АВТОМАТИЗИРОВАННАЯ СИСТЕМА ТЕСТИРОВАНИЯ ПРОФЕССИОНАЛЬНЫХ ЗНАНИЙ РУКОВОДИТЕЛЕЙ И СПЕЦИАЛИСТОВ ПРЕДПРИЯТИЙ ГРАЖДАНСКОЙ АВИАЦИИ В ОБЛАСТИ УПРАВЛЕНЧЕСКОЙ И ПРЕДПРИНИМАТЕЛЬСКОЙ ДЕЯТЕЛЬНОСТИ

Изобретение относится к вычислительной технике, в частности, к автоматизированной системе тестирования профессиональных знаний руководителей и специалистов предприятий гражданской авиации в области управленческой и предпринимательской деятельности, основанной на использовании новых информационных технологий в процессе тестирования.
Как правило, состав любого образовательного курса содержит значительный массив теоретического контента, разбитый на так называемые "фреймы", то есть отдельные фрагменты информации по данному курсу, составленные по определенной методике. Кроме того, любой образовательный
курс включает также некоторый интерактивный массив, в виде тестов и практических задач, которые предлагаются в конце каждого из разделов курса.
Исследования Алана Картера и Колстона Сенгера [4] показали, что человек, осваивая какую-то дисциплину, чаще всего воспринимает полученные знания в форме пакетов знаний, иначе идеопласт (от англ. Idea - идея, понятия; и [plast]ic - гибкий, пластический).
Идеопласты представляют собою стойкое индивидуальное понятие человека о том или другом фрагменте знания, которое расценивается им как истинное. Каждый идеопласт человек использует как определенную аксиому, "черный ящик", редко вникая в его суть.
Так, например, классическим примером идеопластов являются тригонометрические соотношения или другие математические формулы, которые воспринимаются человеком как однозначно истинные, и что практически сразу могут использоваться на практике. Человеческое мышление может быть условно сведено к комбинированию идеопластов и образования новых, а потому главная задача любого обучения - дать обучаемому (студенту, аспиранту, слушателю курсов повышения квалификации и т.п.) базовый набор идеопластов, и научить его самостоятельно образовывать новые идеопласты.
Важнейшим элементом при этом предусматривается создание общего формата автоматизированного курса, который бы учитывал все особенности автоматизированного обучения и индивидуальный подход к каждому обучаемому. Получить такую модель можно, создав сценарии (стили), которые приводили бы учебные модули к определенному общему виду, имеющему следующую архитектуру:
- схему типа (формы) документа;
- набор документов данного типа;
- письма DSSSL-стилей, которые бы задавали преобразование.
Аналогичную архитектуру предлагает современная, более совершенная относительно возможностей и гибкости, архитектура языка XML. Именно данная архитектура и используется как основа при конструировании курсов.
При создании автоматизированных (дистанционных) курсов каждый фрейм (фреймом будем считать наименьшую часть дистанционного курса, не принимая во внимание аналогичное понятие в языке разметки документов HTML, которая содержит логически завершенное и легко понятный информационный пакет), в сущности, является документом, который нужно отображать соответственно требованиям пользователя (или аппаратным требованиям его компьютера), превращать соответственно режиму просмотра (как справочник, или же лекцию, или же контрольную работу), отделять из фреймов контрольные вопросы и формировать итоговые контрольные работы.
Для этого можно применять аналогичный подход, создав общую схему документа-"фрейма", а потом по ней создать набор сценариев-стилей преобразования, за которыми будет формироваться представление документа и т.п. Упомянутые выше "уровни сложности курса", таким образом, будут формироваться не собственно учителем, а программно.
Такое технологическое решение позволяет учителю сконцентрироваться на разработке собственно курса, а не на чисто технических нюансах. Если продумать структуру курса и записать ее в виде диаграмм UML, то с помощью специальных программных средств (например, Rational Rose) автоматически создается структура сайта дистанционного обучения, а при использовании C++ или Java - готовая модель для программного продукта.
На практике учитель, читая курс, всегда погружается в учебную среду. Интуитивные оценки, которые он делает по ходу работы, помогают ему корректировать процесс обучения в реальном времени.
Дистанционные же курсы обучения не позволяют учителю реализовать подобные действия, поэтому учебную среду для него необходимо создать искусственно, с помощью технологических средств.
Действительно, в процессе обучения любой обучаемый сначала читает материал и старается его понять. Существует простая оценка - чем дольше обучаемый работает над текстом, тем сложнее он его усваивает.
Однако, как отличить тяжесть восприятия от медленного чтения. Для этого используется дополнительная косвенная оценка - поправка на скорость чтения. Ее суть в том, что перед прохождением курса дается простой, желательно даже очень простой текст (или несколько), в конце которого дается несколько простых, но нетривиальных вопросов, составленных таким образом, чтобы они отображали суть текста.
К вопросам обучаемый может перейти только по нажатию кнопки "завершить". Время, которое прошло от момента открытия текста до нажатия кнопки "завершить". - и есть приблизительное время чтения, которое может служить основой для поправки на скорость чтения.
Если обучаемый правильно отвечает на весь вопрос, время записывается. Несколько итераций этого теста дают зависимость скорости чтения от объема текста, и, таким образом, при оценке скорости восприятия обучаемым той или другой темы, можно сделать поправку и точно определить - ему тяжело воспринимать текст, или он просто медленно читает. Тяжесть восприятия текста - это, кстати, оценка, какую преподаватель обычно делает интуитивно.
