一種用于家用電子產(chǎn)品的實(shí)物仿真維修訓(xùn)練系統(tǒng)的制作方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及操作實(shí)訓(xùn)領(lǐng)域的訓(xùn)練系統(tǒng)，尤其適用于家用電子產(chǎn)品維修實(shí)訓(xùn)等領(lǐng)域。
【背景技術(shù)】
[0002]目前電器修理培訓(xùn)領(lǐng)域常用的實(shí)物操作實(shí)訓(xùn)方式，就是在實(shí)物上制造一些故障，讓學(xué)員通過(guò)已學(xué)到的知識(shí)設(shè)法排除故障，是用真實(shí)的產(chǎn)品為學(xué)員提供實(shí)際動(dòng)手練習(xí)機(jī)會(huì)，是傳統(tǒng)的實(shí)訓(xùn)方法。這種方法的優(yōu)點(diǎn)是最直觀，學(xué)員在操作時(shí)和真的維修一樣，適合培養(yǎng)學(xué)員的動(dòng)手能力，但它有一些無(wú)法避免的缺陷:首先是用這種方法所設(shè)置的故障局限性比較大。以彩電為例，考慮到實(shí)訓(xùn)成本問(wèn)題，不大可能設(shè)置諸如電源管、行管、行輸出變壓器、集成電路、高頻頭等元件損壞的故障，而恰恰這些元件的故障在實(shí)際維修中，占維修總量的80%。只能設(shè)置一些小的元件開(kāi)路或短路的故障，但同時(shí)所設(shè)置的元件損壞還不能造成其它元件的損壞，這類(lèi)故障在實(shí)際維修中最多占維修總量的20%，也就是說(shuō)實(shí)訓(xùn)與實(shí)際維修脫節(jié)比較嚴(yán)重。實(shí)物操作的第二個(gè)缺陷是，由于所設(shè)置的故障要反復(fù)給許多學(xué)員實(shí)習(xí)，這就造成了在印刷板的同一個(gè)地方，元件被反復(fù)拆裝，該點(diǎn)的印刷板很容易損壞，甚至有些學(xué)員根本不是查出故障的，而是專(zhuān)門(mén)找“爛”的印刷板上的元件，投機(jī)取巧。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0003]本發(fā)明為了解決實(shí)物操作實(shí)訓(xùn)中高成本高損耗和故障模擬環(huán)境種類(lèi)過(guò)少的技術(shù)問(wèn)題，提供了一種實(shí)物仿真實(shí)訓(xùn)系統(tǒng)，所述系統(tǒng)是將實(shí)物線(xiàn)路板上某些元件，通過(guò)連接到控制板和電腦方式，人為模擬出故障現(xiàn)象進(jìn)行實(shí)訓(xùn)的方式。它所模擬的故障不是在實(shí)物上裝壞元件，而是通過(guò)開(kāi)關(guān)，將某個(gè)元件在電路中斷開(kāi)或短路，以模擬該元件的開(kāi)路或擊穿，從而避免了由于元件的反復(fù)拆裝而造成的印刷板損壞。
[0004]所述系統(tǒng)有以下幾個(gè)方面的特點(diǎn):
[0005]1、系統(tǒng)的方便易用
[0006]整個(gè)系統(tǒng)的使用應(yīng)該是非常簡(jiǎn)單易用的?？紤]到學(xué)員的計(jì)算機(jī)水平參差不齊，因此系統(tǒng)需要提供清晰明了的系統(tǒng)界面，和現(xiàn)實(shí)接近易于理解，即使受過(guò)很少計(jì)算機(jī)技能實(shí)訓(xùn)的學(xué)員也能很方便的明白系統(tǒng)的功能和操作，能夠在很短的時(shí)間內(nèi)掌握系統(tǒng)的使用。另外也要系統(tǒng)中盡可能的提供各種說(shuō)明和幫助，及時(shí)對(duì)學(xué)員的操作和問(wèn)題給予知道。使學(xué)員能夠最方便的使用該系統(tǒng)。
