Fakulta informatiky Masarykovy university v Brně
Článek seznamuje čtenáře s řešením administrativních agend Fakultou informatiky Masarykovy university v Brně. Klíčovým prvkem je počítač nazývaný administrativní server. Mezi jeho hlavní úkoly patří veřejná správa studijních studijních agend, personálních agend, inventarizace a řady dalších. Hlavním cílem bylo vytvořit jednotné a dostupné komunikační prostředí pro fakultní veřejnost.
Myšlenka zřídit pro potřeby Fakulty informatiky zvláštní komunikační a informační zdroj, který dostal pracovní název administrativní server, vznikla v září 1995. Hlavními cíli bylo:
Ve srovnání s přechozími pokusy o zpřístupňování informací prostřednictvím klasického UNIXovského telnetu se WWW na základě dosud nabytých zkušeností jeví jako člověku daleko příjemnější prostředek. Dostane-li totiž informaci pouhým stiskem tlačítka myši, je spokojenější.
Na straně serveru jsme zvolili UNIXový operační systém Linux a Apache http server. Programovacím jazykem je perl. Veškeré databáze jsou v textovém tvaru. Linux provozujeme na běžné architektuře PC, která umožňuje snadnou a rychlou opravitelnost a cenovou nenáročnost.
Prvním krokem samozřejmě muselo být vybudování databáze všech osob, které budou mít s administrativním serverem cokoli společného. Rozhodli jsme se, že databáze bude mít více vrstev. Nejvyšší vrstva (interně nazývaná people) obsahuje základní identifikační údaje osoby a údaje potřebné pro její přístup k administrativnímu serveru. Mezi základní identifikační údaje osoby patří: jméno, příjmení, tituly, rodné číslo, privátní adresa, e-mail, PGP klíč. To vše jsou údaje vymezující fyzickou osobu bez ohledu na to, v jakých podobách se v rámci instituce vyskytuje (student, učitel, provozní zaměstnanec, děkan, senátor, správce agend atp.). Mezi přístupové údaje patří základní přihlašovací jméno k administrativnímu serveru, heslo a osobou volená přezdívka.
Přístup k serveru na základě těchto údajů probíhá následovně: uživatel po spustění prohlížeče si vybere URL administrativního serveru, přičemž použije protokol https. Protokol https je zabezpečený protokol, který uživateli dává dostatečně vysokou míru bezpečí v tom smyslu, že není triviální na přenosovém médiu odposlouchávat např. přenášená hesla a zobrazované personální údaje. Dále prohlížeč zjistí, že pro přístup k těmto informacím je třeba autentikace. Proto prohlížeč zobrazí okno, do kterého uživatel musí zadat svoje přihlašovací jméno a heslo.
Tč. administrativní server provozujeme ve třech exemplářích: pro potřeby Fakulty informatiky, pro potřeby akademického senátu Masarykovy university a jako zárodek informačního systému Masarykovy university na adresách:
Kompletní návod potřebný pro přihlášení k administrativnímu serveru lze najít např. na http://senat.muni.cz/noauth/navod/.https://fadmin.fi.muni.cz/auth/ https://senat.muni.cz/ https://is.muni.cz/
Protože přihlašovací jméno může být někdy pro někoho obtížně zapamatovatelné (může jím být třeba i rodné číslo), pak má uživatel ještě možnost zadat vlastní přezdívku. Přezdívku si uživatel zadává bez účasti správce. Jediným kritériem je, že si musí zvolit přezdívku v systému dosud nepoužitou. Od zadání přezdívky se tato stává plnohodnotnou identifikací vedle primárního přihlašovacího jména. Přezdívku si uživatel může kdykoli změnit.
Poté, co se uživatel k administrativnímu serveru přihlásí, zobrazí se mu úvodní stránka, která obsahuje odkazy příslušející již konkrétní osobě. Administrativní server zjistí např. že osoba asistentem na fakultě, externím PG studentem a byla studentem magisterského studia. Server proto této osobě nabídne z titulu zaměstnance možnost přístupu k zaměstnaneckým a personálním agendám: kompletní agendu spojenou s vyučovaným předmětem, rozvrh hodin, fotografie studentů předmětu, údaje z personalistiky, dovolená, inventarizace, telefonní hovory, knihovnu, informace ekonomického oddělení děkanátu, účty na počítačích, hesla na počítačích a další.
