CC BY
166. Сапегина Т. А. Адаптация студентов к факторам профессионально-образовательной среды / Т. А. Сапегина, Е. Б. Ольховская // Педагогический журнал Башкортостана. 2011. № 6. С. 57-63.
7. Щербина В. А. Применение инновационных технологий физического воспитания для формирования здорового образа и стиля жизни студентов технического вуза / В. А. Щербина. Москва: МПА Пресс, 2007. 319 с.
Педагогика
УДК 371
кандидат физико-математических наук,
доцент кафедры естественнонаучных дисциплин Меликов Зейнедин Ахмедович
Дагестанская академия образования и культуры (г. Дербент)
ИСПРОЛЬЗОВАНИЕ МАТЕМАТИЧЕСКИХ МОДЕЛЕЙ СИСТЕМ УПРАВЛЕНИЯ В ПРОЦЕССЕ ПРЕПОДАВАНИЯ ШКОЛЬНОГО КУРСА «ИНФОРМАТИКА И ИКТ»
Аннотация. В статье рассмотрены методические аспекты изучения моделей систем управления в рамках курса компьютерного моделирования. Затронуты вопросы математического описания элементарных звеньев систем управления, расчета и анализа систем управления в пакете математического компьютерного моделирования VisSim.
Ключевые слова: системы управления, математические модели, компьютерное моделирование.
Annotation. The article describes the methodological aspects of the study of models of control systems in the course of computer modeling. The questions of mathematical description of elementary units of control systems, calculation and analysis of control systems in the package of mathematical computer modeling VisSim are touched upon.
Keywords: control systems, mathematical models, computer modeling.
Введение. Государственный стандарт общего образования - нормы и требования, определяющие обязательный минимум содержания основных образовательных программ общего образования, максимальный объем учебной нагрузки обучающихся, уровень подготовки выпускников образовательных учреждений, а также основные требования к обеспечению образовательного процесса.
Назначением государственного стандарта общего образования является обеспечение равных возможностей для всех граждан в получении качественного образования; единства образовательного пространства в Российской Федерации; защиты обучающихся от перегрузок и сохранение их психического и физического здоровья; преемственности образовательных программ на разных ступенях общего образования, возможности получения профессионального образования; социальной защищенности обучающихся; социальной и профессиональной защищенности педагогических работников; прав граждан на получение полной и достоверной информации о государственных нормах и требованиях к содержанию общего образования и уровню подготовки выпускников образовательных учреждений; основы для расчета федеральных нормативов финансовых затрат на предоставление услуг в области общего образования, а также для разграничения образовательных услуг в сфере общего образования, финансируемых за счет средств бюджета и за счет средств потребителя, и для определения требований к образовательным учреждениям, реализующим государственный стандарт общего образования.
Государство гарантирует общедоступность и бесплатность общего образования в образовательных учреждениях в пределах, определяемых государственным стандартом общего образования.
Изложение основного материала статьи. Государственный стандарт общего образования является основой разработки федерального базисного учебного плана, образовательных программ начального общего, основного общего и среднего (полного) общего образования, базисных учебных планов субъектов Российской Федерации, учебных планов образовательных учреждений, примерных программ по учебным предметам; объективной оценки уровня подготовки выпускников образовательных учреждений; объективной оценки деятельности образовательных учреждений; определения объема бюджетного финансирования образовательных услуг, оказание которых гражданам на безвозмездной основе гарантируется государством на всей территории Российской Федерации; установления эквивалентности (нострификации) документов об общем образовании на территории Российской Федерации; установления федеральных требований к образовательным учреждениям в части оснащенности учебного процесса, оборудования учебных помещений.
В образовательном стандарте и примерной программе курса «Информатика и ИКТ» для основной школы тема, относящаяся к моделированию, стоит после темы «Алгоритмы». Такой порядок изучения отличается от принятого в стандартных учебниках по базовому курсу и в методических пособиях, где принят обратный порядок. Логика изложения базового курса и степень трудности учебного материала говорят о том, что вначале лучше изучать модели, а затем изучать алгоритмы и сразу после этого - основы программирования. В такой последовательности базовый курс изложен в учебнике. Моделирование является теоретической основой базового курса информатики, выступает важным методом научных исследований, средством решения широкого класса информационных задач.
Применение математических моделей необходимо в тех случаях, когда проблема сложна, зависит от большого числа факторов, по-разному влияющих на ее решение. В этом случае непродуманное и научно не обоснованное решение может привести к серьезным последствиям. Примеров этому в нашей жизни имеется немало, в частности в экономике. Использование математических моделей позволяет осуществить предварительный выбор оптимальных или близких к ним вариантов решений по определенным критериям. Они научно обоснованы, и лицо, принимающее решения, может руководствоваться ими при выборе окончательного решения. Следует понимать, что не существует решений, оптимальных «вообще». Любое решение, полученное при расчете математической модели, оптимально по одному или нескольким критериям, предложенным постановщиком задачи и исследователем.
