WYKORZYSTANIE DARMOWYCH NARZĘDZI I OPROGRAMOWANIA W NOWOCZESNEJ SZKOLE – NOWOCZESNA SZKOLNA WITRYNA

2004

Poznańskie Warsztaty Telekomunikacyjne Poznań 9 - 10 grudnia 2004 Wojciech Zabierowski

wojtekz@dmcs.p.lodz.pl Krzysztof Łysiak

krzysztoflysiak@klub.chip.pl

Katedra Mikroelektroniki i Technik Informatycznych Politechnika Łódzka

Al. Politechniki 11, 93-590 Łódź

WYKORZYSTANIE DARMOWYCH NARZĘDZI I OPROGRAMOWANIA W NOWOCZESNEJ SZKOLE – NOWOCZESNA SZKOLNA WITRYNA

WWW

Streszczenie: W artykule przedstawiono aplikację internetową do zarządzania studentami oraz grupami w szkole wyższej. Zaprezentowana aplikacja posiada również moduł do tworzenia testów egzaminacyjnych oraz wykonywania ich zaliczenia. W artykule zwrócono uwagę na rolę darmowych technologii (PHP, MySQL) internetowych w tworzeniu rozbudowanych aplikacji internetowych. Prezentowana aplikacja została napisana z wykorzystaniem tego typu narzędzi.

1. Wprowadzenie

W obecnym świecie coraz więcej firm, instytucji, osób prywatnych posiada własne strony internetowe.

Sytuacja ta powoduje, że również szkoły czy uczelnie wyższe muszą posiadać swoją wizytówkę w wirtualnym świecie. Ale czy strona WWW szkoły czy uczelni powinna ograniczać się tylko do prezentacji informacji o prowadzonych zajęciach, historii, osiągnięciach, itp.?

Nowoczesna szkoła powinna sama wykorzystywać najnowsze technologie, które będą świadczyć o tym jak są one ważne w przyszłym życiu kształconych osób.

Trzeba poprzez swoją wizytówkę pokazać, że najnowocześniejsze trendy w dziedzinie informatyki nie są nam obce.

Jak wiadomo nowoczesne technologie kosztują.

Niestety w dzisiejszych czasach ośrodki edukacyjne borykają się z kłopotami finansowymi. W tym miejscu należy się zastanowić jaką funkcje ma pełnić strona internetowa.

Obecne technologie internetowe umożliwiają napisanie strony zawierającej nie tylko informacje

„ubraną” w ładną grafikę, lecz również zbudować interaktywne serwisy WWW. Obecne technologie i narzędzia pozwalają stworzyć prawie wszystko co tylko chcemy. Tak więc czy postawić na starego, zasłużonego HTML-a, czy też zrobić piękną i interaktywną stronę we „Flashu”, czy może napisać naszą witrynę w jednym z języków skryptowych (PHP, ASP).

Znamy już dostępne technologie. Teraz czas napisać coś o kosztach. Należy w tym miejscu zadać sobie parę pytań. Jaką cenę musimy zapłacić za nowoczesne technologie i narzędzia? Czy poniesione koszty będą adekwatne do uzyskanych efektów?

Na szczęście w dzisiejszym świecie mamy do wyboru zarówno technologie (narzędzia), za które trzeba zapłacić by móc z nich korzystać, jak również takie,

które są rozprowadzane za darmo na zasadach odpowiednich licencji. Jednak czy darmowe technologie są tak samo dobre jak te płatne? Okazuje się, że narzędzia rozprowadzane na licencjach GPL posiadają funkcjonalność zbliżoną, a często też przewyższającą funkcjonalność płatnych produktów.

W obszarze technologii internetowych dostępnych jest kilka darmowych programów i technologii.

Najpopularniejszym przedstawicielem tej grupy produktów jest serwer WWW Apache - jeden z najlepszych na świecie. W tworzeniu stron internetowych furorę zrobił język PHP, który umożliwił wykonywanie złożonych akcji na stronie WWW realizowanych po stronie serwera. Do tej całej gamy produktów można dołączyć również serwer baz danych – MySQL. Jego funkcjonalność w pełni wystarcza do budowania nawet zaawansowanych aplikacji internetowych. Dlatego właśnie na darmowe oprogramowanie szczególną uwagę powinny zwrócić szkoły i placówki oświatowe. Przy pomocy darmowych technologii, szkoły same mogą napisać potrzebne im aplikacje, które będą dostosowane do ich potrzeb i nie będzie konieczności ponoszenia kosztów zakupu licencji itp.

Kluczową sprawą w tego typu aplikacjach jest bezpieczeństwo danych. W obecnej chwili dostępne są mechanizmy szyfrujące dane zgromadzone w bazie jak również połączenia nawiązywanego miedzy klientem, a serwerem (np. SSL).

Na podstawie systemu do obsługi szkoły wyższej pokażemy, że darmowe technologie nie ustępują technologiom płatnym. Stosowanie języka PHP w połączeniu z bazą danych, pozwala tworzyć bardzo funkcjonalne i rozbudowane aplikacje, które można zastosować w wielu dziedzinach naszego życia.