Z titulu aktuálního PG studia mu nabídne studentské agendy: databázi předmětů, sylaby předmětů, registraci do semestru, zápis do semestru, rozvrh hodin, komunikaci s vyučujícím, průběžné výsledky studia, závěrečné hodnocení předmětu, archiv známek, knihovnu, účty a hesla na počítačích, anonymní anketu pro hodnocení vyučujících a další.
Z titulu ukončeného studia se mu nabídne přístup k informacím o tomto jeho studiu: archiv známek a průběh studia.
Všechny stránky administrativního serveru jsou produkované programem (nejsou čtené ze statického souboru). Každý program kontroluje oprávněnost přístupu a poskytuje (resp. přijímá) jen informace náležející autentikované osobě.
Otevřenost architektury administrativního serveru umožňuje jeho snadné a elegantní napojení na další báze dat vedené v různých podobách fakultou. Jedná se o řadu databází ve FoxPro pod DOSem, recordy v Pascalu nebo binární datové soubory (např. soubory vystupující z telefonní ústředny).
Při spojování databází administrativního serveru a databází personálního, studijního a jiných oddělení se jako jednoznačný identifikační údaj používá rodné číslo osoby. Tyto databáze jsou vedeny na osobních počítačích pod MS-DOSem. Technicky je jejich propojení s administrativním serverem zařízeno tak, že příslušná pracovnice oddělení poté, co aktualizuje svoji interní databázi, spustí v DOSu program, který kódovaným kanálem databázi zkopíruje do administrativního serveru. Administrativní server zjistí novou verzi databáze na vstupu a spustí svůj program, který provede aktualizaci people a dalších databází.
Administrativní server dále automatizuje proces vzniku nových záznamů. Jde-li o zaměstnance, vytvoří se při pravidelné aktualizaci personálním oddělením. Jde-li o studenta (nárazově jde o stovky záznamů), pak se záznamy vytvářejí podle dat dodaných studijním oddělením. Studentům se automaticky vytvářejí přihlašovací jména a iniciální účty na všeobecných počítačích.
Důležitá je i otázka likvidace záznamů. Pokud např. student přestává být studentem fakulty, doví se to administrativní server automaticky buď z vlastních údajů (nebyl zapsán do semestru), nebo z databáze studijního oddělení (přerušení apod.). V takovém případě se automaticky zahajují kroky k vypořádání vztahů: elektronickou poštou se osobě oznamuje do jakého data budou práva vyplývají ze studia tolerována (právo mít účet na počítačích, právo mít půjčené knihy apod.). Po uplynutí této doby jsou účty zrušeny, studentovi je v databázi zrušen vztah k fakultě atd.
Konzistence údajů v databázi je pravidelně kontrolována automatickým spouštěním syntaktického kontrolora, který testuje správnost klíčových slov, duplicity klíčových slov, duplicitu osob podle rodných čísel, správnost rodných čísel dělitelností atd.
Obsah databází lze ihned využít na tvorbu různých informačních seznamů: seznamy studentů a zaměstnanců pro různé účely, místní telefonní seznamy, seznamy čísel kanceláří a elektronických adres, seznamy osob vč. pomocných údajů pro WWW stránky atd.
To hlavní, k čemu se administrativní server používá, je komunikace ve studijní oblasti. Poskytuje celou řadu dalších funkcí, k těm však až později.
