Статьи в печать
материал на тему

Анализ опыта перемещения экономико-математических методов в транспортном строительстве.

        Применение экономико-математических моделей в транспортном строительстве в 1970-1982гг., говорит о том, что основные трудности моделирования лежат в области вычислений с переходом от вербального описания системы, процесса к математическому. Описание каких-либо сложных процессов приводилось упрощенными математическими методами.

        По данному вопросу говорил ещё Г.Вагнер, что настроение моделей является квинтэссенцией операционного подхода к решению организационных и экономических задач. Он также писал: «Многие ученые, являющиеся первопроходцами в области применения современных методов, до сих пор благополучно здравствуют и продолжают добиваться на этом поприще новых конструктивных результатов. Приходится лишь поражаться тому, что каждый из них способен исследовать все представляющие интерес проблемы организационного управления, с которыми он сталкивается, пользуясь каким-либо одним наиболее известным ему методом, например линейным или динамическим программированием, теорией управления запасами и т.д.». [1]

        Математически корректно построенная модель не всегда может быть хорошей экономико-математической моделью. Необходимо всегда исследовать вопрос о соответствии модели изучаемому экономическому явлению. Главная цель экономико-математического моделирования состоит в получении оптимального решения, хотя главным является также вопрос: можно ли данную математическую модель использовать для анализа изучаемой экономической ситуации.

        Но данная задача относится к проблемам не математической, а экономической науки, которую следует расценивать в качестве первичной. Данное утверждение легко доказывается опытом математического моделирования технических систем.

        Построением математических моделей технических систем обычно занимаются математики, а постановка задачи является делом инженеров.

        Различные уровни математической подготовки инженеров и инженерной подготовки математиков не всегда позволяют создавать одинаково качественные модели с позиций требований одних и других. Вот отсюда и возникает проблема адекватности экономико-математических моделей, которая и в настоящее время остается весьма актуальной.

        Полного соответствия модели и объекта моделирования не может быть. Иначе это была бы не модель, а сам объект. Адекватность(соответствие) модели - понятие условное.

        Например, автомобиль может иметь несколько моделей в зависимости от поставленных целей. Модель-тренажер для обучения управлению автомобилем не соответствует его форме и размерам, однако она вполне адекватна ему по процессам управления (руль, педали, кабина полностью соответствуют условиям работы водителя при управлении автомобилем). Модель автомобиля, построенная для макетного проектирования гаража, только внешне адекватна оригиналу, но не имеет ничего общего с ним с точки зрения систем управления, питания, электрооборудования и т.д.. Обе модели считаются адекватными автомобилю, но каждая адекватна только с позиции, поставленной перед моделированием задачи.

        Приведенный пример свидетельствует о том, что путем математической абстракции  мы отделяем форму решаемой задачи от ее содержания. Руководители и пользователи экономических систем лучше знают содержание этих систем, чем математики. Специалисты-математики не могут тратить то количество времени и сил, которое необходимо, чтобы знать содержание каждой конкретной задачи так глубоко, как знают те, кто будет непосредственно решать задачу с учетом результатов моделирования.

        В моделировании проблема критерия считается важнейшей составляющей при построении модели. Большая часть моделей исследования операций была изначально рассчитана на однокритериальность, то же самое можно сказать и о моделях, применявшихся в транспортном строительстве в 80-е годы. Как правило, это были стоимостные  (экономические) критерии (стоимость строительства, перевозок материалов, простоев техники, потерь от дорожно-транспортных происшествий и т.п.). При этом игнорировались организационные, социально-экономические, экологические, технологические и другие факторы (критерии), которые могли бы существенно изменить саму модель и эффективность ее использования.

        При использовании, например, экономического критерия предельно допустимая дальность поставки асфальтобетонной смеси на линию с асфальтобетонного завода может составить 70км. Если принять во внимание технологический критерий (температуру остывания смеси) к асфальтоукладчику на такое расстояние окажется ниже требуемой. Например, если максимальное расстояние по температурным условиям оказалось 50 км, то для расчета следует принять именно 50км.

        Недоверие к экономико-математическим моделям было связано с экстремальным характером моделей, который приводил к «выжиманию резервов».

