CC BY
7
Копылова Н.А.1, Ургапов В.А.2
хФГБОУ ВПО «Рязанский государственный радиотехнический университет», г. Рязань,
к.п.н., доцент кафедры иностранных языков, пакору!оуа @yandex . ги 2ФГБОУ ВПО «Рязанский государственный радиотехнический университет», г. Рязань, аспирант кафедры «Информационно-измерительная и биомедицинская техника»,
vurgapov@yandex.ru
Опыт организации сетевого взаимодействия вузов
города Рязани
КЛЮЧЕВЫЕ СЛОВА
Инновационная технология, взаимодействие, сетевое взаимодействие, горизонтальное взаимодействие, сетевая организация, сокет, подпрограмма-клиент, подпрограмма-сервер.
АННОТАЦИЯ
В статье рассматриваются вопросы, связанные с организацией сетевого взаимодействия вузов России, приводится пример организации сетевого взаимодействия основных вузов города Рязани на основе специально разработанной программы.
В современных условиях социокультурная обусловленность образования приводит к необходимости поиска научно обоснованных путей обновления всех компонентов образования, а также деятельности субъектов, что чётко обозначено в новой редакции Федерального закона Российской Федерации от 29 декабря 2012 г. №273-Ф3 "Об образовании в Российской Федерации" [5].
Эффективность инновационных процессов в образовательной среде того или иного региона нашей страны во многом обуславливается готовностью образовательных учреждений следовать современным приоритетам развития системы образования: обеспечение открытости образовательных учреждений; развитие демократического, государственно-общественного характера управления образовательными учреждениями; укрепление социального партнёрства школы и общества; реализация новых подходов к отбору содержания образования для достижения его нового качества; совершенствование образовательного процесса и обновление системы оценки достижений учащихся.
В настоящее время в нашей стране сетевое взаимодействие становится современной высокоэффективной инновационной технологией, которая позволяет образовательным учреждениям не только выживать, но и динамично развиваться [1].
В сфере образования сетевое взаимодействие понимается как горизонтальное взаимодействие между образовательными учреждениями
по распространению функционала и ресурсов, и рассматривается как "система связей, позволяющих разрабатывать, апробировать и предлагать профессиональному педагогическому сообществу инновационные модели содержания образования и управления системой образования, это способ деятельности по совместному использованию ресурсов" [4, 253].
Основаниями появления сетевых форм взаимодействия являются: укрупнение ресурсов в условиях хронического дефицита основных средств; национальный образовательный стандарт; появление профессиональных сообществ; интеграция в глобальные процессы; постепенный переход от формальных установок на управление образованием к программно-целевым методам управления; изменение состава участников процессов управления и обозначившийся переход к полипрофессиональным кооперативным связям.
Применительно к сфере образования А.И. Адамский [3] выделяет следующие характеристики «сетевого взаимодействия» в противовес несетевому:
1) В центре сетевого взаимодействия находится не информация сама по себе, а персона и событие.
2) Персонами могут выступать авторские коллективы, носители инновационных педагогических технологий.
3) Событие предполагает ориентацию на решение некоторой задачи, для чего и инициируется событие. Причём событие инициируется персонами, заявляющими таким образом об актуальной потребности в решении этой задачи.
4) Нормы деятельности задаются не сверху, а естественным образом выращиваются внутри сети образовательных учреждений, основываясь на реалиях деятельности каждого участника сети.
Исследователями убедительно доказано, что качество и эффективность профессионального образования в регионе должны обеспечиваться не отдельными учебными заведениями, а их целостной сетью, что продиктовано требованием экономически целесообразного целевого распределения и использования всех типов ресурсов. Не менее важно включить в пространство профессионализации на взаимовыгодных условиях образовательные ресурсы всех заинтересованных сторон, в том числе внешних по отношению к системе образования (например, перенося производственное обучение и производственную практику на предприятия и фирмы или вовлекая работодателей в процедуры оценки качества образования и т.д.).
Сетевое взаимодействие решает две базовые задачи: поддержание и развитие взаимодействия в некоторой проблемной или задачной зоне и порождение новых отношений, изменения самих субъектов сети. В центре сетевого взаимодействия находится не информация сама по себе, а персона и событие. Первый компонент - "персоны" - конкретные участники, авторские коллективы, носители инновационных педагогических
технологий. Второй компонент - "событие", предполагающее ориентацию на решение задачи или с какой целью инициируется событие.
