АВТОМАТИЗИРОВАННЫЙ КЛАСС ДЛЯ КОНТРОЛЯ ЗНАНИЙ ОБУЧАЕМЫХ

Полезная модель относится к автоматизации и вычислительной технике, в частности, к техническим средствам обучения, предназначенным для проверки знаний, например, лиц, сдающих экзамены в ГИБДД.
Известен автоматизированный класс по полезной модели РФ №4402, содержащий n пультов обучаемых, пульт преподавателя и коммутатор пультов, причем каждый из пультов обучаемых содержит блок сравнения, счетчик правильных и неправильных ответов, блок индикации и блок задания времени ответа, а пульт преподавателя содержит блок кодирования вопросов и ответов и блок регистрации оценок, пульт преподавателя выполнен в виде персонального компьютера с блоком подключения к коммутатору пультов, выполненному в виде компьютерной сети (1).
Наиболее близким техническим решением по конструктивному исполнению и функциональному назначению является автоматизированный класс для контроля знаний обучаемых, включающий в себя n пультов обучаемых, пульт преподавателя, где несколько пультов обучаемых подключены через один коммутатор и один микропроцессорный блок к компьютерной сети (2).
Однако, как аналог, так и прототип недостаточно универсальны и эффективны в учебном процессе.
Задача настоящей полезной модели - разработка автоматизированного класса с различными вариантами реализации терминалов обучаемых, расширенными возможностями самостоятельной работы обучаемых, поддержкой мобильных устройств для упрощения обработки результатов экзаменов, проводимых вне стационарной базы.
Технический результат - расширение функциональности класса за счет возможности выбора терминальных устройств, позволяющих его использование в различных, в т.ч. достаточно тяжелых, условиях эксплуатации.
Для этого предложен автоматизированный класс для контроля знаний обучаемых, включающий в себя n пультов обучаемых, пульт преподавателя, характеризующийся тем, что пульт обучаемого выполнен в виде терминала обучаемого (ТО), состоящего из интерфейсных блоков ввода и вывода информации, пульт преподавателя выполнен в виде автоматизированного рабочего места преподавателя/экзаменатора (АРМП), состоящего из коммуникационного блока, блока базы данных экзаменационных вопросов, модуля управления классом, модуля регистрации результатов экзамена, блока архивной базы данных, модуля импорта/экспорта данных, автоматизированный класс имеет контроллер
терминалов (КТ), содержащий блок управления (БУ) для каждого из подключенных терминалов и коммуникационный блок (КБ), причем блок управления содержит декодер входных сигналов, модуль индикации, модуль контроля ограничений и модуль контроля ответов, автоматизированный класс имеет сетевой коммутатор (СК), служащий для обмена информацией между контроллерами терминалов и АРМП.
Автоматизированный класс характеризуется тем, что он содержит мобильный терминал преподавателя/экзаменатора (МТП), состоящий из блока базы обучаемых, модуля учета результатов и коммуникационного блока, служащего для обмена данными с АРМП.
Автоматизированный класс характеризуется тем, что блок ввода информации может быть выполнен в виде обычной клавиатуры и/или манипулятора «мышь», либо в виде специализированной клавиатуры.
Автоматизированный класс характеризуется также тем, что блок ввода информации может быть выполнен в виде сенсорной панели, встроенной в сенсорный монитор, интегрирующий блок ввода и вывода информации.
Полезная модель иллюстрируется на фиг.1 - схеме автоматизированного класса, позволяющего организовать m×n рабочих мест обучаемых, и фиг.2 - схеме взаимодействия терминала обучаемого и контроллера терминалов.
Основные компоненты, изображенные на представленных схемах.
ТО - терминал обучаемого.
КТ - контроллер терминалов
СК - сетевой коммутатор
АРМП - автоматизированное рабочее место преподавателя/экзаменатора.
МТП - мобильный терминал преподавателя/экзаменатора
Состав компонентов
АРМП
Конструктивное исполнение: персональный компьютер со специализированным программным обеспечением, оснащенный принтером и необходимыми интерфейсами ввода/вывода (клавиатура, мышь, монитор, сетевой адаптер). Возможно оснащение проектором для общего разбора ошибок.
Состав АРМП.
