Конспект урока

Министерство образования Пензенской области ГАПОУ ПО «Кузнецкий колледж электронных технологий Разработка урока с применением инновационных технологий  на тему: «Машинное моделирование на языке GPSS» по специальности 09.02.03 «Программирование в компьютерных системах» Басова Валентина Ивановна, преподаватель, ГАПОУ ПО  «Кузнецкий колледж электронных  технологий» 2017 Содержание проекта 1. Пояснительная записка 2. План урока 3. План­конспект урока (по В.Д. Шадрикову) 4. Приложения с дидактическими материалами 5. Источники информации  6. Презентация к уроку 1 Пояснительная записка Одной   из   педагогических   проблем   в   области   преподавания спецдисциплин становится внедрение в учебный процесс средств и методик, помогающих обучающимся раскрыть свою личность, уметь ориентироваться в условиях    «неопределенности»,  разрабатывать   и    принимать грамотные решения в конкретной ситуации. Следует отметить, что знание основ компьютерного  моделирования играет   значительную   роль   для   получения   высшего   образования   и   в дальнейшем   престижной   работы.   Следовательно,   большое   значение   для профессиональной   подготовки   выпускников   имеет   и   сама   дисциплина «Математическое моделирование». Одной   из   задач     дисциплины   «Математическое   моделирование» является   формирование   у   обучающихся     навыков  работы   с   пакетами прикладных   программ   аналитического   и   численного   исследования математических моделей. Достижение данной задачи в реальной жизни всегда связано   с   анализом   текущей   ситуации   на   предприятии   и   внешней   среды, прогнозированием   будущих   условий   производства,  оценкой  эффективности применения созданных моделей.  В   связи   с   этим     в   процессе   изучения   дисциплины   «Математическое моделирование» необходимо моделировать ситуации, требующие логического мышления обучающихся, развивающие соответствующие умения и навыки. Данный   мини­проект   представляет   собой   описание   целей   и содержания урока по теме «Машинное моделирование на языке GPSS».  Работа на занятии строится по группам (4­5 человек), следовательно, реализуется   не   только   связь   «преподаватель­обучающийся»,   но   и «обучающийся­обучающийся».  Занятие   проходит   с   использованием   активных   и   интерактивных методов обучения (кейс­метод, упражнения­рассуждения,  сравнение, анализ, выделение главного, обоснование результата),   также включаются элементы самоконтроля и взаимоконтроля. Используемые   на   уроке   средства   обучения   (мультимедийная презентация,   кейсы)  повышают   наглядность   учебных   ситуаций,   облегчают восприятие   информации  и   способствуют   активизации   мыслительной деятельности обучающихся.  Сочетание   различных   форм   организации   учебной   деятельности, методов и средств обучения позволяет развить нужные навыки и умения.  Автор     надеется,   что   данная   разработка   будет   способствовать повышению       качества   и   ценности  практической   подготовки   будущего специалиста. 2 План урока Слушатель: Басова Валентина Ивановна Предмет:  Математическое моделирование Раздел: Система имитационного моделирования GPSS Возраст учащихся: класс (группа): 4 курс Специальность   09.02.03   «Программирование   в   компьютерных системах» Тема урока: Машинное моделирование на языке GPSS Тип урока: урок изучения нового материала Цель урока: изучение компьютерного моделирования как метода  исследования  и формирование навыков решения практических задач по  моделированию. Задачи урока: 1. Образовательные:  ­ изучение возможностей моделирующей системы GPSS; ­   формирование   навыков     практического   использования теоретических знаний; ­ формирование навыков анализа полученных результатов 2. Развивающие: навыков; ­   развитие   критического   мышления,   аналитических   и   оценочных ­ развитие навыков принятия экономически обоснованных решений в ограниченное время. 3. Воспитательные:      ­ формирование умения коллективного  обсуждения информации, работы в микрогруппах;     ­ стимулирование инициативы и активности обучающихся;    ­ воспитание положительного отношения к получаемым знаниям. Оборудование и ТСО:  мультимедийный проектор,  компьютеры. Методическое обеспечение занятия:  ­ календарно­тематический план; ­ план учебного занятия, конспект лекции; ­   дидактический   и   раздаточный   материал   (методические рекомендации по выполнению лабораторных работ); ­ задания для самостоятельной работы; ­ презентация урока. Этапы урока 1. Организационный момент (2 мин.) 2. Постановка цели и задач урока. Мотивация учебной деятельности обучающихся. (5 мин.) 3. Проверка домашнего задания, воспроизведение и коррекция  опорных знаний и способов действия обучающихся. Актуализация. (5 мин.) 4. Основная часть урока (60 – 70 мин). 