Открытое ПО в университете

В начале 2005 года ГУАП по уровню информатизации напоминал большинство российских предприятий конца прошлого десятилетия. В университете была реализована «лоскутная» автоматизация с набором программ, которые создавались автономно в различных подразделениях и не были связаны друг с другом. Отсутствовала общая база данных, а документооборот велся на бумажной основе. Кроме того, университет более 50% дохода получает от предоставляемых на рынке платных услуг. Следовательно, можно предположить, что он и управляется во многом так же, как обычная компания. Однако подходы университета к автоматизации отличаются от тех, что приняты в коммерческих компаниях.

Мотивы

В отличие от частных компаний, обычно внедряющих корпоративные информационные системы для повышения конкурентоспособности и максимизации прибыли, государственные учебные заведения от ситуации на рынке почти не зависят и не ориентированы на получение прибыли. Университеты, конечно, конкурируют друг с другом, но в большей степени их работу определяет не ситуация на рынке, а контролирующие органы. Кроме того, максимизация прибыли не может быть их целью. У них принципиально другие задачи. Оптимизация расходов руководством университетов в какой-то степени осуществляется, но у ректората не так много возможностей для этого, поскольку деятельность государственных учебных заведений строго регламентирована законодательством и нормативными актами.

Комплексная автоматизация в ГУАП началась потому, что здесь сформировался круг руководителей, которые осознали: имеющийся уровень автоматизации совершенно неприемлем. Разрозненность баз данных приводила к противоречивости информации, поступающей от различных подразделений, и, как следствие, к потерям времени на согласование данных и подготовку даже самых простых отчетов. Сотрудники подразделений не могли получить информацию по конкретному студенту, даже имея нужные права доступа.

При деканатах и структурных подразделениях университета базы данных студентов создавались, как правило, отдельными сотрудниками, и их увольнение резко повышало риски потерь или искажения имеющейся информации. Свои списки студентов имели деканаты, отдел кадров, 2-й отдел, а изначально учет абитуриентов, прошедших экзаменационный отбор, осуществлялся в приемной комиссии. Дополнительный список составлялся для военкоматов. Кроме того, бухгалтерия по своей базе контролировала стипендии, оплату обучения, общежития и другие платежи.

Во время учебы в вузе студент взаимодействует преимущественно с деканатом. Там же принимаются все основные касающегося его решения: предоставление академического отпуска, отчисление, восстановление, предоставление обычной или повышенной стипендии и т.п. Почти любое такое решение нужно было отразить в разрозненных базах данных университета. Внесение изменений вручную приводило к тому, что даже общее количество студентов в различных базах не совпадало: на 12 тыс. учащихся расхождение достигало нескольких сотен человек. Как следствие, отсутствовала и возможность оперативно получать данные в различных «разрезах».

Для решения этих проблем необходимо было корректно объединить все доступные сведения о студентах в единую базу данных, предварительно тщательно их проверив.

В конце концов стало понятно, что эти и другие проблемы можно решить посредством внедрения единой информационной системы. Кроме того, на одной из кафедр сформировалась группа энтузиастов, обладающих необходимыми квалификацией, энергией и опытом, чтобы взяться и довести до конца разработку и внедрение такой системы.

Когда в очередной раз в 2004 году было выявлено существенное несовпадение баз данных по общему количеству обучающихся студентов, ученым советом университета была поставлена задача создать собственными силами единую информационную систему университета.

В структуре ГУАП имеется вычислительный центр — подразделение, осуществляющее закупку компьютерной техники и установку на приобретенных компьютерах необходимого программного обеспечения (операционных систем и офисных приложений), развитие и поддержку сетевой инфраструктуры. Однако внедрением и поддержкой более сложного программного обеспечения и тем более созданием единой информационной системы его специалисты никогда не занимались. На расширение круга обязанностей этот отдел не претендовал, поскольку имел крайне ограниченные ресурсы.

Поэтому куратором проекта стал профессор Евгений Крук, заведующий кафедрой безопасности информационных систем, а непосредственно проектирование, разработку и внедрение начали реализовывать его аспиранты — Антон Сергеев и Владимир Башун. Зимой 2005 года они сформировали команду из студентов университета и приступили к разработке. Параллельно на базе кафедры безопасности информационных систем создавался отдел автоматизированных информационных систем (АИС), специалисты которого должны отвечать за реализацию проекта и поддержку разработанной системы. Новую структуру возглавила Вероника Прохорова, которая ранее занимала должность заместителя директора другой структуры ГУАП — Института компьютерной безопасности вычислительных систем и сетей. Ее заместителем в отделе АИС стал Антон Сергеев.