Учёные выделяют пять основных характеристик сетевой организации: независимость членов сети, множественность лидеров, объединяющая цель, добровольность связей, разнообразие уровней взаимодействия.
Ключевыми характеристиками сетевого взаимодействия являются: пространство, информация, время, энергия, ресурсы, инициатива, активность, инновационность [6; 7].
Взаимодействие в социуме, в образовании - это процесс воздействия индивидов, социальных групп, институтов или общностей друг на друга в ходе реализации интересов, предполагающий установление связи между деятельностью специалистов разного профиля [4, 253].
Направления и виды сетевого взаимодействия в образовании самые разные (направления - международные, российские, региональные, межвузовские и внутривузовские; виды взаимодействия - взаимная информация, согласование, совместная деятельность, взаимообмен, взаимопомощь, взаимное обучение, взаимная поддержка, технологическое сопровождение и др.). Содержание же взаимодействия зависит от разнообразия профессиональной деятельности и специфики соответствующих структурных подразделений.
Типы образовательных ресурсов, которые могут быть использованы как сетевые, представлены пятью обобщёнными группами [2]:
Кадровые ресурсы - высококвалифицированные преподаватели и мастера производственного обучения, владеющие современными производственными и педагогическими технологиями; специалисты по образовательным технологиям, методикам обучения, частным методикам в подготовке кадров технической направленности, эксперты в области оценки профессиональных квалификаций.
Информационные ресурсы - базы данных, аккумулирующие информацию о новейших производственных технологиях, тенденциях и разработках в технических областях производства товаров и услуг, о рынках труда специалистов технической направленности и тенденциях их развития, изменениях требований работодателей к качеству профессиональной подготовки в данном сегменте рынка труда; электронные библиотеки; мультимедийные продукты и.т.д.
Материально-технические ресурсы - лабораторная база, специализированные помещения (цеха и полигоны), учебно-производственное оборудование, инструменты и материалы, в том числе реальное производственное оборудование, используемое в образовательных целях, а также учебные аналоги оборудования (компьютерные модели, тренажёры, имитаторы и.т.д.).
Учебно-методические ресурсы - основные и дополнительные профессиональные образовательные программы, профессиональные
модули по современным производственным технологиям и методам их освоения; методические материалы (пособия, рекомендации для педагогов и учащихся и.т.д.); диагностический инструментарий для оценки уровня освоения учебного материала; компьютерные обучающие и диагностирующие программы.
Социальные ресурсы - налаженные партнёрские связи с предприятиями и организациями реального сектора экономики региона; "горизонтальные" связи в профессионально-педагогическом сообществе региона; связи с общественными объединениями и некоммерческими организациями, выражающими интересы работодателей данного сегмента рынка труда, профессиональных сообществ и т.д.
Сетевая организация образовательных ресурсов, имеющихся в отдельных единицах сети, другими учебными заведениями на основе взаимовыгодных соглашений, выступает одним из стратегических решений в рамках модернизации региональных систем профессионального образования.
В настоящее время вопросы, связанные с созданием сетевой организации образовательных учреждений является актуальным. Многие школы, вузы, образовательные учреждения дополнительного образования стремятся к созданию единой системы подобных организаций.
М.М. Чучкевич выделяет пять основных характеристик сетевой организации [6; 7]:
1. Независимость членов сети - члены организации имеют определённую степень свободы, достаточную для возможности определять приоритеты по характеру и направленности собственной деятельности и нести ответственность за конечный результат.
2. Множественность лидеров - понятие лидерства в сети не совпадает с понятием лидерства в организациях, построенных по принципу административной иерархии. Лидер в сетевой организации - это человек или компания, являющаяся носителем финансового, производственного, коммуникативного, экспертного или любого иного ресурса.
3. Объединяющая цель - в сетевых организациях представляет собой достаточно сложный феномен, несущий в себе смысл функциональной основной идеологемы сети - конкурентного сотрудничества.
4. Добровольность связей - принимает разные формы в зависимости от типа сетевой организации и степени независимости её участников.