4.1.Первичное закрепление в знакомой ситуации (типовые задания) 4.2.Практическое  использование  теоретических знаний в изменённой ситуации (конструктивные задания). 4.3. Обобщение и систематизация результатов выполнения заданий  5. Подведение итогов урока (3 мин.) 6. Рефлексия (3 мин.) 7. Задание на дом (2 мин.)    3  План­конспект урока (по В.Д. Шадрикову) Этапы работы 1. Организационный момент      (2 мин.) Эмоциональный настрой,   мотивация учебной деятельности Цель для обучающихся:  настроиться на активную работу;  самостоятельно поделиться на  группы. Цель для педагога: проверить  готовность группы к уроку,  создать благоприятную рабочую  атмосферу, способствующую  активному поиску и осознанному  применению знаний. Методы организации работы: беседа, информационно­ рецептивный (участие  обучающихся в беседе). Критерии достижения цели  данного этапа урока: цель  Содержание этапа Вступительное слово преподавателя Добрый день! Садитесь. Староста группы, назовите  отсутствующих. Все ли готовы к уроку? Вы  самостоятельно поделились на группы,  заняв свои места. Еще раз проверьте  наличие тетрадей, письменных  принадлежностей.  Вы замечательно потрудились на  предыдущем занятии, я уверена, что и  сегодня вы будете довольны  результатами своей работы! Для того чтобы занятие было  успешным, мы с вами вспомним  необходимый теоретический материал  о системах массового обслуживания,  приобретем необходимые навыки и  закрепим полученные знания на  практике. считается достигнутой при  условии эмоционального настроя  обучающихся на активную  работу. 2. Постановка цели и задач урока. учебной   Мотивация деятельности обучающихся. (5 мин.) Цель для обучающихся:  применить имеющиеся знания  при выполнении упражнения­ рассуждения, сформулировать  тему урока. Цель для педагога: обеспечить  мотивацию обучающихся на  работу, принятие ими цели урока. Методы организации работы: частично­поисковый,  информационно­рецептивный  (участие обучающихся в беседе),  формулировка темы на данный  урок. Критерии достижения цели  данного этапа урока: цель  считается достигнутой при  условии активного рассуждения  и определении темы урока. Обучающиеся проверяют свою  готовность к уроку, заинтересованы в предстоящей работе, настраиваются на активную работу. Вступительное слово преподавателя На прошлом занятии вы закрепили  навыки построения имитационных  моделей, провели оценку  эффективности моделируемой системы вручную. Сегодня на занятии  мы будем  рассуждать с позиции эффективного  применения вычислительной техники  для решения задач имитационного  моделирования. Я предлагаю Вам подумать, о чем  идет речь в следующем выражении  (слайд 1): «Это моделирование  является одним из эффективных  методов изучения сложных систем.  Такие модели проще и удобнее  исследовать в силу их возможности  проводить вычислительные  эксперименты, которые по сравнению с  реальным экспериментом затруднены  из­за финансовых и физических  препятствий или могут дать  непредсказуемый результат.  Логичность и формализованность этих  моделей позволяет выявить основные  факторы, определяющие свойства  изучаемого объекта­оригинала, в  частности, исследовать отклик  моделируемой физической системы на  изменения ее параметров и начальных  условий.» (работа с обучающимися).  Итак, компьютерное  моделирование – это метод  исследования имитационных моделей с  помощью программного обеспечения  Цель нашего занятия – приобрести  новые знания в исследовании  имитационных моделей . Попробуйте сформулировать тему 3. Проверка домашнего задания,  воспроизведение и коррекция  опорных знаний и способов  действия обучающихся.  Актуализация. (5 мин.) Цель для обучающихся:  повторить, обобщить и  систематизировать пройденный  материал, выявить причинно­ следственные связи. Цель для педагога:  актуализировать опорные знания  по предыдущим темам. Методы, способствующие  решению поставленной цели  данного этапа урока:  фронтальный опрос, работа со  схемой, беседа. Критерии достижения цели  данного этапа урока: цель  считается достигнутой при  условии правильного выполнения задания по слайду 4, точность,  качество и полнота усвоенного  материала. 4. Основная часть урока  (60 – 70 мин). 4.1.Получение новых знаний и  первичное закрепление в  знакомой ситуации (типовые) Цель для обучающихся:  получить знания о языке GPSS и  урока (работа с обучающимися). Итак, тема нашего урока  «Машинное моделирование на языке  GPSS».  (слайд 2) Итак, вспомните, пожалуйста, что  такое имитационное моделирование и  имитационная модель. (работа с  обучающимися: определение  имитационного моделирования и  имитационной модели). Давайте подведем итог:  Имитационное моделирование  состоит в исследовании системы с  помощью компьютерных  (вычислительных) экспериментов на  имитационной модели.   Имитационная  модель сложной  системы ­ это программа (или  алгоритм), позволяющая имитировать  на компьютере поведение отдельных  элементов системы и связи между ними в течение заданного времени  моделирования (слайд 3) Этапы имитационного  моделирования отражены на этом  слайде (слайд 4). Посмотрите все  ли  правильно? (работа с обучающимися) Подведем итог. На самом деле  данная схема имеет недостатки и  должна выглядеть следующим образом  (слайд 5).  Седьмым этапом имитационного  моделирования является машинный  эксперимент.  А, что необходимо знать для того,  чтобы провести этот эксперимент?  (работа с обучающимися). Ну что же, необходимый материал  мы вспомнили, вы очень хорошо его  усвоили. Я предлагаю применить эти  знания. Мы работаем в двух  направлениях:  ­ первое: совместно изучаем этапы  решения практической задачи этапах решения практической  задачи по моделированию.  Цель для педагога:  сформировать первичные навыки  использования языка GPSS Методы, способствующие  решению поставленной цели:  объяснительно­иллюстративный  метод, метод учебного  сотрудничества. Критерии достижения цели:  грамотное составление Q­схемы  и блок­диаграммы 4.2.Практическое  использование теоретических  знаний в изменённой ситуации  (конструктивные). Цель для обучающихся:  применить навыки составления  машинной модели СМО для  решения поставленной задачи Цель для педагога:  сформировать навыки  применения знаний в условиях  реальной производственной  ситуации. Методы, способствующие  решению поставленной цели:  анализ ситуации, сравнение,  метод учебного сотрудничества. Критерии достижения цели:  получение машинной модели  заданной СМО  4.3. Обобщение и  систематизация результатов  выполнения заданий  Цель для педагога: обсудить  выводы обучающихся о процессе  создания машинной модели СМО моделирования и приобретаем первые  навыки построения    диаграммы;  Q   ­схемы и блок­ второе: продолжаем работу в  группах и самостоятельно составляем  GPSS    ­программу Преподаватель объясняет этапы  решения задач по моделированию,  основные элементы Q­схемы и блок­ диаграммы (слайды 6­9) На примере задачи о парикмахерской   (слайд 10) обучающиеся совместно с  преподавателем  создают машинную  модель и блок­диаграмму (слайд 11­14).  Обучающиеся выполняют  задания, получая первые навыки  составления машинной модели СМО.  Анализ кейс­ситуаций. Продолжаем работу в группах и  самостоятельно составляем машинную  модель СМО. Каждой группе обучающихся  предлагается реальная  СМО и кейс с  информацией.  Обучающимся  следует  проанализировать предложенные  данные (приложение 2), составить     Q­ схему и блок­диаграмму работы  заданной СМО. Обучающиеся приступают к  работе с кейсом. После выполнения задания  представители групп публично  объясняют ход решения.  Представители других групп могут  задавать вопросы. На экран выводятся результаты  моделирования (слайды 15­19). Используя полученные знания,  сейчас вы окунулись в реальный мир  систем массового обслуживания. Ваши  размышления я оцениваю как  достаточно обоснованные и грамотные.  Вы учли все факторы, составили и систематизировать результаты  выполнения заданий. Цель для обучающихся:  закрепить навыки составления Q­ схемы и блок­диаграммы Методы, способствующие  решению поставленной цели:  информационно­рецептивный  (участие обучающихся в беседе). Критерии достижения цели:  точность, качество и полнота  усвоенного материала. 5. Подведение итогов урока (3  мин.) Цель: обсуждение деятельности  обучающихся на занятии,  выставление оценок. 6. Рефлексия (3 мин.) Цель для педагога: организовать  самооценку деятельности  обучающихся на уроке. Цель для обучающихся:  проанализировать свою  деятельность на уроке и её  результаты. Методы, способствующие  решению поставленной цели:  ПОПС­формула. Критерии достижения цели  данного этапа урока: цель  считается достигнутой при  условии активного рассуждения  машинную модель реально  существующих СМО. Отдельно  я  выделяю ответы ….  Молодцы!  Кто знает, может ваши модели  является более адекватными  в  современных условиях, чем  фактически действующие.  Итак, машинная модель создана.  Закончен ли на этом процесс  компьютерного моделирования СМО?  (работа с обучающимися). Итак, подведем итог нашего  занятия. Сегодня вы полученные знания по машинному моделированию, изучили механизм создания имитационной  модели в среде GPSS и приобрели  первые навыки решению задач  моделирования, в том числе в условиях реальной производственной ситуации.  