出版者法政大学情報メディア教育研究センター

(1)

標準化の視点から見た大学ICTシステムの統合 : 熊本大学における事例研究

著者中野裕司

出版者法政大学情報メディア教育研究センター

雑誌名法政大学情報メディア教育研究センター研究報告

巻 33

ページ 22‑26

発行年 2019‑05‑10

URL http://doi.org/10.15002/00022791

(2)

法政大学情報メディア教育研究センター研究報告　Vol.33 法政大学情報メディア教育研究センター研究報告　Vol.33 （2019）

原稿受付 2018年10月18日発行 2019年5月10日

標準化の視点から見た大学 ICT システムの統合 – 熊本大学における事例研究 –

University ICT System Integration from the Perspective of Standardization – Case Study at Kumamoto University –

中野　裕司^１）

Hiroshi Nakano

１）熊本大学総合情報統括センター

In this paper, we introduce university system integration, especially the case study of Kumamoto University from the perspective of standardization. Under the university portal, various systems have constructed an environment in which users can seamlessly use them through single sign-on and data synchronization in various formats. In particular, data synchronization between SIS and LMS using IMS Enterprise enabled smooth change of LMSs. Recently, WebAPI, which is being introduced to web applications due to expandability and mashup possibility, has high real-time nature, but IMS Enterprise is premised on batch processing and it is difficult to synchronize data in real time. IMS OneRoster, a successor standard of IMS Enterprise, supports not only CSV but also WebAPI, it therefore can reflect on the LMS immediately after registration of subjects in SIS. It should be considered to introduce. Although such data synchronization tends to be considered as a site-level talk, it must be considered based on long-term strategy, because it occupies an important position in service improvement, cost reduction and security enhancement.

Keywords : IMS, Enterprise, OneRoster, WebAPI, LMS, SIS, SSO, CAS

1. はじめに

大学における

ICT

システムは、研究、教育、管理等様々な目的のものがあり、多岐にわたる。ここでは、主に教育に関連するシステムについて考えてみよう。まず、入り口にあたる大学ポータルと認証システムにはじまり、受講登録や成績管理を行う学務情報システム（SIS）、授業の内容等を紹介するシラバスや時間割システム、学習コンテンツを置いたり

e

ラーニングをサポートする学習管理システム

（LMS）、学習成果をまとめたりリフレクションを行う

e

ポートフォリオシステム等々、多くのシステムが存在する。

本稿では、これらのシステムの連携と標準化といった視点で、熊本大学の事例を紹介する。

2. 認証連携

認証システムに関しては、2006年度に、シングル・サインオン（SSO）システムとしてCAS [1]を導入し、大学ポータル、LMS等を手始めとして、

対応システムを徐々に拡大してきた。

生涯IDである熊本大学IDを導入することでIDの名寄せ・統合を行い、CASゲートウェイによる新旧IDのユーザから見たシームレスな連携を行い、

図1に示すような形となった[2]。ゲートウェイにより、学認との接続も可能となった。

現在は、LMS、ポータルに加え、SIS、シラバス、図書館、授業アンケート、時間割、eポートフォリオ、学習成果可視化システム等の学習支援関連システムだけでなく、大学評価、物品管理、安否確認、オンラインストレージ、兼業等、20以上のシ

(3)

法政大学情報メディア教育研究センター研究報告　Vol.33

ステムがSSO可能になっている。

このように、認証連携に関しては、SSOで多くのシステムが連携し、ユーザから見たとき、どれかのシステム（大学ポータルの場合が多いが）にログインすると、他のほとんどのシステムがそのまま利用できるといった環境にあるといえる。

しかし、様々なシステムで、そのユーザがどこの所属で、どういう立場（学生の場合は学部、学年等、教職員の場合職種、所属等）で、どのような科目を受講（または担当）している等、共通のデータが必要となるが、SSOだけではこのような情報は共有することができない。次に、これらのデータ共有・同期に関して示す。

