Сопильник А.В., Пеньков А.П., Овчинникова О.С.

Днепропетровский национальный университет

Этапы разработки методического программного обеспечения по дисциплине «Исследование операций»

Современное общество осознало, что в ХХІ веке главной ценностью должен быть «человеческий ум» (а не машины и оборудование, как считалось в ХХ веке), человек должен создавать машины для автоматизации выполнения рутинной работы, а не обслуживать их [3]. Ему необходимо постоянно совершенствоваться, изучая что-нибудь новое. Поэтому методическое программное обеспечение должно повышать «уровень знаний» человека, должно вырабатывать у него общую модель взаимодействия с «компьютером» или «программой», а не учить его работать с «конкретным объектом». В настоящее время возможно создавать системы получения знаний человеком, используя компьютер, так как в памяти машины может содержаться полный объем информации по изучаемым дисциплинам, а в методическом программном обеспечении можно учесть особенности различных пользователей и конкретных знаний [1].

На данный момент лабораторные работы (независимо от изучаемой дисциплины) в большинстве случаев представляют собой текстовый материал, прочитав который, студент должен уметь решать задачи представленного раздела, либо обучиться работе с какой-либо программой или оборудованием Не всегда эти лабораторные работы ориентированы на любого пользователя (у одних может быть высокий уровень знаний, высокая скорость восприятия материала; другие же вообще могут не обладать начальными знаниями по изучаемой дисциплине и медленно осознавать и запоминать «информацию»), тем не менее, на выходе (по окончанию лабораторных работ) необходимо обеспечить единый уровень знаний независимо от входных данных пользователей. Очевидно, что единый текстовый вариант лабораторных работ не может обеспечить желаемый результат при различных входных параметрах пользователей.

Поэтому возникает задача разработки структуры лабораторных работ, максимально ориентированной на «пользователя» и его особенности (начальный уровень знаний, скорость восприятия, предпочитаемая последовательность изучения материала и т.д.). Каждый сможет самостоятельно выбрать способ прохождения лабораторных работ и подробнее остановиться на тех моментах, где у него возникают проблемы. Лабораторные работы, выполняемые на компьютере, должны формировать у человека общую модель ( в данном случае, решения задач оптимизации распределения ресурсов), осознав которую, человек сможет работать с любой вспомогательной программой или решать задачи без привлечения компьютера.

Для разработки методического программного обеспечения целесообразно применить инженерный системный подход. Представим общую модель системы обучения в виде трех этапов:

Собственно

система

обучения

ЭТАП 3

«Преобразователь»

исходные знания → удобные для обучения

ЭТАП 2

Определение объекта (конкретные знания)

ЭТАП 1

Рисунок 1. Этапы проектирования системы обучения

Инженер, согласно [2], - это ученый, конструктор и системный администратор. Степень внимания, уделяемого инженером каждому этапу проектирования, можно представить графиком:

Рисунок 2. Приоритет внимания к этапам проектирования системы

Этап 1. Особое внимание следует уделить началу – «объекту изучения» - это конкретные знания по «Теории исследования операций» в цикле лабораторных работ.

Этап 2. Затем следует преобразовать эти знания в «удобные» для создания системы обучения – «структурировать» их соответственно тематике лабораторных работ и «разбить функционально» на:

1) «Теоретическую часть»

2) «Решение примеров с помощником»

3) «Практическую часть»

Такая структура соответствует 3-единству информатики [2]:

1)«модель» → 2)«алгоритм» → 3)«программа»

Следовательно, задачей «теоретической части» является формирование у пользователя базовой модели знаний изучаемой дисциплины и модели решаемых задач. Задача части, посвященной «решению примеров с помощником», - сформировать у пользователя общий алгоритм решения задач лабораторной работы путем демонстрации решения основных видов задач. Задача «практической части» – проверить умения пользователя решать конкретные задачи, применяя изученные модели и алгоритмы (то есть создавать конкретные «программы» решения).

В итоге, структурную модель лабораторных работ можно представить с помощью древовидного графа:

Рисунок 3. Граф структуры лабораторных работ

Этап 3. После определения структуры и содержания лабораторных работ можно приступать к созданию непосредственно системы обучения.

Литература:

1. Кобевник В.Ф. Охрана труда. – К.: Вища школа, 1990. – 286 с.

2. Краснощеков П.С., Петров А.А., Федоров В.В. Информатика и проектирование. – М.: Знание, 1986. – 48 с.

3. Охрана труда. История, теория, практика. Мардахаев А.А. – Львов: Вища школа, 1984. – 140 с.