5. Множественность уровней взаимодействия - взаимодействие в рамках сети осуществляется не по административным каналам, и напрямую, между теми компаниями и людьми, которые и должны реально вместе решать необходимые вопросы.
Использование возможностей интернета и средств информационно-коммуникативных технологий (ИКТ) существенно расширяет продуктивность сетевого взаимодействия. При традиционной организации методической работы все педагоги в определённом сообществе знакомы
друг с другом, непосредственно контактируют между собой. Такие прямые длительные связи минимальны, в результате чего такое взаимодействие исчерпывает себя и становится малопродуктивным, так как ограниченные возможности коммуникации не могут обеспечивать тот уровень обмена информацией, который необходим для плодотворной работы. При сетевой организации взаимодействия круг взаимодействия увеличивается, а, следовательно, результаты работы становятся более продуктивными и качественными. За счёт сетевого взаимодействия у каждого участника есть уникальная возможность развития и совершенствования своих профессиональных ключевых компетенций. От участников совместной деятельности не требуется синхронного присутствия в одном и том же месте, в одно и то же время, каждый имеет возможность работы с ресурсами сети в удобное для себя время [1].
Инициатором организации сетевого взаимодействия вузов в г. Рязани является Рязанский государственный радиотехнический университет (РГРТУ). Планируется создание общей сети для всех ведущих вузов г. Рязани. На сегодняшний день:
1) проработана структура сети, определены основные участники;
2) обозначены общие принципы, цели и задачи функционирования
сети;
3) начата практическая реализация, в частности, разработано программное обеспечение, осуществляющее сетевое взаимодействие.
Программное обеспечение разработано на языке программирования С ++ в среде Microsoft Visual Studio 2008. Основное назначение программы -осуществление быстрого поиска требующейся информации о любом вузе города и доступ к файлам, которыми этот вуз готов обмениваться (например, учебники, сборники докладов, статей конференций в электронных форматах).
В настоящее время каждое высшее учебное заведение имеет свой сайт в сети Интернет, на котором хранится вся основная информация, которая может потребоваться, а также ссылки на скачивание необходимых файлов. Но у каждого вуза есть свой отдельный сайт, состоящий из множества HTML-страниц, на которых и размещена информация.
Иногда для доступа к нужной информации приходится открывать по 3-4 HTML-страницы подряд, что при медленной скорости Интернет-соединения может занять много времени. Кроме того, каждая открываемая страница расходует трафик, и для его экономии полезно было бы открывать сразу нужную страницу, без промежуточных переходов. Но для этого приходится запоминать или записывать URL-адреса каждой конкретной страницы, что проблематично и занимает много времени.
Разработанная программа позволяет пользователю сэкономить время и трафик, предоставляя ему удобный и интуитивно понятный графический интерфейс для быстрого поиска требуемой информации.
Н ач ал о ^
Инициализация переменных, констант
Да
1 г
Подключаемся к
серверу
1 г
Подключаемся к камере
Получаем изображение с камеры
Передаем изображение в сеть
О своболздаем ресурсы
Конец
Рис. 1. Блок-схема алгоритма работы подпрограммы - клиент
^ На^ло ^
Инициализация леременньк, констант
1
Создание шаблона изображения
1
Инициализация нжета
1
Отправляем клиенту запрос на получение Ендео
Принимаем видео файл от клиента
Транслируем принятый Емдео файл
Освобождаем ресурсы
^ Конец ^
Рис. 2. Блок-схема алгоритма работы подпрограммы - сервер
Также разработанное программное обеспечение даёт возможность передавать в Интернет и просматривать онлайн-трансляции с конференций, семинаров, учёных советов и т.п., проводимых в вузах -участниках программы сетевого взаимодействия.
Передача видео файлов через Интернет и их приём осуществляются с помощью сокетов. Сокет - это программный интерфейс для обеспечения обмена данными между процессами. При этом процессы исполняются на различных ЭВМ, связанных между собой сетью. Сокет - это абстрактный объект, представляющий конечную точку соединения. Следует различать клиентские и серверные сокеты. Клиентские сокеты можно сравнить с оконечными аппаратами телефонной сети, а серверные - с коммутаторами. Сервер отправляет запрос на получение данных от клиента, в котором также содержатся данные, передаваемые клиенту от сервера.