После прочтения текста и его более-меньшего овладения, обучаемый переходит к практическому примеру. Этот пример можно оформить как
модуль с произвольными параметрами. Если обучаемый, не просто, пролистав пример, выполнил определенный набор типичных задач, а проверил, как изменение параметров влияет на результат, то это и есть первый косвенный сигнал о том, что он интересуется темой и понимает ее.
После практической задачи обучаемый переходит к тесту (условно). В этом тесте может быть два или больше вопросов. Здесь также можно применить некоторые косвенные оценки для определения, которое вызовет наибольшие трудности.
Простейшая такая оценка - оценка времени фокусирования. Обучаемый, читая и решая задачи, тратит определенное время. Чем большее это время, тем большую «тяжесть» соответствующая тема вызывает у него. Сделав поправку на скорость чтения (см. выше), можно определить, сколько именно времени он фокусировался на решении конкретной задачи.
Таким образом, преподаватель получает не только информацию о правильности или неправильности ответа, но и насколько трудным для обучаемого был тот или иной вопрос. И эта оценка в академическом обучении называется интуитивной.
В конце концов, последней из более или менее простых косвенных оценок есть оценка системности работы обучаемого. Она может быть определена из анализа пути прохождения курса. Для этого необходимо немного модифицировать классическую схему разбивки материала и ввести несколько уровней сложности.
Каждый фрейм должен не просто отбивать определенный идеопласт, а быть рассчитанным на определенный уровень восприятия. Эти уровни могут быть определены экспериментально, критерием выступает форма подачи материала.
Известны системы, которые могли бы быть использованы для решения поставленной задачи [1, 2].
Первая из известных систем содержит вычислительный блок, соединенный с блоками ввода функциональных признаков и логической обработки, выходы которых подключены к блоку памяти, блок отображения, подключенный к вычислительному блоку и к блоку принятия решений [1].
Существенный недостаток данного технического решения состоит в его ограниченных функциональных возможностях, обусловленных тем, что описание входных ситуаций при обучении и контроле качества знаний возможно лишь в пространстве ограниченного числа признаков, что приводит к низкой эффективности его использования.
Известна и другая система, содержащая блоки приема данных обучаемого, выходы которых соединены с блоком памяти и с блоком обработки данных, блок селекции временных интервалов, выходы которого подключены к блоку оценки ответов обучаемых, к блоку памяти и к блоку обработки данных, выходы которого соединены с одними входами блока коммутации каналов выдачи данных, другие входы которого соединены с блоком селекции временных интервалов, а выходы являются выходами системы [2].
Последнее из перечисленных выше технических решений наиболее близко к описываемому.
Его недостаток заключается в невысоком быстродействии системы, обусловленном тем, что при запуске контрольного теста обучаемого поиск запрашиваемых данных ведется по всему объему базы данных системы, что приводит к необоснованной потере времени и невозможности реализации режима обучения в реальном масштабе времени.
Цель изобретения - повышение быстродействия системы путем исключения поиска данных контрольного теста по всему объему базы данных сервера и локализации поиска только по опорным адресам базы данных, соответствующим заданным параметрам контрольного теста.
Поставленная цель достигается тем, что в систему, содержащую первый регистр, информационный и синхронизирующий входы которого являются первыми информационным и синхронизирующим входами системы соответственно, второй регистр, информационный и синхронизирующий входы которого являются вторыми информационным и синхронизирующим входами системы соответственно, третий регистр, информационный и синхронизирующий входы которого являются третьими информационным и синхронизирующим входами системы соответственно, четвертый регистр, информационный и синхронизирующий входы которого являются четвертыми информационным и синхронизирующим входами системы соответственно, пятый регистр, информационный и синхронизирующий входы которого являются пятыми информационным и синхронизирующим входами системы соответственно, и блок оценки знаний обучаемого, первый и второй информационные выходы которого являются первым и вторым информационными выходами системы соответственно, введены блок селекции базового адреса теста обучения, информационный вход которого соединен с информационным выходом первого регистра, а синхронизирующий вход подключен к первому синхронизирующему входу системы, блок определения корректности ответа обучаемого, первый информационный вход которого соединен с информационным выходом второго регистра, второй информационный вход подключен к первому информационному выходу третьего регистра, третий информационный вход подключен ко второму информационному выходу третьего регистра, а синхронизирующий вход соединен со вторым синхронизирующим входом системы, при этом первый и второй счетные выходы блока определения корректности ответа обучаемого подключены к первому и второму счетным входам блока оценки знаний обучаемого соответственно, а информационный выход является третьим информационным выходом системы,
