Методика формирования навыков имитационного моделирования у ИТ-специалистов

Целью работы является создание методики формирования навыков имитационного моделирования у студентов высших учебных заведений, направление подготовки которых предполагает владение информационными технологиями в области экономики. Актуальность проблемы исследования заключается в том, что существующие методические разработки часто узко ориентированы на конкретное программное средство или методологию, которые могут решать далеко не все экономические проблемы. Специалист по имитационному моделированию должен владеть интегративными междисциплинарными знаниями из смежных научных областей, например, теории вероятностей и математической статистики, высшей математики. Иметь представление о других методах решения экономических задач: линейное, нелинейное, динамическое программирование, оптимизация; владеть навыками структурно-функционального анализа; уметь исследовать сложные процессы и системы комплексно.

Материалы и методы. В процессе реализации исследования мы использовали педагогические подходы и методы обучения:

• системный подход для решения сложных задач, основанием которого является рассмотрение объектов экономики как систем, функционирующих в некоторой среде,
• деятельностный подход для формирования у студентов профессиональных компетенций в процессе создания, отладки и оптимизации компьютерных моделей экономических систем;
• проблемный метод обучения в рамках исследования и анализа учебных задач предметной области;
• интерактивные методы обучения;
• мультимедийные методы в содержании учебно-методических материалов дисциплины, включающие электронные методические пособия, учебные видеоролики, а также мультимедийные презентации.

В процессе обучения студентов мы используем информационные технологии, в которых компьютеры, коммуникационное оборудование и программные среды являются:

• средствами для предоставления учебного материала учащимся с целью передачи знаний;
• средствами для проектирования, разработки и проведения имитационных экспериментов.

Кроме того, в процессе обучения студентов мы используем и специальные профессиональные технологии, методы и средства:

• структурно-функциональную методологию моделирования;
• дискретно-событийный подход к методологии имитационного моделирования;
• специальные программные средства для разработки и исследования имитационных моделей экономических процессов и систем: Arena 15.0, AnyLogic 8.3.2.

Согласно требованиям новых образовательных стандартов, студент должен освоить достаточно большой объем общекультурных, профессиональных и профильных компетенций, предусматриваемых учебным планом. Применение предлагаемых подходов и методов позволяет обеспечить эффективное формирование навыков имитационного моделирования в рамках образовательных программ бакалавриата по направлениям подготовки «Прикладная информатика» и «Бизнес-информатика».

Результаты работы заключаются в создании методики обучения студентов навыкам имитационного моделирования. Разработана модель формирования готовности ИТ-специалиста к разработке имитационных моделей экономических процессов и систем в высшей школе. Важным методологическим результатом работы является выявление дидактических условий формирования профессиональных компетенций студентов в области моделирования:

• применение системного подхода для анализа задач предметной области, а также для синтеза математических имитационных моделей бизнес-процессов и экономических систем;
• практическая направленность содержания обучения (выбор и исследование в учебном процессе наиболее характерных, типовых проблем из области экономики);
• интеграция междисциплинарных знаний, методов и подходов для решения сложных задач.

Заключение. Разработанная методика формирования навыков имитационного моделирования у студентов имеет несколько направлений практического применения.

Во-первых, составляющие методики (учебно-методические пособия, практические работы и задания) могут использовать студенты вузов, которые заинтересованы в получении практических навыков и базовых системных знаний в области имитационного моделирования. Во-вторых, методика формирования навыков имитационного моделирования могут применять преподаватели, ведущие курсы: «Компьютерное моделирование», «Математическое и имитационное моделирование», «Моделирование процессов и систем» в учебном процессе вуза для совершенствования профессиональных компетенций студентов, связанных с имитационным моделированием. В-третьих, данная методика может быть интересна руководителям образовательных программ по направлениям подготовки: «Прикладная информатика», «Бизнес-информатика» и др. для совершенствования структуры и последовательности дисциплин компетентностно-ориентированных учебных планов. В-четвертых, применение предлагаемой методики в образовательном процессе вуза приведет к повышению профессиональных компетенций молодых специалистов, в чем несомненно заинтересованы потенциальные работодатели.

