ОБЗОР МЕТОДОВ И СРЕДСТВ ИМИТАЦИОННОГО

171
экономические и др.). Процессы представ ляются в виде диаграммы, состоящей из петель положительной 
и отрицательной обратной связи. Главное внима ние уделяется моделированию обратных связей.
Результатом моделирования СД­модели является выявление глобальных зависимостей и причинно­
следствен ных связей в исследуемой системе.
Дискретно­событийный  подход  разработан  в  начале  60­х  гг.  XX  в.  Дж.  Гордоном.  В  отличие  от 
СД  модельное  время  продвигается  либо  от  события  к  событию  (событийно­ориентирован),  либо 
через  дискретные  промежутки  времени  (процессно­ориентирован).  Дискретно­событийный  подход 
применяется в случае, если можно считать, что переменные системы изменяются мгновенно в опреде­
ленные  моменты  времени.  Для  представления  ДС­моделей  применяется  методология  со бытийного 
графа .
Дискретно­событийное моделирование – наиболее распространенный подход ИМ, сфера его при­
менения очень обширна: логистика, социально­экономические процессы, промышленность и др.
Развитие идей агентного моделирования началось в 70­х гг. XX в., но как парадигма подход сфор­
мировался  в  90­х  гг.  XX  в.  Основой  агентного  моделирования  является  понятие  «агент»  –  некая 
сущность, обладающая актив ностью, автономным поведением, которая может принимать решения в 
соответствии с некоторым набором пра вил, взаимодействовать с окружением, а также самостоятельно 
изменяться [7]. Ключевыми элементами агентного моделирования являются карты состояний. Агентное 
моделирование применяется для имитации интеллектуаль ных, децентрализованных и распределенных 
систем  с  целью  получения  сведений  о  влиянии  на  систему  функцио нирования  и  взаимодействия 
элементов.
Метод Монте­Карло – численный метод решения математических задач с помощью моделирования 
случайных величин, разработанный в 1949 г. Дж. Нейманом и С. Улама. Метод статистических испы­
таний позволяет моделировать любой процесс, на протекание которого оказывают влияние случайные 
факторы. Метод использу ется во многих областях науки (математике, физике и др.).
Сущностью  метода  Монте­Карло  является  применение  какого­либо  генератора  равномерно 
распределенных случайных чисел в связи с функцией распределения вероятностей изучаемого процесса. 
После  определения  функции  на  основе  теоретического,  эмпирического  или  другого  распределения, 
соответствующего характеру изу чаемого процесса, производятся случайные выборки, представляющие 
значения входных данных. С помощью множественных прогонов имитационной модели получается 
соответствие  множеств  значений  входных  и  выход ных  параметров.  На  заключительном  этапе 
осуществляется принятие решений с помощью статистического анали за выходных данных.
2. Методика создания имитационных моделей и этапы ИМ. После выбора подхода ИМ производится 
раз работка имитационной модели. Описание процесса моделирования приведено в работах А.М. Лоу и 
В.Л. Ко нюха. Данный процесс включает следующие этапы.
1. Точная формулировка цели исследования.
2. Сбор информации и данных.
3.  Разработка  концептуальной  модели.  Для  проверки  компонентов  модели  применяются  коли­
чественные мето ды – графики, критерии согласия, тест Крускал­Уолиса.
4. Проверка концептуальной модели на адекватность поставленной задаче и выполнение структурного 
крити ческого анализа.
5. Перевод концептуальной модели с помощью программных средств в машинное представление.
6. Верификация запрограммированной модели. На этом этапе выполняются анализ чувствительности 
и валидация выходных данных имитационной модели (если реальная система существует, для сравнения 
выходных дан ных модели и реальной системы применяются статистические методы).
7. Если адекватность модели не подтверждается, в зависимости от обнаруженной ошибки необходимо 
вер нуться к первому, второму или третьему шагу.
8. Разработка, выполнение и анализ экспериментов.
9. Документирование и представление полученных результатов.