[0007]2、系統(tǒng)的通用性和可擴(kuò)充性
[0008]系統(tǒng)需要提供對(duì)多類(lèi)產(chǎn)品的不同品牌進(jìn)行仿真，因此，系統(tǒng)在設(shè)計(jì)的時(shí)候需要考慮整個(gè)系統(tǒng)仿真功能的通用性和可擴(kuò)充性，能夠方便提供對(duì)各種不同產(chǎn)品的不同品牌進(jìn)行模擬仿真。同時(shí)，對(duì)于各個(gè)產(chǎn)品的故障內(nèi)容需要是可設(shè)計(jì)的，便于擴(kuò)充。
[0009]3、快速和高可靠性
[0010]系統(tǒng)能夠及時(shí)對(duì)學(xué)員的使用操作及時(shí)做出反映，實(shí)時(shí)顯示學(xué)員所進(jìn)行的操作對(duì)維修結(jié)果的影響。尤其是教師能夠及時(shí)監(jiān)控到學(xué)員的操作，沒(méi)有明顯的延遲。系統(tǒng)的可靠性也是衡量系統(tǒng)性能的一個(gè)關(guān)鍵指標(biāo)，因此要求系統(tǒng)有比較高的吞吐量，比較好的容錯(cuò)性和低的錯(cuò)誤率。
[0011]4、實(shí)時(shí)性和真實(shí)性
[0012]為了讓學(xué)員能夠真實(shí)的理解維修的過(guò)程，系統(tǒng)要求有比較良好的實(shí)時(shí)性和真實(shí)性，主要包括:
[0013]能反映各部件的實(shí)時(shí)變化
[0014]可對(duì)各部件進(jìn)行實(shí)時(shí)測(cè)量
[0015]能對(duì)部件造成的參數(shù)變換進(jìn)行逼真模擬
[0016]5、資源的統(tǒng)一管理
[0017]系統(tǒng)管理在于對(duì)該系統(tǒng)的操作運(yùn)行、監(jiān)視、管理、分析、控制、評(píng)估和擴(kuò)展提供有效的手段。從而以合理的代價(jià)，組織和利用系統(tǒng)資源，充分發(fā)揮系統(tǒng)功能，提供正常、安全、可靠、有效、充分、用戶(hù)友好的服務(wù)和使用。
[0018]6、教師機(jī)對(duì)學(xué)員的監(jiān)視和控制
[0019]教師機(jī)可以實(shí)時(shí)監(jiān)視各個(gè)學(xué)員機(jī)上正在進(jìn)行的操作并可以進(jìn)行錄像并保存，在考試時(shí)候可以設(shè)定學(xué)員的考試時(shí)間，并且在上課的時(shí)候可以切換到演示模式，此時(shí)學(xué)員只能觀摩老師的示范操作。
[0020]7、系統(tǒng)管理員對(duì)仿真系統(tǒng)的管理和監(jiān)控
[0021]系統(tǒng)管理員在仿真系統(tǒng)中擁有最高權(quán)限，可以管理并監(jiān)控整個(gè)系統(tǒng)是否正常運(yùn)營(yíng)，比如可以查看每節(jié)課的進(jìn)行情況，上課質(zhì)量，維持秩序等等，并處理一些突發(fā)事件。
【附圖說(shuō)明】
[0022]圖1為本發(fā)明仿真系統(tǒng)結(jié)構(gòu)圖；
[0023]圖2為本發(fā)明仿真系統(tǒng)的數(shù)據(jù)庫(kù)示意圖；
[0024]圖3為本發(fā)明仿真系統(tǒng)的功能模塊結(jié)構(gòu)圖；
[0025]圖4為本發(fā)明仿真系統(tǒng)的身份認(rèn)證的基本流程圖；
