Scientific journal
Modern high technologies
ISSN 1812-7320
"Перечень" ВАК
ИФ РИНЦ = 0,940

DEVELOPMENT OF AN INFORMATION SERVICE SOFTWARE PROJECT FOR VOCATIONAL GUIDANCE OF SFU APPLICANTS

Bezrukikh A.D. 1 Cherepanov M.D. 1 Melnikov V.A. 2 Melnikova E.V. 3
1 ITMO University
2 Siberian Federal University
3 Siberian State University of Science and Technology named after M.F. Reshetnyova
Modern features of professional orientation are associated with an increase in information asymmetry and fragmentation of competencies. An applicant today should choose not a profession, but a cluster of competencies. That is why it is necessary to develop career guidance information services that allow assessing the input competencies and aptitudes of an individual and comparing them with the competitive situation and the changing demand of the labor market. It is not possible to solve such a problem outside the digital world. The article presents the process of developing a software project of an information service for vocational guidance of applicants of the Siberian Federal University (SFU). The service should support decision-making by applicants, taking into account their personal preferences and meet the requirements of flexibility, representation, validity, reliability, credibility, consistency. In the project, the graphical language UML was used to describe the needs of users. The SADT methodology was used in the design of the architectural model of the information system. The IDEF family of standards was used to model the main processes of the information system. The choice of tools was carried out by taking into account the assigned design tasks and the experience of other universities. For the development of the service, it is necessary to develop the test part, update the requirements for input competencies, taking into account the trends in the development of technologies in the advance mode.
software project
UML diagrams
context diagram
SADT methodology
IDEF standards
competencies
career guidance

Современные условия поступления в вузы предоставляют широкие возможности выбора для абитуриента, однако усложняют процесс принятия решений. Государство, университеты, работодатели, абитуриенты заинтересованы в том, чтобы профессиональный выбор в максимальной степени учитывал склонности и уровень подготовки абитуриента. Проблемными аспектами организации профориентации сегодня являются информационная асимметрия и разрывы в восприятии различными участниками рынка труда требований к компетенциям, поскольку содержание многих профессий изменяется в условиях технологического перехода, и единицей анализа должны быть именно компетенции, а не профессии [1].

Цифровизация, с одной стороны, ускоряет устаревание профессий и предъявляет новые требования к компетенциям, а с другой – позволяет реализовать сетевую логику использования компетенций и предлагает инструменты их оценки. Вот почему в качестве основной содержательной единицы систем профессионального тестирования в ближайшем будущем должна быть принята именно компетенция. Базы для оценки компетенций только формируются, появляются сервисы для верификации творческих компетенций, наиболее сложных в оценке, предлагаются подходы к выявлению тенденций развития технологий и соответствующих им профессиональных навыков, например на основе автоматизированного анализа патентов [2], с учетом конвергенции технологий. Признается рост значения мягких, трансфессиональных навыков [3]. В этих условиях возрастает потребность в гибких, настраиваемых сервисах профориентации, позволяющих дополнять спектр используемых методик тестирования, работая на опережение изменений в запросах рынка труда.

В целом использование цифровых технологий в профориентации воспринимается сегодня как объективная необходимость, позволяет снизить затраты, увязать интересы всех заинтересованных лиц, ускорить прохождение информации, придать работе по профориентации системность, актуализировать мотивы самоопределения абитуриентов. Как отмечают специалисты, пока что «основными в окончательном выборе будущей профессии (до 45%) остаются внешние мотивы» [4, с. 29], а склонности и интересы личности слабо принимаются во внимание. В результате студенты быстро теряют мотивацию к обучению, что снижает качество и процесса, и результата образования.

Цель исследования состоит в разработке проекта информационного сервиса профориентации абитуриентов Сибирского федерального университета с использованием графического языка UML, методологии SADT и стандартов IDEF, позволяющего проводить профессиональную диагностику абитуриентов и поддерживать принятие решений.

Материал и методы исследования

При построении плана исследования был изучен опыт ряда университетов в этой области. Ряд авторов предлагают платформенную организацию сервиса и использование структурной схемы компьютерного тренажера [5], информационные системы поддержки принятия решения для абитуриентов, показаны возможности платформы 1С и языка UML [6]. Собственный профориентационный опыт авторов, полученный в работе со специализированными классами по треку «Технологическое предпринимательство» в течение 6 лет, позволил получить положительные результаты применения методики профориентации «Хочу – Могу – Надо», подтвердить удовлетворенность выбором при использовании ряда методик оценки склонностей личности.

