Автоматизированное рабочее место студента
Полезная модель относиться к области автоматизированных рабочих мест студентов высших учебных заведений, и может применяться, в частности, при создании автоматизированных систем управления вузом. Автоматизированное рабочее место студента включает в свой состав, по меньшей мере, два обобщенных блока автоматизации, предназначенных для обеспечения деятельности студента в локальном режиме, состоящим из двух обобщенных блоков: блока информационно-технологических процессов, объединяющего блок машиноориентированных информационных носителей, блок первичной документации, блок системы классификации и кодирования, блок средств передачи информации, блок репликации актуальных данных; и обобщенного блока программно-аппаратной среды АРМ, включающего блок знаний квалифицированных специалистов, блок формирования базы данных и знаний, блок интерфейса конечного пользователя, блок принятия решений и блок обработки информации, блок взаимодействия с внешними информационными базами, блок вывода подготовленных документов, блок мобильной связи, при этом блоки могут иметь переносное исполнение. Задачей, на решение которой направлена заявленная полезная модель, является создание распределенного автоматизированного рабочего места для обеспечения деятельности студента на удаленных распределенных местах. 1 ил.
Полезная модель относиться к области автоматизированных рабочих мест студентов высших учебных заведений, и может применяться, в частности, при создании автоматизированных систем управления вузом.
Известны автоматизированные рабочие места.
Автоматизированное рабочее место общей функциональной диагностики, состоящей из комплекта персональной компьютерной техники, инструментальных диагностических средств, интерфейсных устройств для подключения инструментальных диагностических средств, цифровой видеокамеры (Страхов А.В. и др. «Автоматизированное рабочее место общей функциональной диагностики». Патент на полезную модель 
2001102841/20, опубл. 27.05.2001, МПК G06F 14/40). Недостатком данного устройства является невозможность его использования в различных пространственных местах и отсутствие возможности доступа к внешним сетям.
Автоматизированное рабочее место операторов мобильных пунктов управления автоматизированных систем управления подвижными объектами, состоящим из процессора, устройства оперативной памяти, накопителя на жестком магнитном диске, накопителя на гибком магнитном диске, не менее двух жидкокристаллических дисплеев, сенсорного экрана, блока питания, автономного источника питания, клавиатуры, пера, факультативных средств, антенны, навигационного приемника системы спутниковой навигации, радиостанции (Николаев Р.П. и др. «Автоматизированное рабочее место оператора автоматизированной системы управления». Патент на полезную модель 98103184/09, опубл. 20.07.1999, МПК G06F 15/00). Недостатком данного устройства является отсутствие возможности репликации информации между узлами АРМ.
Учебно-лабораторный стенд, состоящий из корпуса, лицевая часть которого представляет собой рабочую область, содержащую информационный экран, выходные разъемы трех синхросигналов со светодиодной индикацией, клавиатуру, разъемы входных и выходных сигналов со светодиодной индикацией, рабочую область сменных панелей с лабораторным комплексом, платы, содержащей микроконтроллер, жидкокристаллический дисплей, микросхемы входных и выходных буферов с разъемами, звукоизлучатель, разъем для микросхемы энергонезависимой памяти, разъем для объединения учебно-лабораторных стендов в сеть, совмещенный с персональным компьютером (Федоров А.А. «Учебно-лабораторный стенд». Патент на полезную модель 2008114443/22, опубл. 10.09.2008, МПК G06F 15/02, G09B 3/00). Недостатком данного устройства является отсутствие переносимости и возможности работать в разнесенных местах.
Наиболее близким по технической сущности устройством, принятым за прототип, является устройство автоматизации рабочего места специалиста по охране труда (Халин Е.В. «Способ автоматизации рабочего места специалиста по охране труда и устройство для его осуществления». Патент РФ 2147143, опубл. 27.03.2000, МПК G06F 17/40, G05B 17/00), содержащее связанные интерфейсом конечного пользователя блок формирования базы данных, блок обработки и блок принятия решений, а также взаимодействующие между собой блок первичной документации и машиноориентированные информационные носители, имеющие структуру с настраиваемым содержанием в соответствии с потребностями конкретного производства, согласованную с действующей утвержденной отчетностью, блок средства передачи, соединенный с блоком формирования базы данных и машиноориентированными информационными носителями, причем блок обработки выполнен с возможностью формирования запросов на обработку, отчетов и форм документов, организации библиотек отчетов и проведения статистического анализа информации, с возможностью применения результатов обработки при формировании решений блоком принятия решений.