[0026]圖5為本發(fā)明仿真系統(tǒng)的仿真引擎的仿真部分結(jié)構(gòu)圖；
[0027]圖6為本發(fā)明仿真系統(tǒng)的仿真故障腳本的有限狀態(tài)轉(zhuǎn)換圖。
【具體實(shí)施方式】
[0028]下面結(jié)合附圖，詳細(xì)描述本發(fā)明的實(shí)訓(xùn)系統(tǒng):
[0029]1、系統(tǒng)框架
[0030]如圖1所示，本仿真系統(tǒng)采用Client / Server / Database (以下簡(jiǎn)寫(xiě)為C / S /D)三層體系結(jié)構(gòu)。
[0031]2、仿真系統(tǒng)客戶(hù)端(Client)
[0032]根據(jù)客戶(hù)端的不同權(quán)限和使用功能，我們將客戶(hù)端分為三種類(lèi)型:管理員機(jī)、教師機(jī)和學(xué)員機(jī)，客戶(hù)端與服務(wù)器的網(wǎng)絡(luò)通信模式有兩種:若遠(yuǎn)程實(shí)訓(xùn)點(diǎn)地面網(wǎng)絡(luò)條件非常好，則通信完全通過(guò)地面網(wǎng)絡(luò)進(jìn)行；若遠(yuǎn)程實(shí)訓(xùn)點(diǎn)地面網(wǎng)絡(luò)通信質(zhì)量不是太好(通過(guò)modem、ISDN等撥號(hào)上網(wǎng))，可以通過(guò)衛(wèi)星通信網(wǎng)和地面Internet相結(jié)合來(lái)進(jìn)行，“天地合一”，實(shí)現(xiàn)操作技能的遠(yuǎn)程實(shí)訓(xùn)和鑒定(如上圖所示)。
[0033]學(xué)員機(jī)在我們這個(gè)系統(tǒng)中指的就是學(xué)員使用的計(jì)算機(jī)，學(xué)員在客戶(hù)端使用的是仿真系統(tǒng)的學(xué)員端軟件，類(lèi)似的，教師機(jī)、管理員機(jī)使用的是仿真系統(tǒng)的教師端軟件和管理員端軟件。因?yàn)槟壳皞€(gè)人電腦功能日益增強(qiáng)，為了充分利用客戶(hù)端機(jī)器性能，同時(shí)減輕服務(wù)端的負(fù)擔(dān)，我們采用胖客戶(hù)端，即主要仿真計(jì)算集中在客戶(hù)端進(jìn)行運(yùn)行；當(dāng)然，客戶(hù)端和服務(wù)器之間需要進(jìn)行通信，交換部分的數(shù)據(jù)。
[0034]學(xué)員機(jī)的主要功能就是登錄到服務(wù)器，加入“虛擬教室”，并且能夠運(yùn)行仿真軟件客戶(hù)端，實(shí)現(xiàn)與服務(wù)器、教師端的交互等。
[0035]教師機(jī)除具有學(xué)員機(jī)的所有功能外，還能夠通過(guò)仿真系統(tǒng)服務(wù)器對(duì)數(shù)據(jù)庫(kù)系統(tǒng)進(jìn)行讀取訪問(wèn)，并且能夠通過(guò)仿真服務(wù)器監(jiān)控學(xué)員機(jī)的各種操作，對(duì)學(xué)員機(jī)的操作進(jìn)行評(píng)價(jià)，還能夠在服務(wù)器的“虛擬教室”中維持課堂秩序和對(duì)學(xué)員機(jī)進(jìn)行管理。
[0036]管理員機(jī)既可以用作學(xué)員機(jī)，也可以用作教師機(jī)，并且它還具有某些功能，專(zhuān)門(mén)針對(duì)管理用的，提供管理員作為監(jiān)測(cè)仿真系統(tǒng)，提供數(shù)據(jù)管理、用戶(hù)管理等等能力。
[0037]3、仿真系統(tǒng)服務(wù)器(Server)