172
Для  того  чтобы  достигнуть  наибольшей  адекватности  модели,  при  ее  разработке  необходимо 
взаимодейство вать с предметными экспертами и заказчиками проекта. Также для обеспечения более 
простой валидации и вери фикации применяется анимация модели.
Необходимо  отметить,  что  верификация  и  валидация  являются  одними  из  важных  аспектов 
моделирования.  Существует  два  основных  подхода  выполнения  верификации  и  валидации,  обес­
печивающих  наибольшую  адекват ность  модели:  пользователем,  полностью  вовлеченным  в  группу 
разработчиков (увеличивает правдоподобность); независимая верификация и валидация, выполняемая 
другой группой (применяется для больших моделей).
3. Краткий обзор сред ИМ для имитации производственных систем. Имитационное моделирование 
может  успешно  применяться  в  исследовании  производственных  систем.  Например,  имеется  опыт 
использования про граммных продуктов имитационного моделирования в горном деле, машинострое­
нии, теплофизике и энергосбере гающих технологиях.
Задачи,  решаемые  ИМ  для  исследования  производственных  систем,  можно  разделить  на  три  ос­
новные груп пы: определение потребности в оборудовании, оценка производительности, оценка тех­
нологических операций.
Для  сравнения  необходимо  задать  критерии  анализа.  Наиболее  важными  являются  следующие 
параметры сред ИМ [16].
1.  Основные  характеристики,  в  число  которых  входят  следующие  возможности:  использование 
различных па радигм ИМ, описание логики поведения объекта на встроенном языке, простота освоения 
среды  моделирования,  поддержка  иерархического  моделирования  сложных  систем,  возможность 
интерактивной  отладки  и  разработки  интерфейса  для  пользователя  модели,  импорт  и  экспорт 
данных,  обеспечение  разработки  сценариев  моделирова ния,  поддержка  непрерывно­дискретного 
моделирования, связь среды ИМ с другим программным обеспечением.
2. Требования к оборудованию и программному обеспечению – объем оперативной памяти, вид и 
версия опе рационной системы.
3.  Реализация  анимации  и  динамической  графики,  обеспечивающих  визуализацию  модели  и 
отображение ее параметров (часы, шкалы, графики и т. д.).
4. Различные статистические возможности, такие как возможность задания потоков независимых 
случайных величин, возможность задания эмпирических распределений, осуществление независимых 
прогонов модели, пла нирование проведения статистических экспериментов, оптимизация параметров 
модели.
5. Поддержка пользователя среды (наличие справочного материала, демоверсии и осуществление 
технической поддержки).
6. Формирование отчетов с выходными данными, графиками, диаграммами, оценкой параметров 
модели и т. д.
Отличительными  особенностями  приведенных  сред  ИМ  являются  наличие  специализированного 
языка,  вид  библиотеки  элементов,  возможность  создания  пользовательских  библиотек  и  шаблонов, 
импорт чертежей, пара дигмы моделирования, возможность разработки интерфейса для пользователя 
модели,  требования  к  оперативной  памяти  и  программному  обеспечению  ЭВМ.  Рассмотрим  эти 
различия более подробно.
Специализированные  среды  ИМ  отличаются  поддержкой,  в  качестве  шаблонов,  уже  созданных 
объектов, ими тирующих элементы и процессы производства. Универсальные среды могут имитировать 
производственные сис темы, но для разработки модели требуются большие затраты времени. Однако у 
них имеется возможность созда ния пользовательских библиотек и шаблонов.
Все  рассмотренные  среды,  за  исключением  Extend,  поддерживают  импорт  чертежей  из  систем 
автоматизиро ванного проектирования (например, Autocad).
В  заключении  надо  отметит,  что  независимо  от  выбранного  подхода,  важнейшими  факторами 
разработки имитационных моде лей являются правильно поставленная задача, корректность исходных 
данных  и  адекватность  модели.  Также  в  те чение  всего  процесса  разработки  имитационной  модели 

173
особое внимание необходимо уделять документированию и визуализации полученных результатов, что 
облегчает повторное применение и улучшает достоверность модели.