Недостатком указанного устройства является узкое специальное назначение, которое не позволяет его использовать для автоматизации деятельности студентов.
Задачей, на решение которой направлена заявленная полезная модель, является:
- создание распределенного автоматизированного рабочего места для обеспечения деятельности студента в удаленных распределенных местах.
Эта задача решается тем, что автоматизированное рабочее место студента, включающее блок формирования базы данных, блок обработки и блок принятия решений, а также взаимодействующие между собой блок первичной документации и машиноориентированные информационные носители (внешние носители данных), имеющие структуру с настраиваемым содержанием в соответствии с потребностями конкретного производства, согласованную с действующей утвержденной отчетностью, блок средства передачи, соединенный с блоком формирования базы данных и машиноориентированными информационными носителями (внешними носителями данных), причем блок обработки выполнен с возможностью формирования запросов на обработку, отчетов и форм документов, организации библиотек отчетов и проведения статистического анализа информации, с возможностью применения результатов обработки при формировании решений блоком принятия решений дополнено блоком взаимодействия с внешними информационными базами, блоком репликации актуальных данных, блоком вывода подготовленных документов, блоком мобильной связи, которые совместно с перечисленными ранее блоками образуют обобщенный блок автоматизации, предназначен для обеспечения деятельности студента в локальном режиме, соединен по меньшей мере с одним аналогичным обобщенным блоком автоматизации и внешними информационными системами. При этом блок взаимодействия с внешними информационными базами, осуществляет соединение с внешними информационными системами, взаимодействует с блоками инфтерфейса конечного пользователя и формирования базы данных и знаний; блок репликации актуальных данных, осуществляет репликацию данных между удаленными машиноориентированными информационными носителями, связан с блоком средств передачи информации, и взаимодействует с блоком репликации актуальных данных; блок вывода подготовленных документов, осуществляет распечатку подготовленных в рамках обучения документов, взаимодействует с блоком обработки информации и блоком интерфейса конечного пользователя; блок мобильной связи, предназначен для обеспечения работы студента в мобильном режиме, связан с блоком доступа к внешним информационным базам. Обобщенные блоки автоматизации могут иметь переносное исполнение.
Благодаря указанной совокупности признаков, за счет того, что в известную схему добавлены: блок взаимодействия с внешними информационными базами, блок репликации актуальных данных, блок вывода подготовленных документов, блок мобильной связи, которые совместно с известными ранее блоками объединены в обобщенный блок автоматизации, связанным по крайней мере с одним аналогичным обобщенным блоком автоматизации, обеспечивается возможность распределенной работы в удаленных распределенных местах.
Проведенный анализ уровня техники позволил установить, что аналоги, характеризующиеся совокупностью признаков, тождественных всем признакам заявленного технического решения, отсутствуют, что указывает на соответствие заявленной полезной модели условию патентоспособности «новизна».
Заявленное автоматизированное рабочее место поясняется чертежом, на котором приведена блок-схема автоматизированного рабочего места студента.
На чертеже приведена блок-схема автоматизированного рабочего места студента, которое включает в свой состав, по меньшей мере, два обобщенных блока автоматизации 23, предназначенных для обеспечения деятельности студента в локальном режиме, состоящим из двух обобщенных блоков: блока информационно-технологических процессов 1, объединяющий блок машиноориентированных информационных носителей 7, блок первичной документации 9, блок системы классификации и кодирования 10, блок средств передачи информации 8, блок репликации актуальных данных 20; и обобщенного блока программно-аппаратной среды АРМ 2, включающего блок знаний квалифицированных специалистов 11, блок формирования базы данных и знаний 12, блок интерфейса конечного пользователя 13, блок принятия решений 14, блок обработки информации 15, блок взаимодействия с внешними информационными базами 19, блок вывода подготовленных документов 21, блок мобильной связи 22, при этом блоки 23 могут иметь переносное исполнение.
