В настоящее время разработано много программ-тренажеров, которые могут использоваться для отработки навыков работы с «мышью». Эти программные продукты, как правило, бесплатные, например, ASPEKT v1.01. Кроме того, есть отдельные упражнения в комплекте с учебниками для младших школьников. Общий недостаток аналогов – это отсутствие адаптационных механизмов, которые позволяют программе настроить упражнения на пользователей различного уровня.
Рассмотрим пример информационной системы для формирования и диагностики навыков работы с манипулятором «мышь».
Проанализировав достоинства и недостатки рассмотренных программных продуктов, сформулируем концептуальные требования к проектируемой системе:
- комплексность (система должна охватывать все навыки работы с манипулятором «мышь», а упражнения должны быть взаимосвязаны);
- выделение уровней сложности (весь комплекс, в целом, и каждое отдельное упражнение, в частности, должны поддерживать определенные уровни сложности);
- гибкая настройка (выделение для каждого упражнения большого количество настроек и опций);
- авторизированный доступ (каждый пользователь перед началом работы должен проходить обязательные процедуры идентификации и авторизации);
- сбор и хранения статистики (система должна собирать, обрабатывать и хранить данные по каждому сеансу взаимодействия пользователя с тренажером);
- адаптация под уровень пользователя (в системе должны быть реализованы механизмы определения текущего уровня пользователя и настройки процедурной среды под этот уровень);
- приятный и эргономичный пользовательский интерфейс;
- подробная контекстная справка.
В общей структуре системы выделены следующие блоки: управление пользователями, управление ПДК, управление параметрами и настройками, формирование и диагностика навыков, управление статистикой.
Блок «Управления пользователями» реализует следующие подфункции:
- регистрация пользователей;
- выбор текущего пользователя;
- определение текущей процедурно диагностической карты выбранного пользователя;
- формирования параметров запроса пользователя.
Следующий декомпозируемый блок это «Управление ПДК».
Данная функциональная подсистема реализует важную задачу – конфигурирование и настройка адаптационного механизма тренажера, который реализуется с помощью процедурно-диагностических карт.
На уровне управления процедурно-диагностическими картами можно выделить следующие подфункции:
- добавление процедурно-диагностической карты;
- корректировка процедурно-диагностической карты;
- определение параметров тренажера (зависит от текущей процедурно-диагностической карты).
В отдельный блок выделяется «Управление параметрами и настройками».
Данная функциональная подсистема реализует функции создания конфигураций сцены, которые зависит от процедурно-диагностических карт и задач тестирования. Все параметры сцены можно разделить на визуальные и конфигурационные.
На уровне управления параметрами и настройками системы можно выделить следующие подфункции:
- извлечение визуальных параметров;
- извлечение конфигурационных параметров;
- формирование конфигураций.
Центральным процедурным блоком является подсистема «Формирования и диагностики навыков». Здесь реализуется комплекс разработанных упражнений, и фиксируются действия пользователей.
На уровне управления формирования и диагностики навыков можно выделить следующие подфункции:
- загрузка параметров сцены;
- инициализация сеанса;
- симуляция (моделирование упражнения в процедурной среде тренажера);
- фиксация действий пользователя.
Последним процедурным блоком, который отвечает за обработку результатов и формирование отчетов, является подсистема «Подсистема управления статистикой». Здесь реализуется следующий комплекс подфункций:
- сохранение статистики;
- обработка статистики;
- построение отчета для простого режима;
- построение отчета для комплексного режима
- выполнение пользовательского запроса.
При разработке пользовательских интерфейсных форм были учтены следующие принципы:
- Максимальная эргономичность интерфейса;
- «Легкий» и «мягкий» визуальный ряд;
- Простота и интуитивная понятность интерфейса;
- Большая палитра опций и настроек интерфейса.
Рассмотрим ключевые типы форм проектируемой информационной системы с указанием особенностей использованных компонентов.