1) Коммуникационный блок [1] - посылает команды контроллерам терминалов, принимает сообщения от контроллеров
2) База данных экзаменационных вопросов [2] - содержит информацию о вопросах, вариантах ответов, правильных ответах, комментариях к вопросам, и т.п.
3) Модуль управления классом [3] - позволяет управлять терминалами (инициировать начало и окончание экзамена, назначать экзаменационные билеты, задавать параметры экзаменационного процесса).
4) Модуль регистрации результатов [4] - регистрирует результаты экзамена и сохраняет их в архивной базе данных, а также формирует необходимые отчеты.
5) Архивная база данных [5] - содержит информацию о прошлых экзаменационных сеансах
6) Модуль импорта/экспорта [6] - позволяет загружать данные об обучающихся из внешних источников (баз данных), а также выгружать информацию об экзаменационных сеансах во внешние источники. Также обеспечивает загрузку/выгрузку информации с мобильного терминала.
Мобильный терминал преподавателя/экзаменатора [МТП]
Состав:
1) База обучаемых (хранит временный список обучаемых для текущего сеанса работы)
2) Модуль учета результатов (позволяет вводить и сохранять информацию о прохождении экзамена)
3) Коммуникационный блок (отвечает за передачу данных между АРМП и МТП).
Конструктивное исполнение: портативный компьютер (ноутбук) или карманный компьютер (КПК) с программным обеспечением.
Терминал обучаемого [ТО] состоит из интерфейсных блоков ввода и вывода информации.
Блок вывода [7] - монитор.
Блок ввода [8] (варианты)
1) Обычная клавиатура
2) «Мышь»
3) Специализированная клавиатура
4) Сенсорная панель (в этом случае блоки ввода и вывода реализованы в едином устройстве - сенсорном мониторе)
Контроллер терминалов [КТ] содержит блок управления [БУ] (для каждого из подключенных терминалов) и коммуникационный блок [КБ].
Блок управления (для каждого из подключенных терминалов)
1) Декодер входных сигналов (от терминала) [9]
2) Модуль индикации [10]
3) Модуль контроля ограничений [11] (контролирует ограничения экзаменационного процесса: время, допустимый лимит ошибок; генерирует управляющие команды в случае превышения лимитов).
4) Модуль контроля ответов [12] (фиксирует ответы пользователя, сравнивает их с правильными ответами, содержит счетчики ответов и ошибок).
Коммуникационный блок принимает команды от АРМП и отсылает на АРМП информацию о процессе/результатах сдачи экзамена.
Конструктивное исполнение КТ: персональный компьютер со специализированным программным обеспечением, оснащенный принтером и необходимыми интерфейсами ввода/вывода для поддержки связи с сетевым коммутатором (сетевой адаптер) и подключения заданного количества терминалов обучаемых.
Сетевой коммутатор [СК] обеспечивает обмен информации между контроллерами терминалов и АРМП. Конструктивное исполнение: локальная компьютерная сеть.
Работает автоматизированный класс следующим образом (на примере подготовки/проведения квалификационных экзаменов на получения права на управление транспортными средствами).
Преподаватель на АРМП вводит персональную информацию для каждого из обучаемых (вручную либо путем импорта из какой-либо внешней базы данных) и закрепляет за ними определенные терминалы. Затем преподаватель, используя базу данных экзаменационных вопросов, формирует индивидуальные экзаменационные билеты для каждого терминала. Также преподаватель может настроить параметры экзаменационного процесса, например, ограничение времени экзамена, допустимое количество ошибок, и др. индивидуально для каждого терминала. Затем преподаватель инициирует команду начала теоретического экзамена, которая через блок управления классом, коммуникационный блок АРМП и сетевой коммутатор отсылается на терминалы.
Модуль индикации терминала отображает через блок вывода информацию о начале экзамена, ограничениях и правилах управления терминалом. Затем начинается собственно процесс сдачи экзамена, во время которого модуль индикации формирует изображения вопросов, вариантов ответов, комментариях к вопросу, оставшегося времени и др. и посылает эту информацию на блок вывода. Блок ввода передает информацию о выборе пользователя на декодер входных сигналов, который формирует управляющие команды. Модуль контроля ответов проверяет ответы пользователя, сравнивая их с правильными, и ведет учет ответов и ошибок. Модуль контроля ограничений следит за оставшимся временем экзамена и количеством сделанных ошибок, прекращая экзамен, если нарушены ограничения. После окончания экзамена терминал отображает результат, а блок
управления отсылает информацию на АРМП. Информация об экзамене попадает в архивную базу данных, а также может быть выгружена через модуль импорта/экспорта во внешнюю базу данных.