[0038]在本系統(tǒng)，仿真系統(tǒng)服務(wù)器運(yùn)行了一系列的server程序，將各種客戶(hù)端聯(lián)系在一起，實(shí)現(xiàn)教師和學(xué)員雙向的實(shí)時(shí)交互，認(rèn)證服務(wù)(提供對(duì)各個(gè)客戶(hù)端以及服務(wù)端用戶(hù)的身份認(rèn)證)，學(xué)員監(jiān)控，操作演示，“虛擬教室”、操作評(píng)價(jià)等各種功能，并且與數(shù)據(jù)庫(kù)服務(wù)器進(jìn)行交互。
[0039]總之，作為仿真系統(tǒng)的核心的服務(wù)端，擁有許多強(qiáng)大的功能，對(duì)各個(gè)客戶(hù)端擁有控制權(quán)。
[0040]客戶(hù)端和服務(wù)器主要的通信:
[0041](I)用戶(hù)登錄——客戶(hù)運(yùn)行網(wǎng)絡(luò)仿真系統(tǒng)需要首先進(jìn)行客戶(hù)登錄，這主要是安全需要，客戶(hù)端請(qǐng)求服務(wù)器的認(rèn)證服務(wù)，判定用戶(hù)的合法性；
[0042](2)仿真命令一傳遞實(shí)時(shí)交互的各種仿真命令；
[0043](3)虛擬教室一仿真服務(wù)器將建立一個(gè)虛擬教室，所有客戶(hù)端可以加入到服務(wù)器的虛擬教室，實(shí)時(shí)進(jìn)行交流等等；
[0044](4)評(píng)價(jià)反饋——學(xué)員進(jìn)行操作，仿真系統(tǒng)將對(duì)操作進(jìn)行適當(dāng)評(píng)價(jià)，并將評(píng)價(jià)信息反饋到各學(xué)員端；
[0045]4、數(shù)據(jù)庫(kù)(Database)
[0046]仿真系統(tǒng)存在許許多多的數(shù)據(jù)，統(tǒng)一組織并存放在數(shù)據(jù)庫(kù)中，即方便又安全。有一點(diǎn)需要說(shuō)明的是，我們的數(shù)據(jù)庫(kù)是分級(jí)的，見(jiàn)圖2。
[0047]具體說(shuō)明如下:
[0048](I)服務(wù)器數(shù)據(jù)庫(kù)(或稱(chēng)為“主數(shù)據(jù)庫(kù)”)
[0049]顧名思義，數(shù)據(jù)庫(kù)位于服務(wù)器端，供服務(wù)器訪問(wèn)的，整個(gè)仿真系統(tǒng)的全部數(shù)據(jù)都存放在主數(shù)據(jù)庫(kù)中；服務(wù)器數(shù)據(jù)庫(kù)只向服務(wù)器提供數(shù)據(jù)，部分重要的數(shù)據(jù)客戶(hù)端只有透過(guò)服務(wù)器才能訪問(wèn)主數(shù)據(jù)庫(kù)，例如，用戶(hù)身份數(shù)據(jù)只存在于主數(shù)據(jù)庫(kù)，客戶(hù)端進(jìn)行身份認(rèn)證是通過(guò)服務(wù)器來(lái)完成的；
[0050]數(shù)據(jù)的隔離可以保證數(shù)據(jù)的安全性。
[0051]主數(shù)據(jù)庫(kù)一般需要采用一些性能較好的數(shù)據(jù)庫(kù)，否則，可能造成數(shù)據(jù)訪問(wèn)瓶頸，而且數(shù)據(jù)安全性不夠，管理也不是非常方便，性能更是不夠，我們選用的是Oracle數(shù)據(jù)庫(kù)。
[0052](2)客戶(hù)端數(shù)據(jù)庫(kù)(或稱(chēng)為“輔數(shù)據(jù)庫(kù)”)
[0053]顧名思義，數(shù)據(jù)庫(kù)位于