3. データ連携

前述のように、大学における情報システムは、学習支援関連だけでも、SIS、LMSをはじめ多岐に渡り、それらに共通に必要なデータ、例えば、所属、

履修情報、成績等が存在する。これらのシステム間で共有すべきデータは、学務システムが起源となっている場合が多いが、組織やデータの種類によって例外もあろう。

熊本大学におけるこのようなデータの連携状況

を図2に示す。学生だけでなく教職員も含めた科目履修（担当）情報や所属情報はSISが起源で、中間サーバによるデータ変換を経て、標準規格である

IMS Enterprise [3]形式で、LMSにデータ同期を行っ

ている（詳細は次節で述べる）。LMS以外は、ほとんどの場合、CSVやSQL形式で同期しており、それらの同期は夜間バッチによる1日1回である。

図2において、IMS Enterprise以外のCSV、SQL 等は、標準規格に従っていないが、唯一、

LRS

（Learning Record Store）であるOpenLRWが標準規格IMS Caliper [4]に従っている。これは、機能的には、情報共有というより学習ログの収集であるが、

MoodleプラグインのCaliper log storeとOpenLRW両

者が同じ標準規格IMS Caliperをサポートしているため、ほぼ両者の設定のみで容易にデータ接続が可能になる例といえる[5]。

4. IMS Enterprise によるデータ連携

前節で示したように、受講情報等のデータ連携を

CSV、SQL、IMS Enterprise

等で実現しているが、その中で標準化の効果を示す例として、IMS

Enterprise

によるデータ連携を取り上げる。

IMS Enterprise

は、1999年にはすでに

version 1.01

が出された、科目及びその科目への登録者（学生、

担当教員等）、登録者のプロフィール、最終成績等を

XML

で記述する標準規格で、熊本大学が導入した

2004

年には、米国ではすでに多くの

SIS

や

LMS

で標準的にサポートされていた。熊本大学では、当

時

WebCT

を導入しており、SISに登録された全科

目とその登録者を

WebCT

に同期しようと考えた。

WebCT

側は、独自規格と

IMS Enterprise

をサポートしていたが、SISはどちらもサポートしていなかった。どちらにせよ、なんらかの変換が必要であったため、汎用性を考えて

SIS

から

IMS Enterprise

への変換プログラムを作成し、夜間バッチで日々の同期を開始した

[5]。その結果、事務サイドが SIS

に科目を登録すると、翌朝には、LMS上に当該科目が生成され、学生が

SIS

で受講登録を行うと、翌日には、LMS上の当該科目に当該学生が登録されるようになった。さらに、2008年度、大学ポータル上に時間割タブを設置し、SSOとの連携で、個々人の時間割の科目名から

LMS

の当該科目へ直接アクセス可能とした

[6]。

この

IMS Enterprise

によるデータ同期が特に有

効であったのは、図

2

に示される

2

つの

LMS

への矢印部分である。これは、全学

LMS

を、WebCT 図 1　統合

ID

とシングル・サインオンの主な流れ

Figure 1 Main flow of university ID and Single Sign-On

図 2　履修情報等の共有の主な流れ Figure 2

Main flow of sharing course information etc.

(4)

から

Moodle

へ切り替えたとき、両

LMS

が

IMS

Enterprise

をサポートしていたので、SISとの同期

の同時並行運用と切り替えが非常にスムーズであったことである。

実際の

IMS Enterprise

形式のファイルを図

3

に示す。ここに書かれているのは、ある年度、学期の

1

科目と、その科目に教員、学生各

1

人ずつを登録したもので、大学全体の受講登録をこの形式で表すと膨大な大きさになり、例えばこのファイル全体では、

単年度で約

60MB

になり、全体を同期するにはそれなりの時間を要する。

5. 今後の方向性と IMS OneRoster

前節で紹介した

IMS Enterprise

は比較的大きな

XML

データとなり、また、データの送受信に関する規格をもたず、リアルタイムではなく定期的なバッチ処理を前提としている。しかし、定期的なバッチ処理では、SISで受講登録をしてすぐに

LMS

で授業の予習をするといった環境の構築は難しい。

また、SISで登録した科目が、翌朝まではポータルの時間割に登録されない等といった問題は解決し難い。

このようなリアルタイムのデータ同期を実現することのできる標準規格として、IMS Enterpriseの後継的な標準規格の

IMS OneRoster [7]

