ЭкологияОбразоватДеятельности / МатериалыПрактЗанятий / ЭкОбрДеят_Пр 16 / notv2009_book_1

Новые образовательные технологии в вузе – 2009

2.уровни структуры банка (накопителя ТЗ) могут именоваться разработчиком БТЗ самостоятельно (например, 1 уровень – раздел, 2 уровень – подраздел, 3 уровень – тема);

3.БТЗ имеет иерархическую структуру (например, дисциплина – раздел – тема), формируемую разработчиком БТЗ, тестовые задания разработчик размещает в необходимом узле структуры;

4.возможен просмотр списка созданных тестовых заданий целиком или для отдельного узла структуры, редактирование и «проигрывание» выбранного ТЗ, копирование, удаление или добавление ТЗ, вывод на печать ТЗ или списка заданий;

5.каждое ТЗ имеет уникальный идентификатор авторское имя, меру трудности, признак базового задания и т. д.;

6.при необходимости существует возможность перемещения ТЗ в нужный узел структуры БТЗ;

7.возможен экспорт-импорт выбранных тестовых заданий в нужный узел другого БТЗ (файла-накопителя*.ast);

Рис. 1. Структура адаптивной среды тестирования «АСТ-ТЕСТ» и функциональное назначение модулей

Секция 2

Формирование файла-накопителя тестовых заданий (БТЗ)

Задание атрибутов БТЗ

Формирование иерархической структуры БТЗ

Подготовка содержательного тестового материала

Наполнение БТЗ тестовыми заданиями

с помощью Мастера			импорт заданий		импорт заданий
			из других накопителей		из текстовых
тестовых заданий			тестовых заданий		форматов с разметкой

Формирование тестов, задание параметров их генерации и оценки результатов тестирования

Пробное тестирование

Необходимая коррекция тестовых заданий и структуры БТЗ, изменение состава, параметров

генерации теста и шкалы оценивания

Рис. 2. Алгоритм формирования тестов

8.возможен анализ распределения ТЗ по мере их сложности в выбранном узле структуры БТЗ;

9.библиотека OLE-объектов позволяет использовать различные Windows-приложения для подготовки таких элементов ТЗ, как

графики, формулы, схемы, рисунки; 10.существует возможность изменения объектов, их копирование,

настройки размера отображения. Повторное использование объектов облегчает создание ТЗ;

11.возможно создание ТЗ в режиме Мастера ТЗ;

12.конструктор поддерживает следующие формы ТЗ:

закрытое с выбором одного или нескольких ответов;

на упорядочение;

211

Новые образовательные технологии в вузе – 2009

на установление соответствия;

открытое с вводом ответа.

«AST_SWAP» – модуль экспорта-импорта данных БТЗ, поддержки тестовых файлов и файлов MS Word. При подготовке тестовых заданий в текстовом виде для импорта в формат АСТ [8]:

1.поддерживается разметка следующих форм тестовых заданий:

закрытого с выбором одного или нескольких ответов;

на упорядочение;

на установление соответствия;

открытого с вводом ответа;

2.обеспечивается формирование 3-х уровней структуры банка тестовых заданий;

3.обеспечивается подключение OLE-объектов из библиотеки объектов в конструкторе тестов по их кодовой разметке.

«AST_Zevs» – модуль конвертации OLE-объектов БТЗ в растровый формат.

«Администратор АСТ» – модуль ведения системной базы сетевого тестирования.

«Система тестирования АСТ» – собственно модуль тестирования. Большая помощь в формировании банков тестовых заданий и их

апробации была оказана научным руководителем ЦТ и МКО УГТУ – УПИ Янченко С.И.

В результате в рамках выполненного мероприятия по направлению «Управление в технических системах» были разработаны и апробированы компоненты учебно-методических комплексов – банков тестовых заданий для самоконтроля, промежуточного и итогового контролей знаний студентов

– по дисциплинам: «Идентификация и диагностика систем»; «Управление и информатика в энергосбережении и экологии»; «Автоматизированные информационно-управляющие системы», «Экспертные системы», «Введение в специальность», «Имитационное моделирование и идентификация систем».