блок проверки окончания заданий теста, информационный вход которого соединен с одним информационным выходом блока селекции базового адреса теста обучения, первый синхронизирующий вход подключен к синхронизирующему выходу блока селекции базового адреса теста обучения, другой синхронизирующий вход соединен с третьим синхронизирующим выходом блока определения корректности ответа обучаемого, при этом один выход блока проверки окончания заданий теста является сигнальным выходом системы, блок формирования сигналов считывания заданий теста, первый информационный вход которого соединен с другим информационным выходом блока селекции базового адреса теста обучения, первый синхронизирующий вход подключен к первому синхронизирующего выходу блока определения корректности ответа обучаемого, второй синхронизирующий вход подключен к синхронизирующему выходу блока селекции базового адреса теста обучения, а первый счетный вход блока формирования сигналов считывания заданий теста подключен к другому выходу блока проверки окончания заданий теста, второй счетный вход блока формирования сигналов считывания заданий теста подключен ко второму синхронизирующему выходу блока определения корректности ответа обучаемого, при этом информационный выход блока формирования сигналов считывания заданий теста является адресным выходом системы, а синхронизирующий выход является первым синхронизирующим выходом системы, подключенным к установочному входу блока определения корректности ответа обучаемого и к счетному входу блока проверки окончания заданий теста, блок селекции относительного адреса контрольного теста, информационный вход которого соединен с одним информационным выходом четвертого регистра, а синхронизирующий вход подключен к четвертому синхронизирующему входу системы, блок селекции базового адреса контрольного теста, информационный вход которого соединен с другим
информационным выходом четвертого регистра, синхронизирующий вход подключен к синхронизирующему выходу блока селекции относительного адреса контрольного теста, а синхронизирующий выход соединен с третьим синхронизирующим входом блока формирования сигналов считывания заданий теста, сумматор, один информационный вход которого подключен к информационному выходу блока селекции базового адреса контрольного теста, другой информационный вход соединен с одним информационным выходом блока селекции относительного адреса контрольного теста, синхронизирующий вход подключен к синхронизирующему выходу блока селекции базового адреса контрольного теста, а выход сумматора соединен со вторым информационным входом блока формирования сигналов считывания заданий теста, блок сравнения, один информационный вход которого соединен с выходом пятого регистра, другой информационный вход является шестым информационным входом системы, а синхронизирующий вход подключен к пятому синхронизирующему входу системы, и блок подсчета числа сделок, информационный вход которого соединен с другим информационным выходом блока селекции относительного адреса контрольного теста, а синхронизирующие входы подключены к соответствующим выходам блока сравнения, при этом информационный выход блока подсчета числа сделок является четвертым информационным выходом системы, один синхронизирующий выход является вторым синхронизирующим выходом системы, а другой соединен с третьим счетным входом блока формирования сигналов считывания заданий теста.
Сущность изобретения поясняется чертежами, где на фиг.1 представлена структурная схема системы, на фиг.2 приведен пример конкретной конструктивной реализации блока селекции базового адреса теста обучения, на фиг.3 - пример конкретной конструктивной реализации блока
проверки окончания заданий теста, на фиг.4 - пример конкретной конструктивной реализации блока определения корректности ответа обучаемого, на фиг.5 - пример конкретной конструктивной реализации блока формирования сигналов считывания заданий теста, на фиг.6 - пример конкретной конструктивной реализации блока селекции относительного адреса контрольного теста, на фиг.7 - пример конкретной конструктивной реализации блока селекции базового адреса контрольного теста, на фиг.8 - пример конкретной конструктивной реализации блока сравнения, на фиг.9 - пример конкретной конструктивной реализации блока подсчета числа сделок, на фиг.10 - пример конкретной конструктивной реализации блока оценки знаний обучаемого.
Система (фиг.1) содержит первый 1, второй 2, третий 3, четвертый 4 и пятый 5 регистры, блок 6 селекции базового адреса теста обучения, блок 7 проверки окончания заданий теста, блок 8 определения корректности ответа обучаемого, блок 9 формирования сигналов считывания заданий теста, блок 10 оценки знаний обучаемого, блок 11 селекции относительного адреса контрольного теста, блок 12 селекции базового адреса контрольного теста, сумматор 13, блок 14 сравнения, блок 15 подсчета числа сделок.
На фиг.1 показаны первый 21, второй 22, третий 23, четвертый 24, пятый 25 и шестой 26 информационные входы системы, первый 27, второй 28, третий 29, четвертый 30 и пятый 31 синхронизирующие входы системы, а также адресный 32 выход системы, первый 33, второй 34, третий 35 и четвертый 36 информационные выходы системы, первый 38 и второй 39 синхронизирующие выходы и сигнальный 40 выход системы.
Блок 6 селекции базового адреса теста обучения (фиг.2) содержит блок памяти 41, выполненный в виде постоянного запоминающего устройства, дешифратор 42, элементы 43-45И, элементы 46, 47 задержки. На чертеже показаны синхронизирующий 49 и информационный 50 входы, а
также первый 51 и второй 52 информационные и синхронизирующий 53 выходы.
Блок 7 проверки окончания заданий теста (фиг.3) содержит компаратор 55, регистр 56 и счетчик 57. На чертеже показаны информационный 58, первый 59 и второй 60 синхронизирующие входы, счетный 61 вход, а также первый 62 и второй 63 выходы.
Блок 8 определения корректности ответов обучаемого (фиг.4) содержит первый 66 и второй 67 компараторы, регистр 68, счетчик 69, триггер 70, элементы 71-74И, элементы 75И группы и элементы 76-78 задержки. На чертеже показаны первый 79, второй 80 и третий 81 информационные входы, синхронизирующий 82 и установочный 83 входы, а также информационный 84, первый 85 и второй 86 счетные выходы, первый 87, второй 88 и третий 89 синхронизирующие выходы.
Блок 9 формирования сигналов считывания заданий теста (фиг.5) содержит счетчик 91, триггер 92, группы 93, 94 элементов И, элементы 95 ИЛИ группы, элементы 96-98 ИЛИ и элементы 99, 100 задержки. На чертеже показаны первый 101 и второй 102 информационные входы, первый 103, второй 104 и третий 105 синхронизирующие входы, первый 106, второй 107 и третий 108 счетные входы, а также синхронизирующий 109 и информационный 110 выходы.
Блок 11 селекции относительного адреса контрольного теста (фиг 6) содержит блок памяти 181, выполненный в виде постоянного запоминающего устройства, регистры 182, 183, дешифратор 184, элементы 185-187И, элементы 188-190 задержки. На чертеже показаны информационный 191 и синхронизирующий 192 входы, первый 193 и второй 194 информационные и синхронизирующий 195 выходы.
