ВИКОРИСТАННЯ КОМП’ЮТЕРНОГО МОДЕЛЮВАННЯ ПІД ЧАС ПРОВЕДЕННЯ ЛАБОРАТОРНИХ РОБІТ IЗ ТЕХНІЧНИХ ДИСЦИПЛІН

Автор(и)

DOI:

https://doi.org/10.31392/NZ-udu-158.2024.04

Ключові слова:

комп’ютерне моделювання, цифровізація, комп’ютерні науки, освітній процес, здобувач освіти, педагог

Анотація

У статті висвітлено розкриття сутності комп’ютерного моделювання в освітньому процесі, зокрема під час проведення лабораторних робіт. Це дослідження є особливо актуальним в умовах викликів сучасності, таких як пандемія та військово-політична ситуація в Україні.

Комп’ютерне моделювання пропонується як ефективна альтернатива до традиційних підходів під час проведення лабораторних робіт. Наводиться перелік і аналіз переваг, таких як доступність, економічність, гнучкість, наочність та ефективність в обробці результатів. Також підкреслюється важливість об’єктивної оцінки недоліків даного альтернативного підходу та перерахування деяких з них, таких як необхідність опанування спеціалізованого програмного забезпечення, володіння певними технічними компетентностями, обмежена реалістичність отриманих результаті та радикальність методології, що створює додаткові виклики при створенні нових освітніх програм та адаптації існуючих, а також їх впровадження серед консервативних освітян, які надають перевагу більш стабільним і перевіреним методам навчання.

Були наведені приклади середовищ комп’ютерного моделювання та метрики оцінювання моделей, а також алгоритм підбору оптимального програмного забезпечення для робіт з використанням комп’ютерного моделювання. Алгоритм передбачає формування та встановлення критеріїв підбору ПЗ, а також методи додаткової фільтрації для відсіювання менш ефективних опцій на користь оптимальної меншості.

Також стаття розглядає різні методи впровадження моделювання у процес навчання, даючи коротку характеристику до кожного з наведених, такі як інтеграція, підвищення кваліфікації, розробка спеціалізованих матеріалів, хмарні технології, підтримка спільнот тощо.

Враховуючи стрімкий зріст комп’ютерних технологій, окрім огляду впровадження комп’ютерного моделювання у освітній процес, слід розглянути його інтеграцію з існуючими провідними комп’ютерними технологіями, такими як штучний інтелект, віртуальна/доповнена реальність, розвиток і адаптація комп’ютерного зору, обчислення з використанням хмарних технологій.

Розвиток таких комп’ютерних технологій як штучний інтелект, машинне навчання, цифрові двійники, технології віртуальної та доповненої реальності, а також автономних систем, веде до висновку про перспективність опанування комп’ютерного моделювання та розробки освітніх програм з його впровадженням.

При всіх недоліках комп’ютерного моделювання, перелік його переваг, перспективність та здатність відповідати викликам сучасності робить цей підхід вдалою альтернативою традиційному підходу та вартим подальшого розвитку і впровадження у сучасних освітніх програмах.

Посилання

Kukharenko V. M., Bondarenko V. V. (2020). Ekstrene dystantsiine navchannia v Ukraini : monohrafiia [Emergency distance learning in Ukraine : monograph] / za red. V. M. Kukharenka, V. V. Bondarenka. Kharkiv : Vyd-vo KP “Miska drukarnia”. 409 s. [in Ukrainian].

Teplytskyi I. O. (2010). Elementy kompiuternoho modeliuvannia : navchalnyi posibnyk [Elements of computer modeling: a study guide]. Kryvyi Rih : KDPU. 264 s. [in Ukrainian].

Lytvynova S. H. (2019). Model vykorystannia systemy kompiuternoho modeliuvannia dlia formuvannia kompetentnostei uchniv z pryrodnycho-matematychnykh predmetiv [A model of using a computer simulation system for the formation of students' competencies in science and mathematics subjects]. Fizyko-matematychna osvita. Vyp. 1 (19). S. 108-115. DOI: 10.31110/2413-1571-2019-019-1-017

[in Ukrainian].

Slobodianyk O. V. (2018). Kompiuterni modeli u navchanni fizyky yak zasib realizatsii STEM-osvity [Computer models in teaching physics as a means of implementing STEM education]. Fizyko-matematychna osvita. Vyp. 4 (18). S. 149-153. DOI: 10.31110/2413-1571-2018-018-4-025

[in Ukrainian].

Dementiievska N. P. (2018). Sait interaktyvnykh symuliatsii Phet yak nadiine i bezpechne seredovyshche dlia formuvannia kompetentnostei uchniv u pryrodnycho-matematychnykh naukakh [The site of Phet interactive simulations as a reliable and safe environment for the formation of students' competencies in natural and mathematical sciences]. Zvitna naukova konferentsiia Instytutu informatsiinykh tekhnolohii i zasobiv navchannia NAPN Ukrainy : zbirnyk materialiv naukovoi konferentsii. Kyiv. S. 139-141 URL : http://lib.iitta.gov.ua/711803/2/Dementievska_zv_conf2018.pdf [in Ukrainian].

Merzlykin O. V. (2016). Khmarni tekhnolohii yak zasib formuvannia doslidnytskykh kompetentnostei starshoklasnykiv u protsesi profilnoho navchannia fizyky : dys. … kand. ped. nauk : 13.00.10 [Cloud technologies as a means of forming research competences of high school students in the process of specialized physics education: diss. ... candidate ped. sciences : 13.00.10] / Instytut informatsiinykh tekhnolohii i zasobiv navchannia NAPN Ukrainy. Kyiv. 341 s. [in Ukrainian].

ERIC. Використання комп’ютерного моделювання в навчальному процесі (Methodical Approaches to Teaching of Computer Modeling). URL : https://files.eric.ed.gov/fulltext/EJ1070807.pdf. С. 168

[in Englian].

Data Science Central. 11 Important Model Evaluation Techniques Everyone Should Know. [Електронний ресурс]. URL : https://www.datasciencecentral.com/7-important-model-evaluation-error-metrics-everyone-should-know/ [in Englian].

Whatfix. Training Evaluation Models. URL : https://whatfix.com/blog/training-evaluation-models/

[in Englian].

Microsoft. Що таке кібербезпека? URL : https://www.microsoft.com/uk-ua/security/business/security-101/what-is-cybersecurity [in Englian].

Carleton College. Using Computer Models to Teach Complex Systems. URL : https://serc.carleton.edu

/NAGTWorkshops/complexsystems/computer_modeling.html [in Englian].

##submission.downloads##

Опубліковано

2024-12-19

Номер

Розділ

ПЕДАГОГІЧНІ НАУКИ