2. System elektronicznej szkoły

System wirtualnej szkoły to narzędzie umożliwiające zarządzanie studentami i grupami studentów oraz ich zaliczeniami za pośrednictwem przeglądarki WWW. System ten umożliwia łatwe tworzenie testów egzaminacyjnych oraz przeprowadzanie całego procesu zaliczania tych testów.

Z systemem połączony jest również moduł do tworzenia ankiet i sond oraz oglądania ich wyników.

www.pwt.et.put.poznan.pl

PWT 2004, Poznań 9 - 10 grudnia 2004

1

Dodatkowym elementem umożliwiającym działanie systemu w sieci szkół nie posiadających stałego połączenia z serwerem, jest moduł modemowy.

Umożliwia on skopiowanie danych testów i studentów z serwera głównego na utworzony serwer lokalny. Po przeprowadzeniu lokalnego zaliczania testów, nauczyciel wysyła wyniki na serwer.

3. Budowa systemu

System ten to rozbudowana aplikacja internetowa. Za pomocą języka PHP przeprowadzane jest dynamiczne generowanie dokumentów HTML na podstawie zapytań wydawanych przez użytkownika. Wszelkie informacje są zgromadzone w bazie danych MySQL.

Do napisania tej aplikacji wykorzystano następujące narzędzia:

• MySQL – serwer baz danych,

• Apache – serwer WWW

• język skryptowy PHP działający po stronie serwera

• język skryptowy Javascript działający po stronie klienta

•

Do głównych zadań systemu należą:

• tworzenie testów egzaminacyjnych

• przydzielanie testów grupom studentów

• przeprowadzanie zaliczania testów

• tworzenie ankiet i sond

• analiza i prezentacja graficzna wyników ankiet i sond

• administrowanie i zarządzanie studentami i grupami studentów

• administrowanie i zarządzanie nauczycielami

•

• studenci

• nauczyciele

•

Każdy z użytkowników posiada zadania charakterystyczne dla jego typu. Poniżej zdefiniowano główne zadania jakie mogą wykonywać poszczególne grupy użytkowników systemu.

4. Zarządzanie studentami i grupami w systemie Panel administracyjny umożliwia tworzenie i zarządzanie strukturą uczelni. Dzięki odpowiednim funkcjom mamy dostęp do wszystkich ustawień systemu.

Na początku tworzenia struktury należy ustalić rok akademicki, dla którego będziemy tworzyć schemat organizacyjny. Istnieje możliwość wprowadzania schematu dla dwóch kolejnych lat akademickich.

Następnie w odpowiednich zakładkach wprowadza się nazwy kierunków oraz zajęcia jakie będą prowadzone w ramach danych kierunków.

Oczywistą sprawą jest moduł do wprowadzania studentów i nauczycieli. Umożliwia on obejrzenie danych osobowych studenta czy nauczyciela.

Kolejną ważną i rozbudowaną funkcją panelu administratora jest moduł do zarządzania grupami studentów. Dzięki niemu tworzymy nowe grupy studentów, przydzielamy je do odpowiednich kierunków i lat akademickich. Do stworzonych grup przypisuje się następnie studentów. Dla każdego roku studiów określa grupę studenta. Może być to ta sama grupa lub student może zostać przeniesiony do innej grupy. Dopełnieniem funkcjonalności tego modułu jest możliwość dodawania i usuwania grup. W systemie istnieją mechanizmy uniemożliwiające przydzielenie studenta będącego na kierunku np. informatyka do grupy przydzielonej dla innego kierunku.

Jeśli mamy już ustalone grupy studentów i ustaloną strukturę należy przydzielić nauczycieli do zajęć w poszczególnych grupach. Do tego wykorzystywany jest kolejny moduł – „Przydzielanie zajęć”. Po wybraniu semestru wybieramy przedmiot, nauczyciela który ma prowadzić te zajęcia oraz grupy w których ten nauczyciel będzie te zajęcia prowadził. Postępując analogicznie przypisujemy nauczycielom zajęcia. Dzięki specjalnej wyszukiwarce, można wyświetlić zajęcia jakie są przypisanego dla określonych semestrów oraz nauczycieli jacy mają prowadzić te zajęcia.

Wyszukiwanie odbywa się wg. semestru, kierunku lub/i nauczycieli.

Rys 1. Przydzielanie nauczycieli do zajęć

Osobnym tematem jest system sprawdzania wiedzy. W naszym przykładzie wiedza sprawdzana jest za pomocą testów (moduł do ich tworzenia zostanie opisany później). W prezentowanej aplikacji ustalono, że zaliczenie danego przedmiotu odbywa się na podstawie zaliczonych testów, które stanowią minimum określone przez nauczyciela. W ten sposób nauczyciel odpowiada za zaliczenie studentowi danego przedmiotu.

Zaliczeniem całego semestru zajmuje się już administrator. Istnieje możliwość zaliczenia semestru w trybie warunkowym. Jest to możliwe tylko dla studentów, którzy nie zaliczyli maksymalnie dwóch przedmiotów.

