Статті в журналах з теми "Моделювання фізичних процесів"

У статті наводиться огляд проблем, що зустрічаються при моделюванні механічних процесів. Так само проведено аналіз застосування модуля «Механіка конструкцій» в програмному середовищі COMSOL Multiphysics для вирішення механічних завдань на прикладі моделі яка представляє собою тонкий металевий лист, який вдавлюється в штамп за допомогою пуансона. При прокаті листового металу явище деформації – є важливим етапом в технологічному процесі. Тому в роботі показана можливість застосування моделювання механічних процесів, як можливість проводити експериментальні дослідження за допомогою COMSOL Multiphysics. Також в роботі поведено аналіз літературних джерел, в яких розглядається питання моделювання механічних і фізичних процесів не тільки в програмному середовищі COMSOL Multiphysics., але і в інших програмних продуктах.

Проведено аналіз принципів знезараження повітря поєднанням двох способів випромінювання: іонізаційного та ультрафіолетового. Висвітленні основні конструкції аероіонізаторів для вибору найефективнішої системи знезараження фізико-математичного моделювання його роботи. Запропоновано електрофізичну модель роботи іонновітрового ультрафіолетового озонатора-знезаражувача повітря, яка враховує процеси створення електричного вітру, негативних аероіонів, озону, знезараження за допомогою ультрафіолетового випромінювання, що може застосовуватися під час проектування відповідного обладнання. We have analyzed the principles of air disinfection by combining two radiation methods – ionizing and ultraviolet (UV). Key air ionizer designs have been described to select the most effective system of disinfection and physical and mathematical simulation of ionizer functioning. We have suggested an electrophysical model of an ionic wind UV air disinfecting ozonator, which takes into account electrical wind creation processes, negative air ions, ozone, and disinfection using UV-radiation, which can be used when designing the respective equipment.

Розвиток сучасного демонстраційного експерименту пов’язаний з широким застосуванням ІКТ не тільки для обробки і візуалізації даних. Комп’ютерні інтерактивні моделювання процесів і явищ із сайту Phet, розроблені науковцями і методистами, дозволяють вдосконалити демонстраційний фізичний експеримент за підтримки сучасних педагогічних технологій, які вносять зміни до традиційної методики з метою формування в учнів ґрунтовного розуміння процесів і явищ, активної пізнавальної діяльності. До вивчення впливу методики впровадження інтерактивних комп’ютерних моделювань на покращення розуміння учнями фізичних процесів, явищ і законів залучена міжнародна спільнота освітян і українські вчені й учителі фізики. Метою статті є ознайомлення з результатами їх досліджень у розробці й апробації окремих компонентів педагогічної технології виконання фізичного експерименту в середній школі.

Дослідження фізичних процесів на комп’ютерних моделях є одним із шляхів застосування дослідницького підходу у вивченні загальної фізики у ВНЗ. У статті визначено основні елементи програмного забезпечення для дослідження фізичних процесів на комп’ютерних моделях: структуру програмного засобу й особливості інтерфейсу. Автор пропонує своє бачення структури програмних засобів, за допомогою яких реалізовано комп’ютерні моделі фізичних явищ і процесів: блок реєстрації, блок перевірки вхідних даних, блок моделювання перебігу фізичного процесу і блок перевірки результатів. Дана структура, на думку автора, є універсальною. У статті описані програмні засоби, розроблені автором.

