Молодежь и наука – третье тысячелетие (2016)

113 В. В. Борисов Факультет математики, физики и информатики, магистрант 1-го года обучения (очная форма обучения) Научные руководители – Ю. В. Бобылев, В. А. Панин, Р. В. Романов ОБ ИСПОЛЬЗОВАНИИ КОМПЬЮТЕРНОГО МОДЕЛИРОВАНИЯ В ПРЕПОДАВАНИИ ТЕОРЕТИЧЕСКОЙ МЕХАНИКИ В настоящее время в связи с переходом на бакалавриат и реализацией ос- новных идей Болонского процесса, произошло существенное сокращение числа часов на аудиторные занятия. В результате ряд вопросов, которые раньше изу- чались в рамках курсов общей и теоретической физики, а также соответствую- щих спецкурсов, остаются просто невостребованными, что весьма негативно сказывается на качестве подготовки студентов. До какой-то степени исправить данную ситуацию можно, если активно использовать различные информацион- но-коммуникационные технологии. Действительно, выгодность использования этих технологий обусловлена тем, что они позволяют наглядно смоделировать физические процессы, в том числе и такие, наблюдение которых в реальности затруднено, и, кроме того, появляется возможность проделать «эксперимент» без использования реального оборудования и даже в домашних условиях. Использование в учебном процессе компьютерных технологий позволяет познакомить студентов с важными вопросами физики, на которые, как уже говорилось выше, в настоящее время не хватает аудиторных часов, причём сде- лать это в весьма наглядной и доступной форме, что в свою очередь способст- вует повышению профессионального уровня выпускника нашего вуза – буду- щего учителя физики. Над созданием различных компьютерных приложений, которые используются при обучении физике, как в качестве лабораторных ра- бот, так и в качестве демонстрационных экспериментов, в течение достаточно долгого времени работает ряд преподавателей кафедры общей и теоретической физики ТГПУ им. Л. Н. Толстого. Примером таких разработок является пакет программ, моделирующих движение заряженных частиц в неоднородных маг- нитных полях [1]. В настоящее время тот же коллектив авторов работает над созданием по- добного пакета windows-приложений по теоретической механике, и более кон- кретно – по автоколебательным процессам. Такой выбор тематики обусловлен тем, что автоколебательные системы с одной стороны очень распространены как в природе, так и в технике, а с другой – процессы в них являются принци- пиально нелинейными. Последнее обстоятельство очень осложняет аналитиче- ское рассмотрение данных процессов, поскольку нелинейные дифференциаль- ные уравнения, которыми описываются автоколебательные системы, в курсах высшей математики, читаемых в педвузе, вообще не изучаются. Данное обстоя- тельство, собственно, говоря, и обуславливает необходимость использования методов компьютерного моделирования, позволяющих весьма наглядно расска- зать об автоколебаниях и сформировать о них у студентов достаточно целост-