Требования

В целом система должна была обеспечить: использование единых данных и стандартизованных документов во всех структурных подразделениях; создание единой общеуниверситетской системы электронного документооборота; доступ к информации в соответствии с правами и приоритетами, невысокую стоимость и доступность для конечных пользователей. В процессе проектирования учитывались такие факторы, как длительное внедрение, удаленность подразделений (университет имеет распределенную структуру и иногородние филиалы) и необходимость развития системы. В связи с этим требовалось, чтобы система была распределенной, модульной, масштабируемой и кроссплатформенной.

Было понятно, что специалисты университета в силах самостоятельно разработать систему, удовлетворяющую перечисленным требованиям, а необходимый бюджет на покупку готовой платформы скорее всего выделен не будет, тем не менее были рассмотрены все подходящие системы, представленные на рынке.

«Ни одно из рассмотренных решений не предусматривало разделения прав доступа, учитывающего наши особенности. Все разработчики этой проблеме уделяли очень мало внимания. У нас сейчас десятки разных уровней доступа, а будет более сотни. Найти систему, которая бы позволила нам это реализовать, не удалось», — говорит Владимир Башун, ведущий программист, руководитель группы разработки отдела АИС.

«На рынке, — продолжает Антон Сергеев, — нет ни одного специализированного решения, предназначенного для вузов. Вероятно потому, что потенциальных клиентов немного. В Санкт-Петербурге, например, более ста вузов, но подавляющее большинство не готово платить за серьезные системы. Специальных же модулей нет ни в MS Dynamics AX, ни в «1С», и их внедрение с доработками потребовало бы не меньше времени и ресурсов, чем создание новой системы. Кроме того, одно рабочее место MS Dynamics AX, например, стоит до 2,5 тыс. евро в год, а у нас сейчас 120 рабочих мест. Университету такие расходы не под силу».

Проект и человеческий фактор

После того как было принято решение о самостоятельной разработке, сформировали команду внедренцев. Движущей силой проекта выступали уже упомянутые представители кафедры безопасности информационных систем, руководитель и куратор отдела АИС. Руководство университета оказывало всяческую поддержку в реализации проекта и демонстрировало готовность довести начатое дело до конца, что обычно является одним из основных факторов успеха. Большинство разработчиков системы — аспиранты и студенты старших курсов университета. Их зарплата, конечно, ниже, чем у сотрудников коммерческих компаний, выполняющих аналогичную работу, однако студентами движет еще и нематериальная заинтересованность: они получают возможность в короткие сроки изучить современные технологии программирования и получить опыт участия в крупном проекте. Гибкий график и совмещение работы и учебы в одном месте также являются хорошей мотивацией для них. С другой стороны, поскольку основными разработчиками являются студенты, большинство из которых в конце учебного года заканчивают обучение, ежегодно происходит плановая ротация 70% состава команды внедрения. В связи с этим руководство отдела АИС постоянно занимается набором новых сотрудников из числа лучших студентов вуза и их обучением, что создает определенные трудности в реализации проекта.

Руководители информационной службы университета попытались заранее учесть то, что человеческий фактор может негативно повлиять на темпы реализации проекта: была разработана система мотивации персонала. «Внедрение информационных технологий — это на 80% вопрос изменения производственной культуры и только на 20% — технологический», — напоминает Сергеев.

Внедрение показало, что человеческому фактору внимание уделялось не зря: постоянно приходилось преодолевать инерцию пользователей. Обучение персонала, внимательное отношение к запросам и жалобам пользователей, своевременное реагирование на запросы по расширению функциональности (эту работу выполняла служба поддержки, созданная в рамках отела АИС) привели к тому, что со временем даже самые консервативные пользователи начали ощущать преимущества, которые давала новая информационная система (снизились трудозатраты и отпала необходимость занесения дублирующей информации). «Если сначала участвовать в процессе создания системы желали лишь некоторые будущие пользователи, то сейчас у нас огромное количество заявок на включение дополнительных опций», — доволен Крук.

