Documente noi - cercetari, esee, comentariu, compunere, document
Documente categorii

Sistemul Informatic eLearning conceput pentru Universitatea Bucuresti

Cuprins

1Arhitectura software 3

1.1 Functionalitati front-office ale sistemului 4



1.1.1 Portalul informational 4

1.1.2 Modulul educational (SME) 4

1.1.3 Modulul de administrare si creare de continut educational (SMCE) 5

1.1.4 Mijloacele de colaborare intre utilizatori 5

1.1.5 Pagini web ale Universitatii 5

1.2 Functionalitati back-office ale sistemului 6

1.3 Nivele arhitecturale 9

1.1 Nivelul Prezentare 10

1.2 Nivelul aplicatiilor (nivelul logic) 10

1.3 Nivelul de stocare si management al datelor 12

1.4 Caracteristicile sistemului 13

1.4.1 Scalabilitate si disponibilitate 13

1.4.2 Fiabilitate si stabilitate 14

1.4.3 Extensibilitate si interoperabilitate 14

2 Descrierea serviciilor functionale 15

2.1 Portalul educational 15

2.1.1 Arhitectura tehnica - portal educational 16

2.1.2 Principalele caracteristici functionale - Portal educational 17

2.1.3 Securitate si confidentialitate 20

2.1.4 Criptare si Confidentialitate 21

2.1.5 Comunicarea dintre portalul educational si componenta SME 21

2.2 Sistemul de management educational 22

2.2.1 Arhitectura tehnica - SME 22

2.2.2 Platforme performante 23

2.2.3 Interfata intuitiva si prietenoasa 23

2.2.4 Caracteristici functionale ale SME 24

2.2.4.1 Crearea si gestionarea cursurilor (planurilor de curs) 24

2.2.4.2 Suport pentru predare asistata de calculator 24

2.2.4.3 Redarea materialelor 24

2.2.4.4 Modul de testare 25

2.2.4.5 Resurse educationale 26

2.2.4.6 Modulul de raportare si monitorizare 26

2.3 Sistemul de management al continutului educational (SMCE) 27

2.3.1 Caracteristicile functionale ale SMCE 27

2.3.2 Organizarea continutului 27

2.4 Continut digital - Cursuri in format e-Learning 28

2.4.1 Prezentarea generala a solutiei 28

2.4.2 Elaborarea continutului digital 29

2.4.2.1 Initializarea temei 30

2.4.2.2 Design educational (proiectarea pedagogica) 30

2.4.2.3 Proiectarea interfetei si a modelului de accesibilitate 30

2.4.2.4 Dezvoltare tehnica si cerinte software 31

2.4.3 Caracteristici tehnice si functionale 31

2.4.4 Usurinta navigarii in aplicatie 32

2.4.5 Multimedia 32

2.5 Unelte de creare de cursuri (Course Authoring Tools) 33

2.5.1 Editor de cursuri 33

2.6 Colaborare intre utilizatori 33

2.6.1 Principalele caracteristici functionale 34

2.6.1.1 Schimbul de mesaje (chat-ul) 34

2.6.1.2 Audio-video conferinta 34

2.6.1.3 Tabla virtuala 34

2.6.1.4 Documente comune 34

2.6.1.5 Navigare comuna pe internet 35

2.6.1.6 Sesiuni de colaborare 35

2.6.2 Latime de banda estimata 36

1Arhitectura software


Sistemul Informatic eLearning conceput pentru Universitatea Bucuresti combina cele mai noi tehnologii software si hardware pentru asigurarea accesului utilizatorilor la un mediu educational dinamic si flexibil. Arhitectura sa este proiectata astfel incat sa existe posibilitatea extinderii lui pe masura cresterii necesitatilor functionale, precum si pentru integrarea cu sistemele informatice deja existente.

Necesitatea disponibilitatii resurselor platformei proiectate impune o infrasctructura fiabila si stabila care poate fi folosita fara intreruperi de catre utilizatorii sai. Solutia tehnica trebuie are la baza cele mai cunoscute standarde de eLearning (SCORM 2004, IMS QTI, IMS Common Cartridge, AICC). Site-ul de e-Learning are o structura si o functionalitate complexa dar in acelasi timp beneficiaza de o interfata intuitiva pentru utilizatori, orientata catre activitatile de predare, instruire si administrare de continut. Informatiile disponibile pe site vor fi bine structurate si organizate pe functionalitati.

Organizarea serviciilor in arhitectura software are la baza principiile SOA (Services Oriented Architecture).

Serviciile care trebuie asigurate de sistemul proiectat sunt structurate astfel:

Arhitectura Software Orientata pe Servicii

1.1  Functionalitati front-office ale sistemului

Principalele servicii functionale pe care trebuie sa le asigure sistemul sunt:

Portalul informational

Modulul educational dedicat studentilor (SME)

Modulul de administrare si creare de continut educational (SMCE)

Mijloacele de colaborare intre utilizatori de tip e-mail, chat, forum si videoconferinta. 

1.1.1       Portalul informational

Portalul informational este proiectat ca un website care ofera utilizatorilor autorizati un singur punct de acces la resurse. Utilizatorii sistemului se vor autentifica o singura data la initializarea fiecarei sesiuni de lucru, numai in aplicatia Portal.

Tipuri de utilizatori care vor utiliza portalul:

- Vizitatori neanregistrati;

- Studenti, masteranzi si doctoranzi, detinatori de conturi de acces cu drepturi stabilite pentru fiecare aceste categorii de utilizatori de catre administratorii sistemului;

- Cadre didactice, detinatoare de conturi de acces cu rol in gestionarea continutului educativ, gestionarea examenelor, generarea de statistici referitiare la cursurile pe care le tine, precum si alte drepturi necesare procesului educational;

- Administratorii de sistem, cu rol in gestionarea drepturilor de acces, audit si managementul configuratiei;

Numarul de utilizatori estimat este de 30000. Sistemul trebuie sa fie proiectat astfel incat sa suporte minim 1000 de sesiuni simultane.

1.1.2       Modulul educational (SME)

Aceasta componenta permite:

- administrarea utilizatorilor si a rolurilor acestora (drepturile acordate utilizatorilor, in functie de tipurile acestora);

- accesarea calendarului de cursuri;

- accesarea cailor de studiu;

- trimiterea si receptionarea de mesaje si notificari;

urmarirea activitatiloreducasionale, evaluarea on-line si generarea de rapoarte;

- clasificarea cursurilor pe domenii;

- gestionarea modulelelor administrative (inscrierea la cursuri si managementul sesiunilor sincrone).

Modulul SME este de tip web-based, accesul la sistem realizandu-se prin utilizarea unui browser web (Internet Explorer, Mozilla Forefox, Opera, etc.).

Numarul de utilizatori care acceseaza simultan sistemul este direct proportional cu performantele echipamentelor hardware si a retelei. Sistemul proiectat trebuie sa asigure sesiuni sincrone pentru 1000 de utilizatori.

1.1.3       Modulul de administrare si creare de continut educational (SMCE)

Sistemul de management al continutului educational (SMCE) este tehnologia axata pe dezvoltarea, gestionarea si publicarea de continut care vor fi livrate prin intermediul SME. SMCE este un mediu multi-utilizator in care dezvoltatorii pot crea, stoca, refolosi, gestiona si oferi continutul digital de studiu dintr-o baza de date.

Sistemul va gestiona resursele educationale electronice, permitand modificarea si organizarea acestuia in functie de necesitatile disciplinei de studiu. Activele bazei de date pot include fisiere de tip text, grafic sau multimedia.

Functionalitatea de baza este gestiunea unei cantitati mari de materiale educationale, inclusiv organizarea si regasirea lor facila.



1.1.4       Mijloacele de colaborare intre utilizatori


Acest modul asigura colaborarea intre utilizatori, oferind servicii de chat, forum si videoconferinta. In sesiunile sincrone este un instrument indispensabil ce ajuta la o mai buna colaborare intre utilizatori. Acest instrument de colaborare va putea fi folosit si independent de cursuri, prin initierea de sesiuni de colaborare intre participantii sistemului.

1.1.5       Pagini web ale Universitatii

Vor fi mentinute si perfectionate in cadrul proiectului urmatoarele servicii functionale existente:

Pagina web a Universitatii Bucuresti - asigura accesul la informatii despre institutie (istoric, obiective, structura organizatorica, link-uri spre paginile web ale facultatilor din cadrul universitatii, informatii despre activitatile curente desfasurate in cadrul mediului universitar etc.) pentru toti vizitatorii. Accesul este realizat print-o conexiune de Internet.