Также в рамках выполненного мероприятия по направлению «Управление в технических системах» разработаны и подготовлены для ввода в Адаптивную Среду Тестирования «АСТ-ТЕСТ» банки тестовых заданий по следующим дисциплинам: «Архитектура ЭВМ и систем»; «Электротехника и электроника»; «Технические средства автоматизации и управления»; «Моделирование систем»; «Математические методы теории сигналов и систем»; «Информатика в системах связи и управления».

Отметим, что большая помощь в формировании методического обеспечения, и в частности банков тестовых заданий для самоконтроля, промежуточного и итогового контролей знаний студентов, оказана доцентом кафедры теоретических основ радиотехники, канд. техн. наук, доц. Вострецовой Е.В.

Секция 2

БИБЛИОГРАФИЧЕСКИЙ СПИСОК

1.Князев С.Т. Формирование профессиональных компетенций выпускников и внедрение инноваций на базе научно-образовательного центра «Информационно-телекоммуникационные системы и технологии» / С.Т. Князев // Научные труды международной научнопрактической конференции «СВЯЗЬ-ПРОМ 2007» в рамках 4го ЕвроАзиатского форума «СВЯЗЬ-ПРОМЭКСПО 2007». Екатеринбург: ЗАО «Компания Реал-Медиа», 2007. С. 11 – 13.

2.Положение об электронных образовательных ресурсах ГОУ ВПО УГТУ-УПИ [эл. ресурс]. Режим доступа: http://www.ustu.ru.

3.Структура мультимедийного учебно-методического комплекса дисциплины [эл. ресурс]. Режим доступа: http://www.ustu.ru.

4.Государственный образовательный стандарт высшего профессионального образования. Направление подготовки дипломированного специалиста 651900 Автоматизация и управление.

Режим доступа: http://www.edu.ru.

5.Стандарты качества программно-дидактических тестовых материалов [эл. ресурс] / В.И. Васильев, Т.Н. Тягунова. Москва, 2001. Режим доступа: http://www.ustu.ru.

6.Требования к подготовке тестовых заданий (по материалам Центра тестирования профессионального образования, г. Москва) [эл. ресурс]. ЦТ и МКО УГТУ – УПИ, 2005. Режим доступа: http://www.ustu.ru.

7.Адаптивная среда тестирования «АСТ-ТЕСТ». Конструктор тестовых заданий [эл. ресурс]. Режим доступа: http://www.ast-centre.ru или http://www.ustu.ru.

8.Адаптивная среда тестирования «АСТ-ТЕСТ». Модуль экспортаимпорта АСТ_Swap [эл. ресурс]. Режим доступа: http://www.astcentre.ru или http://www.ustu.ru.

213

Новые образовательные технологии в вузе – 2009

Носов Д.А., Бадьяров И.Г., Борисова Е.В., Титов Г.П., Щеклеин С.Е.

МОДЕЛИРОВАНИЕ РЕЖИМОВ РАБОТЫ АЭС С РЕАКТОРОМ РБМК1000

[e-mail]

ГОУ ВПО "УГТУ-УПИ имени первого Президента России Б.Н.Ельцина"

г. Екатеринбург

В статье рассмотрен аналитический тренажер ТОМАС-2 и его возможности по моделированию оборудования и режимов работы реакторов РБМК-1000.

An analytic trainer TOMAS-2 and it’s operating modelling opportunities of the RBMK-1000 reactor have been described in this article.

ТОМАС-2 – программно-технический комплекс, позволяющий моделировать нормальные, переходные и аварийные режимы работы АЭС с РБМК-1000. В качестве прототипа выбран 4-ый блок Курской АЭС.

Тренажер ТОМАС-2 предназначен для решения широкого круга задач

– самоподготовки экспертов Кризисного Центра, подготовки сценариев противоаварийных учений, анализа и оптимизации противоаварийных инструкций, обучения студентов основам работы оператора РБМК-1000.

Все программное обеспечение функционирует в операционных системах Windows 2000/ХР с использованием системы разработки и эксплуатации моделирующих комплексов WinMod. Данная система использовалась также при создании аналитического тренажера ТОМАС-1А, поэтому оба тренажера имеют схожую структуру и особенности.

