Автоматизированная обучающая система по дисцисплине «Экспертиза и диагностика систем сервиса»

УДК 368.3.068

Сидорова Е.А., Юрков Н.К.

АВТОМАТИЗИРОВАННАЯ ОБУЧАЮЩАЯ СИСТЕМА ПО ДИСЦИСПЛИНЕ «ЭКСПЕРТИЗА И ДИАГНОСТИКА СИСТЕМ СЕРВИСА»

Аннотация: В данной статье рассмотрена разработка

автоматизированной обучающей системы (АОС). Предложена программная реализация разработанной АОС по дисциплине «Экспертиза и диагностика систем сервиса».

Sidorova E.A.,Yurkov N.K.

AUTOMATED TRAINING SYSTEM FOR DISCIPLINE "EXAMINATION AND DIAGNOSTICS OF THE SYSTEMS OF SERVICE"

Abstract: In given article is considered development automated training systems (ATS). It Is Offered programme realization designed ATS on discipline "Expert operation and diagnostics of the systems of the service".

В настоящее время широкое распространение получает внедрение в процесс обучения автоматизированных обучающих систем (АОС), которые позволяют организовать процесс обучения дистанционно, осуществить индивидуальный подход к студенту с учетом его индивидуальных способностей и знаний, обеспечить независимость от аудиторного времени и т.д. Данная АОС имеет плюсы в обучении. Система содержит необходимый теоретический курс по данной дисциплине, возможность выполнения лабораторного практикума с помощью ЭВМ, автоматическое формирование отчета для сдачи лабораторной работы.

Обучение с помощью ЭВМ — новая область общественной практики, включающая комплексную автоматизацию обучающего и учебного труда, управленческого труда в сфере образования.

Автоматизированное обучение выступает вместе с тем как одна из областей происходящей автоматизации умственного труда (научные

исследования, техническое проектирование, организационное управление и др.), освобождающей человека от рутинных, монотонных операций и расширяющей его творческие возможности. Последнее пятилетие

характеризуется во всех развитых странах интенсивным внедрением компьютерной обучающей техники на всех ступенях среднего и высшего образования. Создаются автоматизированные системы, облегчающие труд преподавателя по разработке содержания учебных курсов, по совершенствованию стратегии обучения. Появление ЭВМ работающих в режиме диалога, и использование диалоговых учебных программ открыло возможность более активных форм взаимодействия обучаемого с машиной, автоматизируя не только предъявление заданий и контроль результатов действий учащихся, но и управление всеми звеньями процесса усвоения. Вместе с тем этот процесс сопровождается многообразными противоречиями, преодоление которых требует перехода к более высокому уровню осознания и использования психологических закономерностей человеческого обучения, формирования личности и ее сознания.

На сегодняшний день дистанционное обучение стало весьма популярной формой получения образования.

Система Дистанционного Обучения (СДО) - способ организации обучения, при котором учебный процесс протекает, в основном, без непосредственного «контакта» ученика с преподавателем. Такие способы организации учебного процесса существовали задолго до появления вычислительной техники.

Современные технологии позволяют организовывать дистанционное обучение на основе Автоматизированных Обучающих Систем (систем управления обучением) и(или) Автоматизированных Обучающих Курсов.

Автоматизированные Обучающие Системы (АОС) представляют собой программно-технические комплексы, включающие в себя

методическую, учебную и организационную поддержку процесса обучения, проводимого на базе информационных технологий.

В общем случае, в рамках автоматизированных обучающих систем могут решаться следующие задачи:

• задачи, связанные с регистрацией и статистическим анализом показателей усвоения учебного материала: определение времени решения задач, определение общего числа ошибок и т.д. К этой же группе относятся и задачи управления учебной деятельностью;

• задачи, связанные с проверкой уровня знаний, умений и навыков учащихся до и после обучения, их индивидуальных способностей и мотиваций;

• задачи АОС, связанные с подготовкой и предъявлением учебного материала, адаптацией материала по уровням сложности, подготовкой динамических иллюстраций, контрольных заданий, лабораторных работ, самостоятельных работ учащихся;

• задачи администрирования системы, доставки учебного материала на рабочие станции и задачи обратной связи с обучаемым.