Paginile web ale facultatilor din structura organizationala a universitatii,

Pagina web a studentilor - asigura accesul la informatii generale, necesare informarii studentilor,

Pagina web a bibliotecii virtuale - asigura studentilor si cadrelor didactice posibilitati de cautare de documente aflate in biblioteca electronica dupa autor, cod si cuvinte cheie, download si tiparirea acestora. Accesul se realizeaza pe baza de user si parola.

Pagina web a editurii/tipografiei universitatii - asigura informarea tuturor utilizatorilor cu privire la aparitiile editoriale.

Pagina web pentru proiectele de cercetare stiintifica - beneficiarii acestor informatii sunt in primul rand membrii comunitatii universitare si partenerii cooptati la aceste proiecte.

1.2  Functionalitati back-office ale sistemului

Serviciile suport asigura cadrul functional al sistemului proiectant, in vederea asigurarii accesului la informatiile necesare desfasurarii procesului educational. Aplicatiile suport sunt:

* Portalul web - va asigura gazduirea site-urilor si paginilor web si accesul la resursele stocate in serverul de baze de date;

* Serviciul de posta electronica - va asigura schimbul de informatii intre utilizatori arhivand si stocand documentele electronice din contul de mail al fiecarui utilizator;

* Protocoale de acces:

- JOSSO - Infrastructura Single Sign-On (SSO) bazata pe J2EE. Ofera o solutie centralizata pentru autentificare si autorizare a utilizatorilor. Permite autentificarea o singura data pentru o sesiune de conectare la portal. In caz de reusita, sesiunea curenta este initiata si are asociat un numar de identificare generat aleator. Toate serviciile HTTP ulterior accesate vor contine in antet acest identificator de sesiune. Serverul de aplicatie va utiliza aceasta informatie pentru a identifica utilizatorul curent. Dupa autentificare, toate drepturile de acces de care dispune utilizatorul sunt asociate cererii curente de servicii (procesul de asociere a drepturilor). Sesiunea este finalizata la cererea utilizatorului sau datorita expirarii duratei, parametru care poate fi setat pentru fiecare utilizator in parte.

- JAAS (JavaTM Authentication and Authorization Service). Reprezinta o solutie de securitate oferita de Sun si contine module de autentificare ce folosesc JNDI (Java Naming and Directory Interface), Unix Operating Environement, Windows NT, Kerberos, Keystore (baze de date ce contin chei publice sau private). Autentificarea si asocierea permisiunilor sunt realizate cu ajutorul unei componente specializate. Modul de implementare pentru un anumit tip de autentificare este  determinat la runtime si este specificat intr-un fisier de configurare (login configuration file). Pentru aceasta exista:

obiectul LoginContext ce descrie metodele de baza folosite in autentificare;

obiectul Configuration ce descrie tehnologiile de autentificare;

obiectul LoginModule care realizeaza efectiv autentificarea.

Administratorul sistemului este responsabil de configurarea unui fisier ce contine una sau mai multe directive care stabilesc ce se intampla cand o aplicatie incearca sa logheze un utilizator. Aceste directive reprezinta modulele de login care sunt folosite pentru autentificarea unui utilizator precum si extragerea si eventual pastrarea temporara in zona tampon (buffering) a datelor din baza de date LDAP si va fi comuna tuturor componentelor sistemului. Administratorul sistemului poate instala oricate module de login sunt necesare si le poate defini ca optionale sau obligatorii, conform cu politica de securitate adoptata.

- LDAP (Lightweight Directory Access Protocol). Protocol ce are rolul mentinerii in mod centralizat a structurii de conturi de utilizator in cadrul universitatii, precum autentificarea de catre multiple sub-sisteme si aplicatii. Utilizatorii definiti in LDAP trebuie sa aiba ID unic, nemodificabil, la un utilizator atasandu-se minim urmatoarele atribute: nume, prenume, parola, adresa de email, tipul de utilizator (student, profesor, administrator) si nivelul de acces. Acest protocol va fi folosit de catre serverele de aplicatie pentru a comunica cu serverele de baze de date in cadrul proceselor de autentificare si autorizare. Baza de date LDAP va fi structurata conform unei scheme personalizate conforma atributelor informatiilor utilizator. Primul pas in stabilirea unei sesiuni de lucru consta in operatiunea de autentificare (login) a utilizatorului curent. Fiecare utilizator se identifica in sistem printr-o cheie unica, generata prin introducerea numelui de utilizator si a parolei, care este apoi comparata cu informatia corespunzatoare stocata in baza de date LDAP.

* Mecanisme de securitate:

- Mecanisme de tip PROXY Firewall. Solutia serverelor intermediare (proxy) o reprezinta aceste porti ('gateways') care folosesc protocolul HTTP pentru comunicarea cu programul de navigare si FTP, Gopher sau alte protocoale cu serverul. Poate fi implementata la nivel fizic (servere intermediare) si logic (programe). Aceste programe se pot executa pe calculatorul local sau pe un server care deserveste mai multe programe de navigare; ele accepta cereri HTTP si le traduc in alte tipuri de protocoale (de exemplu, FTP), astfel incat programul de navigare poate folosi exclusiv HTTP.

- Mecanismele de securitate de tip IDS (Intrusion Detection System si Intrusion Prevention System (IPS) - o varianta mai speciala a IDS). Pentru o retea informatica, al doilea nivel de securitate, furnizat din spatele firewall-ului este un dispozitiv sau o aplicatie utilizat(a) pentru a inspecta intregul trafic dintr-o retea si de a trimite mesaje de alerta utilizatorului sau administratorului sistemului cu privire la incercari neautorizate de acces. Sistemul indeplineste trei functii esentiale: monitorizare, detectare si alarmare. In functie de metodele folosite IDS-ul, poate ramane la stadiul de a alerta utilizatori, poate fi programat sa blocheze automat traficul sau chiar programat sa raspunda intr-un anumit fel.

- Managementul securitatii si auditului. Auditul securitatii asigura inregistrarea tuturor actiunilor desfasurate de catre utilizatori in timpul sesiunilor de lucru si precum si a tututor proceselor de raspuns ale serverului la solicitarile acestora. Rapoartele de audit sunt analizate ori de cate ori este necesar, de catre administratorul de securitate. Sistemele de operare instalate pe serverele universitatii vor fi capabile sa genereze la cerere sau programat rapoarte de audit ce vor furniza administratorului de securitate al retelei toate informatiile necesare in vederea luarii masurilor ce se impun.


1.3  Nivele arhitecturale

Arhitectura solutiei tehnice este de tip client-server, bazata pe 3 nivele. O arhitectura pe mai multe nivele are mai multe avantaje, printre care o mai buna organizare logica si reutilizare a codului, mentenanta mai usor de realizat si o mai mare claritate a codului rezultata prin separarea modulelor. De asemenea, aceasta separare pe niveluri aduce si alte beneficii de performanta, scalabilitate, securitate.

Fiecare nivel realizeaza un subset de functii necesare pentru comunicatia cu un alt sistem. Ideal este ca nivelele sa fie astfel definite incat modificarile efectuate intr‑un nivel sa nu necesite modificari si in alte nivele.

Sistemul propus pre implementare contine urmatoarele nivele arhitecturale:


Arhitectura multi-nivel a sistemului

1.1  Nivelul Prezentare

Nivelul Prezentare cuprinde interfata de utilizator si este are rolul facilitarii interactiunii sistemului cu utilizatorul. Accesul se realizeaza prin intermediul unui browser de web, cu capabilitati JavaScript. La acelasi nivel se vor gasi validarile datelor ce se pot face pe masina clientului (client-side validation). Interfata web va fi compusa din mai multe componente:

Componenta de autentificare: contine controalele folosite la autentificarea in sistem precum si recuperarea unei parole pierdute

Componenta student: contine view-urile prin care un student autentificat in sistem isi poate vedea temele asignate de profesori, punctajele obtinute pentru proiectele trimise, modifica datele personale si trimite proiectele finalizate.

Componenta profesor: contine view-urile prin care un profesor isi defineste cursurile sustinute, temele propuse, asignarea temelor, acordarea punctajelor pentru fiecare proiect in parte, descarcarea proiectelor primite pana in momentul respectiv.

Componenta administrator: contine view-urile prin care administratorul sistemului gestioneaza conturile studentilor si profesorilor, acordandu-le drepturi conform categoriei din care fac parte. Deoarece conturile utilizatorilor vor fi supravegheate de administratorul sistemului, nu exista riscul ca o persoana neautorizata sa aibe acces la sistem. Utilizatorii neinregistrati vor putea avea acces doar la paginile publice din portalul informational al universitatii.