Практика показывает, что заниматься операционными исследованиями и построением математических моделей лучше всего не «чистым» математикам, не всегда представляющим себе сущность изучаемой проблемы и уделяющим большее внимание различным математическим тонкостям построения и расчета, и
не предметникам, которые не всегда могут корректно поставить задачу. Хорошие результаты получают специалисты, знающие предметную область и вместе с тем владеющие математическими методами исследования.
В настоящее время математические модели применяются для анализа, прогнозирования и выбора оптимальных решений в различных областях экономики. Это планирование и оперативное управление производством, управление трудовыми ресурсами, управление запасами, распределение ресурсов, планировка и размещение объектов, руководство проектом, распределение инвестиций и т.п.
К основным понятиям математического моделирования относятся:
Математическая модель;
Математическое моделирование.
Существует множество определений математической модели. Например:
Математическая модель - это математическое представление реальности.
Математическое моделирование — процесс построения и изучения математических моделей.
Или, например, определение модели по А. А. Ляпунову: Моделирование — это опосредованное практическое или теоретическое исследование объекта, при котором непосредственно изучается не сам интересующий нас объект, а некоторая вспомогательная искусственная или естественная система (модель):
находящаяся в некотором объективном соответствии с познаваемым объектом;
способная замещать его в определенных отношениях;
дающая при её исследовании, в конечном счете, информацию о самом моделируемом объекте [3].
По Севостьянову А. Г. Математической моделью называется совокупность математических соотношений, уравнений, неравенств и т.п., описывающих основные закономерности, присущие изучаемому процессу, объекту или систем [6].
Экономико-математическая модель — это математическая модель, предназначенная для исследования экономической проблемы.
В настоящее время математические модели применяются для анализа, прогнозирования и выбора оптимальных решений в различных областях экономики. Это планирование и оперативное управление производством, управление трудовыми ресурсами, управление запасами, распределение ресурсов, планировка и размещение объектов, руководство проектом, распределение инвестиций и т.п.
Современную науку невозможно представить себе без широкого применения математического моделирования. Сущность этой методологии состоит в замене исходного объекта его «образом» -математической моделью - и дальнейшем изучении модели с помощью реализуемых на компьютерах вычислительно-логических алгоритмов. Этот «третий метод» познания, конструирования, проектирования сочетает в себе многие достоинства как теории, так и эксперимента. Работа не с самим объектом (явлением, процессом), а с его моделью дает возможность безболезненно, относительно быстро и без существенных затрат исследовать его свойства и поведение в любых мыслимых ситуациях (преимущества теории). В то же время вычислительные (компьютерные, имитационные) эксперименты с моделями объектов позволяют, опираясь на мощь современных вычислительных методов, подробно и глубоко изучать объекты в достаточной полноте, недоступной чисто теоретическим подходам (преимущества эксперимента). Неудивительно, что методология математического моделирования бурно развивается, охватывая все новые сферы - от разработки технических систем и управления ими до анализа сложнейших экономических и социальных процессов.
Человечество в своей деятельности постоянно создает и использует модели окружающего мира. Наглядные модели часто используются в процессе обучения. Применение компьютера в качестве нового динамичного, развивающего средства обучения - главная отличительная особенность компьютерного моделирования.
Роль и место информационных систем, в понимании их как автоматизированных систем работы с информацией, в современном информационном обществе неуклонно возрастают. Методология и технологии их создания начинают играть роль, близкую к общенаучным подходам в познании и преобразовании окружающего мира. Это обусловливает необходимость формирования более полного представления о них, в том числе в рамках университетских курсов компьютерного моделирования.
Системы автоматического управления со времен паровой машины Уатта [1] широко распространились во всех областях производства, техники, электроприборов - обеспечивая повышения эффективности и производительности труда. На сегодняшний день немыслимо представить себе современное оборудование, машины и приборы без автоматических регуляторов температуры, напряжения, электронных систем контроля и безопасности. С появлением высокопроизводительных электронно-вычислительных машин и развитием направления кибернетики, как науки о связи и управлении - стали актуальными так же разработка и применение цифровых систем управления.
В основе всех систем автоматического управления лежат базовые модели простейших линейных систем управления [7].
Система управления как кибернетическая система может быть представлена как упорядоченная совокупность блоков, связанных между собой информационными каналами. Различают блоки контроля и управления. Блок контроля - позволяет получить оценку состояния управляемого объекта и воздействий внешней среды. Блок управления - формирует управляющие воздействия на основе информации о текущем состоянии объекта [5].
Удобным инструментом для компьютерного моделирования систем управления и различных динамических систем является программный пакет VisSim.
Программа VisSim, разработана и развивается компанией Visual Solutions (USA) [8]. Эта программа -мощное, удобное в использовании, компактное и эффективное средство моделирования физических и технических объектов, систем и их элементов.
Программа предоставляет развитой графический интерфейс, используя который, исследователь создает модель из виртуальных элементов с некоторой степенью условности так же, как если бы он строил реальную систему из настоящих элементов. Это позволяет создавать, а затем исследовать и оптимизировать модели систем широкого диапазона сложности.
