CC BY
16
На первых этапах создания КП для АУИОС целесообразно использовать энергетические ресурсы ступени РН в двух направлениях:
- в качестве целевой аппаратуры для проведения экспериментов над бортовыми системами неотделившейся ступени РН. Этот блок экспериментов формируется отдельно при разработке Программы;
- использование в качестве служебных систем КП, например, система телеметрии, конструкция, остатки запасов электричества в аккумуляторных батареях.
В общем случае при доработке бортовых систем последней ступени РН с целью ее использования в качестве элемента КП необходимо руководствоваться следующими принципами:
- сохранение достигнутой надежности функционирования бортовых систем ступеней РН на всех этапах жизненного цикла;
- обеспечение возможности проведения всех штатных операций при подготовке к пуску, пуске РН, выведении на орбиту функционирования без каких-либо ограничений со стороны элементов КП и АУИОС.
Литература
1. Разработка проекта национальной программы космического образования. Отчет по НИР «Базис», Москва, МАИ, 2001 г.
С. С. ЕФИМОВ
Омский государственный технический университет
УДК 681.3.069
Курс «Сортировка и поиск» входит в цикл математических и естественнонаучных дисциплин, относящихся к национально-региональному (вузовскому) компоненту при подготовке специалистов по информационным системам.
Большое влияние на формирование данного курса оказал классический труд известного американского ученого профессора Д.Э.Кнута «Искусство программирования» [1]. Третий том этой книги так и называется - «Сортировка и поиск». В 2000 году было опубликовано второе издание данной монофафии. Более четверти века она использовалась автором в качестве учебного пособия для студентов как старших, так и младших курсов Станфордского университета. Билл Гейтс так оценил материал, представленный в книге: «Если вы сможете прочесть весь этот труд, то вам определенно следует отправить мне резюме».
Алгоритмы и методы сортировки и поиска за прошедшие десятилетия не только не потеряли свою значимость, но и, наоборот, стали более актуальными а связи с проникновением вычислительной техники абсолютно во все сферы знаний и области деятельности человечества. В настоящее время сформировалось большое количество систем информационного и слравочно-информационного характера. Гигантские объемы информации, которыми
2. Проект «Колибри-2000». МОО Микроспутник, Москва, 2002 г.
3. И. Черный, Л. Александров. «Икар» на проволоке. // Новости космонавтики. 2000, №4 (207).
4. И.М.Сидоров. Принципиальная возможность использования тросовых систем для реализации гравитационных маневров в окрестности планеты. Докл. Академии наук, 2002, том 384, №4, с.483-485.
5. Образовательный стандарт по направлению «Ракетостроение и космонавтика», Москва, Минобразования, 2000 г.
ТРУШЛЯКОВ Валерий Иванович, доктор технических наук, профессор, заведующий кафедрой «Автоматические установки» Омского государственного технического университета.
ШАЛАЙ Виктор Владимирович, доктор технических наук, профессор кафедры «Автоматические установки», декан аэрокосмического факультета Омского государственного технического университета. МАРКЕЛОВ Виктор Викторович, кандидат технических наук, главный конструктор КБ «Полет». ИВАНОВ Николай Николаевич, кандидат технических наук, заместитель главного конструктора КБ «Полет». БЛИНОВ Виктор Николаевич, доктор технических наук, заместитель главного конструктора КБ «Полет».
ежедневно оперируют подобные системы, требуют высокой эффективности используемых методов сортировки и поиска данных. Информационные базы многих поисковых серверов глобальной сети Интернет охватывают десятки и сотни миллионов документов.
Качество специалистов по информационным системам различного характера зависит, в частности, и от того, насколько хорошо они владеют арсеналом существующих методов сортировки и поиска данных. Для подготовки качественных специалистов следует уделять должное внимание эффективности процесса их обучения.