がある。本規格は、データの送受信形式として

REST

型の

Web

API、データ形式として JSON

をサポートしており、

Web

アプリケーションとの親和性が高く、

リアルタイム処理の実現に適している。一方で同規格は

CSV

形式のデータもサポートしており、バッチ処理も問題ないと思われる。

図

4

に、科目情報を

IMS OneRoster

の

JSON

で記述した例を示す（ほんの一部で、実際には多くの属性がある）。このようなデータをどのようにして得るかというと、例えば、バージョン

1.1

の例を次に示す。例えばすべての科目情報を得るには、HTTP の

GET

で、

https://imsglobal.org/ims/oneroster/v1p1/courses

のようにする。ここで、https://imsglobal.orgの部分は各サーバのものを用いるが、それ以外の

ims/

oneroster/v1p1/courses

の部分は、全くこの通りにしなければならない

[7]。逆に言うと、規格に従って

いれば、ほとんど変更なしで別の組織の科目情報が同じ形式で取得できる。また、最後の

course

の部分

（endpoint）を、

course/{id}

とすると特定の科目群が、

/schools/{id}/courses

とすると、特定の学部の科目群図 3　IMS Enterpriseによる科目情報の例

Figure 3 A course specifocation by IMS Enterprise 法政大学情報メディア教育研究センター研究報告

Vol.33

Copyright © 2018 Hosei University

法政大学情報メディア教育研究センター研究報告

Vol.33

としている。しかし、定期的なバッチ処理では、

SIS

で受講登録をしてすぐに

LMS

で授業の予習をするといった環境の構築は難しい。また、

SIS

で登録した科目が、翌朝まではポータルの時間割に登録されない等といった問題は解決し難い。

このようなリアルタイムのデータ同期を実現することのできる標準規格として、

IMS Enterprise

の後継的な標準規格の

IMS OneRoster [7]

REST

型の

Web API

、データ形式として

JSON

をサポートしており、最近の

Web

アプリケーションとの親和性が高く、リアルタイム処理の実現に適している。一方で同規格は

CSV

図

4 IMS OneRoster

の

JSON

1.1

の例を次に示す。例えばすべての科目情報を得るには、

HTTP

の

GET

で、

https://imsglobal.org/ims/oneroster/v1p1/courses

のようにする。ここで、

https://imsglobal.org

の部分は各サーバのものを用いるが、それ以外の

ims/oneroster/v1p1/courses

[7]

。逆に言うと、規格に従っていれば、

ほとんど変更なしで別の組織の科目情報が同じ形式で取得できる。また、最後の

course

の部分

(endpoint)

を、

<?xml version="1.0" encoding="UTF-8"?>

<datasource>WebCT</datasource>

</properties>

...

<group>

<source>WebCT</source>

<id>2016-58-XXXXX</id>

</sourcedid>

<scheme>LEARNING_CONTEXT_V1</scheme>

</grouptype>

<short>情報基礎A</short>

<long>情報基礎A 2016前期教養教育</long>

</description>

</sourcedid>

</relationship>

</sourcedid>

</relationship>

</group>

</sourcedid>

<source>kuLdap</source>

<id>YYYYYYYY</id>

</sourcedid>

</role>

</member>

...

<id>16AtAAAAA</id>

</sourcedid>

</role>

</member>

...

</membership>

...

</enterprise>

図

3 IMS Enterprise

による科目情報の例

Figure 3 A course specifocation by IMS Enterprise

１科目目の登録開始

科目コード科目名

部局コード

年度・学期コード

担当教員・受講者の登録開始科目コード

職員番号担当教員の登録開始

受講者の登録開始

学生番号

{ "course" : {

"sourcedId": " kumamoto-u -2016 -58-XXXXX "

"status" : "active "

"dateLastModified" : "2015-10-09T02:35:44JST "

"metadata" : { "duration" : "15"

}

"title" : "情報基礎A "

"schoolYear" : {

"href": "<科目の所属年度のURI>"

"sourcedId": " kumamoto-u -2016-00-0000a "

"type" : "academicSession"

}

"courseCode" : "2016-58-XXXXX "

"grade" : "1"

"subjects" : ["情報科学","情報倫理", "情報セキュリティ", ...]