Практическая часть экзамена проходит следующим образом. Преподаватель выгружает информацию обо всех обучаемых на МТП. Далее он берет МТП и проводит практический экзамен на площадке и в условиях городского движения. Во время экзамена преподаватель может выбрать на МТП одного обучаемого и затем фиксировать нарушения, выбирая их из списка возможных нарушений. Проведя практическую часть экзамена у всей группы, преподаватель возвращается в класс и пересылает информацию с МТП на АРМП, где она попадает в архивную базу данных.
По окончании всех этапов экзамена преподаватель может сформировать отчеты по результатам экзамена и распечатать их.
Преимущества полезной модели перед аналогами
1. Различные варианты реализации терминала обучаемого (стандартный монитор с клавиатурой и/или мышью, стандартный монитор со специализированной клавиатурой, сенсорный монитор). Каждый вариант имеет свои преимущества и недостатки. Возможность выбора расширяет сферу применения комплекса.
а. Стандартные компоненты позволяют развертывать класс на базе уже имеющегося оборудования.
b. Специализированная клавиатура взамен стандартной позволяет упростить процесс обучения лиц, у которых отсутствует компьютерная подготовка.
с. Использование сенсорных мониторов уменьшает общее количество функциональных блоков, экономит место, предоставляет максимально интуитивно-понятный интерфейс. Использование моделей мониторов с повышенным уровнем пыле-влаго-ударозащищенности позволяет применять систему в достаточно тяжелых условиях эксплуатации.
2. Возможность самостоятельной работы обучаемых при настройке соответствующего режима. Преподаватель задает общие параметры экзамена, после этого обучаемые могут несколько раз последовательно сдавать экзамен без непосредственной команды с АРМ преподавателя.
3. Модуль учета и архивации данных на АРМ преподавателя позволяет накапливать информацию об обучаемых и экзаменационной работе и впоследствии проводить анализ и генерировать различные отчеты.
4. Модуль импорта/экспорта данных позволяет запрашивать необходимую информацию из внешних источников данных, а также выгружать результаты экзаменов во внешние источники.
5. Мобильный терминал экзаменатора позволяет расширить сферу применения класса. В случае, если экзамен предполагает дополнительные этапы, которые невозможно провести с использованием компьютерных терминалов, информация об экзаменуемых может быть выгружена из АРМ преподавателя в мобильный терминал, который затем отключается от АРМ. После этого преподаватель/экзаменатор проводит дополнительные этапы экзамена и фиксирует результаты с использованием мобильного терминала. По окончании информация с мобильного терминала выгружается в АРМ преподавателя. Эта технология может применяться, например, квалификационных экзаменов на право управления транспортными средствами. Экзамен состоит из 3-х этапов. Первый этап (теоретический экзамен) проводится в классе с использованием терминалов обучаемых. 2-й и 3-й этапы (практический экзамен) проводятся на автомобилях. Преподаватель/экзаменатор, снабженный мобильным терминалом, может оперативно фиксировать ошибки и ход экзамена. В дальнейшем информация обо всех этапах попадает в единую архивную базу данных и отчеты. В качестве мобильного терминала может использоваться портативный компьютер (ноутбук, карманный компьютер).
6. Класс может монтироваться и использоваться в мобильном варианте (на базе автобуса или микроавтобуса). Это позволяет проводить экзаменационную работу в регионах, где нет возможности развертывать стационарные классы.
7. Преподаватель может после завершения экзамена вывести любой из экзаменационных вопросов с любого терминала на свой монитор. Возможно также подключение проектора для проведения общего разбора сделанных ошибок на большом экране.
Источники информации.
1.Полезная модель РФ №4402, 6 G09B 7/00, 1997.
2.Полезная модель РФ №10919, 6 G09B 7/07, 1999.