АВТОМАТИЗИРОВАННЫЙ ОБУЧАЮЩИЙ КОМПЛЕКС "РЕПЕТИТОР-1"

Известен учебный комплекс (RU 2343555, G09B 7/02, 10.01.2009), содержащий блок оценки, подключенный одними выводами к блоку индикации, другими - к сменному модулю, а третьими - к персональной ЭВМ, блок оценки выполнен в виде последовательно включенных функционального генератора и осциллографа, а также источника вторичного электропитания, его первые, вторые и третьи силовые выходы подключены к одноименным входам функционального генератора, осциллографа и сменного модуля соответственно, а информационный выход соединен с первым входом блока индикации, его второй вход подключен к информационному выходу сменного модуля, информационный вход которого подключен к одноименному выходу функционального генератора, измерительные выводы осциллографа подключены к одноименным входам сменного модуля, при этом персональная ЭВМ содержит блок системный, параллельно подключенный через двунаправленные интерфейсные шины к периферийным устройствам ввода и вывода, функциональному генератору блока оценки и внешним интерфейсным шинам соответственно.
Недостатком комплекса является узкая специализация использования, только при изучении электротехнических дисциплин.
Наиболее близким аналогом является компьютерная демонстрационная обучающая система (RU 2251745 С2, 7 G06N 1/00, G09B 5/14, 05.10.2005), содержащая рабочее место преподавателя с последовательно включенными блоком коммутации и управления и персональным компьютером, рабочие места обучающихся с индивидуальными блоками коммутации и управления, взаимосвязанными локальной вычислительной сетью (ЛВС) с блоком коммутации и управления рабочего места преподавателя, а также монитор с большим экраном, отличающаяся тем, что между выходом персонального компьютера и входом монитора включен видеомагнитофон, при этом все блоки коммутации и управления выполнены с возможностью формирования и выдачи команд управления в ЛВС в последовательном коде, блок коммутации и управления рабочего места преподавателя, подключенный к персональному компьютеру через LPT-порт, - с возможностью выдачи команд управления видеомагнитофоном, а монитор - с возможностью копирования экрана персонального компьютера рабочего места преподавателя, за исключением органов управления системой, которые видны и доступны только преподавателю, т.е. отображения на экране монитора только полезной информации, при этом система снабжена программной поддержкой, состоящей из экранного интерфейса, предназначенного для показа преподавателем слайдов, демонстрации аудио- и видеозаписей с лазерного диска, управления видеомагнитофоном, запуска учебных и стандартных программ, управления рабочими местами обучающихся, универсального программатора уроков и программы управления рабочими местами при работе с фирменными программами.
Недостаток системы заключается в отсутствии возможности изучения реальных технических образцов основанных на различных физических принципах их обнаружения.
Технический результат заключается в расширении функциональных возможностей за счет изучения реальных технических образцов основанных на различных физических принципах их обнаружения.
Технический результат достигается тем, что в автоматизированный обучающий комплекс «Репетитор-1», содержащий рабочее место преподавателя, рабочие места обучающихся, взаимосвязанные локальной вычислительной сетью (ЛВС), дополнительно введены сервер, рабочее место боевого информационного поста (БИП), которые взаимосвязаны между собой ЛВС, рабочее место преподавателя содержит персональный компьютер, два монитора типа LCD, принтер, сканер, мультимедийный проектор с экраном, экран которого висит на стене за рабочим местом оператора преподавателя, DVD проигрыватель и акустическую систему, рабочее место оператора БИП содержит персональный компьютер, два монитора типа LCD, принтер, сканер, мультимедийный проектор с экраном, экран которого висит на стене за рабочим местом оператора БИП и акустическую систему, каждое рабочее место обучающихся содержит персональный компьютер, при этом комплекс снабжен программной поддержкой, состоящей из экранного интерфейса, предназначенного для демонстрации преподавателем аудио- и видеозаписей с лазерного диска, запуска учебных и стандартных программ, управления рабочими местами обучающихся, а также обеспечивающих имитацию реальных объектов, создавая возможность изучения физических принципов и технических возможностей средств без использования реальных, причем каждый персональный компьютер снабжен клавиатурой, манипулятором "мышь".