Материал дисциплины «Сортировка и поиск» преподавался студентам кафедры «Прикладная математика и информационные системы» Омского государственного технического университета в течение последних четырех учебных лет. Лекционный курс подготовлен и читается с использованием видеопроектора в среде программы для электронных презентаций Power Point. Каждая лекция, по существу, представляет собой электронный слайд-фильм из 10-15 слайдов, содержащих описание методов, их статическую и динамическую иллюстрацию, оценку методов. Изданы методические указания [2] по методам внутренней сортировки и поиска.
СИСТЕМА
АВТОМАТИЗИРОВАННОГО ОБУЧЕНИЯ И КОНТРОЛЯ ЗНАНИЙ ПО КУРСУ
«СОРТИРОВКА И ПОИСК»_
РАССМАТРИВАЮТСЯ ВОЗМОЖНОСТИ И ИНТЕРФЕЙС СИСТЕМЫ АВТОМАТИЗИРОВАННОГО ОБУЧЕНИЯ И КОНТРОЛЯ ЗНАНИЙ ПО КУРСУ «СОРТИРОВКА И ПОИСК», РЕАЛИЗОВАННОЙ В СРЕДЕ ВИЗУАЛЬНОГО ПРОГРАММИРОВАНИЯ DELPHI. ПОЗВОЛЯЕТ СГЕНЕРИРОВАТЬ УНИКАЛЬНЫЙ ВАРИАНТЗАДАНИЯ, ПРОВЕРИТЬ ПРАВИЛЬНОСТЬ ВЫПОЛНЕНИЯ С УКАЗАНИЕМ ОШИБОК, ВЫСТАВЛЯЕТ ОБЪЕКТИВНУЮ ОЦЕНКУ. ИСПЫТАНА НА ПОТОКЕ ИЗ ТРЕХ СТУДЕНЧЕСКИХ ГРУПП ВО ВРЕМЯ ЭКЗАМЕНАЦИОННОЙ СЕССИИ 2002/3 УЧЕБНОГО ГОДА.
тгггггггг
Этапы, полученные в программе:
^ Сортировка с эбымодим июг<м* (Шелла) k v
Введите исходный массив: | | | | |
Этапы сортировки: (Введите с клавиатуры) 1 2 3 -1 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 IS 16
1- П I III ГГ1 I I I I III г
2- ГГГГГП I I I гггггг г
3-ГГП I I I I гггггггг г гггггггггггггггг г
Нажмите на кнопку, чтобы проверить Сообщение о результатах:
правильность выполнения задания:
Пароль:
Проверить
Очистить
J Выход
Рис.1. Пример диалогового окна для контроля сортировки методом Шелла.
В 2002 году для экзаменационного контроля знаний по данной дисциплине была спроектирована и реализована автоматизированная система. В качестве инструмента для подготовки системы была использована среда визуального программирования Delphi. Охвачено несколько десятков методов сортировки и поиска, включая следующие группы методов: методы сортировки выбором, вставками, методы обменной сортировки, сортировки распределением, слиянием, подсчетом, методы поиска среди неупорядоченных данных, поиска среди упорядоченных данных.
Система позволяет сгенерировать вариант задания, включающий 10 названий методов и массивы исходных численных данных для обработки. Каждый вариант и исходные данные являются уникальными, что, в частности, исключает возможность подготовки шпаргалок или списывания друг у друга. Задание можно скопировать на принтер или переписать на бумагу для дальнейшей обработки вручную.
После подготовки студент вызывает режим проверки знаний, выбирает по очереди из общего списка методы своего варианта задания и проверяет каждый из них. В процессе проверки методов сортировки набирается массив исходных численных данных и его состояние на конец~ каждого этапа сортировки, включая полностью упорядоченный массив. После ввода пароля и нажатия на кнопку проверки выполняется программная сортировка массива, верный результат выводится в соответствующее место окна на экране монитора. Ошибочные позиции значений, введенных студентом, выделяются цветом. В окне результата дается оценка по данному методу: либо сортировка выполнена верно, либо она выполнена неверно. В последнем случае сообщается также, на каких этапах допущены ошибки.
