КОМПЬЮТЕРНОЕ МАТЕМАТИЧЕСКОЕ МОДЕЛИРОВАНИЕ В ИНЖЕНЕРНОЙ ПРАКТИКЕ
Authors: Королев А.Л. 
Published: January 2025

Введение. В статье рассматриваются вопросы углубления знаний и расширения кругозора студентов педагогического университета по направлению 44.03.05 «Педагогическое образование» и профилям «Информатика — с дополнительной специальностью» при изучении тем курса «Компьютерное моделирование», связанных с компьютерным математическим моделированием, а также его ролью и значением в современной научной и инженерной практике. Актуализируется важность подготовки педагогических кадров для работы со школьниками, например, в инженерных классах; при этом ставится задача подготовки не инженеров, а именно учителей, которые раскроют перед школьниками суть инженерной деятельности и мотивируют их продолжить образование инженерной направленности. При изучении компьютерного моделирования следует опираться на основные принципы русской инженерной школы: получение фундаментальных знаний в области точных и естественных наук, тесная связь образования и применения знаний в инженерной отрасли, владение инженерным инструментарием. Материалы и методы. Акцентируется внимание на подготовке учителей для работы в инженерных классах, которые должны иметь четкое представление о роли компьютерного и математического моделирования в современной науке и технике; необходимости создания условий для обеспечения эффективной работы инженерных классов — квалифицированные учителя, наличии современного программного обеспечения с методической поддержкой. Результаты. Представлен опыт автора по углублению знаний и расширению кругозора студентов в области компьютерного математического моделирования в период преподавания курса «Компьютерное моделирование» в университете по указанным выше специальностям. Актуализируется важность компьютерного математического моделирования. Обсуждение. Подчеркивается значимость математического моделирования для инженерной деятельности. Использование во время обучения демоверсий современных программных комплексов инженерного анализа окажет положительное воздействие на формирование кругозора студентов в области применения математического моделирования. Заключение. Установлена необходимость при изучении компьютерного математического моделирования включения студентов, будущих учителей-предметников, а затем и школьников в творческую инженерную деятельность. Знакомство с элементами проектирования и моделирования создает основу проектной деятельности школьников. Ключевые слова: пропедевтика инженерной деятельности; математическое моделирование; компьютерное моделирование; инженерный анализ; подготовка педагогов. Основные положения: – выявлены подходы к формированию инженерной культуры при изучении курса «Компьютерное моделирование» по направлению 44.03.05 «Педагогическое образование»; – определены особенности использования компьютерного и математического моделирования в инженерной практике, такие как модельно-ориентированное проектирование, выявление подобия, диагностика систем и управление системами, объектами и процессами; использование аналогии.

Introduction. The article discusses the issues of deepening knowledge and broadening the horizons of students of the Pedagogical University in the direction of 44.03.05 “Pedagogical Education” and the profiles “Computer Science – English”, “Mathematics – Computer Science”, “Physics – Computer Science”, “Computer Science – Mathematics” when studying the course topics of the course “Computer modeling” related to computer mathematics modeling, as well as its role and significance in modern scientific and engineering practice. The importance of training teachers to work with schoolchildren, for example, in engineering classes, is actualized; at the same time, the task is not to train engineers, but teachers who will reveal the essence of engineering activities to schoolchildren and motivate them to continue their engineering education. When studying computer modeling, one should rely on the basic principles of the Russian engineering school: obtaining fundamental knowledge in the field of exact and natural sciences, close connection between education and the application of knowledge in the engineering industry, possession of engineering tools. Materials and methods. Attention is focused on the training of teaching staff for engineering classes, who should have a clear understanding of the role of computer and mathematical modeling in modern science and technology. Creating conditions to ensure the effective operation of engineering classes — qualified teachers, the availability of modern software with good methodological support. Results. The author's experience in deepening the knowledge and expanding the horizons of students in the field of computer mathematical modeling during the teaching of the course “Computer Modeling” at the university in the above specialties is presented. The importance of computer mathematical modeling is actualized. Discussion. The importance of mathematical modeling processes for design and engineering activities is emphasized. The use of a demo version of modern software systems for engineering analysis during training will have a positive impact on the formation of students' horizons in the field of engineering applications of mathematical modeling. Conclusion. Consistent inclusion of students, future subject teachers and schoolchildren in creative engineering activities in the field of computer mathematical modeling. Familiarization with the elements of product design is the creation of a foundation for engineering design activities for schoolchildren. Keywords: Propaedeutics of engineering activity; Mathematical modeling; Computer engineering analysis; Teacher training; Computer modeling. Highlights: Identified approaches to the formation of engineering culture in the study of the course “Computer modeling” in the direction 44.03.05 “Pedagogical education”; Identified features of the use of computer and mathematical modeling in engineering practice, such as model-oriented design, identification of similarity, diagnostics of systems and management of systems, objects and processes; the use of analogy.