1. Портал Федеральных государственных образовательных стандартов высшего образования. [Электрон. ресурс]. Режим доступа:: fgosvo.ru/fgosvo

2. ФГОС ВО направление подготовки 09.03.03 прикладная информатика [Электрон. ресурс]. Режим доступа: http://www.vsei.ru/downloads/vsei/uuvr/090303/090303-os.pdf

3. Цифровая экономика Российской Федерации. [Электрон. ресурс]. Режим доступа: http://static.government.ru/media/files/9gFM4FHj4PsB79I5v7yLVuPgu4bvR7M0.pdf

4. Главные стратегические тренды в развитии ИТ в 2019 году https://www.crn.ru/news/detail.php?ID=131673

5. Стратегия развития отрасли информационных технологий в Российской Федерации на 2014–2020 годы и на перспективу до 2025 года. [Электрон. ресурс]. Режим доступа: http://static.government.ru/media/files/41d49f3cb61f7b636df2.pdf

6. ИТ в 2019 году: шесть тенденций, которые ожидают предприятия [Электрон. ресурс]. Режим доступа: https://www.itweek.ru/digitalization/article/detail.php?ID=204313

7. Выготский Л.С. Психология развития человека. М.: Изд-во Смысл; Изд-во Эксмо. 2005. 1136 с.

8. Занков Л. В. Избранные педагогические труды М.: Педагогика, 1990. 424 с.

9. Лурия А. Р. Лекции по общей психологии СПб.: Питер. 2006. 320 с.

10. Давыдов В.В. Проблемы развивающего обучения: Опыт теоретического и экспериментального психологического исследования. М.: Педагогика, 1986. 240 с.

11. Ершов А.П. Монахов В.М., Бешенков С.А. Основы информатики и вычислительной техники М.: Просвещение, 1985. 96 с.

12. Гейн А.Г., Сенокосов А.И., Юнерман Н.А. Информатика и информационные технологии: кн. для учителя: метод. рек. М.: Просвещение, 2008. 192 с.

13. Лапчик М.П., Семакин И.Г., Хеннер Е.К. и др. Теория и методика обучения информатике М.: 2008. 592 с.

14. Роберт И.В. Современные информационные технологии в образовании: дидактические проблемы, перспективы использования. М.: ИИО РАО, 2010. 140 с.

15. Монахов В.М., Бахусова Е.В. Технология реализации компетентностного подхода в профессиональной подготовке ИТ-специалистов // Материалы межд. науч.-практ. конф. «Современные информационные технологии и ИТ-образование». М.: ИНТУИТ.РУ, 2009.

16. W. David Kelton Simulation with Arena, 5th Edition by W. David Kelton, Randall P. Sadowski, Nancy B. Swets Rockwell Automation McGraw-Hill. 2010.

17. Борщев А.В. Имитационное моделирование: состояние области на 2015 год, тенденции и прогноз. СПб.: ИММОД, 2015.

18. Волкова В.Н., Денисов А.А. Основы теории систем и системного анализа. СПб.: Изд-во СПбГТУ. 2001. 512 с.

19. Монахов С.В., Савиных В.П., Цветков В.Я. Методология анализа и проектирования сложных систем М.: Просвещение, 2005. 264 с.

20. Сластенин В.А., Исаев И.Ф., Шиянов Е.Н. Педагогика: учеб. пособ. М.: Издательский центр «Академия», 2002. 576 с.

21. Гусева Е.Н. Моделирование макроэкономических процессов: учеб. пособие. М.: Флинта, 2014. 214 с.

22. Гусева Е.Н., Ефимова И.Ю., Варфоломеева Т.Н., Мовчан И.Н. Discrete event simulation modelling of patient service management with Arena // International Conference Information Technologies in Business and Industry 2018. IOP Publishing IOP Conf. Series: Journal of Physics: Conf. Series 1015. 2018. [Электрон. ресурс]. Режим доступа: http://iopscience.iop.org/article/10.1088/1742-6596/1015/3/032095/pdf

23. Ефимова И.Ю., Варфоломеева Т.Н. Компьютерное моделирование. Сборник практических работ. М.: 2014.

24. Советов Б. Я., Яковлев С. А. Моделирование систем. 7-е изд. М.: Издательство Юрайт, 2012. 343 с.

25. Тарзанов В.В. Компьютерные технологии. Методы и средства информационных технологий моделирования и оптимизации бизнес-процессов. СПб.: СПГИЭУ, 2011. 162 с.

26. Ханова А.А. Бондарева И.О. Имитационное моделирование бизнес-процессов. Астрахань: Изд-во АГТУ. 2016. 280 c.