При разработке и использовании АОС на базе ЭВМ возникает необходимость разного рода оценок: отношений к проектам автоматизации обучения, эффективности обучения с помощью машин по сравнению с традиционным; принципов конструирования банков данных для АОС; принципов организации диалога; новых возможностей деятельности учителя в системе опосредствованных ЭВМ взаимодействий со студентами, принципов организации коллективной работы разработчиков АОС и программистов и пользователей АОС. В решение всех этих задач должна внести вклад и психологическая наука.

Нами был разработан лабораторный практикум по курсу «Экспертиза и диагностика систем сервиса». Целью преподавания дисциплины является формирование основных теоретических знаний и практических навыков, умений для принятия научно обоснованных решений профессиональной деятельности будущих специалистов сервиса по организации и проведении

экспертизы и технической диагностики электронных систем безопасности (ЭСБ) информации, личности и имущества.

Внешний вид программно лабораторного практикума представлен на рисунке 1 и состоит из 4 модулей. В правой части программно лабораторного практикума расположены кнопки с номерами лабораторных работ. Нажатие на каждую из них приведёт к запуску соответствующей подпрограммы.

Щ Лабораторный практикум по курсу ЭиДСС f^~|pg ||5<]

Экспертиза и диагностика систем сервиса

ГОУ ВІТО "РГУИТП" Кафедра "Технический сервис"

Рисунок 1 - Внешний вид программно лабораторного практикума

Лабораторная работа № 1 «Организация и проведение иагностического эксперимента по определению неизвестного логического элемента», представлена на рисунке 2.

Экспертиза и диагностика систем сервиса

ГОУ ВПО "РГУИТП" Кафедра "Технический сервис"

Рисунок 2- Лабораторная работа №1.

Целью данной лабораторной работы является изучение методики составления диагностического теста логического элемента.

Порядок выполнения работы:

1. Ознакомление с теоретической частью лабораторной работы.

2. Составление полной диагностической последовательности

элемента Х.

3. Составление краткой диагностической последовательности

элемента Х.

4. Определение принадлежности логического элемента Х.

5. Сравнение полной и краткой диагностических

последовательностей. Сделать вывод.

6. Оформить отчет о проделанной работе.

Лабораторная работа №2 «Разработка контрольного теста логического устройства», представлена на рисунке 3.

Ф Лабораторный практикум по курсу ЭиДСС

Экспертиза и диагностика систем сервиса

ГОУ ВПО "РГУИТП" Кафедра "Технический сервис"

Лабораторная работа N«2

РАЗРАБОТКА КОНТРОЛЬНОГО ТЕСТА ЛОГИЧЕСКОГО УСТРОЙСТВА

Цель работы. Изучение методики составления контролирующего теста логического устройства Программа работы

1. Ознакомиться с основными терминами и определениями технической диагностики (.ГОСТ 2091 1 - 89.).

2 Ознакомиться с “таблицами истинности” логических элементов “И”, “ИЛИ”.

3 Составить таблицу истинности логического устройства

4. Составить контролирующий тест логического устройства.

5.. Оформить отчет о проделанной работе:

Общие сведения

1 Техническая диагностика

Объект диагностирования (ОД) - обьект, состояние которого определяется.

Диагностирование представляет собой процесс исследования ОД Характерными примерами результатов диагностирования состояния технического объекта являются заключения вида1 ОД исправен, неисправен, в объекте имеется такая-то неисправность

В стандартах исправное, неисправное, работоспособное и неработоспособное технические состояния определяются следующим образом.

Исправное состояние — состояние объекта, при котором он соответствует всем требованиям нормативно-технической и конструкторской документации Неисправное состояние - состояние объекта, при котором он не соответствует котя бы одному из требований нормативно-технической и (или) конструкторской документации.

Работоспособное состояние — состояние объекта, при котором значения всех параметров, характеризующих способность выполнять заданные функции, соответствуют требованиям нормативно-технической и (или) конструкторской документации

Неработоспособное состояние - состояние объекта при котором значение хотя бы одного параметра характеризующего способность выполнять заданные функции, не соответствует требованиям нормативно-технической и (или) конструкторской документации.

Тестом называют последовательность сигналов, подаваемую на входы ОД в процессе диагностирования.