В зависимости от необходимого уровня абстракции для имитации производственных систем можно 
применять  различные  парадигмы  ИМ.  Например,  на  уровне  глобальных  взаимосвязей  применяется 
СД.  Для  моделирования  процессов  производства  применим  ДС­подход.  Оценку  влияния  поведения 
элементов на функционирование сис темы можно реализовать с помощью агентного моделирования. 
Применение смешанного подхода позволяет изу чать систему на нескольких уровнях абстракции.
Анализируя  результаты  сравнения  сред  ИМ,  можно  констатировать,  что  среда  имитации 
производственных  систем  должна  обладать  развитыми  стандартными  библиотеками;  возможностью 
создавать пользовательские биб лиотеки и шаблоны; связью с внешними приложениями; трехмерной 
анимацией для четкого представления про цесса имитации; возможностью использования нескольких 
подходов или их комбинации для обеспечения макси мальной гибкости моделирования; поддержкой 
иерархии для обеспечения имитации сложных систем; развитыми средствами документации, анализа и 
оптимизации. Необходимо также выделить две особенности: независимость от операционной системы 
(значительно расширяет возможности разработки и презентации  моделей) и разработка интерфейса 
для пользователя модели (позволяет заказчику не покупать дорогостоящую среду ИМ и обеспечивает 
разработчикам модели сохранение коммерческой тайны).
Түйіндеме
Бұл мақала өндіріс жүйелеріндегі имитациялық модельдеудің әдістері мен құралдарына қысқаша 
шолу жасауға бағытталған. Имитациялық модельдеу туралы алғашқы түсініктер келтірілген. Автор, 
имитацилық модельдеудің әдістері мен құралдарының қалай тиімді қолданылу керек екендігін және 
қай жағдайларда қолдану тиімсіз екендігін түсіндірді. Имитациялық модельді құру әдістеріне қысқаша 
көрсетіп, қорытындылай келе процестің нақты қиындықтарын көрсетеді. 
Summary
The article gives an overview of the methods and means of simulation of manufacturing systems. Shows 
the initial concept of the simulation modeleirovany. The author shows how to use the methods and simulation 
tools effectively, and how not popostsya a waste of time. Showing methods of simulation modeling, the author 
concludes talks about the difficulty of the field and notes necessary points
ӘОЖ   378 :378:124:37.01:004.9
КӘСІБИ ОҚЫТУ ПЕДАГОГТАРЫН ДАЙЫНДАУДА АҚПАРАТТЫҚ 
КОММУНИКАЦИЯЛЫҚ ТЕХНОЛОГИЯЛАРДЫ ПАЙДАЛАНУ
С. БАХЫТҰЛЫ, 
магистрант
Ш.З. ҚОШҚАРОВА, 
педагогика ғылымдарының кандидаты,
 Қорқыт  Ата  атындағы Қызылорда мемлекеттік университеті, 
Қазақстан Республикасы
Еліміздің әлеуметтік­экономикалық дамуының стратегиялық бағыттарына сәйкес білім беру жүйе­
сін  дамыта  отырып,  әлемдік  білім  кеңістігіне  ықпалдастырудағы  негізгі  бағдар  –  адамды  қоғамның 
ең  маңызды  құндылығы  ретінде  танып,  оның  рухани  жан­дүниесінің  дамуына,  көзқарастары  мен 
шығармашылық  әлеуетінің,  танымдық  біліктілігі  мен  мәдени  құндылықтарының  жоғары  деңгейде 
дамуына, жеке тұлғасының қалыптасуына жағдай жасау.

174
Бұл  міндеттерді  жүзеге  асыру  еліміздегі  жоғары  кәсіби  мамандар  даярлауда  оқыту  процесінің 
мазмұндық болмысын жаңа әдіснамалық тұрғыдан негіздеуді талап етеді. Атап айтқанда, студенттер­
ге білім беруде инновациялық технологиялардың маңызы зор. Мұндай жаңа әдіснамалық жүйе оқыту 
процесіне  түбегейлі  өзгерістер  енгізудің    қажеттігін  көрсетіп,  оқытудың  шығармашылық  қызметін 
дамытып,  білім  мазмұнының  жаңа  технологиялар  негізінде  берілуін  және  жаңа  өркениеттік  бағдар 
тұрғысынан жетілдіруді қарастырады.