Имеется возможность очистки набранных значений, если ошибка допущена не в процессе ручной сортировки, а в процессе набора. В этом случае преподаватель вводит пароль для повторного выполнения задания по данному методу. После закрытия окна метода повторный вход в него блокируется, и коррекция не допускается.
Пример окна, открывающегося при контроле метода Шелла, приведен на представленном рисунке (рис.1).
Работа в диалоговых окнах контроля методов поиска аналогична работе с методами сортировки, однако необходимо указывать номера позиций, с которыми следует сравнить искомый ключ, прежде чем он будет найден в массиве исходных данных.
После выполнения режима проверки всех методов сортировки и поиска, указанных в индивидуальном зада-
нии, следует вызвать режим итоговой оценки. В этом режиме на экран выводится сводный список всех проверенных методов, в котором с помощью знаков «плюс» и «минус» обозначены методы, выполненные соответственно верно или неверно. Выставляется итоговая оценка по четырехбапльной системе: «Отлично», «Хорошо», «Удовлетворительно» или «Приходите в следующий раз». Окно оценки результатов тестирования представлено на рис.2.
Система была использована во время экзаменационной сессии 2002/03 учебного года при тестировании студентов трех групп потока специальности 351400 второго курса факультета автоматизации ОмГТУ. Опыт ее использования оказался очень удачным. Наметился ряд возможных усовершенствований интерфейса системы. Несомненным является то, что система значительно снижает нагрузку на экзаменатора. Последний фактор является весьма существенным, так как во время экзаменационной сессии у студентов очной формы обучения идут экзаменационная и установочная сессии на заочном обучении. Это сочетается с тем, что многие потоки состоят из нескольких групп, а экзамены по учебному плану проходят у одного преподавателя за короткий промежуток времени сразу по нескольким предметам. Таким образом, -вв-еремя сессии загрузка доцента оказывается больше, чем во время семестра.
Поэтому применение средств автоматизированного контроля представляется очень актуальным. Более того, использование компьютера позволяет снизить влияние субъективного фактора экзаменатора при оценке знаний студента и выставлять объективную оценку по предмету.
Удобство использования системы определяется также и тем, что для запуска ее на выполнение достаточно иметь только файл, откомпилированный в среде Delphi. Наличие среды визуального программирования Delphi на компьютере не требуется. Выполняемый файл занимает в несжатом виде не более 1 Мбайта дисковой памяти, то есть вполне помещается на одной трехдюймовой дискете. Саморазворачивающийся архив требует примерно четверть Мбайта.
Справедливости ради следует отметить, что применение созданной системы не следует ограничивать только курсом «Сортировка и поиск». Она может быть использована при изучении дисциплин «Информатика», «Основы алгоритмизации и программирования» и других, связанных с программированием курсов. Ведь развитие алгоритмического стиля мышления является первостепенной задачей обучения программированию. Способность мыслить точно, формально становится одним из важных признаков общей культуры человека в современном высоко-
Ф'Диоцпмм ,"&|(Пфа«Ч1 и поив*" •/>',
Зкзмношмш маме j Мегаамсцттчроешипасх« рвэуътвтав |
Jfi|xJ
Ншпите на кнолкц. чтобы узнать оценку: [[Реацпьтат. ||
♦ Простой вьйор + Простые вставки + Бинарные вставки + Пузырьковое всплытие + Простое слияние
+ Частный случай карманной сортировки 1 + Однородный бинарный поиск + Поиск в самоорганизующемся массиве
- Естественное оауилутевое слияние
- Шейкер-сюртировка
: Правильно выполнены в из 10 метопов ; Оценка за экзамен: |4 (хорошо)
Рис.2. Окно оценки результатов тестирования.
технологизированном мире. Эта способность приобретает весомое значение при освоении многих современных профессий. Алгоритмический стиль мышления позволяет решать задачи, возникающие в любой сфере деятельности человека. Решая большинство практических задач, человек, в той или иной мере применяет алгоритмический подход. Алгоритмический подход, рассматривая взаимосвязь действий, способствует развитию логического мышления у человека.