Стоит отметить, что внедрение гораздо легче проходило в отделах, где до начала проекта отсутствовали собственные базы данных.

Заданные бизнес-процессы

Автоматизация университета проводилась в несколько этапов. Сначала были определены среднесрочный и долгосрочный планы работ, затем выделили основные бизнес-процессы вуза. После этого сотрудники отдела АИС подготовили техническое задание, создали архитектуру будущей системы, выбрали технические средства и методы разработки.

Обычной для коммерческих предприятий проблемы изменения бизнес-процессов в ГУАП, как и любом другом государственном учебном заведении, в принципе не могло быть. «В логике прохождения документов с советских времен изменилось немногое. Деятельность вуза и большая часть внутреннего документооборота строго регламентированы законами и нормативными актами. Формализовано почти все. Мы не могли менять бизнес-процессы. Поэтому их только описали в том виде, который позволял определить наилучшие пути использования информационных технологий для повышения эффективности работы нашего вуза, предусмотрев настройки, чтобы вносить изменения в систему при появлении новых законодательных актов, касающихся деятельности университета», — рассказала Вероника Прохорова.

В ходе проекта в большинстве отделов существующие разрозненные однопользовательские разработки были заменены новой системой. Однако в некоторых подразделениях (библиотеке, учебно-методическом отделе и др.) замена специализированных подсистем была признана нецелесообразной. Например, осталась узкоспециализированная подсистема составления рабочих планов, которая создана сотрудниками учебно-методического отдела для решения определенных задач своего подразделения. Были разработаны модули, которые обеспечивали автоматический перенос данных из подсистем в единую университетскую систему. Обратная связь осуществляется через стандартный интерфейс основной системы.

Чтобы снизить риски, руководители проекта выделили ключевые отделы, подлежащие автоматизации в первую очередь. Перед началом массового внедрения модули системы тестировались на факультетах с высоким уровнем компьютерной грамотности сотрудников (факультет информационных систем и защиты информации, экономический факультет). Создание резервных копий и сетей связи, тщательное тестирование и опытно-тестовая эксплуатация, предшествующая внедрению системы, обеспечивали защиту проделанной работы при каком-либо техническом сбое.

Некоторые заранее установленные правила также способствовали тому, чтобы проект не забуксовал. В конце каждого квартала анализировали результаты, подводили итоги и ставили новые задачи. Стратегия развития информационной системы утверждалась решениями ученых советов, перед которыми руководители проекта отчитывались каждые полгода.

Ставка на open source

При ГУАП работает центр подготовки высококвалифицированных специалистов в области открытого программного обеспечения — академия OpenSoft. Хотя учащиеся академии и не принимали участия в проекте (для них это дополнительное образование), эта сфера близка университету.

Поэтому одно из изначальных стратегических решений предполагало при создании университетской системы ориентацию на использование открытых технологий, за которыми, по мнению инициаторов комплексной автоматизации вуза, будущее. Кроме того, они считают, что использование программного обеспечения с открытым кодом позволяет существенно экономить средства, а это чрезвычайно важно для не очень богатых государственных учебных заведений.

Наличие открытой лицензии являлось одной из причин выбора PHP и MySQL для создания модулей и движков системы. «Это классическая, отлично зарекомендовавшая себя и широко используемая связка, поддерживаемая огромным сообществом разработчиков и имеющая массу примеров удачного использования. MySQL — быстрая и легкая СУБД, соответствующая заявленным целям проекта. PHP является простым языком программирования с большими возможностями. Студенты быстро его осваивают, что очень важно при частой смене состава нашей команды», — объяснил Сергеев.

Разработчики использовали PHP 4.3 (PEAR), MySQL 5.0, средства поддержки разработки CVS и Mantis, библиотеки безопасности: openSSL и PKI OpenCA. Система разрабатывалась под ОС Linux ASP 10. В текущем году предполагается переход на ОС FreeBSD 6.3, которая сложнее в настройке и администрировании, но больше подходит университету. На клиентской стороне для работы в системе используются браузер (IE, Opera, Firefox), средства просмотра .PDF (Acrobat Reader 4.0 и выше или аналог) и .XLS (MS Excel, OpenOffice или аналог).