Введение указанных дополнительных элементов и последовательности их объединения позволяет обеспечить расширение функциональных возможностей за счет изучения реальных технических образцов основанных на различных физических принципах их обнаружения.
На фиг.1 представлена функциональная схема комплекса.
На фиг.2 представлена функциональная схема рабочего места преподавателя.
На фиг.3 представлена функциональная схема рабочего места оператора БИП.
Комплекс содержит (фиг.1) рабочее место преподавателя 1, рабочее место оператора БИП 2 рабочие места обучающихся 3.1…3.N, где N - выбирается для каждого конкретного исполнения комплекса, сервер 4 и ЛВС 5.
Рабочее место преподавателя (фиг.2) содержит персональный компьютер 6, два монитора типа LCD 7.1…7.2, принтер 8, сканер 9, мультимедийный проектор с экраном 10, DVD проигрыватель 11 и акустическую систему 12.
Рабочее место оператора БИП (фиг.3) содержит персональный компьютер 13, два монитора типа LCD 14.1…14.2, принтер 15, сканер 16, мультимедийный проектор с экраном 17, и акустическую систему 18.
Автоматизированный обучающий комплекс «Репетитор-1», содержит рабочее место преподавателя 1, рабочее место оператора БИП 2, рабочие места обучающихся 3.1…3.N, сервер 4, которые взаимосвязаны между собой ЛВС 5, рабочее место преподавателя 1 содержит персональный компьютер 6, два монитора типа LCD 7.1…7.2, принтер 8, сканер 9, мультимедийный проектор с экраном 10, экран которого висит на стене за рабочим местом преподавателя 1, DVD проигрыватель 11 и акустическую 12 систему, рабочее место оператора БИП 2, содержит персональный компьютер 13, два монитора типа LCD 14.1…14.2, принтер 15, сканер 16, мультимедийный проектор с экраном 17, экран которого висит на стене за рабочим местом оператора БИП 2, и акустическую систему 18, каждое рабочее место обучающихся содержит персональный компьютер, при этом комплекс снабжен программной поддержкой, состоящей из экранного интерфейса, предназначенного для демонстрации преподавателем аудио- и видеозаписей с лазерного диска, запуска учебных и стандартных программ, управления рабочими местами обучающихся, а также обеспечивающих имитацию реальных объектов, создавая возможность изучения физических принципов и технических возможностей средств без использования реальных, причем каждый персональный компьютер снабжен клавиатурой, манипулятором "мышь".
Современная компьютерная техника позволяет смоделировать любые процессы и визуально отобразить их, что значительно способствует усвоению, материала. В любой момент преподаватель имеет возможность прервать работу системы для каких-либо дополнений и пояснений, а затем продолжить изучение темы. В процессе объяснения материала или контроля знаний преподаватель или обучающийся со своего рабочего места 1 может выбирать и выводить на экраны мониторов любую текстовую и графическую информацию. В каждом конкретном случае, как преподаватель, так и обучающийся имеют возможность накладывать любые заранее созданные изображения, перемещать их по учебному материалу или фиксировать на нем.
Работа комплекса не нарушает общепринятую форму проведения занятий, т.е. вся аудитория работает на одну общую задачу по данной теме и активно участвуют в работе. Тем самым имеет место использование компьютерной технологии не только для тестирования знаний, но и непосредственно для их получения.
Преподаватель на персональном компьютере 6 формирует и ведет базу данных по проводимым занятиям, проводит подготовку учебного материала, проведения различных типов занятий (лекция, практическое занятие, лабораторная работа, самоподготовка), управляет ходом занятия и режимами функционирования рабочих мест обучающихся 3.1…3.N, организует обмен информацией с сервером 4, а также организацией и управлением обменом с комплексом. При этом на первом мониторе 7.1 отображается информация в том виде в котором ее видят обучаемые, а на втором мониторе 7.2 отображается служебная информация преподавателя, не предназначенная для обучаемых.