Модель в VisSim составляется из визуальных блоков и соединительных линий. При описании и последующем построении модели в среде VisSim нет необходимости записывать и решать
дифференциальные уравнения, программа это сделает сама по предложенной ей исследователем структуре системы и параметрам ее элементов. Результаты решения выводятся в наглядной графической форме. Поэтому программой могут пользоваться и те, кто не имеет глубоких познаний в математике и программировании.
При использовании VisSim не требуется владеть программированием на языках высокого уровня. В то же время, специалисты, владеющие программированием, могут создавать собственные блоки, дополняя ими богатую библиотеку стандартных блоков VisSim^.
Построение модели сводится к размещению блоков, составляющих систему управления в рабочем пространстве окна программы, прочерчиванию мышью соединительных линий между выходами-входами блоков и, наконец, заданию начальных значений переменных симулирования и параметров блоков. После того, как все необходимые блоки размещены в рабочей области и корректно соединены между собой, выполняется запуск симулирования (расчета) построенной модели. В процессе симулирования между входами и выходами блоков передаются значения переменных вычисляемых сигналов. В программе VisSim доступны ряд блоков вывода результатов расчета модели, как в числовом, так и в графическом виде. В частности присутствует блок эмулирующий работу виртуального осциллографа.
Выводы. Овладение в полном объёме информационными компетенциями будет способствовать тому, что учащиеся смогут на высоком уровне осваивать информационные технологии, в том числе связанные с математическим моделированием, в процессе освоения различных образовательных программ высшего образования [1; 2; 9].
Таким образом, размещая блоки на диаграмме и соединяя их функциональными связями, можно моделировать и более сложные системы.
Литература:
1. Алипханова Ф.Н. Применение информационных технологий в подготовке современного экономиста // Мир науки, культуры, образования. 2018. № 6 (73). с. 139 - 140
2. Абдусаламов Р.А., Магдилова Л.В. Развитие юридического образования в условиях информационного общества и сетевого взаимодействия // Мир науки, культуры, образования. 2018. № 6 (73). с. 133 - 135
3. Автоматическое управление [Электронный ресурс]: Яндекс.Словари> БСЭ.-1969-1978-URL: http://slovari.yandex.ru/~книги/БСЭ/ Автоматическое% 20 управление / (дата обращения 28.01.2014).
4. Мирошник И.В. Теория автоматического управления. Линейные системы. - СПб.: Питер, 2005.
5. Новик И. Б. О философских вопросах кибернетического моделирования / И. Б. Новик. - М.: Знание, 1964.
6. Севостьянов А.Г. Моделирование технологических процессов: учебник / А.Г. Севостьянов, П.А. Севостьянов. - М.: Легкая и пищевая промышленность, 1984. — 344 с.
7. Типовые звенья и их характеристики. [Электронный ресурс]: - URL: Источник: http://5fan.ru/wievjob.php?id=12560 (дата обращения 28.01.2014).
8. Официальный сайт фирмы Visual Solution Inc.: http://www.vissim.com/
9. Садулаева Б.С., Халиев М.С.У., Юсупов С.С. Современные требования к профессиональной подготовке будущего учителя информатики // Мир науки, культуры, образования. 2018. № 6 (73). с. 319-320.
Педагогика
УДК 378.1
кандидат философских наук Михайлова Ольга Николаевна
Балаковский инженерно-технологический институт - филиал федерального государственного автономного образовательного учреждения высшего образования «Национальный исследовательский ядерный университет «МИФИ» (г. Балаково); ассистент Толок Екатерина Сергеевна
Балаковский инженерно-технологический институт - филиал федерального государственного автономного образовательного учреждения высшего образования «Национальный исследовательский ядерный университет «МИФИ» (г. Балаково)
О ПРОБЛЕМЕ ДЕТЕРМИНАЦИИ ПРОФЕССИОНАЛЬНО-КОМПЕТЕНТНОСТНЫХ ЦЕННОСТЕЙ СТУДЕНТОВ СОВРЕМЕННОГО ЭНЕРГОТЕХНИЧЕСКОГО ВУЗА
Аннотация. В статье рассматриваются аксиологические аспекты профессионализма в контексте профильного профессионального обучения в высшей школе, раскрываются детерминационные факторы формирования профессиональных ценностей студентов энерготехнических направлений подготовки современного вуза, обосновывается целесообразность при исследовании профессионально-ценностных приоритетов профессиональной деятельности использования понятия профессионально-компетентностной ценности как детерминанты профессионального творчества и компетентностного развития молодого инженерного специалиста.
Ключевые слова: профессионально-ценностная детерминация, профессиональная мотивация, профессиональный интерес, профессиональные ценности, профессиональная компетентность, профессионально-компетентностные ценности, студенты энерготехнического вуза.
Annotation. The article deals with the axiological aspects of professionalism in the context of professional training in higher education, reveals the determinants of the formation of professional values of students of energy engineering areas of training of modern high school, substantiates the feasibility of the study of professional-value priorities of professional activity using the concept of professional competence values as determinants of professional creativity and competence development of young engineering specialist.
Keywords: professional value determination, professional motivation, professional interest, professional values, professional competence, professional competence values, students of energy engineering University.
Введение. В современных условиях динамичной трансформации российской социетальности и образовательного континуума высшей школы социально-личностным приоритетом молодого человека