Сучасні підходи до моделювання процесів в активній зоні, насамперед у перехідних та аварійних режимах, з метою проведення аналізу безпеки ядерних реакторів, вимагають використання сполучених теплогідравлічних та нейтронно-фізичних розрахункових програм. Однією з таких програм є комп’ютерний код TRACE з модулем тривимірної кінетики PARCS. Розробка розрахункової моделі водо-водяного енергетичного реактора (ВВЕР-1000) для коду PARCS та подальша її валідація є складною багатоступеневою задачею, починаючи з підготовки бібліотеки нейтронно-фізичних констант, від якості якої залежить точність моделювання фізичних процесів в активній зоні, та закінчуючи проведенням валідаційних розрахунків та їх аналізом. У цій статті стисло описано всі стадії розробки розрахункової моделі та результати валідаційних розрахунків – наведено підходи до підготовки бібліотеки нейтронно-фізичних констант, необхідної для розрахунків кодом PARCS, коротко описані розроблені нейтронно-фізична та теплогідравлічна моделі активної зони та наведені результати валідаційних розрахунків реалізованої моделі ВВЕР‑1000 для коду PARCS. Метою проведених розрахунків є валідація розробленої розрахункової моделі активної зони ВВЕР‑1000 для комп’ютерного коду PARCS, а саме підтвердження того, що розроблена модель придатна для застосування у рамках проведення нейтронно-фізичних розрахунків стаціонарних станів та перехідних і аварійних режимів експлуатації реакторної установки ВВЕР‑1000. Валідація розрахункової моделі полягала в порівняльному аналізі отриманих результатів розрахунку основних нейтронно-фізичних характеристик із результатами, отриманими під час експериментальних досліджень чотирьох реальних паливних завантажень енергоблока № 2 Відокремленого підрозділу «Хмельницька атомна електростанція», та з отриманими результатами розрахунку з використанням коду DYN3D для аналогічних розрахункових станів. Розрахункові моделювання охоплювали стани на мінімально контрольованому рівні та номінальному рівні потужності, а також за різних положень робочої групи органів регулювання системи управління і захисту, а також перехідний (динамічний) процес зі спрацюванням прискореного розвантаження блока для третього паливного завантаження енергоблока № 2 Відокремленого підрозділу «Хмельницька атомна електростанція».

Стаття присвячена дослідженню моделювання як метода дослідження явищ і процесів, що реалізується на основі акмеологічного підходу. Розглянуті акмеологічні умови, види моделювання, критерії та функції моделювання. Наведені приклади використання методу моделювання в процесі навчання фізики для досягнення кращої якості навчання. Мета дослідження: визначення умов використання акмеологічного підходу в навчально-виховному процесі з фізики, зокрема, в методиці реалізації моделювання при вивченні фізики мікросвіту. Задачі: 1) проаналізувати акмеологічні умови досягнення кращого результату; 2) встановити основні критерії використання моделювання у навчанні фізики; 3) обґрунтувати ефективність використання моделювання на основі акмеологічного підходу. Об’єкт дослідження: процес навчання студентів у ВНЗ із застосуванням акмеологічного підходу. Предмет дослідження: педагогічні умови акме реалізації методу моделювання. Методи дослідження: теоретичне обґрунтування застосування акмеологічного підходу до навчання фізичних явищ, процесів, практичне застосування моделювання у навчально-виховному процесі. Результати: запроваджений підхід забезпечує кращі результати навчання понять атомної і ядерної фізики, забезпечує розвиток логічного та творчого мислення. Висновки: розвиток освіти згідно новітньої освітньої парадигми спонукає до оновлення методів та прийомів навчання, запровадження в навчально-виховний процес інноваційних технологій, сучасних концепцій та способів формування у студентів предметних та життєвих компетенцій, що відповідає вимогам акмеологічного підходу до забезпечення досягнення кращого результату навчання. Застосування таких технологій дає можливість позитивно розвивати інтелектуальну, соціальну, духовну сфери суб’єктів навчання, сприяє соціальному самоутвердженню й культурному самовдосконаленню.

Розглянуті основні підходи до розробки імітаційних моделей, освітлені їх недоліки та переваги. Розглянута імітаційна модель процесу глибокої утилізації тепла пароповітряних сумішей з використанням парокомпресійного теплового насосу, до складу якої входять імітаційні моделі компресора, конденсатора, електронного розширювального вентиля, випарника, переохолоджувача та контактного теплообмінника – утилізатора тепла пароповітряних сумішей. Імітаційні моделі цих складових побудовані з використанням експериментальних даних, отриманих авторами в результаті виконання фізичних натурних експериментів на лабораторній дослідній установці. В імітаційній моделі випарника теплового насосу реалізовано функцію розрахунку «баластної» та «ефективної» витрати холодоагенту. «Баластна» витрата виникає за рахунок переохолодження холодоагенту до температури кипіння і супроводжується випаровуванням його частки, яка не приймає участі у відборі тепла випарником. Для цього до імітаційної моделі випарника була додана підсистема розрахунку перепаду температур кипіння (тиску) по довжині випарника в залежності від витрати холодоагенту та температурного напору у випарнику, що враховує довжину ділянки випарника на якій відбувається кипіння рідкої фази. Залежність перепаду тиску по довжині випарника від витрат холодоагенту через нього є не монотонно зростаючою функцією а має екстремум і спадає при рівнях перегріва холодоагенту від 15 до 0 °С. Тиск на виході випарника розраховується в моделі з використанням нелінійної функції двох змінних – положення електронного розширювального вентиля та частоти обертання компресора. Динамічні властивості каналів моделюються ланками, передатні функції яких були отримані в результаті фізичних експериментів. Проведена перевірка розробленої імітаційної моделі на адекватність, для чого було організовано ряд комп’ютерних експериментів з умовами, аналогічними умовам проведення натурних фізичних експериментів. Порівняння результатів моделювання та фізичного експерименту показало високу ступінь їх схожості.

