裝備指揮專業(yè)網(wǎng)絡(luò)訓(xùn)練考核系統(tǒng)的設(shè)計(jì)與實(shí)現(xiàn)

杜 剛, 趙宏宇

(裝備學(xué)院裝備指揮系,北京101416)

裝備指揮專業(yè)網(wǎng)絡(luò)訓(xùn)練考核系統(tǒng)的設(shè)計(jì)與實(shí)現(xiàn)

杜 剛, 趙宏宇

(裝備學(xué)院裝備指揮系,北京101416)

“基地化、網(wǎng)絡(luò)化、實(shí)用化”是當(dāng)前軍事訓(xùn)練的總體目標(biāo),為適應(yīng)信息化條件下裝備指揮專業(yè)訓(xùn)練和考核方式的變革,采用Client/Server架構(gòu)及先進(jìn)的答題技術(shù)、多線程技術(shù)、多層服務(wù)器技術(shù)以及故障恢復(fù)技術(shù)設(shè)計(jì),并實(shí)現(xiàn)了裝備指揮專業(yè)網(wǎng)絡(luò)訓(xùn)練考核系統(tǒng),系統(tǒng)具有題(卷)庫管理、網(wǎng)絡(luò)訓(xùn)練、網(wǎng)絡(luò)考核、考務(wù)管理、人員管理等功能,為改革創(chuàng)新信息化條件下裝備指揮專業(yè)訓(xùn)練考核方式提供了有效手段。應(yīng)用和實(shí)踐表明,系統(tǒng)能夠有效提高裝備指揮專業(yè)訓(xùn)練考核的智能化和高效化。

裝備指揮專業(yè);網(wǎng)絡(luò)訓(xùn)練;網(wǎng)絡(luò)考核;考務(wù)管理

為適應(yīng)信息化條件下裝備指揮專業(yè)訓(xùn)練和考核方式的變革,積極響應(yīng)總部提出的“積極推進(jìn)軍事訓(xùn)練改革創(chuàng)新,加強(qiáng)信息化條件下軍事訓(xùn)練基本理論和實(shí)踐問題研究,改革軍事訓(xùn)練考評(píng)方法手段”的總體要求,裝備指揮專業(yè)訓(xùn)練和考核的模式及方法必須進(jìn)行大膽的改革和創(chuàng)新,按照“基地化、網(wǎng)絡(luò)化、實(shí)用化”的總體目標(biāo)不斷進(jìn)行推進(jìn),以實(shí)現(xiàn)訓(xùn)練考核的智能化和高效化。當(dāng)前,全軍裝備指揮專業(yè)正在大力開展信息化條件下的軍事訓(xùn)練,其方法和手段有：一是立足現(xiàn)有裝備,進(jìn)行模擬仿真訓(xùn)練;二是著眼整體提高,進(jìn)行綜合集成訓(xùn)練;三是開發(fā)信息系統(tǒng),進(jìn)行網(wǎng)絡(luò)對(duì)抗及訓(xùn)練。對(duì)上述訓(xùn)練進(jìn)行評(píng)價(jià)考核,不能簡單地采用傳統(tǒng)的考核方式,而要在綜合分析各種訓(xùn)練手段的基礎(chǔ)上,采用信息化手段進(jìn)行多方面的考核,既包括理論知識(shí)的考核,也包括實(shí)際操作方面的考核。在此背景下,研究并設(shè)計(jì)基于網(wǎng)絡(luò)的訓(xùn)練考核系統(tǒng)對(duì)于滿足上述要求具有重要的意義。