Блоки 1-2, 7-15, представленные на чертеже являются известными устройствами и описаны, например, в прототипе (Халин Е.В. «Способ автоматизации рабочего места специалиста по охране труда и устройство для его осуществления». Патент РФ 2147143, опубл. 27.03.2000, МПК G06F 17/40, G05B 17/00).
Входящие в состав блока машиноориентированных информационных носителей 7 - блоки хранения учебной 3, научной 4, методической 5 и воспитательной 6 информации, состоящие из разделов с определенным содержанием, настраиваемым программным средством на конкретную специализацию студента, и являются по своей структуре аналогичными блокам 3-6, описанным в прототипе, и могут быть реализованы на базе накопителя на жестком диске с установленной на него базой данных.
Обобщенный блок автоматизации 23, предназначенный для обеспечения деятельности студента в локальном режиме, объединяет в своем составе известные устройства, представленные блоками 1-22, и может быть реализован на базе набора программно-аппаратных средств, включающих в свой состав ПЭВМ типа ноутбук, принтер, модем, мобильный телефон и комплекс программного обеспечения предназначенных для обучения.
Блок взаимодействия с внешними информационными базами 19 предназначен для соединения с внешними информационными системами с целью обмена учебными и другими данными, является известным устройством и описан, например в Лагутенко О.И. «Современные модемы» М.: «Эко-Трендз», 2002. 344 с., и может быть реализован на основе модема и программного обеспечения передачи данных.
Блок репликации актуальных данных 20 предназначен для репликации данных между удаленными машиноориентированными информационными носителями 7 с целью создания одинакового информационного хранилища на удаленных обобщенных блоках автоматизации 23, является известным устройством и описан, например, в статье Логинова И.В. «Организация мобильного хранилища данных в составе распределенного АРМ» // Сборник материалов конференции «ИТНОП-2010» ОрелГТУ, Т4. 2010. с.62-67, и может быть реализован на основе интеллектуальной сетевой платы со встроенным программным обеспечением репликации и внешнего переносного носителя данных типа флеш.
Блок вывода подготовленных документов 21 предназначен для распечатки подготовленных в рамках обучения документов, является известным устройством и описан, например, в Сид ельников Е.И., Ушнурцев Е.А. «Печатающее устройство». Патент РФ 2091238, опубл. 27.09.1997, МПК B41J 3/54, и может быть реализован на базе сервера печати и сетевого или локального принтера.
Блок мобильной связи 22 предназначен для обеспечения работы студента в мобильном режиме, является известным устройством и описан, например, в Мосиенко С.А. «Мобильный терминал связи». Патент на полезную модель 2003111309/20, опубл. 20.07.2003, МПК G08B 25/10, Н04В 1/38, Н04М 11/00, и может быть реализован на базе сотового телефона со встроенным модемом.
Промышленная применимость автоматизированного рабочего места студента обусловлена наличием современной элементной базы, на которой может быть реализовано устройство.
Заявленное автоматизированное рабочее место студента работает следующим образом.
В каждый момент времени студент работает на одном из обобщенных блоков автоматизации 23, входящих в состав устройства. При этом студент взаимодействует с блоком интерфейса конечного пользователя 13, входящим в состав обобщенного блока программно-аппаратной среды АРМ, осуществляя выполнение задач и подготовку документов. Через блок интерфейса конечного пользователя 13 осуществляет функции ведения баз данных и знаний в блоке формирования базы данных и знаний 12, получает сведения из баз знаний о предметах обучения в блоке знаний квалифицированных специалистов 11, осуществляет доступ к внешним информационным системам с целью получения информации для обучения через блок взаимодействия с внешними информационными базами 19, обработку данных, подготовку документов в блоке обработки информации 15, распечатку подготовленных в блоке обработки информации 15 и полученных из блока информационно-технологических процессов 1 документов в блоке вывода подготовленных документов 21, с использованием экспертных систем в блоке принятия решений 14 и данных из блока ведения базы данных и знаний 12 осуществляется подготовка и решение сложных учебных задач. При нахождении в движении через блок мобильной связи 22 и блок взаимодействия с внешними информационными базами 19 осуществляется доступ к внешним информационным системам 24. При этом блок мобильной связи 22 может использоваться независимо для обмена голосовыми и текстовыми данными. При этом исходные данные для подготовки документов в блоке обработке информации 15 могут поступать как от блока интерфейса конечного пользователя 13, так и от блока формирования базы данных и знаний 12.
