350 rub
Journal Information-measuring and Control Systems №11 for 2012 г.
Article in number:
Automation of develop virtual laboratory practical based on cloud computing
Authors:
E.V. Bolgova, A.V. Bogacheva, M.A. Balakhontseva, K.V Knyazkov, A.V. Dukhanov, S.E. Khoruzhnikov
Abstract:
This paper describes the approach to organization of virtual laboratory practices (VLP) using the cloud computing technologies within the model of AaaS (Application as a Service). This model chosen within the development of inter-disciplinary areas and relevant educational programs, including area of Computational Science. It provides the development and use of composite applications (CA) - a set of oriented to decision of whole problem interacting cloud services. The most common approach to the representation of the CA is the formalism of the workflow (WF), which allows you to describe the relations between the particular operations in a distributed environment as a directed graph. A composite application is created by linking existing software packages into a complex application that runs in a "cloud" of distributed resources. This paper proposes the set of learning models using cloud-based VLP on the base of promising model AaaS. They were created in the class of directed acyclic graph, whose nodes are data-processing units with the input and output parameters, and arcs are the relations between the nodes. For example, unit may be launch of the package, procedure, unit to vary parameters, conditional branching, cycle. There are proposed learning models with using hidden WF and open WF without editing ability, as well as with the ability to changing open WF and debug it. Also, the model for verification of learning is presented. These models are analyzed in the context of evaluate of descriptors of knowledge level, skills and personal qualities. The end of the paper presents the software tool to automate the creation and configuration VLP (with use the proposed models), based on cloud computing platform CLAVIRE.
Pages: 71-81
References
  1. Ahmad Al-Saai, Aisha Al-Kaabi, Sarah Al-Muftah.Effect of a Blended e-Learning Environment on Students' Achievement and Attitudes toward Using E-Learning in Teaching and Learning at the University Level // International Journal for Research in Education (IJRE). 2011. № 29.
  2. Трухин А. В. Об использовании виртуальных лабораторий в образовании // Открытое и дистанционное образование. 2002. № 4 (8).
  3. Коваленко О.С. Обзор проблем и состояний облачных вычислений // Информатика, вычислительная техника и инженерное образование. 2011. № 1(3). С. 48 - 57.
  4. Виртуальная образовательная лаборатория VirtuLab. http://www.virtulab.net/
  5. Виртуальная лаборатория «Физикам ? преподавателям и студентам» челябинского государственного университета. http://teachmen.ru/
  6. Портал Нанолаборатория РГРТУ с дистанционным доступом через сеть Internet к комплексу нанотехнологического исследовательского оборудования. http://nanocent.rsreu.ru
  7. Benioff M. and Lazowska E. (Chairs) Computational Science: Ensuring America-s Competitiveness; President-s Information Technology Advisory Committee (PITAC) Report, June 2005. http://www.nitrd.gov
  8. Бухановский А.В. и др. CLAVIRE: перспективная технология облачных вычислений второго поколения // Известия высших учебных заведений. Сер. Приборостроение. 2011. № 10. С. 7-13.
  9. Галкин Д.В. Проблемы образования в контексте информатизации: в поиска модели критической педагогики. Сайт открытого междисциплинарного электронного журнала «Гуманитарная информатика». http://huminf.tsu.ru/e-jurnal/magazine/3/gal2.htm
  10. Ковальчук С.В., Князьков К.В., Чуров Т.Н., Смирнов П.А., Бухановский А.В. Организация человеко-компьютерного взаимодействия в средах компьютерного моделирования на базе облачной инфраструктуры // Прикладная информатика. № 5 (41). М.: 2012. № 5 (41).
  11. Болгова Е.В., Богачева А.В., Духанов А.В., Князьков К.В., Бухановский А.В. Инфраструктурное обеспечение виртуальных лабораторных практикумов для междисциплинарных образовательных программ в рамках концепции облачных вычислений // Современные проблемы науки и образования. 2012. № 5. (43). http://www.science-education.ru/105-6977
  12. Лисицына Л.С., Лямин А.В., Шехонин А.А.Разработка рабочих программ дисциплин (модулей) в составе основных образовательных программ, реализующих ФГОС ВПО. СПб: СПбГУ ИТМО. 2011. 63 с.
  13. Князьков К.В., Ларченко А.В. Предметно-ориентированные технологии разработки приложений в распределенных средах // Известия высших учебных заведений. Сер. Приборостроение. 2011. № 10. С. 36-43.
  14. Магистерская образовательная программа «Суперкомпьютерные технологии в междисциплинарных исследованиях». СПб.: НИУ ИТМО 2012. http://hpc-magistr.ru/magistr/9/