Блок 12 селекции базового адреса контрольного теста (фиг.7) содержит блок памяти 121, выполненный в виде постоянного запоминающего
устройства, регистр 122, дешифратор 123, элементы 124-126И, элементы 127, 128 задержки. На чертеже также показаны синхронизирующий 129 и информационный 130 входы, информационный 131 и синхронизирующий 132 выходы.
Блок 14 сравнения (фиг.8) содержит компаратор 141 и элемент 142 задержки. На чертеже показаны первый 143 и второй 144 информационные и синхронизирующий 145 входы, а также выходы 146, 147 блока.
Блок 15 подсчета числа сделок (фиг.9) содержит компаратор 151, счетчики 152, 153, элемент 154 ИЛИ, элемент 155 задержки. На чертеже показаны информационный 156 и первый 157 и второй 158 синхронизирующие входы, а также первый 159 и второй 160 синхронизирующие, и информационный 161 выходы блока.
Блок 10 оценки знаний обучаемого пользователя (фиг.10) содержит счетчики 139 и 140. На чертеже также показаны первый 137 и второй 138 счетные входы, а также первый 34 и второй 35 информационные выходы блока.
Все узлы и элементы системы выполнены на стандартных потенциально-импульсных элементах.
В основу системы дистанционного обучения студентов положены задания для самоконтроля и контроля, реализуемые в этих двух различных режимах работы. Методология построения тестов (т.е. серии тестовых заданий) для самоконтроля и контроля усвоения знаний обучаемых в какой-либо предметной области в целом сходная.
Однако есть и различия. Так, прямое и единственное назначение контрольных тестов - это проверка усвоения знаний по изучаемой дисциплине. В то время как задания для самоконтроля включают в себя не только проверку знаний по изучаемой дисциплине, но и элементы обучения.
Обучение в этом случае должно строиться не только на передаче обучаемому пользователю правильного ответа на выставленное тестовое задание при неправильном его выполнении [3]. Во-первых, каждое посылаемое задание должно сопровождаться указанием литературы, с которой рекомендуется поработать, чтобы его выполнить. Во-вторых, на предоставлении обучаемому пользователю нескольких попыток для выполнения каждого задания.
Количество попыток для выполнения каждого задания должно определяться уровнем (категорией) его сложности. И только после использования всех повторных попыток для выполнения текущего тестового задания, система должна зафиксировать факт неправильного его выполнения и отправить обучаемому пользователю правильный ответ, необходимый для продолжения процесса самообучения [4].
Исходя из этого, требования к корректности составления контрольных тестов более жесткие, поскольку исследуемый уровень знаний должен быть адекватно отражен некоторыми количественными показателями. Для того чтобы подготовленные тесты действительно позволяли оценить степень усвоения учебного материала, они должны быть составлены в соответствии с определенными требованиями классической теории тестирования [5].
Удаленное автоматизированное рабочее место (АРМ) обучаемого пользователя состоит из терминала, имеющего экран для воспроизведения тестовых заданий, примеры которых приведены в упомянутом источнике [4], и клавиатуру персонального компьютера. Управление предъявлением тестовых заданий в системе дистанционного обучения осуществляется с сервера (на чертеже не показан).
Система работает следующим образом.
В процессе проведения дистанционного обучения студентов на информационный вход 21 системы поступает код идентификатора обучаемого пользователя, который с информационного входа 21 системы заносится в регистр 1 синхронизирующим импульсом, поступающим на синхронизирующий вход 27 системы.
С выхода регистра 1 код идентификатора обучаемого пользователя поступает на информационный вход 50 блока 6, откуда он подается на вход дешифратора 42, расшифровывающего код идентификатора и выдающего на один из своих выходов высокий потенциал, поступающий на соответствующие входы элементов 43-45И. Для определенности допустим, что высоким потенциалом с первого выхода дешифратора 42 будет открыт элемент 44И.
Синхронизирующий импульс с входа 27 системы проходит через вход 49 блока 6, задерживается элементом 46 на время срабатывания дешифратора 42 и поступает через элемент 44И на вход фиксированной ячейки постоянного запоминающего устройства (ПЗУ) 41.
В фиксированной ячейке этого блока памяти хранится кодовое сообщение, структура которого в первых К1 разрядах хранит начальный адрес первого тестового задания, а во-вторых К2 разрядах хранит общее количество заданий в данном тесте:
Начальный адрес первого тестового задания (К1 разрядов)
Общее количество заданий в данном тесте (К2 разрядов)
Содержимое K1 - разрядов фиксированной ячейки ПЗУ 41 считывается на выход 51 блока 6, а содержимое К2 - разрядов фиксированной ячейки ПЗУ 41 считывается на выход 52 блока 6.
С выхода 51 блока 6 код начального адреса первого тестового задания через вход 101 блока 9 подается на входы элементов 94И группы, открытых по второму входу высоким потенциалом с инверсного выхода триггера 92, находящегося в исходном состоянии. Код начального адреса первого тестового задания проходит через элементы 94И группы и элементы 95 ИЛИ группы на информационный вход счетчик 91.