Paginile HTML afisate prin intermediul stratului de prezentare sunt generate de catre aplicatie. Validarile simple vor fi executate pe masina client prin intermediul JavaScript, iar validarea finala a datelor va fi efectuata de catre stratul de aplicatie. Toate modulele vor fi conectate la portalul informational al universitatii si va exista doar un singur punct de autentificare.


1.2  Nivelul aplicatiilor (nivelul logic)

Acest nivel asigura functionarea aplicatiilor, prin coordonarea fluxurilor de informatii. El realizeaza comunicarea dintre nivelul 1 (nivelul prezentare) si nivelul 3 (de management si stocare a datelor). Tehnologica propusa asigura dezvoltarea si rularea sistemului multistrat distribuit in tehnologie Java, prin utilizarea serverelor de aplicatie compatibile J2EE (Java 2 Platform, Enterprise Edition). Principalele componente ale acestui nivel sunt:

Obiectele de business: sunt obiecte care asigura corespondenta dintre datele existente la nivelul 3 (in baza de date) si datele care sunt folosite in aplicatie. Fiecarei entitati din baza de date ii va corespunde un obiect. Datorita faptului ca modificarile de la nivelul 3 se vor face prin intermediul obiectelor de business se asigura in acest fel consistenta. Astfel, vor exista obiecte pentru Student, Profesor, Curs, Tema, Proiect, s.a.m.d. Tot prin intermediul obiectelor de business se va realiza validarea datelor, de data aceasta la nivelul serverului de aplicatie.

Componenta de autentificare/autorizare: pentru o mai buna integrare cu celelalte aplicatii din sistemul informatizat, este recomandat ca autentificarea sa se faca intr-o aplicatie accesibila si celorlalte aplicatii pe care un utilizator autorizat are dreptul sa le acceseze. Arhitectura Single Sign-On permite autorizarea si utilizarea servicilor sistemului de catre utilizator, printr-o singura aplicatie de autentificare. Parolele utilizatorilor vor fi criptate cu un algoritm ireversibil si vor fi salvate in baza de date.

Obiecte de acces al datelor (Data Access Objects): Obiectele DAO se utilizeaza pentru a lucra in mod programatic cu o baza de date. Principalele actiuni privesc:

o      crearea unei baze de date, modificarea structurii tabelelor, interogarilor, indexarilor si relatiilor,

o      regasirea, adaugarea, stergerea sau modificarea datelor din baza,

o      implementarea securitatii datelor,

o      lucrul cu date in diferite formate de fisiere si legarea tabelelor din alte baze de date la baza curenta,

o      conectarea la baze de date pe servere la distanta si construirea de aplicatii client/server.

1.3  Nivelul de stocare si management al datelor

Nivelul al treilea al acestei arhitecturi va contine sistemul de gestiune al bazelor de date precum si bazele de date relationale care asigura persistenta datelor. Pe langa tabele, o baza de date relationala mai poate contine: indecsi, proceduri stocate, declanșatori, utilizatori si grupuri de utilizatori, tipuri de date, mecanisme de securitate si de gestiune a tranzactiilor, etc.

Sistemul de gestiune al bazelor de date (SGBD) permite organizarea si centralizarea acestora, fapt care conduce la o serie de avantaje:

- Reducerea redundantei datelor. Daca fiecare aplicatie lucreaza cu fisiere proprii este posibil ca aceleasi date sa apara de mai multe ori in fisiere diferite. In cazul centralizarii datelor administratorul bazei de date poate organiza datele in asa fel incat toate aplicatiile sa foloseasca aceleasi fisiere. Astfel se obtine o economie importanta a spatiului de memorie, si nu numai atat.

- Evitarea inconsistentei datelor. Duplicarea datelor in fisiere diferite poate crea probleme la actualizare: este posibil ca prin actualizari partiale (din omisiune sau datorita unor accidente neprevazute) sa avem valori diferite pentru una si aceeasi entitate (de exemplu, un client poate avea mai multe nume: nu mai stim care este cel real).

- Posibilitatea partajarii datelor. Aceasta se refera la posibilitatea utilizarii datelor in comun de mai multi utilizatori si la posibilitatea dezvoltarii de noi aplicatii folosind datele deja existente.

- Incurajarea utilizarii unor standarde. Administratorul bazei de date poate impune alinierea la anumite standarde, fapt care permite ulterior un transfer rapid al datelor de pe o platforma (hardware sau software) pe alta.

- Posibilitatea protejarii datelor. Administratorul bazei de date, avand un control centralizat al datelor, poate introduce restrictii diferite de acces la date pentru fiecare categorie de utilizatori.

- Mentinerea integritatii datelor. Baza de date trebuie sa contina in permanenta date corecte; aceasta presupune date coerente si plauzibile, fapt care poate fi garantat de procedurile de validare utilizate.

- Independenta datelor. Intr-o aplicatie scrisa intr-un limbaj clasic de programare, cunostintele despre structura datelor si tehnicile de accesare a acestora sunt compilate in programele utilizate. Orice schimbare in modul de reprezentare sau accesare face imposibila utilizarea aplicatiei: toate programele care refera aceste date trebuie rescrise. Independenta datelor, garantata de utilizarea bazelor de date, presupune independenta aplicatiei de modul de reprezentare a datelor si de tehnicile de acces utilizate.

Datele vor fi arhivate in sistem, iar pentru a fi asigurata disponibilitatea acestora, va fi activata functia de "hot backups". Sistemul eLearning poate functiona cu diverse baze de date, precum Postgres, MS SQL, Oracle.

Toate datele alfanumerice sunt stocate in format UTF-8 pentru a permite persistenta caracterelor diacritice. Acest lucru este necesar pentru ca sistemul eLearning sa poata fi accesat in mai multe limbi (Romana, Engleza, etc).


1.4 Caracteristicile sistemului

1.4.1       Scalabilitate si disponibilitate


Scalabilitatea reprezinta proprietatea unui sistem, a unei retele sau a unui proces care indica abilitatea acestuia de a creste in mod proportional rezultatele acestuia odata cu cresterea resurselor. Sistemul e-Learning trebuie sa prezinte posibilitatea extinderii sistemului de control, prin adaugarea mai multor variabile de proces, a mai multor servere specializate, sau a mai multor clienti, fara a afecta functionalitatile curente.

Datorita modularitatii si scalabilitatii, arhitectura client-server ofera disponibilitate crescuta la reorganizari si extinderi, precum si o deschidere si interoperabilitate superioare altor arhitecturi. Sistemul proiectat va asigura performanta in exploatare si va putea fi accesat permanent online de un numar mare de utilizatori. Tehnologia cluster de implementare a serverelor de aplicatie dar dar si a paginilor web ofera un nivel superior de fiabilitate, permitand o distributie optima a efortului catre resursele disponibile prin functia de load-balancing, dar si o redundanta a sistemului.



1.4.2       Fiabilitate si stabilitate


Cresterea nivelului de toleranta la erori este realizata prin implementarea unui sistem fiabil si cu un nivel inalt de disponibilitate. Utilizarea unor elemente hardware si software de siguranta ce permit preluarea executiei tuturor proceselor asociate unui element defect de catre un element functional precum si implementarea unui sistem SCADA (supervisory control and data acquisition) asigura solutii complexe de redundanta si stabilitate.


1.4.3       Extensibilitate si interoperabilitate

Este extrem de important ca reteaua proiectata sa poata fi usor extinsa prin conectarea altor echipamente, iar realizarea unui upgrade intr-o zona a retelei sa nu influenteze negativ schimbul de date in celelalte zone. Reteaua de date trebuie sa fie flexibila si usor redimensionabila. Administrarea centralizata a extensiilor si dezvoltarilor ulterioare fara a iintreruperea functionarii normale a sistemului este simplificata prin:

Utilizarea de clienti web ce nu necesita distributie;

Administrarea centralizata a aplicatiilor si a bazelor de date;

Utilizarea unor tehnologii ce respecta standardele si procedurile de securitate si confidentialitate a informatiilor care sa asigure un grad ridicat de fiabiliate si siguranta a operatiunilor.

Arhitectura sistemului este una deschisa de tip SOA (Service Oriented Architecture) si are la baza o platforma J2EE (Java 2 Platform, Enterprise Edition) ce presupune specificatii clare pentru interfetele de comunicare dintre modulele sistemului.

Functionalitatile sistemului vor fi oferite prin intermediul unui set bine definit de servicii. Acest lucru favorizeaza reutilizarea componentelor si asigura o buna integrare si interoperabilitate cu sistemele externe, existind posibilitatea preluarii datelor existente in biblioteca virtuala.

La nivel de front-office, aspectele tehnice care se recomanda a fi analizate pentru asigurarea interoperabilitatii sunt afisarea si schimbul de date, principiile de design a interfetei pentru asigurarea accesibilitatii, accesul multi-canal, arhitectura aplicatiilor partajate, setul de caractere, tipul fisierelor si formatul documentelor, compresia fisierelor etc.