  Білім  берудің  жаңа  бағыттарының  басты  ерекшелігі  –  оқытудың  нәтижесін  алдын­ала  болжап, 
оқушылардың қызығушылықтары мен ізденімпаздығы негізінде білімі мен біліктерін жетілдіру негі­
зінде, шығармашылық әлеуетін үнемі дамытуға және рухани толысуға ұмтылысын қалыптастыру ды 
қажет етеді. Сондай қажеттіліктің бірі – студенттерге білім беру мазмұнын иновациялық технологиялар 
арқылы жетілдіру. Білім беру саласындағы инновациялық процестердің күрделілігі мен қайшылықтары 
жаңа құбылыстармен әрекеттесу және жалпы жоғары білімді ізгілендірудің сапалы кезеңінде инно­
вациялық үрдіс мәселесін өзекті етуде.
Соңғы  жылдары  білім  берудегі    инновация  туралы  түсінік  бірқатар  өзгерістерге  ұшырады.  1990 
жылдары  білім  берудегі  инновация  деп  оның  тиімділігін  арттыруға  бағытталған  мазмұнына  не месе 
үрдісіне енгізген  кез келген жаңалықты  есептесек, ал қазіргі уақыт талабында тек бір бөлек ен гіз­
ген жаңалық ретінде емес, қоғам мен білім берудің дамуындағы бүтіндей, біртұтас үрдіс ретінде қа­
растырып, бағалау қажет.
Инновациялық үрдіс қарапайым енгізілген жаңалықтардан айырмашылығы, оның әрдайым өзгеріп 
отыратын мүмкіндіктерін тікелей қамтамассыз ететін   нақты көріністер негізінде  мақсат қоюға  бағыт­
талғандығында. Педагогикалық инновацияның басты нысаны білім  беру үрдісі болып табылады. 
Педагогикалық инновацияның негізгі бағыттары:
– мақсаты, мазмұны, әдістері мен технологиясы, ұйымдастыру формасы және басқару жүйесі;
– білім беру деңгейінің бағасы мен бағалау жүйесі;
– педагогикалық іс­әрекет стилі, «оқытушы – студент» қарым­қатынасы; 
– тәрбие жұмыстарының жүйесі.
Педагогикалық инновациялардың маңызын анықтайтын оның бағалау  критерийлерінің сұрақтары 
болып табылады. Бұндай жағдайды әдебиетте жаңаша, жоғары нәтиже, тиімді және көпшілік тә жіри­
беде  пайдалануға  болады  деп  айтады.  Педагогикалық  инновацияларды  білім  берудегі  өзекті  мақ­
саттарды шешудегі құрал ретіндегі  саналса, ал үрдіс ретінде жаңалықты құруға игеруге таратуға және 
пайдалануға арналған іс­әрекет.
Білім  берудегі  жаңалықтарды  қабылдап  жүзеге  асыру  тек  педагогикалық  үрдістің  барлық  қаты­
сушылар:  оқушылар  мен  педагогтардың  дайындығының  арқасында  ғана  іске  асырылады.  Осыған 
орай инновациялық үрдістің тиімділігінің шарттары басшылар мен педагогтардың инновациялық іс­
әрекетке бағытталған  технологиялық білімдері мен біліктері, жеке сапалары болып есептелінеді.
Қазақстан Республикасы «Білім туралы» Заңының 8­бабында «Білім беру жүйесінің басты мін­
дет  –  оқытудың  жаңа  технологияларын  енгізу,  білім  беруді  ақпараттандыру,  халықаралық  ком­
муникациялық желілерге шығу, ұлтық және жалпыадамзатық құндылықтарды ғылым мен практика 
жетістіктері негізінде жеке адамды қалыптастыруға, дамытуға және кәсіби шыңдауға бағытталған 
білім алу үшін қажетті жағдайлар жасау» деп атап көрсеткендей­ақ, қазіргі  уақытта әрбір мұғалімнің 
алдына қойылып отырған басты міндеттердің бірі – оқытудың әдіс­тәсілдерін үнемі жетілдіріп отыру 
және ииновациялық  педагогикалық технологияны меңгеру [2].