Параллельно с этим процессом синхронизирующий импульс с выхода элемента 46 задержки блока 6, задержанный элементом 47 на время считывания содержимого фиксированной ячейки ПЗУ 41, с выхода 53 блока 6 поступает на синхронизирующий вход 104 блока 9 и далее проходит на установочный вход триггера 92, подтверждая или устанавливая его в исходное состояние. Кроме того, этот же импульс с входа 104 блока 9 проходит через элемент 96 ИЛИ, задерживается элементом 99 на время срабатывания триггера 92 и далее поступает на синхронизирующий вход счетчика 91, записывая в него код начального адреса первого тестового задания, которое должно быть предъявлено обучаемому пользователю.
Этот же синхронизирующий импульс с выхода элемента 99 задержки проходит через элемент 97 ИЛИ, задерживается элементом 100 на время занесения кода начального адреса в счетчик 91 и далее с выхода 109 выдается на выход 38 системы, откуда он поступает на вход первого канала прерывания сервера системы дистанционного обучения.
С приходом этого импульса сервер переходит на подпрограмму опроса содержимого ячейки памяти, адрес которой сформирован на выходе 110 счетчика 91, выдаваемого на адресный выход 32 системы, и выдачи кода первого задания теста обучения на удаленное АРМ обучаемого пользователя, сопровождаемое указанием литературы для его выполнения (на чертеже не показано), а кода правильного ответа и кода допустимого числа повторений выполнения текущего задания через вход 23 на информационный вход регистра 3, куда они заносятся синхронизирующим импульсом сервера, поступающим через вход 29 системы.
Структура кодограммы, хранящейся в ячейке с начальным адресом первого задания обучающего теста, имеет следующий вид:
Первое задание теста обучения
Правильный ответ на задание теста обучения
Допустимое число повторений выполнения текущего задания
Параллельно с процессом выдачи первого задания теста обучаемому пользователю код общего количества заданий в тесте обучения с выхода 52 блока 6 поступает через вход 58 блока 7 на информационный вход регистра 56 блока 7, в который и заносится синхронизирующим импульсом с выхода 53 блока 6 через вход 59 блока 7.
Кроме того, с выхода 109 блока 9 импульс считывания задания теста обучения через вход 61 блока 7 поступает на счетный вход счетчика 57, фиксируя в счетчике 57 факт выдачи первого задания теста обучаемому пользователю.
Коды с выходов регистра 56 и счетчика 57 подаются на информационные входы компаратора 55, который сравнивает входные коды по сигналу, поступающему на вход 60 блока 7 с выхода 89 блока 8.
После    получения первого задания теста обучаемый пользователь на своем АРМе обдумывает его и формирует и отправляет ответ, код которого поступает через вход 22 системы на информационный вход регистра 2, куда и заносится синхронизирующим импульсом с входа 28 системы.
Код ответа, сформированного обучаемым пользователем, с выхода регистра 2 через вход 80 блока 8 поступает на один информационный вход компаратора 66, на другой информационный вход которого с первого выхода регистра 3 через вход 79 блока 8 подается код правильного ответа на данное задание теста, который также поступает на одни входы элементов 75И группы.
Синхронизирующий импульс с входа 28 системы через вход 82 блока 8 задерживается элементом 76 на время занесения кода ответа обучаемого в регистр 2 и далее поступает как на синхронизирующий вход компаратора 66, разрешая сравнение поступивших на его информационные входы кодов ответов, так и на синхронизирующий вход регистра 68, разрешая занесение в него кода допустимого числа повторений выполнения текущего задания с другого выхода регистра 3 через вход 81 блока 8.
Компаратор 66 сравнивает код ответа обучаемого пользователя и код правильного ответа. Если коды ответов совпали, т.е. обучаемый правильно ответил на предъявленное ему задание, то на выходе 170 компаратора 66 формируется импульс, который, во-первых, с выхода 85 блока 8 через вход 138 блока 10 поступает на счетный вход счетчика 140, подсчитывающего число правильных ответов на все задания обучающего теста.
Во-вторых, этот же импульс с выхода 170 компаратора 66 подается на установочный вход счетчика 69, устанавливая его в исходное состояние сбросом в ноль имеющегося в нем содержимого и подготавливая его к подсчету числа повторений выполнения предъявленного задания в случае неправильного ответа на него.
В-третьих, этот же импульс проходит через элемент 74И, открытый по второму входу высоким потенциалом с инверсного выхода триггера 70, находящегося в исходном состоянии, на выход 89 блока 8 и далее через вход 60 блока 7 проходит на синхронизирующий вход компаратора 55, сравнивающего число всех заданий теста обучения в регистре 56 с числом заданий в счетчике 57, уже предъявленных обучаемому пользователю.
Учитывая, что к этому моменту времени обучаемому пользователю предъявлено только первое задание теста, показания регистра 56 будут намного больше показаний счетчика 57, и на выходе 174 компаратора 55 формируется сигнал. Этот сигнал через выход 62 блока 7 и вход 106 блока 9 проходит через элемент 98 ИЛИ на счетный вход счетчика 91, формируя адрес считывания очередного (следующего) задания теста, который выдается на выход 110 блока 9 и далее на адресный выход 32 системы.
Кроме того, этот же импульс проходит через элемент 97 ИЛИ на вход элемента 100, где задерживается на время срабатывания счетчика 91, и далее через выход 109 блока 9 выдается на выход 38 системы, откуда вновь поступает на вход первого канала прерывания сервера. С приходом этого импульса сервер вновь переходит на подпрограмму опроса содержимого следующей, но той ячейки памяти, адрес которой сформирован на выходе 110 счетчика 91, выдаваемого на адресный выход 32 системы, и выдачи кода следующего задания теста обучения на удаленное АРМ обучаемого пользователя, а кода правильного ответа и кода допустимого числа повторений выполнения текущего задания через вход 23 на информационный вход регистра 3, куда они заносятся синхронизирующим импульсом сервера, поступающим через вход 29 системы.
