· Название документа
· Обобщенные трудовые функции
· Трудовые функции
· Трудовые действия
· Необходимые умения
· Необходимые знания
Так как в каждую специальность входит некоторое количество профессий, то и каждому ФГОС необходимо учитывать некоторое количество ПС. Чтобы разграничивать данные и знать, какому ПС они принадлежат, можно учитывать название или код документа, так как эти значения уникальны. На рисунке 2.5 приведена титульная страница ПС «Программист».
Рис. 2.5 Титульная страница ПС Программист
Таким образом, мы выделили основные компоненты из документов ФГОС и ПС, которые необходимо учитывать для автоматизации методики при составлении основных профессиональных образовательных программ высшего образования с учетом профессиональных стандартов.
Как показал анализ ФГОС и ПС, содержание документов постоянно и практически не меняется, что облегчает работу над автоматическим получением информации из документов. Для автоматизации методики необходимо так же учитывать следующее:
· Получать информацию из документов
· Сохранять информацию, полученную из документов
· Представлять в удобном виде информацию для работы с ней
· Выводить отчеты по проделанной работе.
2.4 XML-конструкции
Самое удобное и распространенное ныне средство структурирования информации - язык XML. XML означает Extensible Markup Language - расширяемый язык разметки текста. Документы XML используются во многих приложениях и во всех аналогах, которые были представлены выше.
XML используется с приложениями для работы c большим количеством информации, для экспорта, импорта, обмена и хранения структурированной информации используется XML. В XML можно создавать свои собственные теги. При создании собственного языка разметки, возможно создавать любые названия элементов (существуют некоторые несущественные ограничения), которые позволят более конкретно отражать предметную область. Гибкость и расширяемость - главные плюсы XML-производных языков.
Существует мнение, что XML полностью заменит собой HTML. Но язык XML предназначен для хранения и передачи, а HTML же предназначен для отображения данных. XML не является заменой HTML. Они предназначены для решения разных задач: XML решает задачу хранения и транспортировки данных, фокусируясь на том, что такое эти самые данные, HTML же решает задачу отображения данных, фокусируясь на том, как эти данные выглядят. Таким образом, HTML заботится об отображении информации, а XML о транспортировке информации.
Так, в HTML все используемые теги предопределены. HTML документы могут использовать только те теги, которые определяются в стандартах HTML. XML позволяет автору определять свои языковые теги и свою структуру документа. XML - это дополнение HTML. XML - это программно - и аппаратно-независимый инструмент для транспортировки информации. В настоящее время XML также важен для сети, как когда-то был важен HTML для рождения современного Интернета. XML - это общий инструмент передачи данных между всеми видами приложений.
Для работы с XML-информацией часто используют XML-схемы.
XML-схема - это промышленный стандарт описания XML-документов. Используется XML- схемы для создания структуры будущего документа XML. Сначала создается схема, потом создается документ под эту схему.
2.5 Синтаксический анализ данных
Чтобы представить данные в XML-формате, необходимо эти данные получить. Для автоматизированного получения информации из ФГОС и ПС необходимо провести синтаксический анализ (парсинг) данных документов для получения конкретных участков текста, необходимых понятий и определений. Во время проведения синтаксического анализа всех необходимых документов, будем присваивать определенные теги полученным значениям, и формировать с их помощью XML файл. Для быстрой обработки информации применяется парсинг. Парсинг -- это автоматический сбор информации с какого-либо источника с целью его дальнейшей обработки и преобразования. Программа, которая используется для анализа и обработки данных, называется парсером. Готовые данные, как правило, выкладываются в базу данных, представляются в виде файла или в формате XML. Независимо от того на каком формальном языке программирования написан парсер, алгоритм его действия остается одинаковым:
· Получение доступа к коду ресурса;
· Сбор информации
· Чтение, извлечение и обработка данных, получение и преобразование информации
· Генерация результатов представление извлеченных данных в удобоваримом виде - файлы.txt,.sql,.xml,.html и других форматах.