Главная форма тренажера. Рабочая область главной формы (рис. 1.) разбита на три функциональных зоны: панель идентификация доступа, панель инструментов и панель упражнений.
Рисунок. 1. – Главная форма приложения
Панель идентификация доступа позволяет выбрать пользователя из списка или добавить нового через текстовое поле. Панель инструментов позволяет получить доступ к режимам работы, настройкам системы и процедурно-диагностическим картам. Панель упражнений позволяет выполнить каждое из них отдельно.
Все элементы управления снабжены подписями и контекстными всплывающими подсказками.
Окно упражнения. Основной часть окна упражнения является рабочее поле, на котором реализуется определенный процедурный механизм. Например, упражнение «Тяни-толкай» (рис. 2.) технически выполнено с помощью трех графических элементов. Первый компонент содержит исходное изображение, разбитое на заданное число фрагментов, второй – осветленную копию исходного изображения, которая подложена под основную картинку, третий – содержит сетку-приемник, на которой производится сборка исходного изображения по фрагментам.
В правой части окна упражнения находится панель управления. Здесь располагаются кнопки доступа к управлению симуляцией (старт, стоп), возврата на главную форму и вызова настроек параметров упражнения. В правом верхнем углу окна размещен таймер и индикаторы упражнения (параметры, характеризующие качество выполнения текущего упражнения).
Рисунок 2. – Окно упражнения «Тяни-толкай»
Форма настройки. Данное окно (рис. 3) может быть вызвано из любого упражнения, а состав элементов зависит от этого упражнения. Все настройки можно разделить на две группы: визуальные и конфигурационные параметры. Визуальные настройки задают внешний вид объектов: форма, цвет заливки, рубашка. Конфигурационные параметры определяют сложность упражнения: скорость, размер, количество объектов, количество целевых кликов, дальность прилипания, длительность упражнения. Значения конфигурационных параметров сгруппированы по уровням сложности.
Рисунок 3. – Окно настройки параметров упражнения
Окно статистики. Визуализируется статистика (рис. 4.) после выполнения каждого упражнения и описывает качество взаимодействия испытуемого с процедурной средой тренажера. Вся статистика разбита на две группы. Первая группа индикаторов описывает условия выполнения упражнения – конфигурационные параметры. Вторая – количественные показатели. В верхней части окна выводить сообщение о том достигнута цель выполнения упражнения или нет.
Рисунок 4. – Окно статистики
Описанные формы являются основными. В системе реализован ряд дополнительных форм: стартовое окно комплексного режима, форма управления процедурно-диагностическими картами, окно предварительной информации об упражнении, форма результатов работы в комплексном режиме.
Основной алгоритм функционирования информационной системы (рис.5) реализуется подсистемой управления. После авторизации доступа пользователь определяет режим работы. В зависимости от режима системы предлагает испытуемому пройти одно или комплекс упражнений. Перед загрузкой упражнения системы конфигурирует процедурное поле (определяется уровнем сложности или текущей процедурно-диагностической картой пользователя). После выполнения упражнения системы управления проверяет результаты, сохраняет их в базе данных и выводит статистику на экран. В комплексном режиме после выполнения всех упражнений дополнительно выводиться агрегированная статистика. Листинг ключевых процедур информационной системы представлен в приложении А.
Рисунок 5 – Основной алгоритм подсистемы управления
Основным алгоритмом подсистемы управления базой данных испытуемых является процедура инициализации сеанса тестирования (рис. 6). В рамках данной процедуры определяется номер сеанса тестирования в разрезе пользователь/уровень, происходит установка визуальных и конфигурационных параметров тренажера, которые зависят от режима.
Рисунок 6 – Основной алгоритм подсистемы управления БД испытуемых
Ключевым алгоритмом подсистемы диагностики и контроля является процедура работы тренажера (рис. 7). Данный алгоритм включает в себя загрузку сценария упражнения, управление временем симуляции, фиксация и проверка действий пользователя.
Рисунок 7. – Основной алгоритм подсистемы диагностики и контроля