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摘 要：本文介绍的虚拟实务培训系统基于有限状态机思想,利用状态跳转的思想简化虚拟培训系统的实现逻辑,并选用FLEX、数据库技术对系统在技术上进行了实现.

关 键 词 ： 虚拟培训系统；有限状态机；状态跳转；数据库

中途分类号：TP79 文献标识码：A DOI：10.3969/j.issn.1003-6970.2013.07.005

本文著录格式：[1]王辉,张文辉,贾妙珍.一种可快速生成虚拟培训系统[J].软件,2313,34（7）：11-14

0 引言

虚拟培训是指通过计算机技术模拟实际的操作场景和配置界面对员工进行的培训,借助优良的设计,虚拟培训不仅能够达到有效的培训效果,可以降低对实际设备的需求,节省时间和空间各方面成本,满足员工分散自主学习需求.

而随着当前社会科技发展,各行业使用设备更新换代愈加频繁,要求虚拟培训系统必须能够针对不同型号设备精细定制、快速开发以满足大量的培训需求.现有的虚拟培训系统多数具有不同设备培训课程间开发可复用性差、单门课程开发周期长的不足,本文研究的可快速开发虚拟培训系统很好的弥补了此项不足.

1.实现思想

该系统基于有限状态机（Finite State Machine）思想实现.有限状态机是软件领域里的用来进行对象行为建模很重要的一种工具,其作用主要是描述对象在它的生命周期内所经历的状态序列,以及如何响应来自外界的各种事件.关于有限状态机的一个描述性定义如下：一个有限状态机是一个设备,或者一个设备模型,具有有限数量的状态,它可以在任何给定的事件根据输入进行操作,使得从一个状态转换到另一个状态,或者是促使一个输出或者一种行为的发生.一个有限状态机在任何瞬间只能处在一种状态.因此,有限状态机背后的概念是要把一个对象的行为分解成易于处理的“状态”.

简单的说FSM就是一个拥有一系列可能状态的实体,其中的一个状态是当前状态.这个实体可以接受外部输入,然后根据输入和当前状态来决定下一步应该转换到什么状态去,转换完成以后,目标状态就有了新的当前状态.即可以将事件分解成状态、输入条件以及状态跳转关系.

基于状态机的思想,对设备操作的仿真亦可只关注对设备进行操作时,设备状态的转移情况.因此在设计和实现该系统时,首先确定对设备状态和状态跳转关系的定义,该状态学须满足定义明确、易于表现的特点以满足系统快速生成的目标.

2.系统介绍

该系统可提供网页形式的培训界面,用户仅需在浏览器端登陆,即可进行操作练习.

如图1,系统为学员提供软件展示区、硬件展示区、提示区,以及相关的快捷键区.

软件展示区可以接收指定区域的字符串输入、按钮操作、菜单操作及选择框操作输入；硬件面板窗口可以接收指定区域的开关按钮、旋钮、扳键、线缆插口等操作；提示区是对学员操作的评价和提示,通过在数据库中根据状态和输入的组合,生成操作反馈评价库,当学员进行相关操作时,在此区域将反馈评价内容予以显示；菜单及快捷键区是对学员的操作进行时间、正误等方面的统计以及退出或重新登录等的管理或辅助功能区域.

3.技术架构

3.1 整体分层

本系统结构按照层次化的思路设计,将数据和前端表现分离,提高每一层的复用性,以各层快速生成实现整个系统的快速生成.

三层分别是提供数据存储的数据层,采用oracle数据库实现；接收并返回数据的数据处理层,由JSP和java处理函数实现；及和用户交互的表现层,由FLEX网页形式实现.

3.2 表现层

该系统的用户操作界面采用FLEX网页技术实现.采用flex网页有以下优点：

3.2.1 可实现较友好的基于Web的交互确保虚拟培训效果.如图看到,用户可在操作界面上实现输入,拖拽,按钮等功能.（图 3）

可见代码的实现非常简单且模式固定,实现起来相当快速. 分别利用canvas展示设备当前的硬件状态和软件配置界面状态,并配以相应提示,以三者的一个组合来表现设备的一个状态,即可较为较好的达到系统需要.

3.2.3 利用Flex自带组件可实现状态的快速切换. 系统利用flex自带的Viewstack导航容器实现状态切换.

3.3 数据库层

根据系统的设计思想,共涉及两张基本数据表：状态表和状态转移表.

状态表存储单个状态的软件视图,硬件视图信息,提示信息.

如图4,状态序号作为该状态的唯一表示,软件视图序号和硬件视图序号对应该视图对应的canvas在viewstack中序号.

状态转移表存储状态间的跳转关系,如图5.

其中转移序号migrateid作为该条转移在表中的唯一标识,sstateid和dstateid分别存储起始状态id,conditonid和condition存储状态跳转的动作序号.初始序号和动作序号.

3.4 数据处理层

数据处理层完成FLEX前端页面和数据库间的数值传递和业务逻辑处理,其中JSP文件负责接收前端动作序号,并向前端返回下一状态视图序号.Java处理函数直接操纵数据库.

4.快速开发流程

4.1 填写状态模板

为了达到快速生成的目的而设计了开发模板.开发模板的作用是高效的呈现状态和状态跳转信息,为系统给的代码实现提供根据.模板包括状态模板和转移模板.

（1）状态模板

状态表包括状态的编号、硬件操作区域中硬件的各种操作——硬件视图、软件操作区域中软件的各种操作——软件视图、提示区域的提示内容——提示区.（图6 ）

1）状态编号 图片的保存：该视图中所有需要的图片需要保存到只存图片的文件夹中.

图片的编号：对一个状态所要的图片进行编号,并且按照状态的编号所需要的图片顺序进行编号.

图片的名称：保存在图片文件夹中的图片的名字,图片起名无限制,同一个文件夹中的图片不重名即可.

图片的缩览图：对该状态所需图片的缩览,相当于对该图片缩小后的预览.方便与文件夹中保存的原图片相互对应.

图片处理说明包括对操作区域、所需操作、何时发动动作、何时发送动作序号、需要传递的值、各个转移方向.

操作区域：指的是对该图片的哪些区域进行操作,即所需要操作的地方.填写时,需要以列表的方式,同时配有文字和所需要进行操作的地方的小截图.

所需操作