Сбор информации - трудоемкая, рутинная, отнимающая много времени работа. Парсеры способны просмотреть большую часть ресурсов в поисках нужной информации. Этот метод используется для оперативной обработки и копирования большого количества данных, если ручная работа требует много времени. Парсеры -- специальные программы, способные анализировать контент в автоматическом режиме и находить нужные фрагменты. Парсинг - лучшее решение для автоматизации сбора информации.
Приложения для парсинга обычно пишут на C++, Delphi, Perl, Ruby, Python, PHP.
2.6 Выводы по второй главе.
Можно сделать следующие выводы:
· Необходимо работать с файлами профессиональных стандартов и федеральных государственных образовательных стандартов;
· Необходимо структурировать необходимую для построения ОПОП и РПД информацию, полученную из файлов ПС и ФГОС, продумать XML-конструкции для входных и выходных документов;
· Необходимо структурировать информацию о кафедрах, специальностях и профессиях и представлять в удобном для человека виде (справочники);
· Необходимо формировать хранилище данных;
· Необходимо формировать и вести словарь основных понятий стандартов ФГОС, для уточнения и подтверждения полноты содержания данного документа;
· Необходимо составление классификатора
· Необходим удобный механизм для автоматического получения информации из документов
3. Реализация
3.1 Выбор инструментария
В соответствии с постановкой задачи на дипломное проектирование для реализации компонентов системы использованы следующие программные продукты и специальные средства разработки, которые приведены ниже.
Среда разработки программного обеспечения C++ Builder. C++ Builder - средство быстрой разработки приложений, позволяющее создавать приложения на языке C++, используя при этом среду разработки и библиотеку компонентов Delphi. Компоненты C++ Builder располагаются на палитре компонентов, выполненной в виде многостраничного блокнота. Важная особенность C++ Builder состоит в том, что он позволяет создавать собственные компоненты и настраивать палитру компонентов, а также создавать различные версии палитры компонентов для разных проектов.
Microsoft SQL Server является бесплатным выпуском SQL Server и представляет собой идеальную платформу данных для обучения и создания небольших серверных приложений, которые могут распространяться независимыми поставщиками программного обеспечения. Microsoft SQL Server 2008 Express - это мощная и надежная система управления данными, обеспечивающая множество функций, защиту данных и высокую производительность для внедренных приложений - клиентов, «легких» веб - приложений и локальных хранилищ данных. SQL Server 2008 Express предназначен для упрощенного развертывания и быстрого создания прототипов.
Генератор отчетов FastReport. FastReport - программный продукт, который предоставляет сторонним разработчикам возможность использовать свои компоненты в привычных для них средах разработки например C++ Builder. Разработчик получает возможность использовать связь с различными СУБД.
Библиотека EhLib включает в себя компоненты и классы для Builder C++. Предназначена для расширения функциональности клиентской части приложений, работающей с БД: вывод, печать и занесения данных конечным пользователем.
SQL Manager for SQL Server для работы с SQL Server
В конечном итоге получили программу, которая соответствует всем заявленным требованиям. Разработка происходила в два этапа:
1. Создание системы с базой данных;
2. Создание парсера;
3. Объединение двух систем;
3.2 Разработка базы данных
Создание базы данных происходило в 3 этапа:
1. Концептуальная модель;
2. Логическая модель;
3. Физическая модель.
Цель построения концептуальной модели для предметной области - это разработка высокоуровневой модели предметной области в виде совокупности взаимосвязанных сущностей, атрибутов и связей. В приложении Г приведены концептуальные модели.
Для преобразования концептуальной модели в логическую требуется произвести нормализацию полученных отношений. На рисунке 3.1 представлено взаимодействие компонентов БД между собой.
Рис. 3.1 Взаимодействие компонентов БД
Представленная модель ЛМ БД соответствует всем требованиям и находится в третьей нормальной форме.
Для проектирования физической структуры базы данных необходимо выбрать формат хранения информации в базе данных и представить все отношения в виде набора файлов базы данных. В СУБД будут использованы следующие типы данных, представленные на рисунке 3.2.