Подготовленные документы, записи базы данных и знаний через блок ведения баз данных и знаний 12 сохраняются в блоке информационно-технологических процессов 1. Через блок средств передачи информации 8 данные поступают в блок информационно-технологических процессов 1. С использованием форм, шаблонов документов и документов находящихся по направлениям обучения студента в блоке первичной документации 9 с использованием правил и системы кодирования блока системы классификации и кодирования 10 данные поступают и извлекаются в блоке машиноориентированных информационных носителей 7, где сохраняются на одном из машиноориентированном носителе 3-6 в соответствии с типом документа. Извлечение данных и их передача на обработку осуществляется блоком средств передачи информации 8 в блок ведения базы данных и знаний 12 для дальнейшей обработки в блоках 13-15. Для репликации актуальных данных, используемых в текущей деятельности студента, используется блок репликации актуальных данных 20, в котором через блок средств передачи информации 8 получают документы, которые сохраняются на переносной носитель информации блока 20 в фоновом режиме с использованием методов репликации. При переходе для работы на другой обобщенный блок автоматизации 23, переносной носитель блока репликации актуальных данных 20 подключается к текущему блоку репликации актуальных данных 20 и через блок средств передачи информации 8 осуществляется фоновая запись данных и документов в блок машиноориентированных информационных носителей 7 и из блока 7 в переносной носитель информации блока репликации актуальных данных 20.
С целью проверки работоспособности заявленного автоматизированного рабочего места студента было проведено натурное исследование автоматизированного рабочего места студента. Экспериментальная проверка произведена путем создания нескольких образцов автоматизированных рабочих мест студента с количеством обобщенных блоков автоматизации от двух до трех на оборудовании различных производителей. Типовой образец представляет собой совокупность ПЭВМ и периферийных устройств, установленных в учебной аудитории вуза, дома и в качестве дополнительного - переносной ноутбук. Результаты эксперимента показали, что заявленное устройство автоматизированное рабочее место студента позволяет снизить время доступа к актуальным данным и обеспечить работу в удаленных объектах, путем автоматизированной репликации данных между удаленными узлами и обеспечении доступа к внешним информационным системам.
Автоматизированное рабочее место студента, включающее блок формирования базы данных, блок обработки и блок принятия решений, а также взаимодействующие между собой блок первичной документации и машиноориентированные информационные носители (внешние носители данных), имеющие структуру с настраиваемым содержанием в соответствии с потребностями конкретного производства, согласованную с действующей утвержденной отчетностью, блок средства передачи, соединенный с блоком формирования базы данных и знаний и машиноориентированными информационными носителями (внешними носителями данных), причем блок обработки выполнен с возможностью формирования запросов на обработку отчетов и форм документов, организации библиотек отчетов и проведения статистического анализа информации, с возможностью применения результатов обработки при формировании решений блоком принятия решений, отличающееся тем, что в него дополнительно введены: блок взаимодействия с внешними информационными базами, блок репликации актуальных данных, блок вывода подготовленных документов, блок мобильной связи, которые совместно с перечисленными ранее блоками образуют обобщенный блок автоматизации, соединенный по меньшей мере с одним аналогичным обобщенным блоком автоматизации и внешними информационными системами, при этом блок взаимодействия с внешними информационными базами взаимодействует с блоками интерфейса конечного пользователя и формирования базы данных и знаний; блок репликации актуальных данных связан с блоком средств передачи информации и взаимодействует с блоком репликации актуальных данных; блок вывода подготовленных документов взаимодействует с блоком обработки информации и блоком интерфейса конечного пользователя; блок мобильной связи связан с блоком доступа к внешним информационным базам, при этом обобщенные блоки автоматизации могут иметь переносное исполнение.