Уақыт талабында кәсіби педагогикалық білім беру сапасын, оның құзыреттілігін, тартымдылығын, 
бәсекеге қабілеттілігін арттыру мақсаттары оқу­тәрбие үрдісін ұйымдастыруды жетілдіруде ақпа рат­
тық технологияларды, интерактивті оқыту әдістерін, электрондық оқыту құралдары мен компьютерлі 
оқыту бағдарламаларын қолдану қарастырылады.
Компьютерлік сызу құралдарының ары қарай даму эволюциясы 80 жылдардың соңы мен 90 жыл­
дардың басында пайда болған жаңа технологиялық бағыт электронды баспамен байланысты. Ол ке ­
йіннен мультимедия атауын иеленді. Компьютер мониторы экранының түрлі салаларына басу арқылы 
пайдаланушы  иллюстрациялар  мен  мәтіндерді,  бейнеүзінділерді,  дыбыс  файлдарын  көру  үрдісін 
басқара алады. Бұл нысандарды жаңадан компьютер үйренуші, мұғалім мен кез келген пайдаланушы 
жасай алады. Бағдарламаның мұндай тәсілі нысандық – бағдарланған бағдарлама атауын иеленді.

175
Мультимедианың маңызы – адамның машина мен қарапайым әрі еркін қарым­қатынас жасау тәсілі. 
Негізінде, соңғысы мұнда енжар (пассив) бақылаушы ретінде емес, танымдық, оқу немесе басқа да 
ақпараттарды қалауы бойынша өзгерте отырып, компьютерлік бағдарламаның жұмыс істеу үрдісіне 
қатысушы ретінде көрінеді. Компьютердің ақпаратты – дыбысты, статистикалық бейнелеуі   мен бейнесі, 
мәтінді, суретті схеманы шығарудың табиғи тәсілі мультимедиа технологиясының қажетті бөлімі болып 
табылады. Мультимедиа технологиясы көптеген жаңа жанрлар берді. Мысалы, электронды оқулықтар 
мен оқу құралдары, энциклопедиялар, вертуалды (компьютерде құрылған) әлем, оқыту бағдарламала­
ры мен жаттықтырушылар [3]. 
Атап айтқанда, мультимедиа технологиясы дербес компьютерді білім беру саласында пайдалануға 
мүмкіндік берді. Мәселен, мультимедиа бағдарламасын құрайтын әрбір бөліміне талдау жасай оты­
рып,  стандартты  оқыту  технологиясының  құралдарымен  сәйкестікті  табуға  болады.  Мысалы:  ды ­
быс – магниттерден жазбасы; компьютерлік анимация – кино немесе бейнеүзінді; статистикалық ком­
пьютерлік бейнелеулер – иллюстрациялар, фотосуретке арналған репродукциялар, интерактивті өзара, 
әрекеттер; тестілер, міндеттер, оқытушының сұрақтары, т.б.
Мультимедиа  технологиялары  бойынша  жасалған  бағдарламалар  жоғарыда  аталғандардың  бар­
лығын біртұтас етіп біріктіреді. 
Сонымен,  компьютерлік  сызу  құралдары  мен  мультимедиа  технологияларының  дамуына  орай, 
оқыту ісі білім алушылардың оқу және танымдық қызметін белсендіретін көрнекі материалмен байи 
түсті. Білім беру технологияларының кең түрде дамуына компакт дискілер CD­ROM­де жазылған ақ­
параттарды оқуға арналған қондырғыларды жасау мен таратуға ықпал етті.
Мультимедиа құралдарының пайда болуы, дербес компьютер мен компьютерлік сызу құралдары­
ның  ерекшеліктеріне  орай,  оқыту  үрдісінде  барынша  жеке  формасын  иеленіп  келеді.  Бұл  жағдайда 
білім алушы өзінің оқу қарқынын реттей алады. Қажет жағдайда өтілген материалға қайта оралуға, 
өтілген тақырып бойынша өз білімін тексеру мүмкіндігіне ие болады. 