        Экстремальность модели (стремление к минимуму или максимуму) ведет к получению самого дешевого варианта перевозок (самого дешевого варианта хранения материалов и т.п.), однако в процессе строительства постоянно возникают непредвиденные ситуации, когда приходится, например, платить за простой вагонов на железной дороге, восполнять потери из-за плохих погодных условий (простой из-за низкой температуры, дождя). Для этого необходим резерв сил и средств, который в процессе экономико-математического моделирования, как правило, не учитывается.

        Отличительные недостатки, проявившиеся в 1970-1980-е гг., легко преодолимы, поскольку они затрагивают не сущность самих экономико-математических методов, а проблемы их построения и использования. Новый импульс развитие экономико-математического моделирования в РФ получило в 1990-е гг. в связи с переходом к рыночной экономике.

Применение математических методов и моделей в экономике поставило перед экономической наукой ряд важных методологических проблем, связанных с выяснением закономерностей оптимизации общественного производства и его отдельных процессов, вызвало необходимость анализа и обобщения теоретических основ математического моделирования народно-хозяйственных процессов.

Литература.

1. Вагнер Г. Основы исследования операций. В 3т./Г.Вагнер; пер. с англ.-М.:Мир.-Т.1.-1972-336с.;Т.2.-1973-488с.; Т.3.-1973-502с
2. Золотарь И.А. Экономико-математические методы в дорожном строительстве/ И.А. Золотарь-М.: Транспорт, 1974-248с.
3. Мальцев Ю.А. Проблемы экономико-математического моделирования при строительстве автомобильных дорог в условиях рыночной экономики/Ю.А. Мальцев//Юбилейный научно-технический сб. МВВДИУ.-Балашиха, 1997-с.32-44.

Проектирование информационно-образовательной среды с целью реализации интегративного подхода в обучении математике с использованием ИКТ в  условиях введения ФГОС нового поколения.

В настоящей версии Федеральных государственных образовательных стандартов (ФГОС) метапредметные образовательные результаты обучающихся теперь предлагается обеспечивать, проверять и оценивать каждому учителю-предметнику. Метапредмет – это то, что стоит за предметом или за несколькими предметами, находится в их основе и одновременно в корневой связи с ними. Идея метапредметности является необходимым условием эвристического обучения – обучения, при котором знания не передаются учителем, а рождаются в собственной деятельности учеников. Всем понято, что одни знания – фундаментальные, рождение которых  необходимо обеспечивать с помощью эвристических методов и технологий обучения. Другие же знания, или точнее информация, должны выполнять роль среды, в которой происходит рождение фундаментальных системообразующих знаний, а также метазнаний. Ответом на задаваемый каждым учителем вопрос: что необходимо ученику «дать», а что «вырастить»? является следующее - «дать» нужно информационно-образовательную среду с точками проблематизации, а также способы действий в этой среде. В результате самостоятельной деятельности,  в созданной преподавателем информационно-образовательной среде,   обучающий всегда будет иметь личный опыт решения задач, собственные результаты, а также будет знать и сможет сопоставить со своим опытом общекультурные достижения, тем самым осваивая и их также, но уже через сопоставление со своим продуктом и пониманием.

Информационно-образовательная среда (ИОС), как необходимое условие формирования метапредметных знаний студента, формируется из трех основных компонентов:  программно-аппаратной организации информационной среды,  учебно-методического наполнения ее информационных ресурсов, организации деятельности педагога в самой среде. В период информатизации отечественного образования  неотъемлемым  условием успешной реализации  ИОС является высокий уровень ИКТ - компетентности педагога - владение в совершенстве компьютерными технологиями обучения.

В течение последних лет основным тезисом моей педагогической деятельности является следующее: эффективность обучения математике и качество знаний учащихся будет выше, если конструирование ИОС будет опираться на систему обучения математике с применением ИКТ. Проектирование преподавателем обучающей среды с применением образовательных информационных технологий  позволит создать систему обучения математике, которая не только обобщит, конкретизирует, систематизирует знания по предмету, но и повысит мотивацию учащихся к  изучению этой дисциплины.

Наиболее значимые цели конструирования учебного процесса с применением образовательных ИК - технологий состоят в повышении мотивации обучающихся, в автоматизации учебного процесса, развитии рефлексии, творческой мысли обучающихся и др.