La nivel de back-office, se recomanda a fi analizate pentru asigurarea interoperabilitatii: integrarea datelor si aplicatiilor (tehnologia middleware, bazata pe scalabilitate si pe posibilitati de recuperare), standardele EDI (Electronic Data Interchange), serviciile web, serviciile de interconectare, protocoalele de transfer a fisierelor si mesajelor, asigurarea transportului si securitatii mesajelor, serviciile de stocare a mesajelor, accesul la mailbox, serviciile de domeniu, serviciile de retea etc.

Serviciile web asigura o interoperabilitate ridicata a sistemului, permitand colaborarea cu aplicatii diverse, pe platforme heterogene. Integrarea sistemului cu alte aplicatii depinde de utilizarea serviciilor web pentru a expune date si servicii catre sistemele externe.

Serverele de baze de date utilizate permit administrarea centralizata pentru toate elementele stocate in sistem, inclusiv versionarea si arhivarea acestora.


2      Descrierea serviciilor functionale

2.1  Portalul educational

Portalul proiectat este alcatuit dintr-o suita de site-uri web avind acelasi punct de acces, care ofera o gama larga de informatii si servicii online:

informatii generale utile;

mesagerie electronica;

management de continut;

motor de cautare;

link-uri utile catre alte site-uri, etc.

Avantajele implementarii portalului sunt:

+ gestionariea usoara a unui continut dinamic;

+ permite interactiunea cu utilizatorii;

+ prezentarea uniforma a datelor pentru un numar mare de utilizatori;

+ componenta de administrare este usor de utilizat;

+ permite integrarea cu sistemul de gestiune a documentelor existente.

Portalul ofera un spatiu virtual comun de interactiune pentru toti cei implicati in procesul educational, precum studentii, masteranzii, doctoranzii si cadrele didactice, dar si o sursa de informare pentru vizitatorii neanregistrati. Fiecare din facultatile Universitatii Bucuresti va beneficia de un site in cadrul portalului, unde vor posta informatii specifice.

Volumul de informatii vehiculate si stocate in acest sistem va creste in permanenta si de aceea este necesara implementarea unui motor de cautare in documentele arhivate. In sistemul de cautare, utilizatorul poate introduce textul de cautat si poate selecta categoriile sau sursele in care sa se efectueze cautarea textul introdus. Sistemul de arhivare indexeaza in permanenta si automat documentele stocate, astfel incat cautarile sunt rapide iar raspunsurile sunt oferite sub forma unei liste si ordonate dupa nivelul de relevanta a rezultatelor.

2.1.1    Arhitectura tehnica - portal educational

Architectura portalului este stratificata atat orizontal (servicii de prezentare, servicii de business, servicii de aplicatie si servicii de date) cat si vertical (servicii de securitate, servicii antivirus, etc.). Serviciile sunt bine delimitate in aceasta arhitectura, iar sistemele externe pot accesa orice strat prin servicii de integrare folosind standardele XML and HTTP.

Alte aplicatii pot fi implementate in portal cu ajutorul serviciilor Web, care sunt expuse prin standardul WSDL (Web Services Description Language). WSDL este o descriere bazata pe serviciile XML despre cum sa comunici folosind serviciile web si le defineste ca o colectie de retele sau porturi. Specificatiile WSDL asigura un format XML pentru documente. Platforma e-Learning foloseste o lista de standarde deschise: XML, XSL, HTML si CSS. Ca tehnologie interactiva ce are implementata tehnologia Web 2.0, portalul foloseste AJAX (Asynchronous Javascript and XML) si RSS (Really Simple Sindication) pentru restructurarea automata a continutului si agregarea continutului.

2.1.2    Principalele caracteristici functionale - Portal educational

Fiecare facultate a Universitatii Bucuresti isi poate configura propriul site, unde are posibilitatea sa incarce continutul educational specific. Informatiile cuprinse in site sunt atat informatii generale, cu caracter informal, cat si informatii de specialitate si de interes pentru cadrele didactice si studentii participanti la actul educational.

Modulul de cursuri

Modulul de cursuri online va fi accesibil studentilor, iar prin intermediul acestuia se poate desfasura procesul educational. Alaturi de suporturile de curs se pot pune la dispozitie si alte documente cu caracter specific, ce au rolul de a sprijini procesul de completare a cunostintelor studentilor. Modulul va putea fi administrat cu usurinta si va dispune de unelte de cautare a cursurilor. Cursurile vor afisa atat detalii despre continut cat si date despre profesorul titular al acestuia. Utilizatorul autentificat si autorizat ce acceseaza un curs, va fi redirectionat catre o componenta specializata a sistemului (SME), unde are loc procesul educational.



Pagina studentului

Fiecare student sau cursant va avea acces, dupa autentificare in contul individual, la o pagina cu toate cursurile parcurse anterior, cursurile curente si cursurile viitoare la care s-a inscris, precum si la pagina in care sunt inscrise rapoartele de activitate si rezultatele obtinute la testele sustinute de el. Din pagina sa, studentul va avea acces direct catre SME, pentru a putea parcurge cursurile de interes.

Pagina profesorului

Fiecare profesor va avea acces la o pagina in care poate introduce cursurile proprii si in care poate vedea detalii despre activitatea studentilor la aceste cursuri. Va putea initializa sesiuni colaborative audio-video cu studentii. De asemenea, va avea posibilitatea sa initieze module de testare si sa genereze rapoarte cu notele acordate.

Zone colaborative de lucru intre studenti si cadre didactice

Portalul va contine zone de lucru specifice proiectelor de invatamant. In acest context studentul va putea colabora cu profesorul sau alti studenti la finalizarea unor proiecte cum ar fi lucrari de licenta sau masterat. Principalele actiuni prevazute in acesta directie sunt:

  • schimbul de documente;
  • colaborarea intre participanti prin diverse instrumente cum ar fi e-mail, forum de discutii, conferinte audio-video, chat;
  • trimiterea de teme catre studenti si monitorizarea rezolvarilor;
  • navigarea comuna pe internet;

Actiunile de colaborare intre participanti sunt sutinute de o componenta software de colaborare specializata din sistemul educational.

Mecanisme de cautare

Portalul educational dispune de un motor de cautare puternic, cu un algoritm spacializat, dar usor de folosit indiferent de experienta in domeniul informatic a utilizatorilor si structurat astfel incat sa ajute utilizatorul in returnarea de rezultate cu continut relevant pentru acesta.

Motorul de cautare va fi capabil sa caute in continutul specific portalului, continutul partenerilor si alte surse de continut aprobat de administratorii portalului.

Portalul pune la dispozitia utilizatorilor forme de cautare dupa anumite criterii selectate de acestia: autor, versiune, titlu, text, cuvinte cheie, etc.

Tipuri de articole predefinite: noutati, anunturi, comunicate de presa, evenimente, intrebari frecvente, documente de diverse tipuri, prezentari, link-uri utile, resurse si alte elemente specifice portalului in conformitate cu informatiile de specialitate.

Administrarea continutului

Continutul publicat prin portal poate fi:

Vizualizat, descarcat sau exportat in format nativ sau in formate alternative;

  • Versionat. Orice resursa din portal are asociata o anumita versiune, care este automat incrementata la modificarea resursei. Versiunile anterioare raman sau nu disponibile, in functie de optiunea autorului;
  • Atasat pe fluxuri de aprobare predefinite sau definite ad-hoc. Orice resursa este publicata in portal dupa parcurgerea unui flux de aprobare specific;
  • Comentat. Autorul poate decide daca doreste ca utilizatorii sau un anumit grup de utilizatori sa poata comenta o resursa;
  • Evaluat. Anumite fluxuri de aprobare au asociate etape de evaluare. Evaluarea se face de utilizatorii specializati sau nespecializati apartinand unui anumit grup;
  • Arhivat. Orice resursa poate fi trecuta in starea de arhivare, in care nu mai este implicit afisata in portal. Astfel de resurse pot fi regasite doar daca sunt cautate explicit, cu ajutorul motoarelor de cautare.
  • Analizat in rapoarte si statistici de accesare. Autorul si administratorii unei anumite sectiuni pot obtine rapoarte privind accesul utilizatorilor asupra unei anumite resurse sau asupra unui grup de resurse.

