Научная статья на тему 'Применение моделирования при изучении фундаментальных процессов мембранологии'

Применение моделирования при изучении фундаментальных процессов мембранологии Текст научной статьи по специальности «Компьютерные и информационные науки»

CC BY
57
12
i Надоели баннеры? Вы всегда можете отключить рекламу.
i Надоели баннеры? Вы всегда можете отключить рекламу.
iНе можете найти то, что вам нужно? Попробуйте сервис подбора литературы.
i Надоели баннеры? Вы всегда можете отключить рекламу.

Текст научной работы на тему «Применение моделирования при изучении фундаментальных процессов мембранологии»

_ПЕДАГОГИЧЕСКИЕ ИССЛЕДОВАНИЯ_

5. Кондаков Н.И. Логический словарь - справочник - М.: Наука, 1975.

6. Крипский А.М., Оноприенко Г.К. Информационный подход к определению объемов знаний, подавляемых студентам в вузе. -Минск, 1973.

ПРИМЕНЕНИЕ МОДЕЛИРОВАНИЯ ПРИ ИЗУЧЕНИИ ФУНДАМЕНТАЛЬНЫХ ПРОЦЕССОВ МЕМБРАНОЛОГИИ

О.В. Матросова, Ю.С. Мардашев, Д.И.Иванников, Московский педагогический государственный университет

Моделирование физических процессов обоснованно считается серьёзным подспорьем в процессе обучения [1]. Моделирование, в отличие от лабораторного экспериментирования, удобно в плане возможности исследования малых (нанотехнологии) [2], опасных для здоровья людей объектов, в тех случаях, когда длительность предполагаемого опыта чрезвычайно мала или, наоборот, велика и, наконец, когда это экономически нерентабельно.

Для облегчения процесса получения студентами химического факультета МШ У фундаментальных знаний в мембранологии была разработана модель структурированной химической мембраны, реализованная в виде программы для ЭВМ [3, 4].

Валидность построения этой модели обеспечивалась применением физического описания известных законов: движения частиц, функционирования химических мембран [5, 6], параметров объектов моделирования.

Улучшение восприятия учащимися в ходе использования программы обеспечивается наличием: интуитивно понятного интерфейса (в стиле широко распространённой ОС Windows), структурированным шаблоном ввода параметров объектов моделирования и наличием контекстно-зависимой справки. В процессе моделирования (эксперимента) отображается графически движение частиц, состояние мембраны и, в виде графиков, наиболее значимые параметры опыта.

По завершению моделирования результаты выводятся в отдельную группу для отображения в виде итоговых таблиц и графиков. Для серии экспериментов с одинаковыми входными параметрами предусмотрена возможность исследования статистических выкладок средствами Excel.

Актуальность и обоснование существования, с точки зрения педагогики, такой программы состоит как в наглядном представлении физического процесса, изучаемого студентами, так и для исследования ими некоторых задач. А именно, на данной программе были изучены: возможность применения теории распознавания образов при построении мембраны [7], синергетические эффекты [8], энтропии системы [9], исследование влияния различных входных параметров объектов моделирования на результирующие, выходные параметры системы [10, 11].

В заключение хочется ещё раз подчеркнуть важность для образования существования моделей, адекватно отражающих фундаментальные физические процессы. Эти инструменты позволяют не только повысить квалификацию школьников, студентов и всех заинтересованных лиц, но и, будучи качественно реализованными для ЭВМ, пробудить интерес у широких масс пользователей к познавательной, экспериментаторской и научной деятельности.

Ниже представлен список публикаций по обсуждаемой теме, пригодный для использования его студентами при написании курсовых и дипломных работ.

Литература

1. Матросов В.Л., Калкаманов Х.А., Атнагулов Р.Я. Моделирование при использовании компьютеров в учебном процессе. ЧГПИ. ХХ1 Межвузовский научный семинар. "Научные понятия в современном учебном процессе в школе и в вузе". Тезисы докладов. Челябинск. Часть II. 1993. с. 114-115.

2. Жданов С.А., Матросов В.Л., Мардашев Ю.С. Компьютерное моделирование при обучении студентов естественным дисциплинам. Наука и Школа, 2007, №3, с. 51-52.

3. Иванников Д.И. и др, Имитационная модель обучаемой мембраны. Научные труды МПГУ // Сер. Естественные науки, 2004, с. 194.

4. Грацианова Т.Ю., Иванников Д.И., МардашевЮ.С., КоролеваМ.С. "Мягкая" имитационная модель диффузии через мембрану конечной толщины. Научные труды МПГУ // Сер. Естественные науки, 2003, с. 253.

5. Сим Э. Биохимия мембран. М: Мир, 1985.

6. Антонов В.П. Мембранный транспорт.// Соросовский образовательный журнал, 1997, №6, с. 6-14.

7. Матросов В.Л., Мардашев Ю.С., Иванников Д.И. Иллюстрации к теории распознавания образов. Юбилейный сборник математического факультета МПГУ, 2007, с. 116-120.

8. Иванников Д.И., Мардашев Ю.С. Моделирование селективного переноса частиц через структурированную мембрану. Третьи Курдюмовские чтения: синергетика в естественных науках. Материалы международной междисциплинарной научной конференции. Тверь, 2007, с. 169-172

9. Мардашев Ю.С., Иванников Д.И, Махоткин А.Ю, Королева М. Объединённый научный журнал, №17, 2007, с. 72-76.

10. Мардашев Ю.С., Камкин Н.Н. Принцип Кюри и химические процессы, Объединённый научный журнал, №10, 2007, с. 69-71.

11. Иванников Д.И. и др. Научные труды МПГУ // Серия естественные науки, 2003, с. 253-256.

12. МатросовВ.Л., ГореликВ.А., Жданов С.А., Кулясов С.М. // Научные труды МПГУ, сер. ест. науки, 2004, с.83.

13. Жданов С.А., Матросов В.Л., Шари В.П., ЛапчикМ.П. // Научные труды МПГУ, сер. ест. науки, 2004, с.56.

14. Гаджиев Т.С., Матросов В.Л. // Научные труды МПГУ, сер. ест. науки, 1995, с.182.

15. Мухидинов М.Г., Шадрин Г.А., Кузнецов Э.И., Матросов В.Л. см.[14], c.184

16. Абдуразаков М.М., Матросов В.Л. // Научные труды МПГУ, сер. ест. науки, 2001, с.80.

17. Умарова Л.Х. // Научные труды МПГУ, сер. ест. науки, 2005, с.238.

18. Крысенков С.А., Мардашев Ю.С., Шадрин Г.А., см.[17], с.258.

19. МардашевЮ.С., СеребровЕ.Л. см.[17], с.339.

20. Ефремова Д.Д. Актуальные проблемы математики, физики, информатики и методы их преподавания, Юбилейный сборник 130 лет Московский Педагогический Государственный Университет, М., 2003, с.152.

21. Матросова Л.Н., Матросов В.Л., АбдуразаковМ.М. см.[20], с.179.

22. МатросовВ.Л., Матросова Л.Н., Жданов С.А., Шари В.П. см.[20], с.69.

АППЛИКАЦИОННЫЙ МЕТОД ПРОВЕДЕНИЯ ЗАНЯТИЙ НА ОСНОВЕ ПРЕЕМСТВЕННЫХ СВЯЗЕЙ КУРСА ФИЗИКИ

И ВОЕННО-ПРОФЕССИОНАЛЬНЫХ ДИСЦИПЛИН

А.Н. Гаврилин, преподаватель Саратовского военного института ВВ МВД России

Введение

i Надоели баннеры? Вы всегда можете отключить рекламу.