Нейтронно-физическая модель разработана во ВНИИАЭС и апробирована на полномасштабном тренажере.

Управляющий загрузчик - инструкторская станция интегрирует модели и обеспечивает связь с операторскими станциями, а также сервис инструкторской станции. Это приложение, распределяющее ресурсы моделирующего компьютера между процессами моделирования и функциями инструкторской станции. В число его функций входят:

1.ведение каталога исходных состояний тренажера, возврат моделирования на заданный временной интервал;

2.управление временными характеристиками моделирования;

3.ввод отказов систем и оборудования;

4.дистанционное управление оборудованием, изменение параметров модели;

5.регистрация сигналов и событий в моделируемых технологических системах;

6.наблюдение за значениями моделируемых параметров, изменение параметров, построение и печать графиков процессов;

7.запись и воспроизведение моделируемого процесса.

Секция 2

Приложения управления и визуализации тренажера ТОМАС-2 по своему назначению делятся на три условные категории:

1.Панельная графика (панели) предназначена для графической имитации реальных панелей управления. Они содержат органы управления (ключи, кнопки и т.д.) и контроля (лампы, индикаторы, стрелочные и цифровые приборы), внешний вид, функционирование и расположение которых максимально соответствуют реальному прототипу.

Создание таких панелей осуществляется путем использования фотографий или объемных рисунков хорошего качества.

В настоящий момент панельной графикой реализовано управление логикой СУЗ (рис.1).

Рис.2. Панели МТК СУЗ, совмещенные с наборным полем.

2.Технологические схемы предназначены для условного отображения оборудования (емкости, насосы, задвижки, регуляторы, реле и т.д.) и их связи между собой в единую систему. К этому типу относятся и электрические схемы. Технологические схемы должны быть наглядными, содержать значения точек контроля и отображать состояние оборудования (включено/выключено, открыто/закрыто, уровни в емкостях и др.). Для этого используются интуитивно понятные динамические примитивы оборудования, меняющие свой цвет и/или положение, а также, при необходимости, имеющие «всплывающие» подсказки с короткими пояснениями. Над органами

215

Новые образовательные технологии в вузе – 2009

управления меняется рисунок курсора мыши, поясняющий принцип и тип управления. Пример такой панели приведен на рис.2.

Рис.2. Панель контура многократной принудительной циркуляции.

3.Специальные панели и схемы, визуализирующие протекание физических (кипение, распределение температур и др.) или технологических (перегрузка ТВС и др.) процессов. Для этого, в зависимости от конкретного случая, могут использоваться звуковые эффекты, цифровое видео, анимационные схемы или непосредственно математическая модель визуализации динамики процесса, встроенная в приложение визуализации.

Например, к панелям такого типа относится панель, отображающая радиационную обстановку в радиусе 30 км вокруг станции (рис.3).

Секция 2

Рис.3. Панель для анализа распространения радиационного загрязнения.

При необходимости имеется возможность из приложения панели или схемы управлять конкретным отказом и дистанционным оборудованием.

Логически связанные между собой панели или схемы имеют вызовыпереходы друг на друга.

Вследствие того, что реакторы РБМК-1000 использовались на Чернобыльской АЭС, особое внимание в тренажере уделено моделированию различных отказов и аварий с возможностью адекватного на них реагирования:

разрывы различных трубопроводов;

разгерметизации контуров;

выход активности;

неуправляемое движение СУЗ;

несрабатывание клапанов и регуляторов;

выход из строя насосов, датчиков и других устройств.

Тренажер ТОМАС-2 непрерывно совершенствуется: исправляются обнаруженные ошибки и неточности, повышается стабильность работы, появляются новые возможности и функции.

БИБЛИОГРАФИЧЕСКИЙ СПИСОК

1.Е.Ф.Селезнев, А.В.Пряничников, Д.А.Лысов. Верификация программы

HEXANS. Отчет ВНИАЭС, 1997.