Uvnitř systému studijní evidence probíhají rámcově tyto komunikační toky (předem podotýkám, že na FI díky administrativnímu serveru probíhá zápis vždy do každého semestru zvlášť):
Kromě naplnění těchto pojmů se ještě dále uvádí, že rozvrh se zveřejňuje pro semestr 1997-zima, že právě nyní probíhá elektronická studentská anketa pro semestr 1997-léto a zápis do semestru 1997-zima (registrace byla již ukončena). V tomto okamžiku pak typický student po přihlášení k administrativnímu serveru v HTML stránce (v oblasti určené studiu) uvidí tyto položky:predchozisemestr:1996zima semestr:1997leto dalsisemestr:1997zima rozvrh:1997zima anketa:1997leto zapis:1997zima
* Informace o ukládání známek
* Předchozí semestr 1996-zima
+ Předměty, které jsem měl zapsány pro semestr 1996-zima
+ Moje hodnocení za semestr 1996-zima
+ Seznam předmětů, které se zapisovaly do semestru 1996-zima
+ Statistika ankety za semestr 1996-zima
+ Úplný seznam předmětů pro zimní i letní semestr
* Aktuální semestr 1997-léto
+ Rozvrh (předmětů, poslucháren, učitelů)
+ Předměty, které mám zapsány pro semestr 1997-léto
+ Moje hodnocení za semestr 1997-léto
+ Seznam předmětů k zapsání do semestru 1997-léto
+ Aktuální statistika studia
+ Statistika ankety za semestr 1997-léto
+ Vyhodnocení a statistika registrace
+ Úplný seznam předmětů pro zimní i letní semestr
* Následující semestr 1997-zima
+ Rozvrh (předmětů, poslucháren, učitelů)
+ Seznam předmětů k zapsání do semestru 1997-zima
+ Vyhodnocení a statistika registrace
+ Zápis do semestru 1997-zima
+ Úplný seznam předmětů pro zimní i letní semestr
* Moje známky za celou dobu studia
* Povolení a nepovolení přístupu ostatních k vlastním známkám
* Prohlížení výsledků studia těch, kteří to povolili
Pod položkou "Moje hodnocení za semestr ..." se student dovídá
informace v tomto tvaru (údaje zde přibývají nebo mění se
až do okamžiku, kdy je studentovi na studijním oddělení
uzavřen semestr):
V odstavci "Následující semestr" (příp. "Aktuální semestr") v okamžiku probíhajícího zápisu je studentovi přístupná operace "Zápis do semestru" (již dříve tam byla "Registrace do semestru"). Tato operace je konkrétnímu studentovi přístupná jenom do okamžiku návštěvy studijního oddělení za účelem oficiálního potvrzení zápisu. Po vybrání zápisové operace student obdrží např. následující stránku:Kód Název předmětu Ukončení Hodn Datum I000 Úvod do informatiky zk 2 8. 1.1997 I002 Návrh algoritmů I zk 41 29. 1.1997 I015 Seminář z funkcionálního programování z z 3. 1.1997 M003 Lineární algebra I zk 3 8. 1.1997 M005 Teorie množin I zk 3 26. 1.1997 P000 Architektura počítačů zk 43 19. 1.1997 V000 Základy odborného stylu k - V001 Angličtina z z 20.12.1996 V002 Tělesná výchova z z 5. 1.1997 V003 Ekonomický styl myšlení I z z 20.12.1996 Studijní průměr za semestr: 2.40
Aktuální stav zápisu
Kód Název předmětu Kredity Vyučující
I006 Formální jazyky a automaty II 3 zk Křetínský M.
I053 Metody efektivního programování 4 zk Ochranová R.
M000 Matematická analýza I 3 zk Došlý O.
M007 Matematická logika 2 zk Rosický J.
M008 Algebra I 3 zk Polák L.
M017 Cvičení Matematická analýza I 2 z
M021 Cvičení Algebra I 2 z
M034 Cvičení Matematická logika 1 z Rosický J.
P005 Služby počítačových sítí 2 k Brandejs M.
V001 Angličtina 0 zk
V002 Tělesná výchova 0 z
P009 Základy počítačové grafiky 3 zk Sochor J.
Počet kreditů: 25 Počet kolokvií: 1
Počet zkoušek: 7 Počet zápočtů: 4 Počet předmětů: 12
Další možnosti: * Přidání předmětů
* Rušení předmětů
* Změna ukončení
Student má buď z registrace nebo z předchozího spuštění této operace
zapsány některé předměty. V úvodu stránky se mu tyto předměty
vypíší a má možnost dalšími operacemi tento seznam měnit: přidat,
zrušit předmět a změnit (snížit) způsob ukončení předmětu.