Анализ опыта дал возможность определиться в выборе инструментов. Для точного понимания потребностей конечных пользователей, своевременного обнаружения недостатков проекта использовался графический язык UML (Unified Modeling Language) [7]. Для проектирования архитектурной модели информационной системы применялась методология SADT (Structured Analysis and Design Technique). Она представляет собой структурированный анализ и технику проектирования системы, описывает систему с определенной точки зрения и с определенной целью. Методология содержит набор диаграмм, которые помогают структурировать и дисциплинировать анализ и проектирование системы. Цель указанной модели: провести профессиональную диагностику соискателя. Точка зрения: соискатель (пользователь веб-приложения). Назначение модели – описание этапов построения траектории профессионального развития. Модель должна отвечать на вопросы о последовательности процесса прохождения тестирования, выборке профессий и направлений и прогнозировании среднего балла.

Для моделирования основных процессов и архитектуры проекта информационной системы приложения использовалось семейство стандартов IDEF. Данные методологии, входящие в состав SADT, позволяют структурировать и максимально точно передать модели семантики естественного языка. Такой набор инструкций дает возможность построить модель процессов для понимания работы системы, что необходимо на ранних этапах жизненного цикла системы. Таким способом можно организовать естественный язык и определенным и однозначным образом описывать системы.

Результаты исследования и их обсуждение

Первым делом в разработке программного проекта любого приложения требуется описать акторов системы и функциональность через варианты использования. Результат описания акторов представлен в таблице 1.

Таблица 1

Акторы системы

Актор

Краткое описание

Абитуриент

Выбирает категорию, заносит результаты ЕГЭ, проходит тестирование, просматривает результаты работы сервиса

Администратор

Создает тестирование, вносит изменения в набор вопросов тестов, назначает категории тесту

Таблица 2

Реестр вариантов использования

Код

Основной актор

Наименование

Формулировка

Аб1

Абитуриент

Выбирает категорию

Абитуриенту необходимо выбрать интересующую категорию тестирования на сайте

Аб2

Абитуриент

Проходит тестирование

Абитуриент отвечает на вопросы теста, выбирая нужный ответ из предложенных

Аб3

Абитуриент

Заносит результаты ЕГЭ

Абитуриент вносит свои результаты ЕГЭ в форму на сайте для корректной работы алгоритма подсчета результата

Аб4

Абитуриент

Просматривает результаты работы сервиса

Абитуриент имеет возможность ознакомиться с результатами тестирования

А1

Администратор

Создает тесты

Администратор создает тесты для прохождения абитуриентами, располагает вопросы в нужном порядке

А2

Администратор

Внесение изменений в набор вопросов тестов

Администратор имеет возможность изменять порядок вопросов в тесте, удалять или добавлять вопросы

А3

Администратор

Назначение категории тесту

Администратор присваивает тесту категорию

Акторы напрямую взаимодействуют с вариантами использования. В реестре вариантов использования определены функциональные требования к системе, от которых зависит процесс разработки программного проекта. Результат создания реестра показан в таблице 2.

С помощью диаграммы активности проведена наглядная демонстрация различий текущего процесса записи и прохождения профориентационного тестирования и процесса с использованием информационного сервиса в рамках определенных сценариев. Текущий процесс занимает от 2 до 5 дней, трудозатратен и особенно неудобен для иногородних абитуриентов. Автоматизация позволяет сократить время всего процесса до нескольких минут, не требует дополнительных финансовых затрат и подразумевает бесконечное число попыток.

Диаграмма прецедентов (Use-case diagram) разработана, чтобы проследить, какая из ролей связана с какими прецедентами. В данной системе два актора: пользователь и администратор. Прецеденты для пользователя: выбор категории теста, прохождение тестирований, добавление баллов ЕГЭ, просмотр результатов тестирования. Роль администратора: администрирование системы – создание, изменение и удаление тестов, а также присвоение категории тесту. Роль абитуриента: прохождение тестирования. Данная диаграмма позволяет определить конкретные прецеденты, а также описать отношения их с ролями. На рисунке 1 показана данная диаграмма.