Следует отметить, что при  выполнении практических заданий вы  грамотно использовали теоретические  знания. Преподаватель комментирует и  оценивает работу обучающихся на  уроке, отмечает лучших, объявляет  оценки, полученные на основе  оценочного листа. Я   предлагаю   вам   оценить   свою работу на занятии. Для этого выберите и продолжите предложения: ­ я выполнял задания… ­ я почувствовал, что… ­ было трудно… ­ я научился… ­ я приобрел… ­ я попробую… ­у меня получилось… (слайд 14) Обучающиеся   дают   самооценку деятельности на уроке. 7. обучающихся. Задание на дом (2 мин.)  Цель самостоятельной работы для обучающихся: повторить и  систематизировать учебный  материал.  Цель для педагога: объяснить  особенности выполнения  домашнего задания,  мотивировать обучающихся на  самостоятельную познавательную активность.  Методы, способствующие  решению поставленной цели:  информационно­рецептивный  (участие обучающихся в беседе). Критерий достижения цели: принятие и осознание всеми  обучающимися методики  выполнения домашнего задания. Домашнее задание:  подготовить  самостоятельно данные для разработки машинной модели СМО, находящихся в нашем городе Материал оформить в виде  таблицы. В случае возникновения  затруднения, обратитесь к конспекту и  учебному пособию. Обучающиеся записывают  домашнее задание, уточняют  методику его выполнения. Бершадская Е.Г. Моделирование.  Модели систем и методы принятия  решений – Пенза:Изд­во  Пенз.гос.технол.акад., 2012 г  (стр.108­111) 4  Приложения с дидактическими материалами Приложение 1 Пакет   информации   для   составления   машинной   модели (1 пакет на группу) Пакет 1 Наименование СМО: магазин «Хозяюшка» Вид деятельности: торговля хозяйственными товарами  Количество касс: 1 Интервал прихода покупателей: 10±3 мин Время обслуживания покупателей: 4±2 мин Промоделировать работу магазина в течение 8 часов. Определить максимальную длину очереди Что измениться в модели, если в магазине поставят ещё одну кассу? Пакет 2 Наименование СМО: парикмахерская «Жемчужина» Вид деятельности: оказание парикмахерских услуг  Количество рабочих мест: 1 Интервал прихода клиентов: 18±6 мин Время обслуживания клиентов: 16±4 мин Промоделировать работу парикмахерской при обслуживании 25 клиентов. Определить сколько необходимо поставить стульев для ожидающих клиентов? Что измениться в модели, если интервал прихода клиентов увеличиться в 2 раза? Пакет 3 Наименование СМО: мойка автомобилей Вид деятельности: автосервис  Количество мойщиков: 1 Интервал поступления автомобилей: [20,50] мин Время обслуживания автомобиля: [10,30] мин Стоянка перед автомойкой имеет 5 мест Промоделировать работу автомойки в течение суток. Определить необходимое количество мест на стоянке для исключения случаев  отказа в обслуживании Что измениться в модели, если принять на работу ещё одного мойщика? Пакет 4 Наименование СМО: отдел технического контроля фабрики «Мебель Поволжья» Вид деятельности: контроль качества  Количество контролеров: 1 Интервал поступления деталей: [5,15] мин Время проведения контроля: [2,4] мин Промоделировать работу контролера ОТК в течение 8 часов Определить максимальную длину очереди. Что изменится в модели, если каждая 2 деталь будет сначала поступать в  накопитель? Пакет 5 Наименование СМО:  буфет ГАПОУ ПО ККЭТ Вид деятельности: общественное питание Количество продавцов: 1 Интервал поступления посетителей: [1,3] мин Время обслуживания посетителей: [3,5] мин Количество посадочных мест 20 мест Промоделировать работу буфета во время большой перемены.. Определить максимальную длину очереди Что измениться в модели, если увеличить количество посадочных мест или время  большой перемены? 5  Источники информации Литература для обучающихся: Бершадская Е.Г. Моделирование. Модели систем и методы  принятия решений – Пенза:Изд­во Пенз.гос.технол.акад., 2012– 144 с Литература для преподавателя: 1. Бершадская Е.Г. Моделирование. Модели систем и методы  принятия решений – Пенза:Изд­во Пенз.гос.технол.акад., 2012 – 144 с. 2. Артюшина Е.А., Блинкова Е.Ю. Моделирование в среде GPSS:  методические указания к выполнению практических, лабораторных и  курсовых  работ. – Пенза: Издательство ЦНТИ, 2008 – 78 с. 3. Борисова С.Н. Моделирование вычислительных процессов в системе общецелевого моделирования GPSS World: методические указания к  лабораторным работам специальности 201800 «Вычислительные машины,  комплексы и системы» ­ Пенза: Изд­во Пенз.гос.технол.акад., 2010 – 20 с. 4. Кудрявцев Е.М. GPSS World. Основы имитационного  моделирования различных систем. – М.:ДМК Пресс,2004