Молодежь и наука – третье тысячелетие (2016)

486 М. О. Тюрина Факультет математики, физики и информатики, магистрант 1-го года обучения (очная форма обучения) Научные руководители: Ю. В. Бобылев, В. А. Панин, Р. В. Романов КОМПЬЮТЕРНОЕ МОДЕЛИРОВАНИЕ КАК СРЕДСТВО ОБЕСПЕЧЕНИЯ УЧЕБНОГО ПРОЦЕССА ПО ЭЛЕКТРОДИНАМИКЕ Важнейшей задачей преподавателей, занимающихся со студентами, явля- ется необходимость помочь им к окончанию срока учебы в вузе стать хороши- ми специалистами, приобрести необходимый профессиональный уровень. Для достижения данной цели необходимо, прежде всего, обеспечить студентов ка- чественными образовательными материалами, доступными не только в стенах Университета, но и из дома, а, значит, через Интернет. Большая роль при этом принадлежит современным компьютерным технологиям, использование кото- рых позволяет сделать изучение достаточно сложных вопросов физики более наглядным, понятным, и, следовательно, интересным. Актуальность и рацио- нальность использования методов компьютерного моделирования обусловлены ещё и тем, что вследствие реформ, проводимых в нашем образовании – перехо- да на бакалавриат, и присоединения России к Болонскому соглашению, в учеб- ных планах произошло существенное сокращение числа часов на аудиторные занятия. В результате некоторые вопросы, важные для формирования у студен- тов целостной физической картины мира, изучаемые ранее в рамках курсов общей и теоретической физики, или соответствующих спецкурсов, остаются просто за границами современного образовательного поля. Тем не менее, ис- пользуя компьютерные технологии, хотя бы на качественном уровне студентов можно познакомить со многими подобными вопросами. Рассмотрим, как могут использоваться методы компьютерного моделирования на примере одной из тем курса электродинамики. В настоящее время на кафедре общей и теоретической физики ТГПУ им. Л. Н. Толстого сложился коллектив авторов, работающих над созданием различных компьютерных приложений. Результатом этой деятельности, в част- ности, явился пакет прикладных программ [1], включающий в себя несколько Windows-приложений по моделированию движения заряженных частиц в неод- нородных магнитных полях различной конфигурации. При этом все входящие в него программы проходили определённую апробацию в учебном процессе со студентами факультета математики, физики и информатики, а также по мере их создания, оперативно публиковалась в сборниках «Проблемы учебного физиче- ского эксперимента» и журнале «Учебная физика», и представлялись в мате- риалах различных конференций (например, [2, 3]). Кратко характеризуя данный пакет, отметим лишь, что он включает сле- дующие шесть приложений: «Однородное поле», «Плоский дрейф», «Осевой дрейф», «Центробежный дрейф», «Магнитный монополь», «Магнитная ловуш-