У статті розглядаються питання застосування алгоритму Ейлера-Кромера для моделювання фізичних процесів різноманітної природи. У якості прикладу представлені дослідження руху тіла у однорідному полі тяжіння з урахуванням сили опору повітря, побудовані графіки залежності досліджуваних величин від часу при різних значеннях коефіцієнту опору повітря.

Мета роботи – продемонструвати шляхи формування математичної грамотності та науково-пізнавального інтересу у студентів на заняттях із дисципліни “Біофізика з фізичними методами аналізу”. Основна частина. Стаття присвячена проблемі формування науково-пізнавального інтересу у студентів на заняттях з біофізики з фізичними методами аналізу. Приділено увагу ефективному використанню математичного моделювання у наукових дослідженнях з біології, хімії, медицини та фармації. На прикладі змістового модуля “Термодинаміка біологічних процесів” розглянуто сучасні математичні моделі опису реальних біологічних систем, зокрема проаналізована невирішена проблема математичного опису фазових переходів. Висновок. Для підвищення науково-пізнавального інтересу студентів та покращення рівня розуміння навчального матеріалу з дисципліни “Біофізика з фізичними методами аналізу” слід на заняттях інформувати студентів про найновітніші відкриття в даній галузі знань, особливу увагу приділяти науковим розробкам сучасних наукових математичних та фізичних шкіл, адже це значною мірою є мотиваційним фактором вивчення дисципліни.

У статті розглядається можливості використання спеціалізованих програм (віртуальні лабораторії та тренажери, програмне забезпечення для моделювання природних процесів) та загального (мови програмування та бібліотеки, таблиці, CAS) у шкільних дослідженнях. Таке програмне забезпечення, як віртуальні лабораторії, програмне забезпечення для моделювання природних процесів, мови програмування й бібліотеки в шкільних дослідженнях, можна використовувати для моделювання явищ, яких неможливо вивчити в шкільній лабораторії (наприклад, для моделювання радіоактивного розпаду або для демонстрації станів релятивістської механіки). Також віртуальні лабораторії в шкільній практиці зазвичай використовуються в тих випадках, коли учні не можуть виконати експеримент у реальних лабораторіях. Наприклад, це зручно для дистанційного навчання. Використання мов програмування та бібліотек у навчальних фізичних дослідженнях вимагає як дослідницьких компетенцій студентів, так і компетенцій програмування. Ось чому використання цього програмного забезпечення на уроках фізики навряд чи можна рекомендувати. Однак мови програмування та бібліотеки можуть стати потужним інструментом формування й розвитку дослідницьких компетентностей студентів з фізики у позакласній навчальній діяльності. Впровадження електронної таблиці та CAS у шкільних фізичних дослідженнях є найпростішим і має свої переваги.

В статті на основі математичних розрахунків та отриманих експериментальним шляхом даних проведено дослідження компонувальних рішень моторно-трансмісійного відділення (МТВ), гідросистем бронетранспортера з вентиляторною системою охолодження. Ці матеріали мають практичну цінність і повинні використовуватися на початкових етапах проєктування систем охолодження основних елементів бронетранспортера з метою їх оптимізації та поліпшення характеристик.В статті авторами проаналізовано існуючі конструкції колісних бронетранспортерів на базі методів кінцевоелементного моделювання фізичних процесів, зокрема, процесів теплообміну в системі охолодження сучасних зразків військової техніки вітчизняного виробництва БТР-4А, БТР-4В і БТР-4Е-2. При попередніх оцінках варіантів компонування моторно-трансмісійного відсіку, гідропневматичною підвіски і вентиляторної системи охолодження силової установки представлена математична модель теплових потоків дозволяє з достатньою точністю визначити ефективність пропонованих перспективних зразків.