1 系統(tǒng)需求及工作流程

信息化條件下,隨著部隊(duì)新裝備的不斷增加以及新型作戰(zhàn)指揮平臺(tái),例如一體化指揮平臺(tái)、各軍兵種裝備指揮系統(tǒng)的廣泛應(yīng)用,裝備指揮專業(yè)的訓(xùn)練正按照“基地化、網(wǎng)絡(luò)化、實(shí)用化”的總體目標(biāo)不斷推進(jìn)。裝備指揮人員不僅要熟練掌握傳統(tǒng)的指揮理論和指揮技能,還要能夠熟練使用各種新型作戰(zhàn)指揮平臺(tái),但針對(duì)上述新型作戰(zhàn)指揮平臺(tái)的訓(xùn)練及考核方法和手段卻未能及時(shí)跟上,主要表現(xiàn)在：訓(xùn)練考核方法落后,手段單一,培訓(xùn)花費(fèi)大、時(shí)間長、效率低等方面[1],直接影響了對(duì)訓(xùn)練效果的考核和評(píng)估?；谏鲜隹紤],在對(duì)裝備指揮人員所需指揮理論、指揮技能知識(shí)要點(diǎn)和能力結(jié)構(gòu)分析研究的基礎(chǔ)上[2],系統(tǒng)對(duì)涉及裝備指揮的理論知識(shí)、操控技能以及對(duì)新型作戰(zhàn)指揮平臺(tái)使用技能進(jìn)行統(tǒng)一考核,同時(shí)為實(shí)現(xiàn)裝備指揮人員的個(gè)性化學(xué)習(xí)和訓(xùn)練提供切實(shí)有效的途徑。

各單位利用該系統(tǒng)可以通過局域網(wǎng)基礎(chǔ)環(huán)境組織網(wǎng)絡(luò)訓(xùn)練和考核,同時(shí)總部也可以通過廣域網(wǎng)基礎(chǔ)環(huán)境組織總部級(jí)的網(wǎng)絡(luò)考核。系統(tǒng)所涉及的用戶主要有4個(gè)方面：①訓(xùn)練考核人員,系統(tǒng)的最終用戶,能夠使用網(wǎng)絡(luò)訓(xùn)練,網(wǎng)絡(luò)考核等功能;②專家,試題庫建設(shè)和試卷建設(shè)的中堅(jiān)力量,保證試題的時(shí)效性和正確性;③ 判卷人員,主要負(fù)責(zé)主觀題的判卷工作;④管理員,系統(tǒng)的維護(hù)者和考核工作的組織者。

系統(tǒng)實(shí)際工作流程如圖1所示。

圖1 系統(tǒng)實(shí)際工作流程

2 系統(tǒng)主要功能

系統(tǒng)集成網(wǎng)絡(luò)訓(xùn)練和網(wǎng)絡(luò)考核2大功能,采用Client/Server結(jié)構(gòu),具有人員管理、題(卷)庫管理、網(wǎng)絡(luò)訓(xùn)練、網(wǎng)絡(luò)考核、考務(wù)管理等具體功能。

2.1 人員管理功能

人員管理功能模塊區(qū)分考生、專家和管理員的身份,并且為網(wǎng)絡(luò)訓(xùn)練考核提供人員信息,以便于開展網(wǎng)絡(luò)訓(xùn)練和網(wǎng)絡(luò)考核。其基本功能如下：① 人員信息的錄入和管理,其中包括考生、專家和管理員信息。② 考生信息可從現(xiàn)有的人員實(shí)力庫中獲取,專家和管理員的人員信息由各基層單位,上報(bào)總部,經(jīng)總部批準(zhǔn)后,由總部下發(fā)專家和管理員人員信息確認(rèn)數(shù)據(jù)文件。③ 使用全局統(tǒng)一的樹形機(jī)構(gòu)編碼方法。④ 人員信息管理采用同步體制,各基層單位及時(shí)將已維護(hù)的人員信息上報(bào)總部,以便總部組織開展網(wǎng)絡(luò)考核,滿足統(tǒng)計(jì)評(píng)價(jià)的時(shí)效性。⑤ 人員信息包括工作崗位信息,工作崗位使用全局統(tǒng)一的編碼,網(wǎng)絡(luò)訓(xùn)練考核系統(tǒng)根據(jù)人員的工作崗位信息為考生選擇訓(xùn)練策略、訓(xùn)練試卷和考核試卷;同時(shí)也根據(jù)人員的工作崗位信息規(guī)范專家的出題和組卷權(quán)限(即每個(gè)專家也有相應(yīng)的工作崗位)。