Контролирующий тест - для эталонного автомата А0, относительно заданной области неисправности б, называется конечное множество входных для любог

о автомата А

з области неисправ

,, найдет

юследовательностъ а, принадлежащая

последовательностей т КТ такая, что реакции А и Aq на последовательность а различны

Если на всех входных последовательностях контролирующего теста реакции системы совпадают с реакциями эталона, то мы считаем, что данная система работает правильно, если нет, то возникает задача определения какая именно неисправность произошла в системе, то есть каким автоматом из области неисправности описывается поведение проверяемой системы Для этой цели используют диагностические тесты (ДТ), которые обычно намного длиннее, чем КТ

Диагностирующий тест - относительно заданной области неисправности £ можно определить как конечное множество входных последовательностей такое, что любые два неэквивалентных автомата из области неисправности реагируют на последовательности диагностического теста по-разному

При проведении диагностирования желательно иметь тесты как можно меньшей длины. Это сокращает время диагностирования и объем необходимого информационного обеспечения поэтому задача построения теста одна из главных и наиболее сложных в технической диагностике Процесс вычисления тестов в общем случае состоит из следующих этапов

:Сигнал на входе {• логический “I С логический

а

II Ь

II с

d

Ср таблиц, истинности ,стройства итестов,ю

С — 1

Рисунок 3- Лабораторная работа №2.

Суть данной работы изучение методики составления контролирующего теста логического устройства.

Порядок выполнения работы:

1. Ознакомление с теоретической частью лабораторной работы.

2. Составление таблицы истинности логического устройства.

3. Определение списка возможных неисправностей.

4. Составление тестовой последовательности для выявления каждой неисправности.

5. Разработка контролирующего тест логического устройства.

6. Проведение моделирования работы схемы с помощью контролирующего теста.

7. Определение работоспособности или нет логического устройства.

8. Сравнение таблицы истинности устройства и контролирующего теста, сделать вывод.

9. Оформление отчета о проделанной работе.

Лабораторная работа №3 «Исследование возможностей метода

активации одномерного пути для диагностики логических схем» представлена на рисунке 4.

Рисунок 4- Лабораторная работа №3

Цель работы основана на изучении процедуры формирования тестового воздействия для проверки некоторой неисправности логического устройства на основе метода активации одномерного пути.

Порядок выполнения работы:

1. Ознакомление с теоретической частью лабораторной работы.

2. Определение условия, при котором заданная неисправность проявляется в месте ее возникновения.

3. Выбрать последовательность элементов (путь), через которые неисправность будет транспортироваться до контролируемого выхода.

4. Определение условия активности выбранного пути. При этом для каждого элемента пути задайте входные сигналы таким образом, чтобы его выход зависел от выходного сигнала предыдущего элемента пути.

5. Определение комбинации значений входных сигналов схемы, при которых неисправность проявляется в месте ее возникновения и транспортируется на контролируемый выход схемы.

6. Сделать вывод о проделанной работе (достоинства и недостатки метода активации одномерного пути).

7. Оформить отчет о проделанной работе.

Лабораторная работа №4 «Организация и проведение экспертизы качества ЭЛТ монитора» представлена на рисунке 5 .

Данная работа основана на исследовании метода эвристической самооценки компетентности эксперта.

Порядок выполнения работы:

1. Ознакомление с теоретической частью лабораторной работы.

2. Заполнение анкеты самооценки.

3. Вычисление максимально возможного Ксам. э.

4. Вычисление своего Ксам. э.

5. Сделать вывод о проделанной работе (достоинства и недостатки метода эвристической самооценки компетентности эксперта).

6. Оформление отчета о проделанной работе.

7"' Forml Г—ПГ^ПГ^І

Экспертиза и диагностика систем сервиса

ГОУВПО "РГУИТП" Кафедра "Технический сервис11

Л аб ор аторная р аб ота №4 1

ИССЛЕДОВАНИЕ МЕТОДОВ ОЦЕНКИ КАЧЕСТВА ЭКСПЕРТОВ

Цепь работы: Исследование метода эвристической самооценки компетентности эксперта.

Программа работы:

1. Ознакомится с теорией метода эвристической самооценки компетентности эксперта..