У статті досліджується методика проведення лабораторних робіт із загальнотехнічних дисциплін у вищих навчальних закладах; розкриваються ідеї комп’ютерного моделювання явищ, що розглядаються при вивченні курсу «електротехніка». Визначається сутність і специфіка комп’ютерного моделювання, специфіка побудови моделей фізичних явищ і процесів за допомогою пакета Microsoft Office. Подаються приклади постановки, проведення та аналізу результатів лабораторних досліджень, що можуть бути використані на заняттях з електротехніки.

Запропоновано методику обробки експериментальних даних (моделювання окремих ділянок дозової залежності з застосуванням MathCAD і OriginPRO) для наочного опису і прогнозу можливості технологічного застосування потоку релятивістських електронів з енергією ≅ 5 МеВ для підвищення ударної в'язкості (KCU) 45ХН2МФА. Показано, що зміна радіаційно-механічних властивостей є суттєво нелінійною – з ростом дози опромінення спостерігається кілька ділянок зміни радіаційно-механічних властивостей металопрокату. Запропоновано ймовірний механізм фізичних процесів, що змінюють властивості 45ХН2МФА при опроміненні релятивістськими електронами.

Розвиток технічної діагностики автомобілів слід розглядати у безпосередньому зв'язку з розвитком всієї системи їх технічної експлуатації. В теперішній час розроблені різні засоби діагностування, які застосовуються в багатьох галузях промисловості і транспорту. Діагностику технічного стану багатьох агрегатів і систем автомобілів необхідно розглядати як особливий вид фізичного моделювання, що поєднує фізичні моделі з натурними приладами. Діагностичні стенди повинні забезпечувати моделювання фізичних процесів, що протікають у реальних дорожніх умовах. Є важливим реалістичне моделювання процесів взаємодії елементів автомобіля з діагностичним обладнанням з урахуванням реально діючих сил, яке дозволить підвищити точність діагностування автомобілів на стенді. У статті розглянуто питання моделювання умов для отримання діагностичної інформації щодо складних об'єктів. Як приклад розглянута перевірка тягових властивостей легкових автомобілів на інерційному роликовому стенді. Таке обладнання повинно мати навантажувальний пристрій, який може забезпечити проведення перевірки тягово-економічних властивостей легкового автомобіля. В якості альтернативи електричним машинам постійного та змінного струму, для навантажувального пристрою роликового стенда можна застосувати гідравлічний насос-мотор аксіально-поршневого типу. Для такого типу приводу потрібно розробити методику визначення потужності на колесах автомобіля. Паралельно з типовими методиками визначення потужності за допомогою балансирних пристроїв, пропонується для конкретної моделі стенда вимірювати потужність за перепадом тиску у гідросистемі. Крім того, вимірювальна система інерційного стенду повинна забезпечувати: об'єктивність оцінки параметрів, які заміряються; мінімальний час, необхідний для проведення діагностичних операцій; стабільність вимірів; простоту і доступність для обслуговуючого персоналу; необхідну точність вимірів. Для цього розроблені методики експериментального дослідження метрологічних характеристик (повірки) каналу вимірювання потужності та каналу вимірювання тиску в гідросистемі стенду. У висновках обґрунтована можливість застосування розробленої методики при проектуванні або модернізації інерційних роликових стендів для перевірки тягових властивостей легкових автомобілів.

Предметом представленої роботи є процеси формування комплексу фізичних факторів у приміщеннях диспетчерських служб аеродромів цивільної авіації. Мета дослідження – натурні вимірювання кількісних значень найбільш критичних фізичних факторів та надання науково обґрунтованих рекомендацій з їх нормалізації та підтримання на нормативному рівні. Для досягнення поставленої мети визначені наступні задачі: вимірювання напруженостей магнітного та електричного полів промислової частоти, індукції стаціонарного магнітного поля, густини потоків енергії електричних полів, радіочастот, напруженостей електростатичних полів та концентрації аероіонів обох знаків у повітрі робочої зони. На основі отриманих даних розроблені рекомендації з управління та підтримки стандартного рівня виміряних фізичних факторів. Методами досліджень є інструментальні вимірювання рівнів фізичних факторів, розрахунковий та графоаналітичний методи. У результаті вимірювань рівнів фізичних факторів у диспетчерських вежах аеропортів встановлено наступне. Напруженості магнітного та електричного полів промислової частоти, густини потоків енергії електромагнітних випромінювань радіочастот, стаціонарних магнітних полів перебувають на нормативному рівні та не потребують коригування. Повітря робочої зони є повністю деіонізованим. Це обумовлене наявністю ненормативних рівнів електризації полімерних поверхонь. Цей висновок зроблено на основі виконаного моделювання відповідних процесів та підтверджено експериментально. Для нормалізації аероіонного складу повітря рекомендовано використовувати спеціально розроблений ультразвуковий іонізатор повітря. Його перевагою є відсутність генерації озону та оксидів азоту у процесах коронних розрядів. Досліджено ефективність розробленого іонізатора повітря. Показано, що зона впливу іонізатора задовільна, при цьому відбувається підвищення відносної вологості. Це сприяє зниженню електризації поверхонь. Зроблено висновки про фактичний стан рівнів фізичних факторів. У приміщеннях диспетчерських служб аеропортів доведено необхідність нормалізації аероіонного складу повітря і надано спосіб її реалізації.