"org" : {

"href": "https://www.kumamoto-u.ac.jp"

"sourcedId": "kumamoto-u"

"type" : "org"

} … } }

図

4 IMS OneRoster

Figure 4 A course specification by OneRoster

(5)

25

コスト削減、セキュリティ強化にもつながるのではないかと考える。

6. おわりに

本稿では、システム連携に関して、特に標準化の観点から熊本大学の事例を紹介した。

大学ポータルのもとで、各種システムが、SSO による認証連携と、様々な形式によるデータ連携により、ユーザがシームレスにシステムを利用できる環境を構築した。特に、IMS Enterpriseを利用した

SIS

と

LMS

のデータ連携は、LMSのスムーズな移行を可能にした。

最近、拡張性やマッシュアップ可能性から

Web

アプリケーションに導入が進む

WebAPI

は、リアルタイム性も高いが、IMS Enterpriseはバッチ処理を前提としたものでリアルタイムでのデータ同期は難しい。後継の規格である IMS OneRosterは、CSVだ

けでなく

WebAPI

に対応した規格で、SISで科目登

録後すぐに

LMS

等に反映することが可能になることを考えると、今後導入を検討すべきであろう。

また、このようなデータ同期は、現場レベルの話と考えがちだが、サービス向上、コスト削減、セキュリティ強化において重要な位置を占め、中長期的な戦略に基づいて行うことが重要と考える。

謝辞

本研究を行うにあたり、熊本大学の総合情報統括センター教職員をはじめとする多くの方々にお世話になったことを心から感謝します。また、本研究の

一部は

JSPS

科研費

15H02795

の助成を受けたもの

です。

参考文献 [1] CAS Project home

https://github.com/apereo/cas

[2]

永井孝幸，杉谷賢一，河津秀利，中野裕司

, “

学認対応認証基盤とユーザ

ID

体系移行用

CAS

ゲートウェイの構築

” ,

第

11

回

CLE

研究会

, Vol.2013- CLE-11 No.20, pp.1-10, 2013.

[3] IMS Enterprise Speciﬁcation

http://www.imsglobal.org/enterprise/index.html IMS Caliper speciﬁcation

https://www.imsglobal.org/sites/default/files/

caliper/v1p1/caliper-spec-v1p1/caliper-spec-v1p1.

html

[4]

中野裕司

, 槙原竜之輔 , 喜多敏博 , 戸田真志 , 久保

田真一郎

,

右田雅裕

,

杉谷賢一

, “ Caliper log store

等、様々な指定が可能になる

[7]。さらに、endpoint

の後に、?を挟んでフィルターの記述も可能で

[7]、

何年度以前のものとか、特定の語彙を含む科目等の抽出も可能な規格となっている。

また、図

2

に示すように、熊本大学では、新しく

Web

アプリケーションを導入する際に、拡張性、

リアルタイム性、マッシュアップの可能性等を考えて、WebAPI形式による構築を意識的に行ってきた。例えば、前節で紹介した大学ポータルの時間割もバージョンアップの際に

WebAPI

型に変更した

[8]。ただし、残念ながら、ほとんどの WebAPI

で

やり取りされるデータ形式は標準規格に従っておらず、たとえ

IMS OneRoster

をサポートした

SIS

があっても、この時間割システムが参照することはできない。IMS OneRosterをサポートしているシステムはまだ少ないと思われるが、今から科目情報や受講者情報等を扱うシステムを構築するのであれば、IMS

OneRoster

を意識すべきであろう。

しかし、データの同期等は、現場レベルの泥臭い話で、なかなか大学全体の中長期的な戦略には組み込まれ難いものであろう。計画性がないと、急に短期間でデータ同期を行うことが必要になり、標準化

や

WebAPI

といった話にもなり難く、コストの裏付

けもなく、独自形式の

CSV

や

SQL

をスクリプトで動かすといった形に陥りやすいと思われる。CIOを中心とした中長期計画の戦略の中でも重要な課題として扱うことで、長期的な目で見たサービス向上、

Vol.33

Copyright © 2018 Hosei University

Vol.33

としている。しかし、定期的なバッチ処理では、

SIS

で受講登録をしてすぐに

LMS

で授業の予習をするといった環境の構築は難しい。また、

SIS

で登録した科目が、翌朝まではポータルの時間割に登録されない等といった問題は解決し難い。

このようなリアルタイムのデータ同期を実現することのできる標準規格として、

IMS Enterprise

の後継的な標準規格の

IMS OneRoster [7]

REST

型の

Web API

、データ形式として

JSON

をサポートしており、最近の

Web

アプリケーションとの親和性が高く、リアルタイム処理の実現に適している。一方で同規格は

CSV

図

4 IMS OneRoster

の

JSON

1.1

の例を次に示す。例えばすべての科目情報を得るには、

HTTP

の

GET

で、

https://imsglobal.org/ims/oneroster/v1p1/courses

のようにする。ここで、

https://imsglobal.org

の部分は各サーバのものを用いるが、それ以外の

ims/oneroster/v1p1/courses

[7]

。逆に言うと、規格に従っていれば、

ほとんど変更なしで別の組織の科目情報が同じ形式で取得できる。また、最後の

course

の部分

(endpoint)

を、

<?xml version="1.0" encoding="UTF-8"?>

<datasource>WebCT</datasource>

</properties>

...