Согласно описанным функциональным и нефункциональным требованиям разработана модель бизнес-процесса «Пройти тестирование». Составлены список функций и список данных с последующим агрегированием (табл. 3). Список данных включает URL-адрес, ответы на вопросы теста, баллы за ЕГЭ, профориентационную методику, структуру теста, минимальные баллы за ЕГЭ, метод математического преобразования, баллы поступивших абитуриентов прошлых лет, данные соискателя; список профессий, список специальностей, величину среднего балла, а также классы «Профессиональная диагностика», «Управление тестами», «Проверка соответствия минимальным требованиям», «Прогнозирование среднего балла», «Мониторинг результатов».

missing image file

Рис. 1. Диаграмма вариантов использования

Таблица 3

Агрегирование функций

Список функций

Агрегирование функций

Зайти на сайт веб-приложения

Войти в систему

Перейти на вкладку «Тесты»

Выбрать категорию теста

Начать выполнение выбранного теста

Отобразить вопрос на странице

Диагностика соискателя

Выбрать ответ

Найти соответствия в БД

Перейти к следующему вопросу

Заполнить форму баллами за ЕГЭ

Ввод баллов за ЕГЭ

Проверить соответствие требованиям

Передать данные на сервер

Сортировка данных по коду направления

Спрогнозировать средний балл

Прогнозирование временного ряда

Оценка точности прогноза

Отфильтровать по типу профессии и предметам ЕГЭ

Формирование рекомендаций

Найти профессии и направления согласно максимальному баллу за ЕГЭ и приоритетному направлению в БД

Добавить результаты на страницу

Присвоить тесту категорию

Анализ вариантов использования показал, что с точки зрения потенциальных рисков и архитектурной значимости существенными являются прецеденты, связанные с деятельностью соискателя.

Контекстная схема – самая верхняя схема в модели IDEF0. Диаграмма A0 показана на рисунке 2.

Разработка производилась в программе Ramus [8].

missing image file

Рис. 2. Диаграмма А0

missing image file

Рис. 3. Декомпозиция диаграммы А0

missing image file

Рис. 4. Диаграмма состояния Теста

missing image file

Рис. 5. Диаграмма классов

На этой диаграмме отражены основной бизнес-процесс системы, общее ее описание и взаимодействие интерфейса с внешними сущностями. Основные задачи контекстной схемы – определить назначение и границы системы, выявить главные управления, входы, выходы и механизмы этой системы. Точка зрения определяет контекст модели и ее масштабы.

На рисунке 3 представлена декомпозиция диаграммы A0.

Декомпозиция диаграммы А0 – процесс разделения основной модели. Создание данной диаграммы позволит детализировать объект моделирования. Данная контекстная диаграмма содержит блоки, изображающие функции моделируемой системы, и дуги, связывающие блоки вместе и отображающие взаимодействие и взаимосвязи между ними.

Для детального рассмотрения возможностей теста и его переходов описана диаграмма состояния. На рисунке 4 отражен жизненный цикл объекта «Тест».

Для создания модели веб-приложения описана диаграмма классов. Данная диаграмма является ключевым элементом, так как информация с диаграммы классов содержится в исходном коде. Результат разработки представлен на рисунке 5.

На диаграмме классов отражены набор классов, а также их связи. С ее помощью смоделирована система и графически представлена статическая структура БД приложения.

Заключение

В статье рассмотрен процесс разработки программного проекта. Определены акторы системы информационного сервиса профориентации абитуриентов СФУ и ее функциональность через варианты использования. Описана основная архитектурная модель информационной системы, произведена декомпозиция процессов основной модели, взаимодействия объектов друг с другом и в рамках определенных сценариев использования системы. Программный проект соответствует требованиям, отмеченным в [9]: репрезентативности, надежности, согласованности, достоверности, внешней и внутренней валидности, а также гибкости. Дальнейшее развитие сервиса возможно в направлении интеграции в цифровую платформу, позволяющую как выполнять профориентационную функцию, так и выстраивать образовательную траекторию обучающихся, управлять талантами, учитывая запрос компетенций в масштабах региона [10]. Подобные решения уже внедряются. Например, в Нижегородском государственном университете им. Н.И. Лобачевского разработана цифровая платформа «Траектория» с использованием «систем искусственного интеллекта, машинного обучения и технологий работы с большими данными» [11, с. 447]. Данная платформа может рассматриваться как бенч-проект для дальнейшего развития сервиса.