З метою подальшого розвитку науково-технічних основ створення системи штучного інтелекту для моніторингу та прогнозування надзвичайних ситуацій (НС) тектонічного походження, в роботі, на основі уявлень щодо динаміки фізичних процесів, які протікають в системі нелінійних енергетичних взаємодій Сонце–Земля–Місяць та впливають на рівень сейсмічної небезпеки функціонування локальної території планети Земля, представлені результати регресійного моделювання залежності кількості виникнення землетрусів на локальній території від загальної кількості виникнення землетрусів на Земній кулі. Отримані результати лягли в основу розробки інформаційно-технічного методу моніторингу та прогнозування НС тектонічного походження (землетрусів).

Одним з ключових питань синтезу систем автоматичного регулювання є розробка адекватних математичних моделей об'єктів керування. Розробка моделей фізичних систем - це дуже складна і трудомістка робота, яка займає від 80 до 90 % зусиль, необхідних для аналізу і синтезу систем керування, і включає такі етапи: визначення параметрів процесу, які впливають на об'єкт керування; визначення зв'язків між параметрами; складання матеріальних та енергетичних балансів об'єктів керування; лінеаризація цих балансів; одержання диференціального рівняння. Результатом моделювання майже всіх технологічних об'єктів є складне диференціальне рівняння великого порядку, яке надалі використовується для розрахунку систем автоматичного регулювання. Під математичною моделлю зазвичай розуміють сукупність співвідношень (рівнянь, логічних умов, операторів тощо), що визначають характеристики станів об'єкту моделювання. Сучасні наука й технологія як об'єкти дослідження розглядають матеріальні об'єкти навколишнього світу та їхні фізико-хімічні перетворення. Практична реалізація цих досліджень від лабораторних установок до промислових виробництв використовує моделювання як процес пізнання, а також для оптимальної організації, функціонування й керування виробництвом. Сучасним технологіям притаманна висока складність, яка виявляється у великій кількості й різноманітті параметрів, що визначають хід процесів, внутрішніх зв'язків між параметрами, у їхньому взаємному впливі, причому зміна одного параметра може викликати нелінійну зміну інших параметрів. Ця складність підсилюється при виникненні множинних зворотних зв'язків між параметрами, а також неконтрольованими збуреннями, випадковим чином розподіленими в часі. Інформаційний потенціал, генерований технологічними процесами, надзвичайно великий. При обмежених можливостях його сприйняття необхідно зменшувати цей потенціал, що остаточно призведе до скорочення альтернатив під час прийнятті керуючих рішень. Це досягається пізнанням процесу через моделі - спрощені системи, які відображають окремі, обмежені в потрібному напрямку, сторони процесу, що розглядається. Існує багато способів одержання моделей технологічних процесів. Кожен спосіб дає можливість побудувати модель, адекватну процесу в певному сенсі, що залежить від обраного критерію. Це означає, що існує деяка абстрактна відповідність між безліччю моделей і модельованим об'єктом. Моделювання, власне кажучи, засновано на використанні динамічної аналогії, яка означає нетотожну подобу властивостей або співвідношень