Если же коды ответов, поступивших в компаратор 66 блока 8, не совпали, т.е. обучаемый неправильно ответил на предъявленное ему задание, то на выходе 171 компаратора появится сигнал, который, во-первых, сразу же поступает на счетный вход счетчика 69, фиксирующего число неправильных ответов на текущее задание теста обучения.
Во-вторых, этот же импульс поступает на единичный вход триггера 70 и устанавливает его в единичное состояние, при котором триггер 70 открывает по одному входу элемент 73И, подготавливая цепь прохождения импульса с выхода 170 компаратора через элемент 73И на выход 88 блока 8.
В-третьих, этот же импульс после задержки элементом 78 на время срабатывания счетчика 69 поступает на синхронизирующий вход компаратора 67, разрешая сравнение кода числа допустимых повторений выполнения текущего задания, поступившего на один его информационный вход с выхода регистра 68, с кодом числа неправильных ответов на текущее задание теста, поступившего на другой его информационный вход с выхода счетчика 69.
Компаратор 67 сравнивает код числа неправильных ответов на текущее задание с кодом допустимого числа повторений выполнения текущего задания. Если коды чисел совпали, т.е. обучаемый пользователь использовал все попытки повторного выполнения текущего задания, то на выходе 172 компаратора 67 формируется импульс, который по одному входу открывает элемент 71И, на другой вход которого поступает импульс с выхода 171 компаратора 66 после задержки элементом 77 на время срабатывания компаратора 67, проходит через элемент 71И на выход 86 блока 8 и через вход 137 блока 10 поступает на счетный вход счетчика 139, подсчитывающего число неправильных ответов на все  задания обучающего теста.
Этот же импульс с выхода элемента 71И поступает на вторые входы элементов 75И группы и переписывает код правильного ответа с первого выхода регистра 3 через элементы 75И группы на выход 84 блока 8 и далее через выход 33 системы на АРМ обучаемого пользователя.
Если коды чисел не совпали, т.е. обучаемый использовал еще не все попытки повторного выполнения текущего задания, то на выходе 173 компаратора 67 формируется импульс, который по одному входу открывает элемент 72И, на другой вход которого поступает импульс с выхода 171 компаратора 66 после задержки элементом 77 на время срабатывания компаратора 67, проходит через элемент 72И на выход 87 блока 8 и через вход 103 блока 9 поступает на один из входов элемента 97 ИЛИ, проходит элемент 97 ИЛИ и через элемент задержки 100 проходит на выход 109 блока 9, откуда через выход 38 системы поступает на вход первого канала прерывания сервера.
С приходом этого импульса сервер переходит на подпрограмму повторного опроса содержимого ячейки памяти, адрес которой находится на выходе 110 счетчика 91 и который повторно выдается на адресный выход 32 системы для повторной выдачи как кода задания теста обучения на удаленное АРМ обучаемого пользователя, так и кода правильного ответа и кода допустимого числа повторений выполнения текущего задания через вход 23 системы на информационный вход регистра 3, куда они заносятся синхронизирующим импульсом сервера, поступающим через вход 29 системы, предоставляя тем самым некоторую возможность обучаемому пользователю повторить попытку правильного выполнения предъявленного ему задания при неправильном ответе на него.
Получив код правильного ответа из БД сервера системы дистанционного обучения, пользователь со своего АРМа повторяет ввод в регистр 2 теперь уже кода правильного ответа, который заносится в регистр 2 синхронизирующим импульсом с входа 28 системы.
Синхронизирующий импульс с входа 28 системы через вход 82 блока 8 задерживается элементом 76 на время занесения кода ответа обучаемого пользователя в регистр 2, и далее поступает на синхронизирующий вход компаратора 66, который сравнивает код ответа обучаемого и код правильного ответа. Поскольку в данном случае коды ответов обязательно совпадут, то на выходе 170 компаратора 66 формируется импульс, который, во-первых, с выхода 85 блока 8 через вход 138 блока 10 поступает на счетный вход счетчика 140, подсчитывающего число правильных ответов на задания обучающего теста.
Во-вторых, этот же импульс проходит через элемент 73И, открытый по второму входу высоким потенциалом с прямого выхода триггера 70, находящегося в единичном состоянии, на выход 88 блока 8 и далее через вход 107 блока 9 и через элемент 98 ИЛИ на счетный вход счетчика 91, подготавливая следующий адрес считывания очередного задания теста обучения.
Кроме того, этот же импульс с выхода элемента 98 ИЛИ проходит через элемент 97 ИЛИ на вход элемента 100, где задерживается на время срабатывания счетчика 91, и далее через выход 109 блока 9 выдается на выход 38 системы, откуда вновь поступает на вход первого канала прерывания сервера.
С приходом этого импульса сервер вновь переходит на подпрограмму опроса содержимого очередной ячейки памяти, адрес которой сформирован на выходе 110 счетчика 91, выдаваемого на адресный выход 32 системы, и выдачи кода следующего задания теста обучения на удаленное АРМ обучаемого пользователя, а кода правильного ответа и кода допустимого числа повторений выполнения задания через вход 23 на информационный вход регистра 3, куда они заносятся синхронизирующим импульсом сервера, поступающим через вход 29 системы.
Описанный процесс обучения пользователя будет продолжаться до тех пор, пока компаратор 55 блока 7 не зафиксирует равенство кодов в регистре 56 и счетчике 57 путем выдачи сигнала на выход 175 компаратора 55 и далее через выход 63 блока 7 на выход 40 системы.