2.2 題(卷)庫管理功能

試題庫是建立試卷的基礎(chǔ),同時(shí)也是題庫考核模式下的支撐數(shù)據(jù)庫,該功能模塊主要完成組卷策略編輯、組卷、試卷編輯和歷史試卷管理等功能,其基本功能如下：① 試卷分為考核試卷和訓(xùn)練試卷2種類別。②原則上,當(dāng)總部組織的網(wǎng)絡(luò)考核結(jié)束后,考核試卷將加入訓(xùn)練試卷庫,便于以后各基層單位組織開展網(wǎng)絡(luò)訓(xùn)練。③ 根據(jù)訓(xùn)練考核和工作崗位的要求,制訂相應(yīng)的組卷策略,自動(dòng)從試題庫中抽取試題,組成1份或多份試卷。④ 能顯示試卷內(nèi)容、試卷的知識(shí)結(jié)構(gòu)和題型分布,并能對(duì)試卷內(nèi)容進(jìn)行調(diào)整。⑤ 能實(shí)現(xiàn)多種試卷生成方案,主要有自動(dòng)組卷、手動(dòng)組卷、試卷批錄入和試卷合并。

2.3 考務(wù)管理功能

考務(wù)管理功能模塊主要完成考試批次建立、該批次考生信息配置、試卷配置和成績管理等功能[3],其基本功能如下：① 根據(jù)各基層單位、總部制定的考核計(jì)劃建立相應(yīng)的考試批次,各層次的考試批次互不影響,分別作為各單位評(píng)價(jià)訓(xùn)練效果的依據(jù)。② 根據(jù)考核計(jì)劃從人員信息庫中導(dǎo)入并建立參加該批次考核的人員信息。參加考核的人員信息可根據(jù)考核計(jì)劃和要求從人員信息庫中全部導(dǎo)入,也可人工選擇,或者隨機(jī)從人員信息庫中選擇,同時(shí)支持臨時(shí)考生信息的錄入。③ 根據(jù)考核計(jì)劃設(shè)置考核批次的考試模式,可以選擇題庫模式也可選擇卷庫模式,在選擇卷庫模式的情況下,需要提前生成試卷。④ 根據(jù)考核計(jì)劃的時(shí)間安排,設(shè)置考試場次并安排考生,同時(shí)通過網(wǎng)絡(luò)公布考核計(jì)劃。⑤ 在卷庫模式下,統(tǒng)計(jì)試卷需求,并按照試卷需求進(jìn)行配卷。⑥ 考核結(jié)束后,對(duì)參加考核的人員成績進(jìn)行統(tǒng)計(jì),并通過網(wǎng)絡(luò)公布考核成績。

2.4 網(wǎng)絡(luò)考核功能

網(wǎng)絡(luò)考核功能模塊主要完成網(wǎng)絡(luò)考核和主觀題判卷功能,其基本功能[4-5]如下：① 參加考核人員通過網(wǎng)絡(luò)訓(xùn)練考核客戶端登錄網(wǎng)絡(luò)訓(xùn)練考核服務(wù)器,進(jìn)行身份認(rèn)證、試卷下載、答題和試卷提交。②網(wǎng)絡(luò)訓(xùn)練考核服務(wù)器根據(jù)此次考試批次的屬性,為參加考核人員準(zhǔn)備試卷。如果是題庫模式,則根據(jù)組卷策略隨機(jī)從題庫中抽取試題,組成試卷。③網(wǎng)絡(luò)訓(xùn)練考核服務(wù)器采用TCP/IP通信協(xié)議,使用多線程技術(shù),并且采用完善的故障處理和恢復(fù)技術(shù),保證網(wǎng)絡(luò)考核的可靠性。④ 主觀題判卷能夠在隱含參加考核人員信息的情況下,提供人工評(píng)判主觀題的平臺(tái)。

