяет источник сообщения и, опционально, безопасность информации.

10 Концепция реализации SIF (2) 3. Обеспечение данных: модель запрос-ответ. Приложение, нуждающееся в данных, делает запрос. Обычно, отвечающее приложение выбирается СИЗ на основании того, какой объект запрашивается. 4. Сообщения о событиях. Приложение рассылает информацию о измененных им объектах данных. Приложение, нуждающееся в сведениях об этих изменениях, должно подписаться на рассылку сведений об интересующих его объектах данных на соответствующем СИЗ. 5. Коммуникации: асинхронная модель. Для обеспечения масштабируемости и надежности передачи данных SIF использует асинхронные по своей природе модели запрос- ответ и свободная рассылка-подписка. 6. Модель обеспечения безопасности SIF базируется на: шифровании, аутентификации и управлении доступом.

11 Концепция реализации SIF (3) Компоненты архитектуры. SIF реализована как распределенная сетевая система, состоящая из СИЗ и одного или более интегрированных агентов, организованных в зоны. Размер зоны - от отдельного здания до целого района. СИЗ это программа, обеспечивающая интегрированными сервисами всех агентов, зарегистрированных в своей зоне. Она обеспечивает данные, подписку на события, публичную рассылку событий, запросы данных и ответы на запросы. СИЗ отвечает за все управление доступом, и маршрутизацию в зоне. Каждому приложению требуется агент для связи с другими приложениями через СИЗ и их соответствующих агентов. Компоненты архитектуры. SIF реализована как распределенная сетевая система, состоящая из СИЗ и одного или более интегрированных агентов, организованных в зоны. Размер зоны - от отдельного здания до целого района. СИЗ это программа, обеспечивающая интегрированными сервисами всех агентов, зарегистрированных в своей зоне. Она обеспечивает данные, подписку на события, публичную рассылку событий, запросы данных и ответы на запросы. СИЗ отвечает за все управление доступом, и маршрутизацию в зоне. Каждому приложению требуется агент для связи с другими приложениями через СИЗ и их соответствующих агентов. Соглашения об именах для агентов и СИЗ. SIF требует, чтобы все агенты и СИЗ имели идентификаторы, уникальные в пределах своей зоны. Соглашения об именах для агентов и СИЗ. SIF требует, чтобы все агенты и СИЗ имели идентификаторы, уникальные в пределах своей зоны. Идентификация объектов. Каждый объект данных имеет уникальный атрибут, идентифицирующий его. Идентификация объектов. Каждый объект данных имеет уникальный атрибут, идентифицирующий его.

12 Концепция реализации SIF (4) Все приложения и агенты выполняют следующие действия: Устанавливают соединение с СИЗ. Устанавливают соединение с СИЗ. Передают изменения, сделанные приложением на СИЗ. Передают изменения, сделанные приложением на СИЗ. Отвечают на запросы. Отвечают на запросы. Поддерживают аутентификацию и цифровые подписи. Поддерживают аутентификацию и цифровые подписи.

13 Агент штата Локальный СИЗ ШИС Библиотека Транспорт БД штата СИЗ штат а Агент маршрутизации Зона-Зона 1 Локальный СИЗ ШИС Хранилище данных Библиотека Локальный СИЗ ШИС Питание Агент консолидации данных Библиотека 3 2

14 Поддерживающее SIF ПО На соответствие SIF сертифицировано 58 программ, среди них такие как: ClearTrack 200 Student Management System фирмы Broome- Tioga BOCES ClearTrack 200 Student Management System фирмы Broome- Tioga BOCES Система управления образованием SEAS (Special Education Automation Software) фирмы Computer Automation Systems, Inc Система управления образованием SEAS (Special Education Automation Software) фирмы Computer Automation Systems, Inc Modular Management System for Schools Modular Management System for Schools AERIES Student Information System фирмы Eagle Software AERIES Student Information System фирмы Eagle Software TLC SchoolConnect фирмы IBM TLC SchoolConnect фирмы IBM

15 Microsoft Class Server Среди программного обеспечения, не прошедшего сертификацию, особый интерес представляет Microsoft Class Server – средство для создания интернет-систем школ и комитетов управления средним образованием. Microsoft Class Server позволяет родителям наблюдать за прогрессом своих детей в ходе обучения, значительно экономит время преподавателей, позволяя им уделять больше времени творческим задачам, а также упрощает процесс управления для административных работников сферы образования. В настоящее время используется версия 3.0. Данный продукт обеспечивает в режиме реального времени доступ к данным об успехах учащихся и стандартному учебному плану, благодаря чему значительно ускоряется решение вопросов управления в масштабах учебного округа.

16 Студенческие информационные сервисы Сетевая учетная запись Анализ данных и отчетов Журнал Человеческие ресурсы и финансы Автоматизированная библиотека Учебные сервисы Продовольственное обслуживание Сервер интеграции зоны (СИЗ) Агенты SIF Прикладные программы (сервисы) Информационные объекты SIF

17 Модель данных SIF включает следующие группы данных: 1. Общие (базовые) данные; 2. Данные для анализа и хранилищ данных; 3. Данные о продовольственном обслуживании; 4. Данные об оценках учащихся (модель данных не утверждена на момент выхода взятой за основу локализации версии SIF [1]); 5. Данные о человеческих ресурсах и финансах; 6. Данные об образовательных услугах; 7. Данные для автоматизации библиотек; 8. Информацию об учащихся; 9. Географическую и транспортную информацию (включает данные о школьных автобусах, месте жительства и условиях доставки учащихся); 10. Объекты данных для поддержки вертикальных отчетов; 11. Средства для работы с данными инфраструктуры (регистрация и аутентификация).

18 Результаты работы за год: 1. Переведена спецификация поддержки инфраструктуры SIF 2. Локализованы разделы модели данных: 1. Общие элементы 2. Образовательные услуги (Instructional Services Working Group Objects) 3. Прототипы ряда словарей 3. Выполнен анализ опыта использования SIF и оценок экономической эффективности

19 Анализ опыта применения SIF показал, что наибольший экономический эффект достигается за счет: упрощения формирования образовательной отчетности; упрощения формирования образовательной отчетности; снижения ее трудоемкости; снижения ее трудоемкости; повышения возможностей по анализу происходящих в системе образования процессов с использованием новых информационных технологий (многомерный анализ, геоинформационные технологии и пр.) повышения возможностей по анализу происходящих в системе образования процессов с использованием новых информационных технологий (многомерный анализ, геоинформационные технологии и пр.)

20 Основная задача по SIF на 2007 год - локализация для формирования образовательной отчетности, что требует перевода в форматы SIF существующих в России форм образовательной отчетности; перевода в форматы SIF существующих в России форм образовательной отчетности; работы, совместно с органами управления образованием, образовательной и научной общественностью, по совершенствованию отчетности при ее переводе в электронные форматы и гармонизации с международными спецификациями. работы, совместно с органами управления образованием, образовательной и научной общественностью, по совершенствованию отчетности при ее переводе в электронные форматы и гармонизации с международными спецификациями.

21 Также предлагается локализовать в 2007 году следующие разделы спецификации: Также предлагается локализовать в 2007 году следующие разделы спецификации: Данные для автоматизации библиотек; Данные для автоматизации библиотек; Информация об учащихся; Информация об учащихся; Данные о человеческих ресурсах и финансах (персональная составляющая). Данные о человеческих ресурсах и финансах (персональная составляющая).

22 На третьем этапе (2008 год) целесообразно произвести локализацию оставшихся частей спецификации.