Рис. 3.2 Типы данных
Ниже приведены таблицы из базы данных, для описания физической структуры БД (рисунки 3.3 - 3.14).
Рис. 3.3 Кафедры
Рис. 3.4 ОТФ
Рис. 3.5 ПК
Рис. 3.6 Связь между ПК и ТФ
Рис. 3.7 Виды профессиональной деятельности
Рис. 3.8 Профессии
Рис. 3.9 ПЗ
Рис. 3.10 Связь между ПК и ТФ
Рис. 3.11 Специальности
Рис. 3.12 Трудовые функции
Рис. 3.13 сведения о ТФ
Рис. 3.14 Уточнения ТФ
3.3 Разработка приложения
Рассмотрим, что изменилось на второй фазе разработки. Напомним что на первой фазе для разработки технологии ведения автоматизированного учета была создана система по вводу нормативно-справочной информации. Были созданы простые и сложные справочники. К простым справочникам относятся названия кафедр, направлений подготовки, видов профессиональной деятельности. К сложным справочникам относятся справочник федеральных государственных образовательных стандартов и справочник профессиональных стандартов. Чтобы облегчить работу с такими структурами предоставления данных, необходима разработка и реализация механизмов получения информации из текстов ФГОС и ПС и ее структуризация в виде XML для хранения, передачи и редактирования. Предлагается реализация трех способов:
1. С использованием системного буфера обмена
2. Ручной ввод.
3. Парсинг информации.
На первом этапе разработки были выполнены первые два пункта.
Структура главной формы приведена на рисунке 3.15.
Рис. 3.15 Главная форма
Главная форма предполагается для создания связей между профессиональными задачами, профессиональными стандартами и профессиональными компетенциями. Так же можно воспользоваться поиском для нужного компонента. Есть возможность создать отчет, с помощью «FastReport». Главная форма была доработана, была добавлена возможность выбора нескольких специальностей. Так же была добавлена возможность создания отчета XML, данный отчет будет рассматриваться в следующей главе.
Главное меню состоит из двух пунктов: «Справочники» и «Справка»
Меню «Справочники» формы представлено на рисунке 3.16.
Рис. 3.16 Справочники
Справочника ФГОС, выглядит следующим образом и представлен на рисунке 3.17.
Рис. 3.17 Справочник ФГОС
Для заполнения справочника ФГОС необходимо сделать следующее:
· Выбрать необходимую кафедру;
· Выбрать необходимую специальность;
· Выбрать необходимый вид профессиональной деятельности;
С помощью справочника ФГОС мы можем выполнять следующие операции:
1. Ручное добавление профессиональных задач и профессиональных компетенций.
2. Добавление профессиональных задач и профессиональных компетенций, использую системный буфер обмена, о нем пойдет речь далее
3. Изменение профессиональных задач и профессиональных компетенций.
4. Удаление профессиональных задач и профессиональных компетенций.
И в данном справочнике было добавлено две новые возможности:
5. Загрузить данные из заранее подготовленного XML-документа с помощью отдельно разработанной программы - парсер при нажатии на кнопку «Загрузить из XML-файла».
6. Загрузить данные непосредственно из документа ФГОС формата.doc или.docx.
На рисунке 3.18 представлен механизм работы второго пункта возможностей
Рис. 3.18 Получение информации с помощью системного буфера
На приведенном выше рисунке видно, что необходимая информация копируется, тем самым заносится в буфер обмена, далее заносится в базу данных и с помощью алгоритма разбивается на отдельные структурные компоненты.
Справочник «Профессиональные стандарты» представлен на рисунке 3.19.
Рис. 3.19 Форма справочника профессиональных стандартов
В этой форме приводится описание каждой обобщенной трудовой функции, трудовой функции, трудовых действий, необходимых умений, необходимых знаний. На основной форме можно наблюдать только обобщенные трудовые функции и трудовые функции. Структура документа ПС сложная, поэтому было принято разработать дополнительную форму. Данную форму можно открыть при двойном клике мыши по трудовой функции. Данная форма приложения представлена на рисунке 3.20.