1. Основные цели и задачи тестирования

Основная цель тестирования обучающего тренажера — подтвердить, что разработанная система корректно воспроизводит технологические процессы и обеспечивает достижение заявленных образовательных результатов. Для достижения этой цели необходимо решить ряд задач.

Проверка функциональности. Необходимо убедиться, что все предусмотренные функции тренажера работают правильно: - запуск и остановка процессов; - управление оборудованием; - изменение параметров; - формирование аварийных сигналов; - сохранение результатов обучения и другие операции.

Проверка достоверности математических моделей. Следует установить, насколько поведение виртуальной технологической установки соответствует физическим закономерностям и характеристикам реального оборудования.

Проверка технологических алгоритмов. Важно подтвердить правильность последовательностей операций, межблокировок, защит, сигнализаций и алгоритмов автоматического регулирования.

Проверка аварийных сценариев. Тренажер должен правильно моделировать причины, развитие и последствия нештатных ситуаций, а также корректно реагировать на действия обучаемого.

Проверка интерфейса. Необходимо оценить удобство работы с виртуальными органами управления, информативность экранов, читаемость параметров и понятность сообщений системы.

Проверка учебной составляющей. Следует убедиться, что учебные задания соответствуют профессиональным задачам, а система объективно оценивает действия пользователя.

Таким образом, тестирование должно обеспечивать не только отсутствие технических ошибок, но и соответствие тренажера требованиям производственной практики.

2. Основные направления тестирования

2.1. Функциональное тестирование Функциональное тестирование направлено на проверку соответствия программного обеспечения установленным требованиям и техническому заданию. В рамках данного направления проверяются все пользовательские функции и предусмотренные режимы работы. Например, для тренажера химического реактора необходимо проверить: - возможность запуска и остановки реактора; - корректность изменения температуры и давления; - работу систем подачи исходного сырья; - управление подачей теплоносителя; - функционирование системы перемешивания; - реакцию модели на изменение технологических параметров; - формирование предупредительной и аварийной сигнализации; - корректность выполнения технологических операций.

Особое внимание уделяется проверке граничных значений параметров. Например, необходимо установить, как тренажер реагирует на достижение предельно допустимой температуры, резкое изменение давления или прекращение подачи сырья. Проверяются также некорректные действия пользователя, повторное выполнение операций, нарушение установленной последовательности действий и попытки управления недоступным оборудованием.

2.2. Тестирование математических моделей

Одним из наиболее ответственных направлений является проверка математических моделей технологических процессов. В отличие от обычных информационных систем, где основным критерием качества часто выступает корректность обработки данных, для технологических тренажеров принципиально важно правильное воспроизведение физических и химических закономерностей. В частности, проверяются: - материальные и тепловые балансы; - зависимости температуры от параметров процесса; - динамика изменения давления; - закономерности изменения расходов;

Для проверки моделей используются контрольные расчетные сценарии, результаты инженерных расчетов, экспериментальные данные и доступные эксплуатационные характеристики оборудования. Например, при тестировании модели теплообменника можно проверить, насколько правильно изменяется температура выходящего потока при изменении расхода теплоносителя.

При тестировании модели реактора важно оценить соответствие изменения температуры, давления и состава реакционной смеси заданным условиям процесса. Необходимо учитывать, что совпадение результатов моделирования с одним контрольным значением еще не подтверждает достоверность модели.