В программе сетевого взаимодействия обмен видео файлами через Интернет осуществляют подпрограмма - клиент, установленная на компьютере вуза - участника и подпрограмма - сервер, установленная на управляющем компьютере другого вуза - участника.
Блок-схема алгоритма работы подпрограммы - клиент показана на рисунке 1.
Блок-схема алгоритма работы подпрограммы - сервер показана на рисунке 2.
Ниже приведены примерные коды клиентского и серверного приложений, написанные на языке С++ в среде программирования Microsoft Visual Studio 2008. Для работы с Web-камерой была использована библиотека компьютерного зрения OpenCV 2.1. Клиентское приложение: #include <cv.h> #include <highgui.h> #include <stdlib.h> #include <stdio.h> #include <iostream> #include <string> #include <winsock2.h> #include <windows.h> #include <conio.h>
using namespace std;
int main() {
WSADATA wsd;
if (WSAStartup(MAKEWORD(2,2), &wsd) != 0) {
cout<<"Can't load WinSock"<<endl; _getch();
return 0; }
SOCKET sSocket;
struct sockaddr_in servaddr;
char szServerName[1024], szMessage[1024];
struct hostent *host = NULL;
strcpy(szServerName, "192.168.1.26");
sSocket = socket(AF_INET, SOCK_DGRAM, IPPROTO_UDP);
if (sSocket == INVALID_SOCKET) {
cout<<"Can't create socket"<<endl; _getch();
return 0; }
servaddr.sin_family = AF_INET; servaddr.sin_port = htons(6050); servaddr.sin_addr.s_addr = inet_addr(szServerName);
if (servaddr.sin_addr.s_addr == INADDR_NONE) {
host = gethostbyname (szServerName);
if (host == NULL) {
cout<<"Unable to resolve server"<<endl; _getch();
return 1; }
CopyMemory (&servaddr.sin_addr, host->h_addr_list[0],
host->h_length); }
// получаем любую подключённую камеру CvCapture* capture = cvCreateCameraCapture(CV_CAP_ANY); assert (capture);
/ / узнаём ширину и высоту кадра
double width = cvGetCaptureProperty(capture,
CV_CAP_PROP_FRAME_WIDTH);
double height = cvGetCaptureProperty(capture,
CV_CAP_PROP_FRAME_HEIGHT);
IplImage* frame = 0;
cvNamedWindow("capture", CV_WINDOW_AUTOSIZE); printf("[i] press Enter for send image and Esc for quit!\n\n");
int counter = 0; char screen[921600];
while(true) {
/ / получаем кадр
frame = cvQueryFrame(capture);
// показываем
cvShowImage("capture", frame); char c = cvWaitKey(33); if (c==27) break; // нажата Esc
else if (c==13) / / нажата Enter {
for(int y=0; y<frame->height; y++) {
uchar* ptr = (uchar*)(frame->imageData + y*frame->widthStep);
for(int x=0; x<frame->width; x++) {
//3 канала
screen[y*frame->widthStep+x+x+x]=ptr[3*x]; screen[y*frame->widthStep+x+x+x+1]=ptr[3*x+1];
screen[y*frame->widthStep+x+x+x+2]=ptr[3*x+2]; }
}
// отправка изображения
for(int y=0; y<480; y++) {
unsigned char stroka[1922]; // 640x3 и 2 байта на номер строки
if (y>255) {
stroka[0] = 1;
stroka[1] = y; }
else {
stroka[0] = 0;
stroka[1] = y; }
memcpy(&stroka[2], &screen[y*640*3], 640*3); sendto(sSocket, (char*)(stroka), 1922, 0,
(struct sockaddr*)&servaddr, sizeof(servaddr)); }
/ / конец отправки
cout<<"screen sended"<<endl; }
}
/ / освобождаем ресурсы
cvReleaseCapture (&capture);
cvDestroyWindow("capture"); }
Серверное приложение: #include <cv.h> #include <highgui.h> #include <stdlib.h> #include <stdio.h> #include <iostream> #include <string> #include <winsock2.h> #include <windows.h> #include <conio.h>
using namespace std;
IplImage* frame = 0; SOCKET soc_client;
DWORD WINAPI NetThread(LPVOID lpParam) {
