В результате постоянного роста научно-технического прогресса происходит существенное увеличение объёма научной информации. Возникает объективная необходимость совершенствования учебного процесса и повышения его эффективности и качества средствами современных интерактивных технологий. От уровня их развития и рациональной организации применения в значительной мере зависят эффективность и достигаемый результат обучения. Средства обучения – обязательный элемент оснащения образовательного процесса. В практику учебного процесса прочно вошли технические средства обучения (ТСО), представляющие собой комплекс светотехнических и звуковых учебных пособий и аппаратуры, служащий для активизации процесса обучения. Их также называют аудиовизуальными средствами обучения. Они обеспечивают образное восприятие изучаемого материала, его наглядную конкретизацию в форме наиболее доступной для восприятия и запоминания. Современное образование характерно тем, что впервые за всю историю развития педагогики появилось поколение средств обучения, функционирующих на базе информационных и коммуникационных технологий, которые дают возможность интенсификации образовательного процесса.
Реализация возможностей новых информационных технологий многоаспектная: компьютерная визуализация учебной информации; архивное хранение больших объемов информации и легкий доступ к ней; автоматизация вычислительной и информационно-поисковой деятельности; интерактивный диалог; управление отображенными на экране моделями различных объектов, процессов, явлений; автоматизированный контроль; тренинг. В последнее десятилетие аналитики образования все большее внимание уделяют активному использованию современных инновационных технологий как средства повышения качества образовательных услуг в высших учебных заведениях. Отслеживание качества необходимо для сохранения основных ценностей и идеалов образования.
Остановимся на одном из путей повышения качества образовательных технологий - использование современных интерактивных электронных пособий. Структурная организация, функциональные возможности, техническое оформление электронных пособий намного превосходят аналогичные параметры классических учебных пособий и учебников. Компонентами электронного пособия являются: презентационная составляющая (содержащая основную информационную часть курса); задания, способствующие закреплению полученных знаний; тесты, позволяющие проводить объективную оценку знаний обучаемых. Использование интерактивных досок совместно с электронными пособиями способно преобразить формат преподавания и обучения, сделав учебный процесс более эффективным и привлекательным. Это хороший выбор для преподавателей, стремящихся с помощью современных технических и аудиовизуальных средств и интенсивных методов обучения заинтересовать своих слушателей, повысить посещаемость и облегчить усвоение учебного материала.
Только качественные электронные пособия с системой гиперссылок и элементами flesh-анимации могут эффективно и наглядно довести до слушателя необходимую информацию. Следует отметить, что с применением интерактивных технологий слушатели становятся более заинтересованными, быстрее запоминают новый изучаемый материал и показывают хорошие остаточные знания. Использование электронных пособий (книг или электронных методических разработок) совместно с интерактивной доской позволяет визуализировать пространственные и абстрактные модели, экономит время и существенно повышает качество преподавания.
Рис. 1. Использование гиперссылок в интерактивном пособии
В качестве примера рассмотрим разработанное авторами интерактивное электронное пособие по теме «Математика. Методы исследования операций». Современная производственная и военно-техническая деятельность связана с выбором таких решений, которые позволили бы получить некие оптимальные результаты — затратить минимум средств, достичь максимальную прибыль, наилучших показателей и т.д. Но в каждой конкретной ситуации надо считаться с реальными условиями, накладываемыми на решение данной задачи. Но чтобы что-то рассчитать, надо формализовать задачу, т. е. составить математическую модель изучаемого явления, поскольку математические методы можно применять не к непосредственно изучаемой деятельности, а лишь к математическим моделям того или иного типа объектов. Результаты исследований математических моделей представляют практический интерес только тогда, когда модели адекватно отображают реальные ситуации.
Всякий определенный выбор зависящих от нас параметров мы будем называть решением. Решения могут быть удачными и неудачными, разумными и неразумными. Оптимальными называются решения, которые, по тем или иным соображениям, предпочтительнее других. Основная задача исследования операций — предварительное количественное обоснование оптимальных решений. Исследование операций - наука, вырабатывающая решения во всех областях деятельности человека. Она позволяет, например, разрабатывать методы оптимального использования военной техники, обеспечивающей выполнение поставленной задачи с минимальными затратами и с максимальной эффективностью. Построение математической модели — наиболее важная и ответственная часть исследования, требующая глубоких знаний не только и не столько в математике, сколько в существе моделируемых явлений. Рассматриваются задачи исследования операций в общей постановке, безотносительно к виду и цели операции. Эффективность операции характеризуется каким-то численным критерием или показателем, который требуется обратить в максимум или минимум.
Рис. 2. Пошаговое заполнение таблицы
Рис. 3. Использование мультимедийных составляющих при анализе задачи
Разработкой методов решения задач, содержащих целевую функцию и условия ограничения (задачи на условный экстремум), занимается раздел математики — математическое программирование. Основу математического программирования составляют теория и методы решения задач о нахождении экстремумов функций на множествах, определяемых линейными и нелинейными ограничениями в виде равенств и неравенств. Название «математическое программирование» связано с тем, что целью решения задач является выбор программы действий. Математическое программирование стало быстро развиваться наряду с развитием вычислительной техники и применением ЭВМ в научных исследованиях. Быстродействующие вычислительные машины создают мощные предпосылки для автоматизации многочисленных задач управления и стимулируют разработку специальных новых математических методов исследования операций, позволяющих сводить решение задач управления и планирования к последовательности автоматически выполняемых операций в соответствии с исходной информацией.
Методы математического программирования применялись и одновременно развивались во время Второй мировой войны для планирования военных операций. Еще до ее начала методы анализа военных систем с использованием математического программирования стали применяться военными специалистами в Великобритании, а затем и в других странах. В США и Канаде были созданы специальные подразделения, занимавшиеся анализом военных операций. В 1938 г. в США был введен термин «исследование операций» для характеристики рода деятельности необычной исследовательской группы, созданной по инициативе Air Ministry Research Station и выполнявшей работы по анализу военных систем, в частности решавшей задачи оптимального использования радиолокационных установок в общей системе обороны страны. Этот анализ являлся основой для принятия командованием соответствующих решений. Впоследствии исследование операций сформировалось в научное направление.
В разработанном авторами электронном пособии «Математика. Методы исследования операций» содержится большое количество прикладных задач и использованы различные интерактивные составляющие, что позволяет рассматривать его в качестве современного цифрового образовательного ресурса по высшей математике в высших учебных заведениях. Оно может быть использовано как на аудиторных занятиях, подготовке к курсовым работам, так и для самостоятельного изучения данного материала.
Литература:
Одегова С.П. Методические рекомендации по использованию цифровых образовательных ресурсов (ЦОР) в преподавании математики // Вопросы интернет образования. – 2010. - № 24., с. 112-116.
- Акулич И.Л., Математическое программирование в примерах и задачах.- М.: Высшая школа, 1986. – 317 с.
Грешилов А.А. Математические методы принятия решений — М.: МГТУ им. Н.Э.Баумана, 2006. – 320 с.
Покорная О.Ю., Покорная И.Ю., Ковалева М.И. О преподавании естественно-научных дисциплин в высшей школе с использованием мультимедийных технологий // Молодой ученый. - 2011. - №4. Т.2., с. 112-114.