W systemie mogą być również zajęcia, z których nie ma konieczności przeprowadzania testów lub student dostaje oceny za prace dodatkową. Ten sposób jest określany przez nauczyciela.

www.pwt.et.put.poznan.pl

PWT 2004, Poznań 9 - 10 grudnia 2004

2

5. Moduł sprawdzania wiedzy

Przy pomocy modułu ‘test’ można tworzyć testy wedle własnych wymagań. Dostępne są następujące funkcje:

• wybór rodzaju testu: jednokrotnego lub wielokrotnego wyboru

• tworzenie puli pytań

• tworzenie i obsługa pytań z elementami graficznymi, muzycznymi

oraz filmowymi

• możliwość przydzielania wag do pytań

• określanie skali ocen

• przydzielanie danego testu studentom

Rys 2. Włączenie testu

Studenci mogą zaliczać tylko włączony im w danej chwili test. Gdy student zacznie rozwiązywać test, to na podstawie parametrów testu losowana jest odpowiednia pula pytań. Generowanie testu jest realizowane na zasadzie losowania pytań z poszczególnych podgrup i dopasowanie liczby pytań i punktacji do wymaganej maksymalnej liczby punktów. Testu nie można przydzielić, jeśli liczba pytań w puli jest mniejsza niż liczba wymaganych pytań w teście. W trakcie trwania zaliczenia studenci widzą wszystkie pytania oraz czas jaki pozostał im do zaliczenia testu. Gdy są pewni, że udzielili prawidłowych odpowiedzi mogą zakończyć zaliczanie i na podstawie udzielonych przez nich odpowiedzi wyliczana jest ocena. W trakcie trwania zaliczenia nauczyciel może podglądać kto jeszcze zalicza test. W przypadku, gdy student przekroczy czas zdawania testu, to test jest automatycznie przerywany i student automatycznie zostaje przeniesiony na stronę z wynikami.

6. Ankietowanie i sondowanie

Moduł do tworzenia ankiet i sond uzupełnia funkcjonalność systemu umożliwiając nauczycielom lub władzom uczelni zasięganie opinii studentów, zbierania uwag o działaniu uczelni, itp.

Tworzenie nowej ankiety odbywa się w trzech krokach. W ich trakcie ustala się nazwę, typ, liczbę możliwych odpowiedzi, podaje pytania ankiety oraz możliwe odpowiedzi. Następnie wybiera się typ wykresu. Wykresy są dynamicznie generowane na podstawie danych zgromadzonych w bazie danych,

dzięki bibliotece - php_gd2.dll. Ostatnim etapem jest określenie wyglądu ankiety, poprzez wybór kolorów poszczególnych jej elementów. Tworzenie sond odbywa się w sposób analogiczny. Różnica polega tylko na tym, że sondy umożliwiają wpisywanie przez ankietowanego uzasadnień podjętej decyzji. Twórca ankiety czy sondy może je w prosty sposób edytować, usuwać lub oglądać zgromadzone wyniki.

Rys 3. Wyniki ankiety w postaci wykresu liniowego poziomego

7. Moduł modemowy

Jednym z dużych atutów tego systemu jest możliwość jego implementacji w szkołach nie posiadających stałego dostępu do Internetu i stałej łączności z bazą danych. Dzięki temu modułowi można utworzyć lokalny mini-system oraz lokalne serwery bazy danych i WWW.

Jeśli nauczyciel zechce przeprowadzić dany test określonej grupie studentów, to wystarczy jeśli połączy się z serwerem głównym systemu, pobierze na lokalny serwer dane o teście oraz grupę studentów. Dalsza praca odbywać się już będzie na lokalnym serwerze. W mini- systemie nauczyciel ma możliwość przydzielenia pobranego testu grupie studentów i przeprowadzenia jego zaliczenia. Po przeprowadzeniu testu/ów należy po raz drugi połączyć się z serwerem i odesłać wyniki testu.

Po wysłaniu wyników, na serwerze lokalnym usuwane są wszelkie informacje o przeprowadzonym teście.

8. Zakończenie

Na podstawie tego systemu widzimy, że wykorzystując darmowe narzędzia można napisać dość złożoną aplikację do obsługi szkoły. Przedstawiony system można rozbudowywać o kolejne elementy.

W zależność od typu szkoły możemy do systemu wprowadzić nowe moduły takie jak: elektroniczna gazetka szkolna, zarządzania planem zajęć, tworzenie świadectw, zarządzanie skrzynką pocztową z poziomu strony WWW, forum dyskusyjne szkoły.

Każda uczelnia czy szkoła dzięki zastosowaniu narzędzi internetowych może napisać własną aplikację.

Istotną sprawą jest to, że system taki może być obsługiwany z dowolnego miejsca za pomocą przeglądarki www.

www.pwt.et.put.poznan.pl

PWT 2004, Poznań 9 - 10 grudnia 2004

3

8. Literatura

[1] Converse T, Park J.: PHP4 Biblia. Gliwice 2001.

[2] Welling L, Thomson L,.: PHP i MySQL. Gliwice 2002.

[3] Coburg R.: SQL. Gliwice 2001

www.pwt.et.put.poznan.pl

PWT 2004, Poznań 9 - 10 grudnia 2004

4