Как показывает мой опыт работы, рациональная, дидактически обоснованная последовательность работы в ИОС, наравне с традиционной классно-урочной системой, невозможна без прохождения  следующих этапов:

∙         изучение теоретического материала по учебнику или конспектам уроков;

∙         осмысление и закрепление теории на уроках-практикумах;

∙         приобретение и развитие практических умений с использованием виртуальных лабораторных практикумов;

∙         решение практических задач с помощью  специализированного программного обеспечения.

Однако, в отличие от классно-урочной системы, деятельность в ИОС  ориентирована на самостоятельную, индивидуальную работу студента, а значит, способствует развитию навыков самостоятельной познавательной деятельности.

В настоящее время быстрого развития информационных технологий в современном обучении невозможно без пяти новых педагогических инструментов: интерактивности, мультимедиа, моделирования, коммуникативности, производительности, главным из которых  является интерактив, как стержневой педагогический инструмент, всегда присутствующий в той или иной степени. Все другие новые педагогические инструменты используются только вместе с первым, создавая ему новую информационную среду применения.

Как показывает опыт, применение электронных образовательных ресурсов (ЭОР) на уроках математики, соответствующих  образовательным задачам и основным видам учебной деятельности, кроме всего прочего, способствует распространению нетрадиционных моделей обучения и форм взаимодействия педагога и обучающихся, основанных на сотрудничестве, а также появлению новых моделей обучения, в основе которых лежит активная самостоятельная деятельность студентов, что составляет метапредметную часть требований к результатам освоения основной образовательной программы.

На уроках и во внеурочное время надо активно использовать основные  направления применения ЭОР:

• Информационные модули, которые содержат теоретический материал и нацеливают обучающихся на активную познавательную деятельность через использование интерактивных учебных материалов;
• Конспекты – это электронный информационный ресурс, представляющий собой текст с иллюстрациями, формулами, таблицами;
• Интерактивная  лекция позволяет достичь целостного восприятия фрагмента учебного содержания в удобном для студента темпе и форме;
• Пошаговая анимация, которая содержит интерактивную модель, инструкцию пользователю, краткую теоретическую справку, а также методические материалы для преподавателя;
• Видеофрагменты – незаменимое средство обучения, которое используется  чаще всего при объяснении нового учебного материала;
• Тесты и задачи, которые чаще всего  представлены самыми различными вариантами сложности: от простейших до олимпиадных задач, также включены интерактивные задачи. Интерактивные задачи позволяют наглядно продемонстрировать студентам условие задачи - особенности работы отдельных объектов или систем;
• Интерактивные модели  позволяют наглядно продемонстрировать обучающемуся особенности работы отдельных объектов или систем, без чего невозможно целостное восприятие учебного материала;
• Лабораторные работы обеспечивают формирование умений и навыков, значимых с точки зрения осуществления экспериментальной деятельности.

На этапе изучения теоретического материала нельзя не упускать  возможность использования учебников  в электронном виде. Электронный учебник обеспечивает практически мгновенную обратную связь; помогает быстро найти необходимую информацию (в том числе контекстный поиск), поиск которой в обычном учебнике затруднен; существенно экономит время при многократных обращениях к гипертекстовым объяснениям; наряду с кратким текстом - показывает, рассказывает, моделирует и т.д. (именно здесь проявляются возможности и преимущества мультимедиа-технологий) позволяет быстро, но в темпе наиболее подходящем для конкретного обучающегося, проверить знания по определенному разделу.

Имеющиеся электронные учебники содержат видеофрагменты, интерактивные модели, лабораторные работы, упражнения, задачи и тесты,  позволяют включать их содержание в любой этап урока: в объяснение нового материала, в этапы актуализации знаний, в постановку исследования, в этап самостоятельной работы с последующей проверкой.

Особое внимание при проектировании ИОС необходимо уделять приобретению и развитию практических умений с использованием виртуальных лабораторных практикумов.

Не являясь альтернативой занятиям в учебной лаборатории, виртуальный лабораторный практикум, основанный на ЭОР, имеет ряд преимуществ: безопасность, отсутствие необходимости в сложном лабораторном оборудовании, возможность индивидуализации деятельности учащихся (работа в индивидуальном темпе, учет особенностей восприятия), самостоятельное получение выводов и самопроверка. Эти ресурсы обеспечивают развитие активно-деятельной формы обучения.