2.Белоусов Н.И., Бычков С.А., Марчук Ю.В., Пряничников А.В., Программа расчета гетерогенных ячеек и полиячеек ядерных реакторов

(программа GETERA). ОФАП ЯР, ном. рег. 00237, 1991г.

217

Новые образовательные технологии в вузе – 2009

3.P.S.Andersen and S.Fabic Theoretical foundation of an advanced simulation method for power plant thermohydraulics. Dynatrek, Inc., 2115 E.Jefferson St. Rockville, MD 20852.

4.Канальный ядерный энергетический реактор РБМК. Абрамов М.А., Авдеев В.И., Адамов Е.О. и др.: Под ред. Ю.М. Черкашова. - М.: ГУП НИКИЭТ, 2006. - 632с.

5.Теория тепломассообмена: Учебник для технических вузов/ С.И.Исаев, И.А.Кожинов, В.И.Кофанов и др.: Под ред. А.И.Леонтьева. - М.: Высшая школа, 1979. - 495с.

Носов Д.А., Бадьяров И.Г., Борисова Е.В., Титов Г.П., Щеклеин С.Е.,

МОДЕЛИРОВАНИЕ РЕЖИМОВ РАБОТЫ АЭС С РЕАКТОРОМ БН-800 [e-mail]

ГОУ ВПО "УГТУ-УПИ имени первого Президента России Б.Н.Ельцина"

г. Екатеринбург

В статье рассмотрен аналитический тренажер БН-800 и его возможности по моделированию оборудования и режимов работы строящегося перспективного 3-го энергоблока Белоярской АЭС.

An analytic trainer BN-800 and it’s operating modelling opportunities of BAES perspective 3rd energy block have been described in this article.

Тренажер разработан с целью оснащения УГТУ-УПИ техническим средством обучения студентов, обеспечивающим углубленное усвоение физических и тепло-гидравлических процессов в системах и оборудовании энергоблока с реактором БН800.

Моторное и информационное поля аналитического тренажера реализуются на мониторах компьютеров с использованием специальных средств предоставления цифровой и графической информации, что позволяет проводить на тренажере практические занятия с целью закрепления и углубления теоретических знаний, получаемых студентами вуза по основным физическим, теплофизическим и теплогидравлическим процессам, сопровождающим работу энергоблока АЭС с реактором БН-800.

Тренажер может быть также использован для поддержания квалификации оперативного персонала АЭС с реактором БН-800 в части фундаментальной подготовки.

Архитектура вычислительного комплекса позволяет иметь различные конфигурации тренажера, как для совместной работы обучаемого и преподавателя, так и для самостоятельной работы обучаемого.

Соответственно, аппаратная конфигурация тренажера может варьироваться от нескольких персональных компьютеров объединенных в локальную сеть до одной рабочей станции (рис.1).

В максимальной конфигурации тренажер будет включать в себя ЭВМсервер, по одной ЭВМ на пять рабочих мест студентов, одна ЭВМ рабочего

Секция 2

места преподавателя, черно-белый и цветной принтеры. Все технические средства тренажера объединены в локальную сеть.

Количество мониторов на рабочем месте студента и преподавателя должно обеспечивать информационное поле в соответствии с учебными целями и может варьироваться от одного до трех.

Число рабочих мест и мониторов в составе тренажера может наращиваться на последующих этапах модернизации тренажера. На начальном этапе каждое рабочее место оснащается двумя мониторами.

Рис. 1. Многомашинный комплекс для совместной работы преподавателя и студентов

Параметры работы технологических систем и результаты работы студента выводятся на печать с использованием предусмотренного в составе системы принтера общего доступа.

Программный комплекс тренажера изначально реализован как распределенное программное решение, использующее в своей основе сетевые технологии. Благодаря этому последующая модернизация и расширение тренажера за счет использования удаленного управления и распределенных вычислений не представляет значительных затруднений.

В составе оборудования и систем реакторного отделения моделируются:

активная зона реактора;

система первого контура с главными циркуляционными насосами (ГЦН) и промежуточными теплообменниками;

система второго контура с главными циркуляционными насосами;

парогенераторы со стороны второго контура;

система аварийного расхолаживания с воздушными теплообменниками.

219