Forum de discutii

Forumul permite utilizatorilor sa posteze mesaje si sa raspunda la mesajele postate. Poate fi organizat pe subiecte, la nivel de portal, facultate, catedre sau cursuri. Solutia propusa contine un modul de forum care se integreaza foarte bine cu sistemul CMS (Content Management System) pentru portal. In ideea facilitarii accesului la informatie si a usurintei in comunicare, forumul prezinta o serie de facilitati:

  • posibilitatea utilizatorilor de a realiza sondaje;
  • multiple optiuni in profilul personal (inclusiv fotografie sau avatar);
  • cautarea rapida a mesajelor postate dupa anumite criterii, inclusiv a ultimelor mesaje de la ultima vizita;
  • mesajele personale intre utilizatori;
  • configurarea simpla si eficienta a urmaririi individuale a subiectelor interesante;
  • posibilitatea de urmarire a mesajelor noi pe fiecare forum sau sub-forum;
  • notificare pe email a aparitiei unor mesaje si raspunsuri in subiecte sau forumuri urmarite;
  • posibilitatea de a reclama mesaje nepotrivite;
  • monitorizarea mesajelor de o echipa de moderatori;
  • calendar de evenimente;

Chat

Grupurile de discutii online vor permite utilizatorilor sa se reuneasca online intr-o discutie in timp real. In cazul in care discutia se doreste a fi confidentiala, moderatorul grupului va avea posibilitatea restrictionarii accesului in acel grup pe baza profilului si drepturilor utilizatorilor, a rolului acestuia, sau pe baza de invitatie electronica.


Rapoarte, sondaje si notificari

Portalul furnizeaza un serviciu specific pentru generarea si publicarea rapoartelor, tabelelor si graficelor, pe baza unor modele configurabile. Administratorii de sistem au posibilitatea de a realiza sondaje prin care pot consulta opinia utilizatorilor referitor la unele aspecte legate de functionarea anumitor aplicatii in site.

Notificarile sunt mesaje e-mail sau anunturi, trimise, respectiv publicate prin intermediul portalului, cu caracter automat si/sau optional care insotesc diverse actiuni realizate in portal si care au ca destinatie grupuri relevante de utilizatori. De exemplu, la postarea unui nou curs in catalogul de cursuri, studentii vor fi automat informati despre acest eveniment.

Editoare specializate

Editarea de continut se va realiza in pagina HTML si va fi de tip WYSIWYG (What You See Is What You Get), acest lucru permitand fi inglobarea in structura unor formulare WEB. Editorul HTML permite formatarea continutului prin utilizarea optiunilor standard de editare: litere intarite, italice, subliniate, liste structurate pe niveluri, etc. si suporta formatul Unicode, fapt ce va permite pastrarea caracterelor din orice limba. Pot fi adaugate si inserate in formularele WEB si alte editoare (editoar de imagine, etc.). Alte functionalitati pe care portalul ar trebui sa le aiba sunt:

  • Fluxuri in format RSS
  • Posibilitatea definirii detaliate a drepturilor
  • Statistici de acces
  • Monitorizare de trafic;

2.1.3    Securitate si confidentialitate

Serviciile de securitate bazate pe componente de interfata cum sunt autentificarea, criptarea, controlul accesului sau gestiunea utilizatorilor, rolurile acestora, permisiunile si acreditarile, precum si serviciile director, vor fi integrate in portal. Va fi asigurata si securitatea necesara pentru protejarea aplicatiilor puse la dispozitie utilizatorilor. Transferul datelor intre portal si administratori sau operatorii de continut se realizeaza pe canale criptate SSL (Secure Sockets Layer) sau TSL v.1.1 (Transport Layer Security), prin intermediul interfetei web de administrare. Fiecare utilizator va face parte dintr-un grup cu roluri si functionalitati specifice de acces. Vor fi realizate cel putin patru grupuri distincte care vor avea acces in functie de rolul acestora: administratori, cadre didactice, studenti autentificati si vizitatori.

2.1.4    Criptare si Confidentialitate

Schema de securitate va include criptarea informatiilor sensibile ce sunt vehiculate cu o cheie de cel putin 128 de biti, utilizand protocoalele SSL sau TSL. Acestea asigura autentificarea endpoint-urilor si confidentialitatea comunicatiei prin Internet folosind criptografia. In utilizarile uzuale, numai server-ul este autentificat (identitatea sa este certificata) in timp ce clientul ramane neautentificat; autentificarea mutuala presupune existenta unui mecanism de distributie a cheilor publice (PKI) catre clienti. Protocoalele permit aplicatiilor client-server sa comunice securizat pentru a impiedica interceptarea si falsificarea mesajelor. Aceste protocoale implica mai multe faze intermediare:

Verificarea mutuala de suportare a protocolului;

Schimbarea cheilor prin intermediul criptarii prin metoda cu chei publice si autenficare pe baza certificatelor;

Trasmiterea de trafic criptat prin sistemul cheilor simetrice.


Toate informatiile despre utilizatori vor fi confidentiale in limitele stabilite prin politica de securitate. Aceste limite sunt stabilite in functie de rolul pe care il are fiecare utilizator in cadrul portalului educational. De asemenea, se vor respecta legislatia si reglementarile interne si internationale privind protectia intimitatii si a datelor personale.

2.1.5    Comunicarea dintre portalul educational si componenta SME

Comunicarea dintre cele doua module se face cu ajutorul unor servicii web. SME va furniza informatii necesare portalului privind structura cursurilor, catalogul de cursuri, cursurile curente, diverse raporte privind activitatea si profilul cursantului. In cadrul portalului vor fi definiti clientii care vor accesa aceste servicii pentru obtinerea informatiilor necesare.


2.2Sistemul de management educational

SME din compunerea sistemului educational este un sistem bazat pe interfete web. Accesul este realizat utilizand orice browser de web cunoscut (orice versiune de Internet Explorer, Opera, Mozilla Firefox, etc.). Sistemul poate fi accesat intern, din reteaua Universitatii, sau prin conectarea la Internet. Prin intermediul SME va fi realizata organizarea si interactiunea cu studentii, prin participarea online la procesul educational si parcurgerea cursurilor definite de cadrele didactice.

2.2.1    Arhitectura tehnica - SME

SME are o arhitectura pe trei nivele si poate utiliza baze de date precum PostgreSQL, Oracle sau MS SQL Server  ca nivel de baza de date. Acesta componenta poate fi cu usurinta portata pe orice server de baza de date si poate functiona folosind diferite servere de aplicatie J2EE: JBoss, Oracle AS, Orion, Java Sun, Bea WebLogic, etc.

Accesul in sistem se face prin intermediul unui browser Web si nu necesita instalarea unor aplicatii aditionale pe calculatoarele client. Ca structura, sistemul se compune din:

  • serverul de baze de date - stocheaza persistent informatiile si asigura managementul cererilor de date;
  • serverul de aplicatie - ruleaza aplicatiile SME, asigura integrarea tuturor functionalitatilor sistemului si urmareste structura logic-functionala a sistemului;
  • serverul Web - prin intermediul unui browser Web, utilizatorii autorizati acceseaza aplicatiile SME si au posibilitatea manipularii datelor.

Nivelele acestei arhitecturi sunt bine structurate:

nivelul 1: nivelul bazelor de date, unde se executa doar servicii de gestiune a datelor;

nivelul 2: nivelul de aplicatii, unde ruleaza componentele functionale;

nivelul 3: nivelul utilizatorilor, reprezentat de browserul web, in care mai multi clienti pot sa accesa aceleasi date, prin procese multithread.

Drepturile utilizatorilor sau grupurilor de utilizatori sunt stabilite la nivelul bazelor de date, aplicatiilor, modulelor sau functionalitatilor utilizate.

2.2.2    Platforme performante

Sistemul de operare implementat pe servere trebuie sa asigure protectia datelor, prin implementarea politicilor de securitate. Acestea permit stabilirea unor masuri detaliate de protectie, atat a datelor, la nivelul sistemului de fisiere, cat si la nivel de acces la server pe baza utilizarii numelui de utilizator si a parolei. Administratorul sistemului detine controlul total asupra sistemului politicilor de acces.

SME are integrate multiple capabilitati de verificare, in scopul eliminarii oricarei posibilitati de fraudare specifica aplicatiilor si websiturilor (phising, injectie MySQL, etc.). Conectarea la aplicatie este posibila doar cu nume utilizator si parola in varianta autentificarii cu modulul intern sau doar pentru utilizatorii autentificati in domeniul Active Directory in varianta autentificarii cu un director de tip LDAP. Drepturile utilizatorilor in sistem sunt controlate de administrator si pot fi configurate in cele mai mici detalii prin interfata de administrare.

Solutia se doreste a fi una performanta si trebuie sa permita accesul unui numar teoretic nelimitat de utilizatori simultan, acest lucru fiind dependent direct de capabilitatile echipamentelor hardware si a retelei.