Жаңа  ақпараттық технологиялар дәстүрлі емес ақпарат көздеріне жол ашып, студенттердің өзіндік 
жұмыстарын  тиімді  орындауға,  шығармашылыққа,  кәсіби  икем­дағдыларын  игеріп  меңгеруге  және 
оқытудың жаңа әдісі мен формасын ендіруге мүмкіндік береді. 
Педагогикалық үрдіске копьютерлік оқыту технологиясын енгізу жаңа дидактикалық мақсаттарды 
шеше  отырып,  сапалы  түрде  бүтіндей  білімді  өзгеріске  ұшыратады.  Оқу  пәндерін  өткізуде  жаңа 
ақпараттық технологияларды қолдану білімді ақпараттандырудың бір бағыты болса, екінші жағынан 
педагогтың  кәсіби  мәдениетінің  бір  бөлігі  болып  саналатын  ақпараттық  мәдениетін,  оның  кәсіби 
біліктілік сапасын, кәсіби құзіреттілігін, өз бетінше жұмыс жасауға қалыптастыруға мүмкіндік береді. 
Оқу  пәндерінде  ақпараттық  технологияларды  шығармашылық  мүмкіндікте  қолдана  білу  педа­
гогикалық  және  ақпараттық  технологияларды  интеграцияландыруға  бағытталады.  Кәсіби  педа го­
гикалық мамандықтарды дайындайтын барлық оқу орындарының алдында тұрған негізгі мақсат – болашақ 
педагог мамандардың тек білімдерін ғана емес, олардың шығармашылықтарын да қа лыптастыру қа­
жеттігі. 
Дүниежүзілік жеке адамның бәсекеге қабілетті ресурсы  – оның ақпаратты игеруі емес, оны шы­
ғармашылықта қолдана білу. Оқыту үрдісінде ақпараттық технологиялар теориялық және практикалық 
материалдарды  қолдана  отырып,  білім  жүйесінің  базасы  болатын  ақпарат  ағымындағы    әдістемелік 
қешендер құруға болады.  
Дүниежүзілік «Intel@ Обучение для будущего»  педагогтар қоғамының компьютерлік технология­
ларды пайдаланып, оқыту үрдісінде жасалған жобаларын қорғауларына талдау жасай отырып, болашақ 
кәсіби оқыту педагогтарының ақпараттық мәдениетін, дайындау сапасын көтеруде оқыту пәндерінде 
ақпараттық коммуникациялық технологияларды шығармашылықта қолданудың маңызы зор болады. 
Әдебиеттер:
1. Қазақстан Республикасының «Білім туралы» Заңы баптары бойынша түсіндірмелері және оны 
жүзеге асыру жөніндегі негізгі құжаттар. – Астана, 2007. – 8 шілде.
 2. Инновации в профессиональном и профессинально­педагогическом образовании // Тез. док . 14­й 
Всерос. науч­прак. конф. – Екатеринбург, 2007.
3. Новосельцев С. Мультимедиа. Мир Аррle  // Мультимедиа и цифровое видео. – 1997. – № 9. – С. 8­9. 

176
Резюме
В  статье  рассматриваются  инновационные  технологии,  основные  направления   педагогической  
инновации, которые  могут  быть  использованы  в   учебном  процессе  студентами – будущими   педа­
гогами профессионального  обучения,  с целью  не  только  повышения   качества  знаний, но и форми­
рования   творческих   способностей   (применение  информационной  компьютерной  технологии  в твор­
ческой деятельности будущего педагога профобучения) и профессиональных  навыков. 
Summary
In  thе  article  innovative  technologies,  the  main  directions  of  a  pedagogical  innovation  which  can  be 
used in educational process by students – future teachers of vocational training, with the purpose not only 
improvement of quality of knowledge, but also formations of creative abilities (application of information 
computer technology in creative activity of future teacher of vocational training) and professional skills are 
considered. 
УДК 378.146

жүктеу/скачать 7,65 Mb.

Достарыңызбен бөлісу: