Разработка образовательного портала дополнительного образования школьников

Цель исследования – анализ, проектирование и реализация образовательного портала дополнительного образования школьников
В результате исследования: Разработана методика построения образовательных траекторий. Проведен сбор и анализ требований к системе. Осуществлен выбор архитектуры системы. Описаны основные сценарии использования системы, поля сущностей базы данных. Составлено техническое задание. Выбраны инструменты реализации системы и технологический стек. Разработана первая версия портала.

Введение ……………………………………………………………………………………………………… 11
1. Теоретические основы разработки образовательных веб-порталов ……………. 13
1.1 Понятие, сущность, виды и задачи образовательных веб-порталов………. 13
1.2 Характеристики и функции образовательного портала ………………………… 16
2. Основные этапы создания образовательного портала и выбор методологии
разработки …………………………………………………………………………………………………… 21
2.1 Основные этапы создания образовательного портала ………………………….. 21
2.2 Выбор методологии разработки ………………………………………………………….. 23
3. Этап аналитики и проектирования системы………………………………………………. 25
3.1 Анализ существующих решений …………………………………………………………. 25
3.2 Общая характеристика проектируемой системы ……………………………….. 28
3.3 Методика построения образовательных траекторий …………………………….. 29
3.3.1 Суть методики построения образовательных траекторий ………………. 29
3.3.2 Способы построения образовательных траекторий ……………………….. 31
3.3.3 Модель формирования компетенций …………………………………………….. 33
3.3.4 Технология реализации движения по трекам…………………………………. 33
3.3.5 Алгоритмы по выстраиванию образовательных траекторий ………….. 36
3.4 Бизнес-процессы системы и категории пользователей …………………………. 37
3.4.1 Определение категорий пользователей………………………………………….. 37
3.4.2 Описание бизнес-процессов системы ……………………………………………. 38
3.5 Проектирование и описание основных сущностей системы …………………. 40
3.6 Проектирование и описание сценариев использования системы ………….. 45
3.6.1 Сценарии по ролям в представлении вариантов использования …….. 45
3.6.2 Детализация сценариев для роли «Администратор системы» ………… 50
3.7 Описание полей сущностей базы данных …………………………………………….. 58
3.8 Выбор архитектуры системы ………………………………………………………………. 63
3.9 Техническое задание на систему …………………………………………………………. 66
3.9.1 Основные требования к системе ……………………………………………………. 67
3.9.1.1 Требования к функциям, выполняемым системой ……………………… 67
3.9.1.2 Требования к интерфейсу пользователя ……………………………………… 67
3.9.1.3 Требования к правам доступа …………………………………………………….. 67
3.9.2. Дополнительные требования к системе ………………………………………… 68
3.9.2.1 Требования к безопасности ………………………………………………………… 68
3.9.2.2 Требования к производительности ……………………………………………… 68
3.9.2.3 Требования к надежности…………………………………………………………… 68
3.9.3 Требования к видам обеспечения ………………………………………………….. 68
3.9.3.1 Общие требования к видам обеспечения …………………………………….. 68
3.9.3.2 Требования к юридической информации ……………………………………. 70
3.9.3.3 Требования к средствам разработки……………………………………………. 70
3.9.3.4 Требования к персоналу …………………………………………………………….. 70
3.9.3.5 Требования к документации……………………………………………………….. 71
4. Реализация системы …………………………………………………………………………………. 71
4.1 Инструменты реализации ……………………………………………………………………. 71
4.2 Реализация основных функций ……………………………………………………………. 72
5. Финансовый менеджмент, ресурсоэффективность и ресурсосбережение …… 80
5.1 Оценка коммерческого и инновационного потенциала НТИ ………………… 80
5.2 Анализ конкурентных технических решений ………………………………………. 85
5.3 Диаграмма FAST ………………………………………………………………………………… 87
5.4 SWOT-анализ ……………………………………………………………………………………… 93
5.5 Оценка готовности проекта к коммерциализации ………………………………… 97
5.6 Инициация проекта …………………………………………………………………………….. 98
5.7 Планирование управления научно-техническим проектом …………………. 101
5.7.1 Иерархическая структура работ проекта ……………………………………… 101
5.7.2 Контрольные события проекта ……………………………………………………. 102
5.7.3 План проекта ………………………………………………………………………………. 102
5.7.4 Бюджет научного исследования ………………………………………………….. 103
5.8 Определение экономической эффективности …………………………………….. 105
6. Социальная ответственность …………………………………………………………………… 111
6.1 Правовые и организационные вопросы обеспечения безопасности…….. 112
6.2 Производственная безопасность на стадии разработки системы ………… 115
6.2.1 Вредные и опасные производственные факторы ………………………….. 115
6.2.2 Анализ опасных и вредных производственных факторов …………….. 116
6.2.2.1 Повышенный уровень шума на рабочем месте………………………….. 116
6.2.2.2 Недостаточная освещенность рабочей зоны ……………………………… 118
6.2.2.3 Умственное перенапряжение ……………………………………………………. 119
6.2.2.4 Монотонный режим работы ……………………………………………………… 119
6.2.2.5 Повышенное значение напряжения в электрической цепи,
замыкание которой может произойти через тело человека …………………… 121
6.3 Экологическая безопасность ……………………………………………………………… 122
6.3.1 Влияние объекта исследования на окружающую среду ……………….. 122
6.3.2 Мероприятия по защите окружающей среды……………………………….. 123
6.4 Безопасность в чрезвычайных ситуациях …………………………………………… 124
6.4.1 Типичные чрезвычайные ситуации ……………………………………………… 124
6.4.1.1 Пожар (возгорание) ………………………………………………………………….. 124
6.4.1.2 Социальная чрезвычайная ситуация (терроризм). ……………………… 125
6.4.2 Действия в результате возникновения чрезвычайной ситуации и мер
по ликвидации ее последствий ……………………………………………………………. 126
Заключение………………………………………………………………………………………………… 128
Список литературы…………………………………………………………………………………….. 130
Приложение А……………………………………………………………………………………………. 135
Приложение Б ……………………………………………………………………………………………. 155
Сокращения и определения