Podobně probíhá i registrace, tam se navíc ukládá i čas zaregistrování
předmětu, podle kterého se stanoví pořadí práva nároku na zápis
předmětu tam, kde je omezen počet studentů na předmět.
Na druhou stranu typický učitel ve své hlavní stránce administrativního serveru v části určené studijním záležitostem vidí tyto možné operace:
* Předchozí semestr 1996-zima
+ Záznamník učitele pro semestr 1996-zima
+ Seznam předmětů, které se zapisovaly do semestru 1996-zima
+ Statistika ankety za semestr 1996-zima
+ Úplný seznam předmětů pro zimní i letní semestr
* Aktuální semestr 1997-léto
+ Rozvrh (předmětů, poslucháren, učitelů)
+ Záznamník učitele pro semestr 1997-léto
+ Seznam předmětů k zapsání do semestru 1997-léto
+ Aktuální statistika studia
+ Statistika ankety za semestr 1997-léto
+ Anketní odpovědi vztahující se k mým předmětům
+ Vyhodnocení a statistika registrace
+ Úplný seznam předmětů pro zimní i letní semestr
* Následující semestr 1997-zima
+ Seznam předmětů k zapsání do semestru 1997-zima
+ Vyhodnocení a statistika registrace
+ Úplný seznam předmětů pro zimní i letní semestr
* Prohlížení výsledků studia těch, kteří to povolili
Učiteli po spuštění operace "Záznamník učitele pro semestr ..."
se nechá vybrat z vlastních předmětů probíhajících v požadovaném
semestru. Až si učitel vybere předmět, má právo si volit
operaci z:
* Dokumentace k záznamníku učitele
* Změna v seznamu osob, které smějí pracovat se záznamníkem
* Operace s poznámkovým blokem
* Operace s hodnocením předmětu
* Aktuální seznam studentů, kteří mají zapsaný tento předmět
* Fotografie studentů, kteří mají zapsaný tento předmět
* Zaslání dopisu všem studentům, kteří mají zapsaný tento předmět
* Seznam studentů, kteří se na studijním odd. prokázali neschopenkou
Právo přístupu k záznamníku učitele má ta osoba (nebo ty osoby),
která je uvedena v seznamu předmětů k danému předmětu. Tato
však má také právo povolit přístup k záznamníku komukoli dalšímu
(operace na druhém řádku). Toho se s výhodou používá např.
tehdy, pokud PG studenti opravují písemné práce. Pak učitel
konkrétní osobě povolí přístup do záznamníku a tato sama
zapíše do poznámkového bloku bodové hodnocení písemek.
Operace s poznámkovým blokem slouží k průběžnému hodnocení a komunikaci se studenty. Operace s hodnocením předmětu směřují k naplnění Výkazu o ukončení předmětu.
Velmi užitečná je možnost zasílat elektronickou poštou stejný dopis všem studentům, kteří mají v tomto okamžiku zapsán předmět (posílá se např. společné zadání úkolu, informace o nepřítomnosti vyučujícího). Neméně užitečný je přehled o doložených pracovních neschopnostech studentů, kteří mají zapsaný tento předmět. Během zkouškového období má tak učitel snadný přehled o tom, kdo je řádně omluven ze zkušebního termínu.
Operace s poznámkovým blokem nad zadaným předmětem jsou následovné:
Seznam existujících poznámkových bloků:
pisemka1 pisemka2 pisemka3
Zadejte jméno poznámkového bloku: ________
a vyberte jednu z následujících operací:
( ) Vytvoření nového bloku.
(*) Prohlížení a editace bloku.
( ) Tisk bloku.
( ) Odeslání obsahu bloku el. poštou (všem).
( ) Odeslání obsahu bloku el. poštou (pouze neprázdné záznamy).
( ) Zrušení příznaků odeslání (:m:).
( ) Zrušení poznámkového bloku.
( ) Export bloku v textovém tvaru.
( ) Import bloku v textovém tvaru.
( ) Vytvoření sumárního bloku (nevyžaduje se jméno).
( ) Sestavení statistiky bodového ohodnocení zadaného bloku.
( ) Graf bodového ohodnocení zadaného bloku.
( ) Ohodnocení podle bodů.
( ) Přenos hodnocení do Výkazu.