Работу и развитие системы обеспечивают два сервера HP ML150G3 — основной и резервный, сервер разработки и тестирования, восемь рабочих станций разработчиков. К системе подключено более ста рабочих мест. Локальная сеть университета охватывает пользователей в главном здании и в трех учебных комплексах в разных районах города, а также колледж при университете.

Созданная система является кроссплатформенной, и неважно, какая система у пользователя — Linux или Windows, хотя на компьютерах большинства пользователей весной 2008 года было установлено лицензионное программное обеспечение компании Microsoft (Windows XP SP2 и MS Office 2003). Для работы в системе требуется только браузер и установленный на рабочем месте личный цифровой сертификат безопасности в формате PKSC#12.

«Мы приняли решение не навязывать пользователям какое-то одно программное обеспечение. Однако, судя по последним тенденциям в системе образования, рано или поздно почти все перейдут на Linux и OpenOffice. Уже сейчас все сотрудники могут нормально выполнять свои обязанности, имея это базовое программное обеспечение, и при необходимости такой переход мы сможем обеспечить очень быстро. Тем более что созданная нами «АИС Университет» использует методологию тонкого клиента и для доступа к системе пользователю нужен только браузер», — говорит Вероника Прохорова.

Она уверена, что после того как в рамках приоритетного национального проекта «Образование» (раздел «Внедрение современных образовательных технологий») свободное программное обеспечение будет установлено во всех российских школах, правительство примет решение сделать то же самое в вузах. «В сфере государственного образования такие вопросы решаются достаточно эффективно. Если будет приказ, согласно которому определенная категория учебных заведений должна перейти на свободное программное обеспечение, можно не сомневаться, что учебные заведения сделают это. В первые два-три месяца, скорее всего, у большинства будет полная неразбериха, но потом работа наладится и при использовании нового базового ПО не будет особых проблем», — считает Прохорова.

Готовность

Проект создания «АИС Университет» продолжается. Однако основные первоначальные цели уже достигнуты. Прежде всего создан единый центр информации со сведениями о 20 тыс. студентах, которые в данный момент учатся, уже окончили университет или прервали свое обучение.

Разработанной системой охвачены отдел кадров студентов, приемная комиссия, деканаты всех факультетов и 14 кафедр (около 40% всех кафедр). Интегрированы системы учебного отдела, библиотеки. Интересно, что в библиотеке установлен магнитный считыватель для идентификации студентов по единому электронному пропуску. Правда, установка таких устройств на всех рабочих местах, подключенных к системе, признана нецелесообразной: очень дорого и практически не влияет на качество работы сотрудников университета.

Подключение подразделений бухгалтерии является приоритетным направлением развития системы на 2008 год. Идет внедрение системы в филиалах.

Подключение всех отделов уже было бы завершено, если бы разработчики занимались только системой. Однако у них есть много других задач, поскольку они участвуют в различных научных и образовательных проектах. Разработка системы занимает в среднем только примерно 50% времени, которое они проводят в университете. Из-за этого ресурсов для быстрой реализации проекта не хватало и не хватает, что является одним из недостатков самостоятельной разработки системы.

В рамках проекта автоматизирован документооборот, и теперь можно хранить, передавать и согласовывать в электронном виде статистические отчеты и справки, учебные и рабочие планы, дипломы и академические справки. Ведется работа над тем, чтобы включить в электронный документооборот все приказы, служебные записки и договора.

Безопасность

Система соответствует изначально сформулированным основным требованиям к ней. Она обеспечивает удаленный доступ пользователей и передачу информации по открытым каналам связи. В системе работает большое число пользователей с разными правами и циркулирует информация с различным уровнем конфиденциальности. В электронном виде хранятся и передаются как открытые для всех сведения, так и конфиденциальная информация. Защите подлежат внутренние и внешние нормативные документы (приказы, акты и т.п.); расчетно-денежные документы (например, контракты, договора, платежные поручения); статистические, аналитические, финансовые и другие отчеты; персональные данные по сотрудникам, студентам и абитуриентам.

В связи с этим при создании системы особое внимание было уделено вопросам безопасности. Защита обеспечена на уровне периметра, подсистемы аутентификации, пользователей баз данных.