По этому сигналу, поступающему на вход второго канала прерывания сервера, сервер переходит на подпрограмму опроса показаний счетчиков 139 и 140 блока 10 с выходов 34 и 35 системы соответственно и определения степени готовности обучаемого к выполнению контрольного теста. Если число неправильных ответов превышает заданный порог, то описанная процедура обучения повторяется до тех пор, пока число неправильных ответов не сократится до требуемого уровня, что будет свидетельствовать о готовности обучаемого к выполнению контрольного теста.
В отличие от известных систем описываемая система дистанционного обучения реализует проверку степени подготовленности обучаемых к работе на контрольной базе данных. Контрольный тест предполагает проведение конкретных маркетинговых исследований рынка электронных торгов каждым обучаемым по различным вопросам. В качестве примера контрольного теста, используемого для проверки готовности обучаемого к реальной работе, рассмотрим тест, результатом работы обучаемого по которому должен быть ответ на вопрос: по какому товару из заданной группы (каталога) товаров заключаются сделки с наибольшим объемом торгов.
Для решения этой задачи обучаемый на своем АРМе должен сформулировать соответствующий запрос, кодограмма которого имеет следующую структуру:
КОД товара
КОД года маркетингового исследования
КОД заданного объема сделок (порог текущего года)
При этом коды выбранного товара и года с информационного входа 24 системы поступают на информационный вход регистра 4, а код заданного объема сделок в текущем году с информационного входа 26 системы поступает на вход 143 блока сравнения 14.
Поступление кодограммы запроса с АРМа обучаемого сопровождается синхронизирующим импульсом, поступающим на вход 30 системы и далее на синхронизирующий вход регистра 4, занося в него код года и код выбранного товара. Код товара с первого выхода регистра 4 поступает на вход 130 блока 12, а код года со второго выхода регистра 4 на вход 191 блока 11.
Кроме входа регистра 4, синхронизирующий импульс с входа 30 системы поступает также на вход 192 блока 11, далее задерживается элементом 188 на время занесения кода в регистр 4 и время срабатывания дешифратора 184 и поступает на опрос состояния элементов 185-187И.
Дешифратор 184 расшифровывает код года, выдавая на один из своих выходов высокий потенциал и открывая тем самым один из элементов 185-187И. Учитывая то обстоятельство, что открытым по одному входу будет только один из элементов 185-187И, то, пройдя соответствующий элемент И, синхроимпульс поступает на вход считывания фиксированной ячейки памяти постоянного запоминающего устройства (ПЗУ) 181, где хранится относительный адрес (смещение) страницы раздела памяти сервера (на чертеже не показан), в которой хранятся все записи о сделках с выбранным товаром в текущем году.
Структура считываемого кода из фиксированной ячейки памяти ПЗУ 101 имеет следующий вид:
Код Относительного адреса страницы раздела памяти сервера базы данных
Код Общего числа записей сделок с выбранным товаром в текущем году
Коды относительного адреса страницы раздела памяти сервера БД и общего числа записей сделок с выбранным товаром в текущем году с выходов ПЗУ 181 поступают на информационные входы регистров 182 и 183 соответственно, куда и заносятся синхронизирующим импульсом с выхода элемента 189, задерживающего синхронизирующий импульс на время считывания кодов из ПЗУ.
Код относительного адреса страницы раздела памяти сервера базы данных с выхода регистра 182 через выход 193 блока 11 выдается на вход 135 сумматора 13, а код общего числа записей всех сделок по заданному товару в текущем году с выхода регистра 183 через выход 194 блока 11 выдается на информационный вход 156 блока 15 подсчета числа сделок. Выдача кодов с выходов регистров 182 и 183 разрешается синхроимпульсом с выхода элемента 190, задерживающим синхронизирующий импульс на время срабатывания регистров.
Синхронизирующий импульс с выхода элемента 190 через выход 195 блока 11 поступает на синхронизирующий вход 129 блока 12, на информационный вход 130 которого с выхода регистра 4 подан код товара, поступающий на вход дешифратора 123.
Дешифратор 123 расшифровывает код признака товара, выдавая на один из входов элементов 124-126И высокий потенциал. В результате этого синхронизирующий импульс с входа 129 блока 12, во-первых, проходит соответствующий элемент И, открытый дешифратором 123, на вход считывания фиксированной ячейки памяти ПЗУ 121 и считывает базовый (начальный) адрес раздела памяти сервера базы данных в регистр 122, куда он и заносится синхронизирующим импульсом с входа 129, задержанным элементом 127 на время считывания кода из ПЗУ 121.
С выхода регистра 122 базовый (начальный) адрес раздела памяти через выход 131 блока 12 поступает на информационный вход 134 сумматора 13, на другой вход 135 которого подан код относительного адреса (смещения) страницы данного раздела с выхода 193 блока 11. Параллельно с этим синхронизирующий импульс с выхода элемента 127 блока 12 задерживается элементом 128 на время срабатывания регистра 122 и с выхода 132 поступает как на синхронизирующий вход 133 сумматора 13, так и на синхронизирующий вход 105 блока 9.
По синхронизирующему импульсу сумматор 13 формирует базовый (начальный) адрес считывания страницы данных текущего года из раздела базы данных сервера по заданному товару, который с выхода 136 сумматора 13 через вход 102 блока 9 поступает на входы элементов 93И группы.