Poznámkové bloky jsou vlastně textové soubory obsahující záhlaví,
tělo a patu. Při vytvoření nového bloku se vygeneruje prázdné záhlaví,
tělo obsahující seznam studentů majících předmět zapsán v okamžiku
vytváření bloku a prázdná pata. Jedním z důvodů existence poznámkových
bloků je potřeba sdělování výsledků např. písemek studentům bez toho,
aby byly údaje veřejně vyvěšovány. Učitel do těla bloku zapíše
ke každému studentovi jeho bodové ohodnocení a příp. i osobní
komentář, do záhlaví a paty napíše společný úvodní a závěrečný
text. Potom zadá operaci "Odeslání obsahu bloku el. poštou".
Administrativní server vytvoří tolik dopisů, kolik je záznamů
v těle bloku. Každý dopis se složí ze společného záhlaví,
z jednoho záznamu těla, který patří dotyčnému studentovi a ze
společné paty. Tyto dopisy se studentům automaticky rozešlou.
Studenti tak dostanou svoje vlastní výsledky a neznají výsledky
ostatních. Pokud by učitel chtěl zveřejnit seřazenou celou bodovou
škálu (bez uvedení jmen), použije operace "Sestavení statistiky
bodového ohodnocení zadaného bloku".
Operace nad poznámkovými bloky umožňují také sumární operace. Pokud máme např. bodová hodnocení písemek uložena v jednotlivých blocích, můžeme vytvořit blok nový, ve kterém je u každého studenta součet bodů ze zadaných bloků. Dále pak můžeme zadat bodové intervaly a jim přiřadit výslednou známku. Takovou známku potom jednou operací přeneseme do Výkazu o ukončení předmětu.
Operace s hodnocením předmětu jsou tyto:
Administrativní server dále poskytuje sadu programů určených pro referentky studijního oddělení. Tyto programy však pro nás nejsou zajímavé, protože jsou směrovány jen vůči několika málo osobám.(*) Prohlížení a editace hodnocení předmětu. ( ) Tisk výkazu o ukončení předmětu. ( ) Export hodnocení v textovém tvaru. ( ) Import hodnocení v textovém tvaru. ( ) Rušení nadbytečných studentů v hodnocení.
Částečně se studijními agendami souvisí také elektronická anketa, ve které se vždy po ukončení semestru studenti anonymně vyjadřují k jednotlivým předmětům a vyučujícím. Celou anketu zpracovává administrativní server. Cílem ankety je získat od studentů jak odpovědi na sadu konkrétních otázek, tak i volný komentář libovolného rozsahu. Při vlastním průběhu se musí zajistit to, aby student odpovídal pouze na ty předměty, na které má právo odpovídat a to, aby na jeden předmět odpověděl nejvýše jednou. To vše se musí dít se zachováním anonymity odpovídajícího a důvěrnosti odpovědí. Odpovědi náleží konkrétnímu učiteli, jeho vedoucímu a děkanovi.
Výše popsané požadavky se realizují následujícím způsobem. Server ze znalosti počtu studentů zapsaných v aktuálním semestru do jednotlivých předmětů vygeneruje pro každý předmět sadu kódů. Kód má délku 10 znaků a je sestaven tak, aby i ze znalosti všech dalších nebylo možné v rozumném čase uhodnout jiný platný kód. Kódy jsou spolu s názvem předmětu vytisknuty na lístečky a tyto si studenti předmětu náhodně rozdají. Student se posléze vůči administrativnímu serveru identifikuje kódem, server tak pozná předmět, ke kterému sebere a uloží údaje. Poté se kód v serveru zablokuje a nelze na něj opětně přijmout odpovědi.
Tímto způsobem proběhla na FI anketa již v pěti předchozích semestrech. Kvůli zvýšené pracnosti s distribucí lístečků s kódy byl jak v zájmu studentů, tak pracovníků změněn způsob distribuce kódů na elektronický. Zajištění anonymity distribuce si hlídají sami studenti.
Učitelé si mohou průběžně prohlížet odpovědi na svoje předměty, vedoucí pak na předměty svých podřízených. Anketa bývá otevřena delší dobu - v létě i čtyři měsíce. Procento účasti se pohybuje od 50 do 20 procent (vyšší bývá po zimním semestru).
Další agendou, kterou administrativní server FI vede, je inventura majetku. Cíle pro tuto agendu jsou následující:
Další agendou, kterou administrativní server používá, je agenda personálního oddělení. Zde si administrativní server opět periodicky (zpravidla na začátku každého měsíce po doplnění docházky na personálním oddělení) kopíruje sadu databázových souborů ze standardního programového vybavení MU. Tyto soubory zpracuje a roztřídí údaje pro jednotlivé osoby. Každá osoba tím získá možnost průběžně sledovat o ní vedené údaje.
Každý pracovník je rád, když ví, že má místo, kam se pohodlně ze své židle podívá, když potřebuje vědět, kolik mu zbývá dovolené (staré, nové), jaké má číslo pasu, jaké je rodné číslo jeho rodinného příslušníka, kdy si loni vybíral dovolenou, do kdy mu trvá pracovní smlouva a zkontroluje si docházku, podle které se vypočítává dovolená.
Údaje z personálního oddělení se převážně využívají jako informativní pro konkrétního pracovníka. Jiným významem je aktualizace databáze osob administrativního serveru pro účely automatického zřizování účtů na počítačích fakulty, pro zařazování do seznamů atd.
Z důvodů vlastní ochrany si Fakulta informatiky zavádí systém identifikačních karet. V tomto okamžiku funguje systém pouze s vizuálními údaji, během jednoho roku však budou doplněny o indukční bezdotykové čipové karty. Administrativní server vede kompletní sadu údajů ke každé kartě. Jsou to tyto údaje:
Administrativní server disponuje sadou nástěnek. Jedná se o nástěnky personálního oddělení, ekonomického oddělení, senátu FI a další. Ke každé nástěnce existuje jeden nebo více lidí, kteří mají právo na nástěnku zapisovat a lidé, kteří mají právo nástěnku číst. Na nástěnky se umísťují informace trvalého charakteru (např. ekonomické oddělení zde má aktuální sazby kilometrovného a stravného pro cestovní příkazy).
K dispozici dále jsou sady seznamů: telefonní seznamy, seznamy elektronických adres, seznamy zaměstnanců, seznamy studentů, seznamy PG studentů, seznamy kanceláří, globálních poštovních adres apod.
Významnou "drobností", kterou si může FI pro svoje zaměstnance dovolit, je zpřístupňování záznamů lokální telefonní ústředny. Vlastník pobočky (klapky) má téměř v reálném čase k dispozici údaje o tom, kdy, kam a za kolik telefonoval; dále pak sumární údaje za celý měsíc. Tyto informace jsou k dispozici proto, že se podařilo administrativní server s telefonní ústřednou propojit. Tajemníkovi fakulty jsou pak k dispozici sumární měsíční přehledy za jednotlivé pobočky a celou fakultu.
Díky důsledně užívané technologii bezpečných komunikačních kanálů může administrativní server nabídnout pověřené skupině uživatelů možnost vzdáleně kontrolovat a modifikovat stav zabezpečovací ústředny objektu.
Administrativní server v sobě kombinuje jak dávkové zpracování v noci, tak zpracování dat v reálném čase. Kromě výkonů vyžádaných zadanou operací provádí i vlastní operace (např. vedení žurnálů a zálohování dat s periodou půl hodiny). Denně se zpracovává až 4000 příkazů. Přesto se stále daří získávat odezvy buď bez čekání, nebo s čekáním do 10 vteřin. Některá zpoždění však vznikají na straně klientů (např. má-li prohlížeč do sebe nasoukat formulář pro hodnocení 300 studentů zapsaných do jednoho předmětu - do 15 sekund). Server provozujeme na běžném PC s procesorem Pentium/100 se 16 MB paměti.
Ing. Michal Brandejs, CSc. (*1963) je odborným asistentem a vedoucím Centra výpočetní techniky Fakulty informatiky MU v Brně. Je autorem knih o MS-DOSu, procesorech INTEL a Linuxu v nakladatelství Grada. Zastihnout jej lze na adrese brandejs@fi.muni.cz.
Kontakty:
fi
muni
cz