Оператор БИП с своего рабочего места 2 на персональном компьютере 13 обеспечивает прием и совместную обработку формализованной информации, поступающей с рабочих мест обучаемых 3.1…3.N. Результаты обработки отображаются на экранах с помощью мультимедийного проектора с экраном 10 или 17, в зависимости от решаемой задачи.
В процессе проведения занятий при необходимости на принтере рабочего места преподавателя 1 или рабочего места оператора БИП 2, в зависимости от решаемой задачи, создаются документы, поддерживающие учебный процесс.
При отработке задач применения средств (объяснение и показ), а также при объяснении наиболее сложных вопросов в процессе лекционных и практических занятий для показа материалов всей аудитории в целом мультимедийный проектор 10 рабочего места преподавателя 1, а для показа материалов всей аудитории в целом, в частности сложных объектов, общей тактической обстановки и результатов решения обучаемыми задач по сопровождению целей используется мультимедийный проектор с экраном 17 рабочего места оператора БИП 2
Для организации и поддержания ЛВС класса-тренажера, хранение необходимых для учебного процесса объемов информации в тренажере используется сервер 4.
Действия обучаемого заключаются в работе на моделях различных технических средств наблюдения, которые представлены в виде компьютерных моделей реальных средств. Задачей обучаемого является получение навыков работы с реальными техническими средствами наблюдения в процессе решения задач обнаружения и сопровождения целей.
Решения учебных задач обучаемыми, в том числе с помощью моделей средств осуществляется на компьютерах 8 рабочих мест обучающихся 2.1…2.N.
Преподаватель оценивает качество работы обучаемого на моделях технических средств наблюдения путем подключения к экрану обучаемого и путем анализа формализованной информации на экране рабочего места оператора БИП 2. При необходимости демонстрационный материал дополняется учебными программами. Весь собранный учебный материал записывается на сервер 4 в соответствующий каталог. Видеоматериал может быть записанным и на видеокассету (формат VHS или SVHS). Таким образом, у преподавателя отпадает необходимость носить с собой на занятия массу литературы, появляется возможность при изучении материала визуально на экране мониторов или DVD проигрывателе и акустической системе продемонстрировать все, что он хочет показать, в том числе и демонстрировать учебные фильмы.
Для демонстрации оказывается пригодным любой материал - книги, иллюстрации, фотографии, слайды, видеокассеты и т.п., причем размер источника информации не имеет значения. Весь собранный учебный материал может использоваться либо независимо, либо может быть жестко засинхронизирован с аудиоматериалом. Это позволяет создавать свой учебный материал как видеофильм или программу, но с возможностью активной работы с ним в процессе объяснения или тестирования знаний.
Объединение всех рабочих мест обучающихся 3.1…3.N в ЛВС 5 со своим протоколом обмена и программно управляемым портом позволяет преподавателю с рабочего места 1 через экранный интерфейс активно контактировать с рабочими местами обучающихся 3.1…3.N.
Преподаватель в данном комплексе:
- задает для обучаемого модель сигнально-помеховой обстановки,
- определяет для каждого обучаемого модель технического средства наблюдения и участок зоны ответственности на электронной карте,
- осуществляет текущий контроль за действиями обучаемых по управлению техническими средствами наблюдения.
При проведении занятий преподаватель задает обучаемым участок местности на карте и определяет РЛС, которой обучаемый будет управлять. Задает движение целей на общей для всего класса карте (она как правило больше зоны ответственности отдельного обучаемого. Обучаемые путем управления своими средствами пытаются обнаружить цели на фоне помех. При удачном решении задачи обнаружения обучаемый инициирует процедуру автоматического сопровождения целей. И тогда на экран 17 рабочего места оператора БИП 2 начинают поступать формуляры сопровождаемых целей (от каждого обучаемого). Тем самым на экране 17 рабочего места оператора БИП 2 (и на проекторе) видна обстановка в районе, по результатам решения задач каждым обучаемым.
Программное обеспечение предназначено для решения учебных задач и отработки, навыков работы с использованием информационных и виртуальных моделей и функционирования всего комплекса.
Таким образом, предложенный комплекс является универсальным средством ТСО и обеспечивает возможность расширения функциональных возможностей за счет изучения реальных технических образцов основанных на различных физических принципах их обнаружения.