Одним из наиболее важных результатов курса «Сортировка и поиск» является выработка у обучаемых алгоритмического стиля мышления. Этому как раз и способствует представленная в статье автоматизированная система.
Хотя первый опьгг использования рассмотренной системы связан с процессом автоматизированного контроля на экзаменах, она, несомненно, может быть и будет использована в течение учебного семестра для промежуточной проверки знаний во время контрольных недель, а также для активизации процесса обучения. Использование ее студентами для самоконтроля дает им воз-
В. А. МУХИН И. М. ЗЫРЯНОВА Е. С. ЧАПКЕВИЧ
Омский государственный университет
Омский государственный университет путей сообщения
УДК 378.147, 681.3
Компьютеризация процесса обучения предусматривает применение автоматизированной диалоговой формы общения учащегося и компьютера для достижения поставленной дидактической цели [1]. Самостоятельная, индивидуальная деятельность студента, при использова-
можность увидеть свои ошибки и в следующий раз не допускать их снова. Ведь ошибки, допущенные студентом, выделяются самой системой с помощью цвета. Кроме того, приводится правильный вариант выполнения каждого задания.
Дальнейшее развитие системы предполагает усовершенствование ее интерфейса, расширение количества тестируемых методов сортировки и поиска, создание демонстрационной версии программы, подключение Не1р-возможностей ко всем диалоговым окнам системы.
Литература
1. Кнут Д.Э. Искусство программирования, том 3. Сортировка и поиск, 2-е изд.: пер. с англ.: Уч. пос. - М.: Издательский дом «Вильяме», 2000. - 832 с.
2. Ефимов С.С. Сортировка и поиск: Методические указания. - Омск: Изд-во ОмГТУ, 2001. - 32 с.
ЕФИМОВ Сергей Сергеевич, кандидат технических наук, доцент кафедры прикладной математики и информационных систем.
нии ПЭВМ, направлена на получение знаний, выработку умений, навыков в соответствии с технологией образовательного процесса.
Использование компьютерных технологий позволяет: • интенсифицировать процесс обучения:
КОМПЬЮТЕРНАЯ КОНТРОЛИРУЮЩЕ-ОБУЧАЮЩАЯ ПРОГРАММА «КОРРОЗИЯ И ЗАЩИТА МЕТАЛЛОВ». РАЗРАБОТКА И ИСПОЛЬЗОВАНИЕ
К РАССМОТРЕНИЮ ПРЕДЛАГАЕТСЯ КОМПЬЮТЕРНАЯ ОБУЧАЮЩЕ-КОНТРОЛИРУЮЩАЯ ПРОГРАММА ПО ОБЩЕЙ И НЕОРГАНИЧЕСКОЙ ХИМИИ «КОРРОЗИЯ И ЗАЩИТА МЕТАЛЛОВ». ПРОГРАММА ИМЕЕТ БЛОЧНО-МОДУЛЬНУЮ СТРУКТУРУ, КОТОРАЯ МОЖЕТ РАБОТАТЬ КАК САМОСТОЯТЕЛЬНО, ТАК И В ЕДИНОМ КОМПЛЕКТЕ БЛОКИ СОДЕРЖАТ НЕОБХОДИМЫЙ ТЕОРЕТИЧЕСКИЙ МАТЕРИАЛ, НАБОР УПРАЖНЕНИЙ И ЗАДАНИЙ РАЗЛИЧНОЙ СТЕПЕНИ СЛОЖНОСТИ. МОДУЛЬ НАСТРОЙКИ ПОЗВОЛЯЕТ ВАРЬИРОВАТЬ ВРЕМЯ ОТВЕТА НА ВОПРОСЫ. ПРОГРАММА РАБОТАЕТ В ОПЕРАЦИОННЫХ СИСТЕМАХ WIDOWS 95; 98; NT; 2000; ME (MILLENNIUM); ПРОГРАММА РАЗРАБОТАНА В СРЕДЕ С++ BUILDER 5. МИНИМАЛЬНЫЕ ТЕХНИЧЕСКИЕ ТРЕБОВАНИЯ: Р-133; RAM-16 MB.