2.2.3    Interfata intuitiva si prietenoasa

Solutia propusa trebuie sa fie disponibila in limba romana, dar sa permita stocarea si cautarea informatiilor text in orice alta limba. In acest sens, codarea interna pentru caractere va fi UTF8.

SME va avea integrat un modul de ajutor contextual disponibil din orice zona a aplicatiei. Acesta va fi disponibil in toate ecranele si va oferi, la accesare, un text explicativ ajutator pentru operatia in curs de executie sau interfata din care s-a apelat sistemul de ajutor.

Toate sectiunile aplicatiei dispun de modulul de cautare avansata la care pot fi adaugate filtre specifice, acestea ramanand active pe durata intregii sesiuni de lucru.


2.2.4    Caracteristici functionale ale SME

2.2.4.1         Crearea si gestionarea cursurilor (planurilor de curs)

Sistemul educational ofera posibilitatea de creare a cursurilor proprii si de reutilizare a unor materiale interactive, a unor prezentari, sau trimiterea de link-uri catre alte resurse. Modulele au posibilitatea de a fi temporizate, in functie de caracterul lor (pentru materiale de curs un timp mai indelungat, iar pentru teste online, o perioada timp prestabilita).

Prin intermediul interfetei, cursurile sunt definite de profesor si sunt planificate de acesta conform structurii planului de invatamant. Studentii au posibilitatea de a se inscrie singuri la un anumit curs, sau sunt inscrisi de profesor.

Organizarea si structura cursului, precum si toate operatiunile de creare, editare, stergere, import / export sunt realizate prin intermediul interfetei.

2.2.4.2         Suport pentru predare asistata de calculator

In modul de lucru sincron, va fi stabilit in prealabil grupul de lucru in cadrul unei Clase Virtuale in interiorul careia vor fi vehiculate materialele de studiu. Clasa Virtuala are un inalt grad de interactivitate si este coordonata de profesor, simuland astfel o sala de cursuri traditionala, cu programe de sesiuni online si desfasurare a lectiilor. Sistemul va oferi posibilitatea crearii de subgrupuri de lucru in Clasa Virtuala, precum si administrarea testelor sau a modului de interactiune a studentilor cu platforma e-Learning.

Progresul fiecarui student participant la o sesiune de Clasa Virtuala va putea fi urmarit prin controlul modului de parcurgere a testelor si afisarea rezultatelor. Sesiunile de testare pot fi urmarite in timp real: timpul consumat din numarul total de intrebari, numarul de intrebari parcurse, numar de raspunsuri corecte din numarul de intrebari parcurse. Raspunsurile oferite de student la intrebarile unui test sunt inregistrate in sistem si comparate automat cu raspunsul corect stabilit pentru intrebarea respectiva.

2.2.4.3         Redarea materialelor

Componenta SME din cadrul sistemului e-Learning pune la dispozitia utilizatorilor mecanisme de import / export pentru materiale intr-un format compatibil prestabilit (SCORM 2004, IMS QTI, IMS Common Cartridge, AICC). Este posibila si importarea de directoare intregi de fisiere. Acest continut educational poate fi redat folosind un player integrat.

Sistemul permite si parcurgerea secventiala a materialelor, ghidata de sistem dupa strategia definita la crearea.

2.2.4.4         Modul de testare

SME din cadrul sistemului eLearning dispune de un editor de intrebari complex, care permite crearea teste de mai multe tipuri. Permite asocieri de obiective intrebarilor, asocieri de ponderi, asocieri de grade de dificultate. Atat pentru enuntul intrebarilor cat si pentru raspunsuri sistemul ofera un editor HTML accesibil direct din browser care faciliteaza si inglobarea de elemente multimedia. Intrebarile pot fi incluse intr-o colectie de intrebari din care sa se genereze un test, in functie de gradul de dificultate stabilit pentru acesta. Testele pot fi generate cu intrebari aleatoare si cu ordine aleatoare a intrebarilor in test.

Tipuri de intrebari

  • Sistemul ofera suport pentru tipul de intrebare 'potriviti termenii cu definitiile corespunzatoare';
  • Sistemul ofera suport pentru tipul de intrebare 'bifati raspunsul corect' (un singur raspuns corect);
  • Sistemul ofera suport pentru tipul de intrebare 'bifati raspunsurile corecte' (mai multe raspunsuri corecte);
  • Sistemul ofera suport pentru tipul de intrebare 'ordonati urmatorii pasi in secventa corecta' (cu ordonare);
  • Sistemul ofera suport si pentru raspunsuri cu introducerea textului liber, cu variante intermediare de raspuns sau cu evaluarea variantei de raspuns;
  • Sistemul ofera suport pentru tipul de intrebare 'DA/NU' (o varianta particulara de intrebari cu un singur raspuns corect).

Sistemul permite atat selectia numarului de intrebari care sa apara pe o pagina la parcurgerea testuluicat si realizarea operatiunilor de creare, editare (modificarea informatiilor testului sau a continutului sau), stergerea testului si administrarea privilegiilor utilizatorilor asupra testului. Profesorul are posibilitatea introducerii unui numar nelimitat de intrebari in cadrul unui test, specificarii unui timp de raspuns pentru o intrebare sau pentru intreg testul, cat si modul de parcurgere a acestuia (parcurgere fixa sau parcurgere aleatoare), cu posibilitatea ca studentul sa reia intrebarea odata ce a dat raspunsul.

Testele create se pot folosi atat pentru evaluare (in cadrul sesiunii sincrone din Clasa Virtuala), cat si pentru auto evaluare (in cadrul Bibliotecii virtuale).


Toate informatiile despre sesiunile de testare sunt inregistrate in sistem. Astfel se pot genera statistici pentru testele sustinute de cursanti. Statisticile generate includ informatii despre: numarul de cursanti care au sustinut testul, datele cursantilor care au sustinut testul, data sustinerii, numarul de intrebari si repartitia raspunsurilor, numarul de raspunsuri corecte, de puncte si note obtinute.

Cursantii pot vizualiza calificativele obtinute la parcurgerea testelor consultand carnetul de note virtual. Sistemul permite inregistrarea directa a notelor obtinute la finalul testelor in carnetul de note, sau adaugarea ulterioara a acestora de catre profesor.

2.2.4.5         Resurse educationale

Componenta SME din cadrul sistemului e-Learning permite incarcarea si utilizarea ca resurse in planul cursului a oricarui tip de material educational (in orice format care poate fi afisat pe calculatorul respectiv), inclusiv materiale ce se pot vizualiza intr-un browser web. Se pot incarca in sistem si folosi ca resurse pentru cursuri fisiere gen doc, ppt, xls etc; html, pdf, imagini- jpeg, gif etc; animatii swf etc.).

Sistemul pune la dispozitia utilizatorilor mecanisme de import si export pentru materiale intr-un format prestabilit, compatibil standardelor internationale acceptate pentru sistemele e-Learning. Prin implementarea specificatiilor standardului se obtine inter-operabilitatea cu orice test dezvoltat conform acestor specificatii.

2.2.4.6         Modulul de raportare si monitorizare

SME poate genera un numar variat de statistici de utilizare a sistemului in scopul monitorizarii utilizarii si incarcarii. Sunt disponibile statistici la nivel de utilizator, grupuri de utilizatori, sesiuni de instruire, rezultate la teste, rapoarte detaliate despre rezultatele cursantilor la teste, etc. Sistemul inregistreaza toate activitatile utilizatorilor si astfel se pot genera pentru fiecare utilizator statistici ca numarul de activitati de invatare incepute, neincepute, terminate, abandonate, in derulare, numarul de inscrieri la activitati, numarul de sesiuni de tip clasa virtuala la care a participat utilizatorul respectiv.

Rapoartele existente in aplicatie pot fi filtrate folosind filtrele predefinite sau modificand filtrele implicite. Toate rapoartele generate de aplicatie permit exportul datelor in formatele CSV si PDF, putand fi listate direct din sistem.

2.3Sistemul de management al continutului educational (SMCE)

Acesta componenta ofera suport pentru administrarea si crearea continutului educational din cadrul universitatii. Arhitectura tehnica a acestei componente este asemanatoarea cu cea prezentata la componenta SME.




2.3.1    Caracteristicile functionale ale SMCE

SMCE are rolul de a gestiona cantitati mari de resurse educationale electronice variate, permitand modificarea si organizarea acestuia in functie de necesitatile fiecarei structuri implicate. Astfel se pot asigura suporturi de curs pentru fiecare catedra si curs.

Sistemul ofera utilizatorilor posibilitatea de gestionare a oricarui tip de resurse educationale, acestia avand la dispozitie instrumente ce permit organizarea resurselor in planuri de curs, modificarea planurilor de curs existente si imbogatirea acestora cu noi materiale.

