Распределенная информационная система поддержки научно-образовательного процесса с обеспечением удаленного доступа к информационным и техническим ресурсам.

С.Е. Гаврилов, Е.Д. Жиганов, С.А. Кипрушкин, С.Ю. Курсков, А.Д. Хахаев

Петрозаводский государственный университет, Петрозаводск

Одновременная работа большого количества исследователей и обучаемых с различным физическим оборудованием требует специальной организации процесса взаимодействия с автоматизированными комплексами, администрирования пользователей и ресурсов сети, обеспечения безопасности. Для решения этих задач авторами разработана распределенная информационная система с обеспечением удаленного доступа к информационным и техническим ресурсам автоматизированных рабочих мест.

Система обладает рядом уникальных свойств, которые используются для обучения специалистов и студентов новым технологиям и методикам научного эксперимента. К достоинствам распределенной информационной системы можно отнести доступность уникального научного оборудования, а также возможность проведение полноценных научных экспериментов в рамках лабораторного практикума, начиная с постановки задачи, формирования требований и заканчивая оформлением результатов в виде отчётов.

На аппаратном уровне система представляет собой комплекс автоматизированных рабочих мест, объединенных иерархической компьютерной сетью. Использование стандартных протоколов позволяет неограниченно наращивать размеры системы. Существенным является распределение функций по узлам компьютерной сети. Функциональная схема информационной системы приведена на рисунке 1.

Система включает [1,2,3] коммуникационный сервер, серверы управления оборудованием (КАМАК-сервер, сервер канала общего пользования и сервер доступа к микроконтроллеру MCS-96), Web-сервер для мониторинга системы и клиентские программы, управляющие ходом эксперимента. Прикладные протоколы коммуникационного сервера, сервера канала общего пользования, КАМАК-сервера и сервера микроконтроллера MCS-96 разработаны на базе протокола TCP.

Рисунок 1. Функциональная схема распределённой информационной системы.

Модульность построения информационной системы позволяет исследователю модифицировать структуру системы, а также развивать конкретный эксперимент в соответствии с последними достижениями в научном и методическом обеспечении. Очевидно, что система обладает способностью наращивания возможностей за счет использования дополнительно разработанных или уже существующих компонентов.

Данная система позволяет проводить обучение с применением новых программных и аппаратных ресурсов по методикам, используемых в научных экспериментах, что обеспечивает совместимость и непрерывность образования и научного творчества, а также превращает систему в периодически обновляемый организм, непрерывно обслуживающий специалистов разной квалификации и подготовки.

Следует подчеркнуть инновационную направленность обучения с применением системы. Система стимулирует активную заинтересованность во взаимопередаче достижений смежных областей знания и практики, умение понимать системный смысл деятельности профессионалов различных направлений, а также брать на себя ответственность за практическую реализацию коллективно выполняемых исследовательских работ.

Использование системы в образовательной сфере обеспечивает:

непрерывность образовательного процесса (студенты, аспиранты, инженеры и научные сотрудники);
ориентацию на новейшие и современные технологии;
системность, комплексный подход к организации обучения;
интеграцию научных и педагогических коллективов (при этом НИР, наука и образование перерастают в единую систему с общей базой данных);
создание вокруг системы научно-образовательного центра (коллективный доступ к оборудованию и дистанционное обучения, в том числе, через Интернет).

Работа выполнена при поддержке Российского фонда фундаментальных исследований (грант N 02-07-97503), а также Американского фонда гражданских исследований и развития (CDRF) и Министерства образования РФ (проект PZ-013-02).

Литература.

Кипрушкин С.А., Кошкин А.В., Курсков С.Ю. Дистанционное изучение системы КАМАК // Информационные технологии в образовании, технике и медицине: Сб. научных трудов. В 2-х ч. Ч. 1. / ВолгГТУ. Волгоград, 2002. С. 130-133.
Кашуба А.С., Кипрушкин С.А., Курсков С.Ю. Сервер канала общего пользования распределенной информационной системы поддержки научных исследований в области оптической спектроскопии // Технологии информационного общества - Интернет и современное общество 2002 (IST/IMS 2002): Материалы V Всерос. объединенной конф. СПб.: Из-во С.-Петербург. ун-та, 2002. C. 104-105.
Gavrilov S.E., Kiprushkin S.A., Kurskov S.Yu., Zhiganov E.D. Remote CAMAC programming teaching using CAMAC server // Telecommunications for Education and Training. Praga, 2001.