SOCKET sServerListen;
struct sockaddr_in localaddr, clientaddr;
intiSize;
sServerListen = socket(AF_INET, SOCK_DGRAM, IPPROTO_UDP);
if(sServerListen == INVALID_SOCKET) {
cout<<"Can't create socket"<<endl; _getch();
return 0; }
localaddr.sin_addr.s_addr = htonl(INADDR_ANY); localaddr.sin_family = AF_INET; localaddr.sin_port = htons(6050);
if(bind(sServerListen, (struct sockaddr*) &localaddr,
sizeof(localaddr)) == SOCKET_ERROR) {
cout<<"Can't bind"<<endl; _getch();
return 1; }
cout<<"Bind OK"<<endl; char screen[921600]; int nSendSize = 921600; char buf[1024];
/ / тут будем принимать кадр
while(1) {
//принимаем кадр
for (int y1=0; y1<480; y1++) {
unsigned char stroka[1922]; int ny = 0;
recv(sServerListen, reinterpret_cast<char*>(stroka), 1922,0); if(stroka[0] == 1) ny = 255+stroka[1]; else
ny = stroka[1];
uchar* ptr = (uchar*)(frame->imageData + ny*frame->widthStep);
for(int x=0; x<frame->width; x++) {
//3 канала
ptr[3*x] = (uchar)stroka[x*3+2]; ptr[3*x+1] = (uchar)stroka[x*3+3];
ptr[3*x+2] = (uchar)stroka[x*3+4]; }
}
/ / выводим что там получилось cvShowImage("capturePR", frame); cvWaitKey(33);
cout<<"vivod"<<endl; }
closesocket (sServerListen);
return 0; }
int main() {
frame = cvLoadImage("d:Image0.jpg",1); cvNamedWindow("capturePR", CV_WINDOW_AUTOSIZE); cvShowImage("capturePR", frame); cout<<"zagr"<<endl; cvWaitKey(33);
WSADATA wsd;
if(WSAStartup(MAKEWORD(2,2), &wsd) != 0) {
cout<<"Can't load WinSock"<<endl; _getch();
return 0; }
HANDLE hNetThread;
DWORD dwNetThreadId;
hNetThread = CreateThread(NULL,0, NetThread,0,0, &dwNetThreadId);
cout<<"Wait incoming mail" << endl;
cvWaitKey(0);
cvDestroyWindow("capturePR");
return 0; }
В заключение следует отметить, что организация сетевого взаимодействия в вузах неразрывно связана с их научно-техническим развитием, так как требует наличия самых современных компьютерных технологий. Поэтому для успешной реализации данного проекта нужна определённая финансовая поддержка со стороны руководства вузов и Министерства образования РФ. При этом деньги, потраченные на проект, кроме заявленных целей, помогут также повысить уровень материально-технического обеспечения вузов, а также способствовать улучшению научной и образовательной деятельности учебных заведений, открытию новых направлений этих видов деятельности.
Литература
1. Доклад «Сетевое взаимодействие инновационных образовательных учреждений» // [Электронный ресурс] URL: http://wiki.saripkro.ru/index.php
2. Методические рекомендации по вопросам сетевого взаимодействия образовательных учреждений профессионального образования в области подготовки рабочих кадров и специалистов технической направленности (уровня СПО).
3. Организация сетевого взаимодействия общеобразовательных учреждений, внедряющих инновационные образовательные программы, принимающих участие в конкурсе на государственную поддержку / под. ред. Адамского А.И. - М.: Эврика, 2006.
4. Педагогический словарь / под ред. В.И. Загвязинского, А.Ф. Закировой. - М.: Издательский центр "Академия", 2008. - 352 с.
5. Федеральный закон Российской Федерации от 29 декабря 2012 г. №273-Ф3 "Об образовании в Российской Федерации". Статьи 2,20
6. Чучкевич М.М. Основы управления сетевыми организациями. - М.: Изд-во Института социологии, 1999.
7. Чучкевич М.М. Что такое сетевая организация? - М.: Изд-во Института социологии, 1999.