Современные инструментальные средства, ориентированные на интернет-технологии, открывают широкие возможности для визуализации учебных материалов и построению интерактивных виртуальных лабораторных практикумов, органично встроенных в учебный процесс. В процесс формирования метапредметной составляющей обучения большое внимание уделять решению задач с физическим содержанием средствами информационных технологий.  Задачи решаются с применением типовых для вузовского курса информатики программ — систем программирования (Бейсик, Паскаль), табличных процессоров типа Excel. В процессе решения интегрированных задач,  учащиеся учатся  планировать свою деятельность с использованием прикладных программных средств компьютера;  понимать суть управленческого воздействия на объекты живой и неживой природы;  описывать решаемые задачи на языке математических понятий, точно формулируя цель решения;  учить грамотно обрабатывать результаты измерений, формулировать вопросы и выводы по исследуемой проблеме, записывать результаты с учетом погрешности, правильно интерпретируя полученные результаты и  др.

Большие возможности дает применение Интернет-ресурсов, которые позволяют на качественно новом уровне проводить различные формы учебных занятий: Интернет - учебная, справочная информация; Интернет – ЕГЭ; Интернет – практикумы, уроки; Интернет - олимпиады, конкурсы. Для организации первоначального знакомства студентов с ресурсами Интернета необходимо составить список разных электронных адресов с составленной специально для студентов краткой аннотацией. Материалы сайтов используются при подготовке к лекциям, практическим занятиям, для контроля ЗУН, для подготовки учащихся к олимпиадам и ЕГЭ, для организации исследовательской работы.  

Проектирование ИОС невозможно без учета использования её во внеклассной и внеурочной деятельности по предмету.

С целью формирования метапредметной составляющей обучения во внеклассной работе по математике ежегодно планировать интегрированные мероприятия для обучающихся 1 и 2 курсов.  

Большое внимание во внеурочной работе по математике уделяю подготовке  проектов прикладной направленности, так как это повышает уровень самостоятельности студентов. Используя различные цифровые среды, редакторы и ресурсы, приложения MS Office,  обучающиеся готовят сообщения, доклады, дополнения к материалу занятия. Необходимо формулировать студентам конкретную задачу, а технологию выполнения этого задания студенты выбирают сами, преподаватель оценивает конечный результат. Важно, чтобы  используемый материал (схемы, диаграммы, текстовая информация, анимации, видео, иллюстративный графический материал) был логически выдержан и нес конкретную необходимую информацию.

  Современные технологии позволяют организовать дистанционную форму обучения. Активное участие в дистанционных конкурсах и проектах – одно из направлений внеурочной педагогической деятельности по предмету. Так как дистанционное обучение дает возможность студенту и преподавателю самому получать требуемые знания.

При конструировании ИСО нельзя не отметить огромную роль ИК - технологий в процессе создания АРМ преподавателя, при проведении мониторинга формируемых компетенций обучающихся.

Используемые технологии, без сомнения, дают положительный результат моей педагогической деятельности.

Большие информационные потоки, с которыми сталкивается сегодня каждый человек, требуют от системы общего образования решения задач обучения молодых граждан способам работы с информацией. Создание ИОС каждым преподавателем открывает широкие возможности для построения учебного процесса, учитывающего индивидуальные возможности и склонности обучающихся, их включения в самостоятельную исследовательскую деятельность, что, в свою очередь, способствует созданию условий для максимальной реализации каждого, т.е. дает возможность преподавателю учесть метапредметные требования к результатам освоения основной образовательной программы.

Литература

1. Баранова Ю. Ю., Перевалова Е.А., Тюрина Е.А., Чадин Е.А. Методика использования электронных учебников в образовательном процессе.// Информатика и образование. - 2000. - №8. - G.43-47.

2. Гузеев В.В. Методы и организационные формы обучения. — М.: Народное образование, 2001. — 128 с.

3.  Кечиев Л.Н., Путилов Г.П., Тумковский С.Р. Подготовка учебных материалов для включения в состав  информационно-образовательной среды - М. МГИЭМ, 1999 г.