Continutul educational poate fi structurat, organizat de fiecare profesor in parte. Exista zone de lucru private si publice. In zonele de lucru private, profesorul este singurul utilizator care are acces la continut si poate lua decizia daca anumite obiecte educationale sa fie accesibile si altor utilizatori. Se respecta drepturile de autor prin asocierea de metadate obiectelor educationale.

2.3.2    Organizarea continutului

Sistemul permite ca fiecarui curs din sistem sa i se asocieze urmatoarele atribute: domenii, nivele, descrierea planului de curs, cuvinte cheie. Implicit se asociaza si urmatoarele informatii: numele autorului, data crearii, versiunea. Toate aceste informatii sunt folosite pentru organizarea si regasirea facila a materialelor educationale in biblioteca virtuala.

Sistemul permite cautarea dupa cuvinte cheie si dupa atributele asociate obiectelor create. De asemenea, exista si functionalitatea de cautare directa, pentru materiale ce contin text: HTML, animatii Flash. Rezultatele cautarilor sunt prezentate in ordinea descrescatoare a relevantei rezultatului, cu cele mai relevante rezultate primele.

Obiectele din Biblioteca in general pot fi organizate ca fisierele intr-un sistem de fisiere obisnuit, pe directoare si sub-directoare. Aceste structuri de organizare pot fi create conform criteriilor alese de utilizator: materii, ani de studiu, tematici, etc.

Fiecare profesor poate crea cursuri sau planuri de curs noi folosind biblioteca virtuala a sistemului. Folosind instrumentele din interfata sistemului, acesta poate reedita cursurile si reorganiza planurile de curs, le poate completa cu noi informatii sau poate elimina componentele planului care nu mai sunt de actualitate.

Sistemul pune la dispozitia utilizatorilor mecanisme de import si export pentru materiale intr-un format prestabilit, compatibil standardelor e-Learning. Este posibila si importarea de directoare intregi de fisiere. De asemenea este posibil importul in sistem de fisiere de orice formate (documente, prezentari, tabele, PDF, imagini in orice formate, sunete si animatii, filme si pagini web, etc.) si organizarea acestor fisiere in cadrul sistemului. Aceste fisiere sunt stocate intr-o structura tip arbore care poate fi indexata periodic si in care se pot realiza cautari dupa atributele asociate fiecarei resurse educationale.


2.4Continut digital - Cursuri in format e-Learning

2.4.1    Prezentarea generala a solutiei

Procesul educational este sustinut de cursurile in format electronic realizate cu ajutorul sistemului de e-Learning. Continutul cursurilor in format electronic imbina diversi itemi de invatare cum ar fi: texte, diagrame, simulari, experimente interactive, exercitii, teste. Toate momentele de curs realizate presupun activitatea nemijlocita a studentilor, iar interactivitatea consta in cea mai mare parte in feedback gradual oferit utilizatorului pe tot parcursul cursului.

Avantajele utilizarii platformei e-Learning rezida din:

  • stimularea multisenzoriala in prezentarea informatiei;
  • activitati de explorare/cautare individuala a informatiei si de operare asupra ei;
  • schimbul de informatie si cooperarea in rezolvarea unor sarcini de lucru;
  • cautare intr-o varietate a surselor de informatie;
  • stimularea gandirii critice;
  • canalizarea eforturilor;
  • sanse sporite de autoreglare, in raport cu aptitudinile proprii.

In mod traditional, continutul este prezentat in pachete cu o durata de cateva ore. Obiectele de invatare sunt o noua modalitate de a gandi continutul multimedia de invatare:

  • Sunt unitati de invatare mai mici, cu o durata cuprinsa in mod normal intre 5 si 20 minute;
  • Sunt autonome - fiecare obiect de invatare poate fi folosit independent;
  • Sunt reutilizabile - un singur obiect de invatare poate fi reutilizat in mai multe contexte educationale pentru mai multe scopuri;
  • Pot fi grupate - obiectele de invatare pot fi grupate in colectii mai mari de continut, inclusiv structuri traditionale de curs;
  • Sunt etichetate cu metadate - fiecare obiect de invatare detine informatii descriptive care permit gasirea sa cu usurinta prin cautarea in diferite grupe de termeni;
  • Sunt produse pentru a fi utilizate in mai multe medii virtuale de invatare;
  • Sunt usor de modificat/actualizat.

2.4.2    Elaborarea continutului digital

Metodologia solutiei abordeaza atat aspectele teoretice cat si problemele practice. Continutul digital rezulta in urma unui proces elaborat de proiectare care are o faza initiala numita Initializarea temei si trei mari etape de dezvoltare, fiecare avand propriile cerinte:

  • Design educational (proiectarea pedagogica);
  • Proiectarea interfetei si Modelul de accesibilitate;
  • Dezvoltare tehnica si cerinte software.

2.4.2.1         Initializarea temei

Subiectul fiecarei curs este definit de profesor, tot in aceasta etapa fiind stabilita atat structura cursului cat si tipul de software. Scenariul poate fi de mai multe tipuri in functie de domeniu si de tipul de interactivitate ales.

Este posibil ca in scenariul stiintific sa apara modificari pe parcursul etapelor de realizare, dar structura trebuie stabilita inca de la inceput ca sa armonizeze obiectivele propuse cu posibilitatile abordarii multimedia.

2.4.2.2         Design educational (proiectarea pedagogica)

Proiectarea pedagogica reprezinta prefigurarea unei strategii si concretizarea acesteia intr-un demers educational, prin parcurgerea caruia studentul indeplineste obiectivele prestabilite. In cazul cursurilor multimedia, proiectarea pedagogica are in vedere faptul ca produsul educational dezvoltat pe baza acestei strategii este un software iar mediul de invatare este un mediu educational virtual. Aceasta abordare are in vedere orientarile moderne ale teoriilor pedagogice cu privire la rolul studentului, prin focalizarea pe invatare si nu pe predare.

2.4.2.3         Proiectarea interfetei si a modelului de accesibilitate

Platforma e-Learning trebuie sa respecte legislatia si politicile in vigoare pentru educatie, in conditiile optimizarii procesului educational.

Aspectul vizual are o contributie semnificanta la o intelegere clara a fiecarei informatii oferite. Functionalitatea cursului este are doua componente fundamentale:

  • Structura - modul de prezentare a informatiei;
  • Dialogul - masura in care utilizatorul controleaza desfasurarea programului si interactioneaza cu acesta.

2.4.2.4         Dezvoltare tehnica si cerinte software

Dezvoltarea tehnica implica folosirea scenariului precum si implementarea directiilor stabilite in faza de design educational, a recomandarilor standardelor, normelor si conventiilor specifice in designul interfetelor intr-un sistem informatic.

Se identifica astfel trei nivele:

nivelul de interfata cu utilizatorul;

nivelul arhitecturii sistemului;

nivelul integrarii bazelor de date.

Aceste niveluri accepta tranzactii, management de continut, flux de lucru, precum si sablonarea si pot transforma cunostintele educationale intr-un plan de navigare.

Obiectele educationale sunt entitati ce pot fi referite cu metadate. Metadatele sunt separate de obiectul la care fac referinta si sunt considerate resure ale cursului. Specificatiile metadatelor sunt descrise de standardul IEEE LOM.

2.4.3    Caracteristici tehnice si functionale

Instalarea, structura si operarea cursurilor trebuie sa fie compatibile cu solutia de e-Learning si de asemenea trebuie sa fie compatibile cu standardele: SCORM, IMS, XML, MathML, SVG.

Studentul are la dispozitie planul cursului, care contine atat informatii complete despre structura cursului si modul de accesare cat si despre continut si obiective. Planul poate contine si indicatii privind etapele de realizare a anumitor obiective. Cursurile functioneaza pe orice platforma e-Learning compatibilacu standardele acceptate.

Toate resursele multimedia folosite trebuie sa fie de o calitate buna: atat rezolutia imaginilor cat si calitatea sunetului urmaresc standardele folosite pe web si in aplicatiile utilizate peste web.

Structura grafica respecta atat directivele valabile in design-ul educational cat si recomandarile standardelor, normelor si conventiilor specifice in domeniul de design al interfetelor ca de exemplu in ceea ce priveste ergonomia ecranului sau functionalitatea programului.

2.4.4    Usurinta navigarii in aplicatie

Utilizatorul trebuie sa aiba control asupra aplicatiei pe tot parcursul utilizarii ei, poate interveni pentru a revedea unele sectiuni, pentru a parasi programul sau pentru a avea o viziune de ansamblu asupra acestuia. Abilitatile de navigare necesare sa fie minime si foarte asemanatoare cu cele pentru navigarea pe Internet.