Одновременно с этим импульс с входа 105 блока 9 сразу же поступает на единичный вход триггера 92 и устанавливает его в единичное состояние, при котором элементы 93И группы будут открыты. Кроме того, этот же импульс с входа 105 проходит элемент 96 ИЛИ, задерживается элементом 99 на время срабатывания триггера 92 и, во-первых, поступает на синхронизирующий вход счетчика 91, занося в него базовый (начальный) адрес считывания страницы данных текущего года из раздела базы данных сервера по заданному товару с входа 102 через элементы 93И группы и элементы 95 ИЛИ группы.
Во-вторых, тот же синхронизирующий импульс с выхода элемента 99 задержки проходит элемент 97 ИЛИ и после задержки элементом 100 на время занесения кода базового адреса страницы раздела в счетчик 91 проходит на выход 109 блока 9 и далее на выход 32 системы, откуда поступает на вход первого канала прерывания сервера базы данных.
С приходом этого сигнала сервер переходит на подпрограмму считывания содержимого страницы раздела БД по базовому адресу, сформированному на выходе 32 системы и записи, во-первых, считанных показаний базы данных в приемный регистр АРМа обучаемого (на чертеже не показан) и, во-вторых, записи величины объема первой сделки по данному товару в текущем году с входа 25 в регистр 5 по синхронизирующему сигналу сервера, поступающему с входа 31 на синхронизирующий вход регистра 5.
С выхода регистра 5 считанная величина объема первой сделки по данному товару в текущем году поступает на вход 144 блока 14, на другой вход 143 которого с входа 26 поступает заданная обучаемым по данному товару в текущем году пороговая величина объема сделки, выставленная в его запросе в контрольном тесте. По синхронизирующему импульсу с входа 31, поступающему на вход 145 блока 14 и задержанному элементом 142 на время занесения кода в регистр 5, компаратор 141 сравнивает входные коды.
Если величина объема сделки по данному товару в текущем году, зафиксированная в регистре 5, будет меньше пороговой величины, установленной обучаемым, то на выходе 146 блока 14 формируется импульс, поступающий на вход 157 блока 15 и далее через элемент 154 ИЛИ прямо на синхронизирующий вход компаратора 151, на один информационный вход которого с входа 156 поступает код общего числа сделок по данному товару в текущем году с выхода 194 блока 11, а на другой вход - код показаний счетчика 152, фиксирующего число считанных записей сделок из памяти базы данных сервера.
Учитывая, что к настоящему времени счетчик 152 находился в исходном состоянии, то его показания были равны нулю, и при сравнении входных кодов компаратор 151 вырабатывает сигнал меньше, который с выхода 159 поступает на вход 108 блока 9 и далее через элемент 98 ИЛИ подается на счетный вход счетчика 91, увеличивая адрес считывания на единицу. Кроме того, тот же импульс проходит элемент 97 ИЛИ, задерживается элементом 100 на время срабатывания счетчика 91 и далее через выход 38 системы поступает на вход первого канала прерывания сервера базы данных.
С приходом этого сигнала сервер вновь переходит на подпрограмму считывания содержимого базы данных по адресу, сформированному на выходе 32 системы и записи, во-первых, считанных показаний следующей кодограммы базы данных в приемный регистр АРМа обучаемого (на чертеже не показан), и, во-вторых, записи величины объема сделки с входа 25 в регистр 5 по синхронизирующему сигналу сервера, поступающему с входа 31 на синхронизирующий вход регистра 5.
Если же величина считанного объема сделки превысит пороговый уровень, установленный обучаемым, то на выходе 147 блока 14 формируется импульс, который поступает на вход 158 блока 15 и далее подается как на счетный вход счетчика 153, фиксирующего число сделок, объем которых превысил пороговый уровень, так и через элемент 154 ИЛИ на синхронизирующий вход компаратора 151 и на счетный вход счетчика 152 после задержки синхронизирующего импульса элементом 155 на время срабатывания компаратора 151, сравнивающего число записей сделок, указанных обучаемым в запросе и считанных сделок из базы данных сервера.
Описанный процесс считывания записей сделок из БД сервера будет продолжаться до тех пор, пока компаратор 151 блока 15 не зафиксирует равенство кодов на своих входах выдачей сигнала на выход 160 блока и далее на выход 39 системы, свидетельствующего о том, что выборка сделок, превышающих заданный уровень (порог), завершена, а число подобных сделок зафиксировано в счетчике 153 блока 15.
Синхронизирующий сигнал с выхода 39 системы поступает на вход третьего канала прерывания, по которому сервер переходит на программу сравнения полученного ответа с правильным ответом на вопрос контрольного теста и сообщения обучаемому результатов контрольного тестирования.
Если результат, полученный обучаемым по выполнению задачи контрольного теста, оказывается правильным, то обучаемому сообщается об успешном завершении обучения. Если же выполнение контрольного теста на реальной базе данных дает неправильный результат, то процедура обучения повторяется, начиная с предъявления обучающего теста.
Таким образом, введение новых узлов и блоков и новых конструктивных связей позволило существенно повысить быстродействие системы путем исключения поиска данных по всей базе данных системы.
Источники информации, принятые во внимание при составлении описания заявки:
1. Патент США №0505651 М. кл. G06F 13/40, 13/38, 1992.
2. Патент США №5129083 М. кл. G06F 12/00, 15/40, 1992 (прототип).
3. Патент РФ №58751 М. кл. G06F 17/00, 2006.
4. Романов А.Н. и др. Технология дистанционного обучения. М.: ЮНИТИ-ДАНА, 2000.
5. Alan Carter, Colston Sanger Programmer's Stone - NY, Addison-Wesley, 1996.