Техническое документ описывающий новый проект, его логику, структуру,
задание (ТЗ) зависимости и переходы.

Целевая аудитория группы людей, объединенные общими признаками.
(ЦА) Потенциальные пользователи сайта.

База данных (БД) структурированный организованный набор данных,
описывающих характеристики каких-либо физических или
виртуальных систем. В базе данных хранится весь контент, а так
же вся служебная информация о структуре и связях сайта.

Треки выстроенная система последовательно осваиваемых
образовательных программ и активностей, позволяющая
сформировать базовые и специализированные компетенции в
определённой области (сфере) деятельности.

Траектория путь реализации личностного потенциала ребёнка с учётом его
интересов и склонностей, уровня формирования компетенций,
спроса на рынке труда и самооценки возможностей.
Индивидуальная образовательная траектория предусматривает
движение по одному или нескольким образовательным трекам,
накопление образовательных активностей, участие в
образовательных мероприятиях и проектах.

Образовательная посещение открытых лекций, мастер- классов, ворк-шопов,
активность выставок, экскурсий, не зарегистрированных на цифровой
платформе, чтение книг, блогов, просмотр обучающих видео.
Образовательная активность подтверждается выполнением
творческой работы по итогам полученных знаний и умений и
может повлиять на повышение уровня формирования той или
иной компетенции.

Образовательное тренинг, мастер-класс, ворк-шоп, семинар, деловая или ролевая
мероприятие игра (или другой вид мероприятия), проводится образовательной
организацией, участникам выдаются подтверждающие
документы. Если по итогам участия в мероприятии не выдаются
подтверждающие документы, то посещение мероприятия — это
образовательная активность.

Образовательный деятельность обучающихся, ограниченная по времени,
проект направленная на создание уникального продукта, услуги или
иного результата.

Образовательный набор образовательных программ, мероприятий и проектов,
контент зарегистрированных на цифровой платформе, позволяющий
выстраивать индивидуальную образовательную траекторию.

По результатам выполнения магистерской диссертации был разработан
веб-портал дополнительного образования школьников.
В ходе работы был проведен анализ предметной области и
теоретических основ разработки образовательных веб-порталов в результате,
которого были выявлены характеристики и основные функции, которыми
должен обладать современный образовательный портал. В частности, важной
характеристикой является персонализация контента для конечных
пользователей. В системе это реализовано благодаря механизму адаптации
контента в зависимости от интересов учащегося.
Проведен анализ конкурентных систем на основании которого был
сделан вывод о том, что систем направленных на дополнительное образование
школьников, которые позволяют выстраивать индивидуальную траекторию
развития учащегося (в соответствии с его склонностями и интересами) с
прицелом на реальную проектную и профессиональную деятельность, нет.
Составлены портреты потенциальных потребителей, на основе которых
разработаны роли в системе и построена существенная часть концептуальной
аналитики.
Произведена стоимостная и временная оценка проекта, составлен
календарный план проекта в виде диаграммы Гантта.
Среди всего многообразия методологий разработки был осуществлен
выбор спиральной модели, которая относится к итеративным методологиям,
как наиболее подходящий под задачи, ограничения и риски проекта.
Разработана методика построения образовательных траекторий, которая
легла в основу логики работы системы.
Проведен сбор и анализ требований к системе широким спектром
методов: интервью и опросы, мозговые штурмы, прототипирование, изучение
аналогов.
Осуществлен выбор подходящей под задачи архитектуры, а именно
сервис-ориентированной архитектуры, позволяющей реализовывать
независимые и взаимозаменяемые микросервисы на разных языках
программирования. Данный подход хотя и требует существенных
первоначальных затрат, но при расширении системы позволяющей
сэкономить большой объем финансовых средств. А также становится
возможным упростить процесс масштабирования системы, который
предполагается на следующих итерациях разработки.
Описаны основные сценарии использования системы и поля сущностей
базы данных. Составлено техническое задание по модифицированному
шаблону Симкина.
Выбраны инструменты реализации системы и соответствующий
технологический стек, который позволяет свести воедино и решить спектр
разноплановых задач проекта, в том числе с заделом на следующие этапы
разработки.
В итоге разработки получился современный образовательный портал с
уникальным функционалом, благодаря положенной в основу методики
построения образовательных траекторий. Разработка имеет практическую
значимость, т.к. планируется к внедрению в рамках проекта «Территория
интеллекта».