Informatia cu ponderea cea mai mare in cadrul temei se gaseste in pagina principala iar informatiile adiacente se pot afla deschizand ferestre de text sau imagine care au link-uri in aceasta. Trecerea de la o secventa la alta se face prin operatii simple, accesibile, cunoscute si care se inscriu in coerenta navigarii in pagini web.

Timpii de asteptare la incarcarea informatiilor in pagina vor fi mici, atit datorita modularizarii cursului, cat si performantelor hardware necesare rularii aplicatiilor. Toate ecranele cursului asigura un sistem de ajutor local.

2.4.5    Multimedia

Prezentarile audiovizuale si sonore pot sa ofere posibilitati de setare a redarii imaginilor, subtitrarilor sau transcrierilor pentru anumite texte precum si ajustarea sunetului.

Cursurile folosesc formate multimedia acceptate cum sunt:

  • Sunet: mp3, wav, midi, RealAudio, wma, etc;
  • Mod: mono sau stereo;
  • Rata biti: 16Kbps - 48Kbps;
  • Imagine: jpeg, gif, png, bmp, tif;
  • Video: rezolutie minima 320 x 240 pixeli;
  • Formate: Windows Media Video (.wmv), Flash, Video (.flv - prin fisiere flash).

Alte tipuri care sunt folosite pentru dezvoltarea cursurilor: Video pentru Windows (.avi), Real Media (.rm), QuickTime (.mov), MPEG-1 (.mpeg, .mpg), MPEG-2 (.mpg, .m2v);

Simulari si animatii: Macromedia Flash (.SWF), Sun Java, Adobe Shockwave, Quick Time Video si Quick Time VR.

Marimea fisierului pentru un moment de curs, nu depaseste 1 MB, pentru o descarcare usoara, intr-un interval de timp care sa nu creeze momente de asteptare pentru utilizator. Se excepta de la aceasta regula fisierele audio-video care pot depasi aceasta marime daca necesitatile instructionale o cer (pentru filme sau secvente de film).

2.5Unelte de creare de cursuri (Course Authoring Tools)

In sistem pot fi utilizate diferite unelte integrate de creare a cursurilor si materialelor educationale, sau pot fi incarcate materiale ralizate cu unelte independente. Acestea pot fi simple instrumente de creare paginilor web si trebuie sa ofere suport de integrare a unei varietati mari de fisiere si documente, video, audio, imagini, etc.

2.5.1    Editor de cursuri

Editorul de cursuri din cadrul sistemului e-Learning va trebui sa prezinte urmatoarele functionalitati:

  • poate importa si exporta planuri de curs in versiunile de SCORM 2004, IMS QTI, IMS Common Cartridge, AICC (in functie de varianta stabilita de beneficiar cu implementatorul sistemului);
  • poate creea si actualiza a planurile de curs;
  • poate asocia resurse de diverse tipuri (imagini, fisiere audio,video) planurilor de curs;
  • poate defini metadate, dependinte, structuri de organizare pentru cursuri;
  • poate previzualiza cursul incarcat in editor;
  • are o interfata intuitiva si dispune de un ajutor contextual pentru toate actiunile definite in editor;
  • poate realiza editari specializate, in functie de specificul cursurilor (matematica, chimie, circuite electrice, etc., ).

2.6Colaborare intre utilizatori

Utilizatorii care doresc sa initializeze sesiuni de colaborare sincrona, pot accesa modulele de chat si conferinta audio-video din platforma e-Learning. Aceste facilitati ale sistemului pot fi utilizate si independent de cursuri, prin crearea de sesiuni de colaborare ad-hoc intre participantii sistemului.

Aceste unelte faciliteaza schimbul de documente, colaborarea intre participanti (prin e-mail, forum de discutii, conferinte audio-video, chat), instruirea asistata pe aplicatii commune, monitorizarea rezolvarii temelor si navigarea comuna pe internet.

2.6.1    Principalele caracteristici functionale

2.6.1.1         Schimbul de mesaje (chat-ul)

Sistemul permite schimbul de mesaje cu ceilalti utilizatori conectati. Acest schimb de mesaje se poate efectua in cadrul unei sesiuni de colaborare cu toti participantii la sesiune, sau sub forma unui schimb de mesaje private.

2.6.1.2         Audio-video conferinta

Intre participantii unei sesiuni de colaborare se pot transmite date audio si/sau video.  Utilizatorii au acces la optiuni de configurare a instrumentelor periferice pentru transmitere audio-video precum camere video microfoane pentru a realiza o transmitere optima de date. Se pot face ajustari asupra umatorilor parametrii: eliminarea zgomotului de fundal, anularea ecoului, stabilirea numarului de cadre pe secunda la transmiterea video precum si calitatea imaginii, balansarea culorilor, alegerea nivelului contrastului, etc.

2.6.1.3         Tabla virtuala

In cadrul unei sesiuni de colaborare se poate utiliza modulul tabla virtuala. Acest instrument este o tabla de desen virtuala accesibila utilizatorilor prezenti in sesiune. Schimbul de informatii poate fi sub forma unor desene compuse din linii, text, forme geometrice sau imagini inserate din propriul sistem. Utilizatorii au acces la o paleta bogata de obiecte necesare desenarii.

2.6.1.4         Documente comune

Mai multi participanti pot folosi un spatiu de lucru comun. Sistemul suporta documente comune de tipul doc, tabele, prezentari si fisiere de tip PDF. Aceasta functionalitate permite vizualizarea in comun a acestor tipuri de fisiere, fara posibilitatea editarii lor. 

2.6.1.5         Navigare comuna pe internet

Aceasta facilitate ofera posibilitatea ca participantii la sesiunea de colaborare sa aiba acces la navigare comuna la internet. Fiecarui participant i se va incarca automat aceeasi pagina de Internet in concordanta cu navigarea efectuata de o persoana cu rol de prezentator.

2.6.1.6         Sesiuni de colaborare

Instrumentele prezentate anterior sunt accesibile utilizatorilor in sesiuni de colaborare. In functie de drepturile participantilor, aceste sesiuni pot fi de urmatoarele tipuri:

  • Sesiuni colaborative

Sesiunile colaborative sunt acele sesiuni in care fiecare dintre participanti primeste la crearea sesiunii aceleasi drepturi (trimitere fisiere audio si video, utilizarea tablei virtuale). Pe langa aceste drepturi initiatorul sesiunii va primi unele drepturi suplimentare inclusiv dreptul de a adauga sau inlatura participanti la sesiune sau acordarea de drepturi. De asemenea, initiatorul este singurul participant care poate intrerupe sesiunea. Tipul colaborativ este tipul de sesiune implicit al sistemului de video conferinta.

  • Sesiuni controlate

Sesiunea controlata este un tip de sesiune care se preteaza pentru conferinte 'formale'. Intr-o sesiune controlata initiatorul stabileste drepturile fiecarui participant si poate acorda drepturile pe care le detine si altui paricipant la sesiune.

  • Sesiuni planificate

Sesiunile planificate permit crearea unei sesiuni colaborative sau controlate in orice moment si planificarea momentului de pornire a ei. Singura diferenta dintre procedura de creare a unei sesiuni planificate si a unei sesiuni normale este faptul ca poate fi planificata si creata in avans, indiferent daca este colaborativa, publica sau controlata. Toti membrii invitati in sesiune vor primi o notificare la momentul de incepere a sesiunii. Daca un utilizator se conecteaza la sistemul de conferinta mai tarziu, el va fi invitat imediat la intrarea in sistem.

Sesiunile de colaborare pot fi inregistrate si reluate ulterior pentru utilizatorii care au fost absenti. Salvarea se poate face pe server sau pe client.

2.6.2    Latime de banda estimata

Pentru transmisii in format audio-video, se impun anumite cerinte ale latimii de banda necesare unei colaborari fara intreruperi. Sesiunile audio necesita, la o calitate maxima, o latime de banda de 32kbps pentru un utilizator. Datele in format video, transmise cu 5fps si o rezolutie a imaginii de 176x144, insumate cu pachetele audio nu depasesc 128kbps pentru un utilizator. Alocand inca 128kbps fiecarui utilizator pentru a beneficia de o rata de transfer a altor fisiere, obtinem un necesar de aproximativ 256kbps necesari unui singur utilizator. Asadar, pentru o sesiune colaborativa audio-video, necesarul de banda pentru a fi evitate intreruperile se poate incadra in tabelul urmator:


Nr. Utilizatori

Bandwidth [Mbits/s]

2

0.5

3

0.7

4

0.9

5

1.2

7

1.6

10

2.3

20

4.6

30

6.9