<group>

</sourcedid>

<scheme>LEARNING_CONTEXT_V1</scheme>

</grouptype>

<short>情報基礎A</short>

<long>情報基礎A 2016前期教養教育</long>

</description>

</sourcedid>

</relationship>

</sourcedid>

</relationship>

</group>

</sourcedid>

<id>YYYYYYYY</id>

</sourcedid>

</role>

</member>

...

<id>16AtAAAAA</id>

</sourcedid>

</role>

</member>

...

</membership>

...

</enterprise>

図

3 IMS Enterprise

Figure 3 A course specifocation by IMS Enterprise

１科目目の登録開始

科目コード科目名

部局コード

年度・学期コード

担当教員・受講者の登録開始科目コード

職員番号担当教員の登録開始

受講者の登録開始

学生番号

{ "course" : {

"sourcedId": " kumamoto-u -2016 -58-XXXXX "

"status" : "active "

"dateLastModified" : "2015-10-09T02:35:44JST "

"metadata" : { "duration" : "15"

}

"title" : "情報基礎A "

"schoolYear" : {

"href": "<科目の所属年度のURI>"

"sourcedId": " kumamoto-u -2016-00-0000a "

"type" : "academicSession"

}

"courseCode" : "2016-58-XXXXX "

"grade" : "1"

"subjects" : ["情報科学","情報倫理", "情報セキュリティ", ...]

"org" : {

"href": "https://www.kumamoto-u.ac.jp"

"sourcedId": "kumamoto-u"

"type" : "org"

} … } }

図

4 IMS OneRoster

Figure 4 A course specification by OneRoster

図 4　IMS OneRosterによる科目情報の例 Figure 4 A course speciﬁcation by OneRoster

(6)

法政大学情報メディア教育研究センター研究報告　Vol.33 と

Open LRW

を用いた

Moodle

上の学習履歴の

ログサーバへの

Caliper

標準形式による集積の取り組み

” ,

第

25

回

CLE

研究会

, Vol.2018-CLE-25 No.11, pp.1-5, 2018.

[5]

中野裕司

, 喜多敏博 , 杉谷賢一 , 松葉龍一 , 右田雅

裕

, 武藏泰雄 , 入口紀男 , 太田泰史 , 平英雄 , 辻一

隆

, 島本勝 , 木田健 ,

宇佐川毅

, “ WebCT、学務情

報システム

SOSEKI、教育用 PC

システムのデータ同期

” ,

第

2

回

WebCT

研究会予稿集

, pp.3-8, 2004.

関連サイト: http://www.cc.kumamoto-u.ac.jp/

sites/static/arcmit04/nakano.pdf

[6]

中野裕司

, 杉谷賢一 , 喜多敏博 , 松葉龍一 , 久保田

真一郎

, 右田雅裕 ,

武藏泰雄

, 入口紀男 , 木田健 ,

島本勝

,

辻一隆

,

志村友行

, 宇佐川毅 , “ SSO

による

LMS

連携

Web

時間割システムの開発

” , 第 9

回

CMS

研究会

, pp. 79-82, 2008.

関連サイト: http://www.cc.kumamotou.ac.jp/sites/

static/arcmit07/portal.pdf

[7] IMS OneRoster v1.1 Final Speciﬁcation

https://www.imsglobal.org/oneroster-v11-final- speciﬁcation

[8]

中野裕司

,

杉谷賢一

,

永井孝幸

,

宇佐川毅

, “

授

業時間割

Web API

とそのポータル時間割への応

用

” ,

日本教育工学会第

31

回全国大会発表論文集，

出版者 法政大学情報メディア教育研究センター

標準化の視点から見た大学ICTシステムの統合 : 熊 本大学における事例研究

著者 中野 裕司