Разработка урока "Решение задачи оптимального планирования с применением электронных таблиц"


ОБЛАСТНОЕ ГОСУДАРСТВЕННОЕ ОБРАЗОВАТЕЛЬНОЕ
УЧРЕЖДЕНИЕ
НАЧАЛЬНОГО ПРОФЕССИОНАЛЬНОГО ОБРАЗОВАНИЯ
Профессиональный лицей № 3 г. Иваново
Разработка урока - проекта
по предмету «Информатика и ИКТ»,
1 курс
Тема:
«Решение задачи оптимального планирования с
применением электронных таблиц.
Проект «Моё малое предприятие»»
Разработку подготовила
преподаватель информатики и ИКТ
Меркулова
Татьяна Дмитриевна
Решение задачи оптимального планирования
с применением электронных таблиц
Определение темы и постановка целей урока слайды 1 и 2.
Проект «Моё малое предприятие».
Содержание проекта - решение задачи оптимального планирования в Microsoft
Excel. Проект носит практико-ориентированный характер.
Цель проекта - показать возможность практического применения полученных
знаний, расширить представление о сфере применения прикладных программ,
закрепить навыки и умения использования табличных процессоров.
Учебно-педагогическая задача: получение представления о построении
оптимального плана методом линейного программирования; практическое освоение
раздела Microsoft Excel «Поиск решения» для построения оптимального плана.
Длительность проекта 2 урока.
Рассмотрим пример выполнения проекта по профессии «Повар - кондитер».
Вы – руководитель кондитерского цеха. (слайд 3)
Ваш цех готовит рулеты и торты, выпуская не более 700 единиц продукции за
день (т. к. магазин, с которым заключен договор о поставках может реализовать не
более 700 единиц товара в день). Рабочий день (согласно трудовому законодательству)
8 часов.
Производство тортов более трудоемко, поэтому, если выпускать только их, за
день можно произвести не более 250 штук, а рулетов можно произвести 1000 штук
(если при этом не выпускать тортов).
Стоимость торта вдвое выше, чем стоимость рулета.
Требуется составить такой дневной план производства, чтобы обеспечить
наибольшую выручку кондитерского цеха.
Информационная модель задачи. (слайд 4)
Плановыми показателями являются:
х — дневной план выпуска тортов;
у дневной план выпуска рулетов.
Ресурсы производства:
длительность рабочего дня — 8 часов;
выработка за день 700 шт.
Получим соотношения, следующие из условий ограниченности времени работы
цеха и суммарного числа изделий.
Из постановки задачи следует (слайд 5), что на изготовление одного торта
затрачивается в 4 раза больше времени, чем на изготовление одного рулета. Если
обозначить время изготовления рулета как t мин, то время изготовления торта будет
равно 4t мин. Значит, суммарное время на изготовление х рулетов и у тортов:
t x + 4 t y = (x + 4 y) t.
Но это время не может быть больше длительности рабочего дня. Отсюда следует
ограничение в виде неравенства:
+ 4 y) t 8 • 60, или + 4 y) t 480.
Итак t время изготовления одного рулета. (слайд 6)
Поскольку за рабочий день их может быть изготовлено 1000 штук, то на один
рулет тратится 480/1000 = 0,48 мин. Подставляя это значение в неравенство, получим:
+ 4y) • 0,48 ≤ 480.
Отсюда х + 4у ≤ 1000.
Ограничение на общее число изделий дает следующее неравенство:
х + у ≤ 700.
Кроме того, не может быть отрицательного числа рулетов и тортов.
х + 4у≤1000; х + у ≤ 700; х ≥ 0; у ≥ 0,
Выручка — это стоимость всей проданной продукции. (слайд 7)
Пусть цена одного рулета а рублей. По условию задачи, цена торта в два раза
больше, т. е. рублей. Отсюда стоимость всей произведенной за день продукции
равна:
а х + 2 а у = а (х + 2 у).
Целью производства является получение максимальной выручки. Будем
рассматривать записанное выражение как функцию от х, у:
F(x, y) = а(x + 2 y) - целевая функция.
Поскольку значение а число, то максимальное значение F(x, у) будет
достигнуто при максимальной величине выражения + 2у). Поэтому в качестве
целевой функции можно принять f (x,y) = (x + 2y).
Следовательно, получение оптимального плана свелось к следующей
математической задаче: требуется найти значения плановых показателей х и у,
удовлетворяющих данной системе неравенств и придающих максимальное значение
целевой функции f.
Все эти математические выкладки проводятся совместно с учащимися в процессе
эвристической беседы.
Подготовим таблицу к решению задачи оптимального планирования (слайд 8)
Произведем поиск решения (слайд 9):
Получим результат (слайд 10):
Итак, выгодно выпускать 600 рулетов и 100 тортов.
Далее учащиеся самостоятельно проводят расчеты для других исходных данных и
оформляют результаты расчетов (слайд 11).
Рефлексия и домашнее задание слайды 12 и 13.
При работе над проектом ученик сам видит, насколько удачно он поработал,
отметка становится менее важным фактором по сравнению с достижением цели
проекта. Оценка учителем его личностных качеств, проявленных в процессе работы,
становятся для ученика более весомой, чем отметка по предмету за предъявленные
знания.