2.5 網(wǎng)絡(luò)訓(xùn)練功能

網(wǎng)絡(luò)訓(xùn)練功能模塊的基本功能如下：① 相關(guān)人員可以查看當(dāng)前發(fā)布的計(jì)劃,查看訓(xùn)練信息及要求。② 相關(guān)人員選擇某訓(xùn)練計(jì)劃后,網(wǎng)絡(luò)訓(xùn)練考核服務(wù)器將根據(jù)訓(xùn)練計(jì)劃策略提供訓(xùn)練試卷。③完成訓(xùn)練后可對(duì)照參考答案進(jìn)行試卷查看分析。④ 可將訓(xùn)練試卷進(jìn)行打印。

3 系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)關(guān)鍵技術(shù)

3.1 多線程技術(shù)

系統(tǒng)因具有參加人數(shù)多,適時(shí)性要求高的特點(diǎn),若采用單線程,考試服務(wù)器將逐一完成所要求的工作,勢必造成響應(yīng)慢,排隊(duì)等待時(shí)延長等現(xiàn)象。因此,為提高運(yùn)行效率,系統(tǒng)采用多線程并發(fā)處理的方法進(jìn)行優(yōu)化設(shè)計(jì)[6-7]。系統(tǒng)采用TCP通信協(xié)議,建立4個(gè)TCP類型的套接字對(duì)象,占用4000～4003網(wǎng)絡(luò)端口。分別用于偵聽考生登錄、考生交卷、數(shù)據(jù)備份、系統(tǒng)維護(hù)的TCP連接請(qǐng)求。其考生登錄流程如圖2所示。

圖2 考生登錄線程流程

3.2 答題技術(shù)

系統(tǒng)考核方式主要分為理論知識(shí)考核和實(shí)際操作考核2種。其中,理論知識(shí)考核主要由客觀題和主觀題構(gòu)成,客觀題由系統(tǒng)自動(dòng)評(píng)分,主觀題由判卷人員使用判卷系統(tǒng)對(duì)比答案進(jìn)行評(píng)分;實(shí)際操作考核分為模擬訓(xùn)練環(huán)境考核和真實(shí)操作環(huán)境考核2種,模擬訓(xùn)練環(huán)境考核由系統(tǒng)動(dòng)態(tài)調(diào)用模擬訓(xùn)練軟件,讀取操作數(shù)據(jù),并自動(dòng)評(píng)分;真實(shí)操作環(huán)境考核由系統(tǒng)動(dòng)態(tài)調(diào)用新型作戰(zhàn)指揮平臺(tái),根據(jù)考核文檔素材生成模擬數(shù)據(jù),通過內(nèi)核插件獲取實(shí)際操作結(jié)果并自動(dòng)評(píng)分。其基本思路及流程如圖3所示。

圖3 答題技術(shù)工作流程

3.3 多層服務(wù)器技術(shù)

系統(tǒng)按照廣域網(wǎng)絡(luò)的特性進(jìn)行設(shè)計(jì),廣域網(wǎng)絡(luò)存在若干路由器(網(wǎng)絡(luò)層節(jié)點(diǎn)),使數(shù)據(jù)庫的訪問受到連接類型的限制,同時(shí)考慮到數(shù)據(jù)庫的訪問許可協(xié)議也具有訪問數(shù)量的限制,因此系統(tǒng)設(shè)計(jì)為3層服務(wù)器模式,即客戶端(考試平臺(tái))-考試服務(wù)器-數(shù)據(jù)庫模式。

3.4 故障恢復(fù)技術(shù)

3.4.1 服務(wù)器故障恢復(fù)

單臺(tái)服務(wù)器故障是不可避免的,其原因主要有：軟件故障、硬件故障、電源故障、操作故障、環(huán)境故障、破壞性的病毒、意外或惡意的刪除和修改。系統(tǒng)采用雙機(jī)熱備份模式。當(dāng)工作機(jī)出現(xiàn)故障時(shí),備份機(jī)可以立即接替故障機(jī)的工作,保證系統(tǒng)工作連續(xù),從而保證了系統(tǒng)的容錯(cuò)和實(shí)時(shí)功能。為此,系統(tǒng)提供自動(dòng)服務(wù)器切換功能,將服務(wù)器故障所引起的損失降到最小。

3.4.2 考試客戶機(jī)故障恢復(fù)

考試過程中,考試服務(wù)器上為每個(gè)考生打開一個(gè)臨時(shí)文件,記錄其已做完的每道題的答案和剩余時(shí)間。一旦考生客戶機(jī)發(fā)生意外,服務(wù)器上的臨時(shí)文件仍正常保留?？忌芍亻_機(jī)登錄并以自己的個(gè)人信息找到狀態(tài)標(biāo)記和自己的臨時(shí)文件,從上次中斷的地方和剩余時(shí)間恢復(fù)考試。

3.4.3 網(wǎng)絡(luò)故障恢復(fù)

試卷下發(fā)時(shí),為減少傳輸故障引起的反復(fù)傳輸,可把每份試卷單獨(dú)組成壓縮文件傳輸,監(jiān)控每份試卷的傳輸過程,若發(fā)現(xiàn)傳輸出錯(cuò),則自動(dòng)從斷點(diǎn)恢復(fù)再傳。同時(shí),在考試過程中,無論發(fā)生何種故障,考試自動(dòng)計(jì)時(shí)功能都將延長由故障導(dǎo)致考生損失的考試時(shí)間。

4 結(jié)束語

裝備指揮專業(yè)網(wǎng)絡(luò)訓(xùn)練考核系統(tǒng)為變革裝備指揮專業(yè)的訓(xùn)練考核模式和方法提供了有益嘗試,多次應(yīng)用和實(shí)踐表明,該系統(tǒng)能夠滿足信息化條件下裝備指揮專業(yè)訓(xùn)練考核的需求,且可提高訓(xùn)練考核的智能化和高效化。

References)

[1]張昌宏,胡衛(wèi).基于ER模型的裝備訓(xùn)練考核系統(tǒng)建模[J].火力與指揮控制,2009(7)：122-125.

[2]蔡艷寧,葉雪梅,汪洪橋,等.軍事訓(xùn)練考核數(shù)據(jù)倉庫模型設(shè)計(jì)與實(shí)現(xiàn)[J].計(jì)算機(jī)工程,2006(1)：276-278.

[3]齊向明.通用考務(wù)管理系統(tǒng)的需求分析與系統(tǒng)設(shè)計(jì)[J].遼寧工程技術(shù)大學(xué)學(xué)報(bào),2003(3)：42-45.

[4]張新猛,周安寧,李月梅.網(wǎng)上考試自測系統(tǒng)及題庫的設(shè)計(jì)與實(shí)現(xiàn)[J].計(jì)算機(jī)工程,2000(10)：691-694.

[5]張江,黃迪明,廖建明.通用考試系統(tǒng)的設(shè)計(jì)與實(shí)現(xiàn)[J].電子科技大學(xué)學(xué)報(bào),2001(2)：157-161.

[6]BEVERIDGE J,WIENER R.Win32多線程程序設(shè)計(jì)[M].侯捷,譯.武漢：華中科技大學(xué)出版社,2002：72-89.

[7]錢能.C++程序設(shè)計(jì)教程[M].北京：清華大學(xué)出版社, 2005：105-120.

(編輯：孫陸青)

The Design and Implementation of Training&Examination System Based on Network for Equipment Command Profession

DU Gang, ZHAO Hongyu

(Department of Equipment Command,Equipment Academy,Beijing 101416,China)

Currently,training based on unit,network and practicality is the general goal.In order to adapt the reform of the training&examination mode under the condition of informanization, the paper adopts Client/Server structure,the advanced technique of doing exam,multithreading, multi-server and malfunction resuming,and realizes the training&examination system based on network for equipment command profession,which has functions of examination subject(paper)management,military training based on network,examination based on network,exam management and personnel management.The application and practice indicate that the system can effectively improve the validity and intelligence of the training&examination based on equipment command profession.

equipment command professional;training based on network;examination based on network;exam management

E 251

2095-3828(2014)01-0095-04

ADOI10.3783/j.issn.2095-3828.2014.01.021

2013-05-11

部委級(jí)資助項(xiàng)目

杜 剛(1978-),男,講師,碩士.主要研究方向：裝備建模及信息化.radio1905@163.com.