2. Заполнить анкету самооценки эксперта.

3. Определить личный коэффициент самооценки

4. Оформить отчет о проделанной работе

Общие сведения:

Методы оценки качества экспертов подразделяются на пять групп:

• эвристические;

• статистические;

• тестовые;

• документальные;

• комбинированные.

Каждая из указанный групп делится на виды (частные оценки) и методы их получения.

Эвристические оценки— оценки, назначаемые человеком и основанные на предположении правильности отражения качества эксперта через оценку окружающих или самооценку.

Различают следующие виды эвристических оценок: самооценка, оценка аргументированности и знакомства с объектом экспертизы, взаимооценка, оценка рабочей группы.

Самооценка — вид и метод эвристической оценки компетентности самим экспертом. Установлено, что достоверность усредненной экспертной оценки тем выше, чем больше среднее значение самооценки членов группы. В то же время v.i| < !. i“i - —чіі 2-І

АНКЕТА САМООЦЕНКИ

Источники информации Регулярность чтения

Читаю часто и регулярно Читаю часто,но нерегулярно Читаю редко Не ‘

Отечественная литература по вопросам производства и потребления оцениваемой продукции

Зарубежная литература по вопросам производства и потребления оцениваемой продукции

Патентная информация

. <Т) мп р,ары мд а

ш

Максимальный Ксам. э. Ваш Ксам. э.

'Сохранить отчет.J

Сделайте вывод о достоинствах и недостатках рассмотренного метода

f ; 20:03

Рисунок 5- Лабораторная работа №4

Таким образом, нами разработана Автоматизированная Обучающая Система по дисциплине «Экспертиза и диагностика систем сервиса», обеспечивающая формирование у студентов навыков по проведению диагностики технического состояния объектов. Данная АОС успешно внедрена в Государственном Общеобразовательном Учреждении Высшего Профессионального Образования Пензенском Г осударственном Университете на кафедре «Конструирование и производство радиоаппаратуры», а так же практикуется в Государственном Общеобразовательном Учреждении Высшего Профессионального Образования Российского Государственного Университета Инновационных Технологий и Предпринимательства на кафедре “Технический сервис”.

Библиографический список

1. Новиков Д.А. Прикладные модели информационного управления /Новиков Д. А., Чхартишвили А. Г. /. - М.: ИПУ РАН, 2004. - 130 с.

2. Юрков Н.К. Машинный интеллект и обучение человека: монография / Н.К. Юрков. - Пенза: ИИЦ ПензГУ, 2008г. - 226с.

3. Юрков Н.К. Интеллектуальный компьютерные обучающие системы: монография / Н.К. Юрков. - Пенза: ИИЦ ПензГУ, 2010г. - 304с.

4. Затылкин А. В. Методология формирования профессиональных навыков в ИКОС с внешним объектом изучения / В. Б. Алмаметов, А. В. Затылкин, С. В. Щербакова // Известия высших учебных заведений. Поволжский регион. Технические науки. - 2009. № 1 (9). - С. 48-54.

5. Затылкин А. В. Синтез системы управления интеллектуальной компьютерной обучающей системой / Затылкин А.В., Кемалов Б.К., Юрков Н.К. // Новые промышленные технологии. - 2011. № 2. - С. 24-29.

СВЕДЕНИЯ ОБ АВТОРАХ

Сидорова Елена Александровна студент группы 06ЕК1М ПГУ 440026, г. Пенза, ул. Красная, 40, каф. КиПРА, тел. (8-8412) 368-212, email :s1988e29@mail.ru.

Юрков Николай Кондратьевич д.т.н., профессор, зав. кафедрой КиПРА ПГУ 440026, г. Пенза, ул. Красная, 40, каф. КиПРА, тел. (8-8412) 368212, e-mail: yurkov nk@mail.ru.

Sidorova Elena Aleksandrovna the student of group 06ЕК1М department of Penza State University 440026, Penza, Krasnaya street , 40, tel. (8-8412) 368212, e-mail:s1988e29@mail.ru.

Yurkov Nikolay Kondratievich d.t.n., professor, director of KIPRA department of Penza State University 440026, Penza, Krasnaya street , 40, tel. (88412) 368-212, e-mail: yurkov_nk@mail.ru.