Разработчики применяли следующие положения политики безопасности по ИСО/МЭК 15408: P.Authorized_Users — доступ к системе имеют только авторизованные пользователи; P.Accountability — действия авторизованных пользователей системы должны регистрироваться, чтобы пользователи были подотчетны в своих действиях при работе с системой; P.Control_Access — система постоянно контролирует доступ субъектов к объектам и проверяет их уровень и права доступа субъекта; P.Cryptography (криптографическая защита) — управление ключами (генерация, распространение и т.п.), использование криптографических сервисов (шифрование, цифровая подпись, вычисление хеша, ГПСЧ и т.п.), применение только стойких и сертифицированных криптографических
алгоритмов; P.High_Availability (отказоустойчивость) — система должна поддерживать контроль над распределением ресурсов, быть устойчивой к сбоям и иметь средства самовосстановления.

Эффективность

В силу особенностей государственного учебного заведения эффективность внедрения оценивалась исключительно качественными показателями. Такие цели, как сокращение издержек или получение дополнительной прибыли, не ставились. Известно, что расходы на зарплату разработчиков составили за два года менее 1 млн. руб. По мнению Сергеева, эта сумма незначительна для такого масштабного проекта. Кроме того, под систему закупалась компьютерная техника. В качестве косвенных затрат следует рассматривать время штатных сотрудников университета, которое они потратили на разработку и внедрение.

Хотя система разгрузила многих сотрудников университета, никаких увольнений в связи с ее внедрением не было. В бюджетных организациях они не оправданны.

Внедрение системы, кроме создания единого центра документооборота, позволило унифицировать все документы (служебные записки, приказы, отчеты, справки, приложения к диплому и т.д.); повысить прозрачность и достоверность появления и движения данных; оперативно отслеживать историю любого студента вуза с момента его поступления (персональные данные, оценки, приказы и т.п.); снизить непроизводственные затраты и время на обработку и поиск необходимой информации; существенно упростить рутинные действия сотрудников подразделений (секретарей деканатов, сотрудников отдела кадров, приемной комиссии и т.д.).

Все эти улучшения обеспечивают в итоге повышение эффективности управления университетом и качества предоставляемых услуг.

Развитие

Масштабируемость системы позволяет постоянно увеличивать число терминалов и пользователей, а также расширять ее функциональность. Поэтому в ближайшие планы разработчиков входит внедрение системы биллинга для оплаты обучения, доработка и внедрение финансовых модулей и их стыковка с бухгалтерской системой, запуск единой подсистемы для дистанционной подачи заявлений, тестирования и дистанционного образования. Предполагается также провести сертификацию системы.

«Мы планируем открыть исходные тексты, но не в ближайшем будущем. Время для распространения таких систем еще не настало, поскольку руководители большинства вузов слишком инертны для внедрения подобных масштабных систем, а федеральные программы вроде “Электронной России” информатизацию управления университетами почему-то не затрагивают», — говорит Антон Сергеев.

По словам Вероники Прохоровой, в отличие от коммерческой организации, вуз не нуждается в специальных аналитических программах: система позволяет представлять на ученом совете данные в необходимых разрезах, а более глубокого анализа, такого как в финансовых системах, не требуется. Это связано с тем, что, хотя университет и получает больше половины дохода от предоставляемых на рынке платных услуг, цена за обучение устанавливается ученым советом каждого вуза по согласованию с вышестоящей организацией и в университетах города, которые являются основными конкурентами ГУАП, практически одинакова.

Еще одно важное отличие университета от обычных компаний — колоссальная текучесть кадров, если рассматривать всех учащихся в качестве персонала, что вполне оправданно. Обучение для студента дневного отделения является основным видом занятости. Таким образом, имеют место ежегодный массовый набор кадров и массовое увольнение (отчисления). Данные по каждому учащемуся постоянно меняются. Эти особенности не учитывает ни одна типовая система, разработанная для коммерческих или государственных организаций. В то же время студент является клиентом университета, получая образовательные услуги. «Учитывая подобный статус учащегося, мы фактически разработали CRM-систему с дополнительным функционалом, и в ней сегодня хранится информация о 20 тыс. наших клиентах (бывших и настоящих)», — говорит Владимир Башун.

Разработчики считают, что их система тиражируема. Согласно информации отдела АИС ГУАП, ни один петербургский вуз пока не разработал систему с таким же функционалом. Гуманитарные вузы в области автоматизации, вероятно, отстают еще больше.