Статтю присвячено дослідженню існуючих методів оцінки ефективності систем фізичного захисту об’єктів інформатизації. Питання забезпечення безпеки різних об'єктів, в першу чергу, таких як критична інфраструктура, інформатизація, якими в даний час є переважна більшість об'єктів є дуже важливими. Один з найважливіших елементів практично будь-якої системи безпеки – це система фізичного захисту (СФЗ). Крім того, захист інформації включає в себе, серед інших, і фізичний захист, яка полягає в застосуванні організаційних заходів і сукупності засобів, що створюють перешкоди для проникнення або доступу неуповноважених фізичних осіб до об'єкта захисту. Створення такої СФЗ об'єктів інформатизації (ОІ) передбачає аналіз ефективності і уразливості СФЗ як важливий етап розробки будь-якої системи. У свою чергу, складність сучасних СФЗ, а також різноманіття моделей порушників і способів проникнення спричиняє необхідність застосування засобів автоматизації процесів моделювання таких систем. Різні методи аналізу ефективності СФЗ базуються на даних експертних оцінок основних параметрів і, отже, мають високий ступінь суб'єктивності. Вони вимагають трудомістких експериментальних досліджень. Крім того, їх складно використовувати в задачах математичного моделювання. Таким чином, актуальними є питання підвищення точності аналізу ефективності СФЗ ОІ. У статті проведено порівняльний аналіз методів оцінки ефективності систем фізичного захисту, до яких увійшли такі підходи: детерміністичний, логіко-ймовірнісний, ймовірнісно-часовий, метод аналізу ієрархій та нечітких множин. Також були розглянуті відомі комп’ютерні моделі та програмні продукти призначені для виявлення загроз об’єкта інформатизації. Приведені основні характеристики і параметри оцінки ефективності СФЗ та необхідні завдання щодо впровадження системи фізичного захисту.

Розроблено методичні підходи для застосування даних дистанційного зондування земного спект-рорадіометра MODIS штучного супутника Terra. На основі первинної інформації, яка отримується при фотографуванні поверхні Землі, в рамках проекту MODIS існує значний перелік похідних проду-ктів. Одним з них є продукт MOD13Q1. Він містить інформацію про просторову динаміку вегета-тивного індексу NDVI з періодичністю 16 днів з окремою здатністю 250. Дані про вегетативні пока-зники застосовуються для моделювання біогеохімічних та гідрологічних процесів, а також глобаль-ного та регіонального клімату. Ці дані також можуть бути використані для характеристики біо-фізичних властивостей поверхні Землі та таких процесів, як первинне виробництво екосистем та перетворення наземного покриву. Установлено закономірний тренд збільшення фітомаси протягом весняного періоду, а також закономірності просторового розподілу фронту нарощування біомаси рослин. Зоною активності рослинного покриву є долини рік. Наприкінці весни розподіл значення інде-ксу NDVI стає більш вирівняним унаслідок початку вегетації на сільськогосподарських угіддях. Від-мінності між районами, які встановлені для динаміки індексу NDVI, можна застосувати для пояс-нення особливостей динаміки чисельності шкідливих комах. Вірогідно різна динаміка фенологічних фаз у різних територіях області може бути маркером кліматичних змін, а також стану рослинного покриву, що відображається зокрема фенологічною динамікою, може безпосередньо впливати на популяції шкідників або хижих тварини, які контролюють чисельність фітофагів. Ландшафтно-екологічне різноманіття території може бути інтерпретоване в термінах динаміки рослинного по-криву. Кожний тип ландшафтного покриву формує специфічний часовий патерн динаміки рослинно-сті. Фенологічна динаміка при відносно константній ландшафтній обстановці в межах певного ча-сового періоду може відрізнятися рік у рік. «Дозволений діапазон» відхилень фенологічної динаміки визначається типом ландшафтно-екологічного покриву.

У роботі розглянуто послідовність проведення наукової розвідки щодо аналізу теоретичної та емпіричної інформації для пізнання спеціальних понять у фізичній терміносистемі. Виділено два рівні методологічного аналізу: загальнонауковий, пов'язаний із аналізом методів, принципів, форм знань із різних наукових галузей у відповідності до об’єкта і предмета дослідження та конкретно-науковий, зумовлений обґрунтуванням принципів, норм та методів в конкретній науковій діяльності. Для характеристики елементів фізичної терміносистеми необхідно застосувати описовий та структурний методи, а також систематизацію отриманої інформації. Встановлено, що аналіз складних фізичних термінів необхідно здійснювати поєднанням компонентного аналізу та зіставного методу. Це дозволить виділити терміноелементи і зіставити їх значення з лексемами, які мають спільну семантику. За допомогою семного аналізу встановлено семантичну структуру термінологічних одиниць, виділено смислові елементи (семи) та прокласифіковано за родовою/видовою ознаками. Метод моделювання використано для аналізу багатокомпонентних терміносполук, а з допомогою індуктивного аналізу виділено родові та видові наукові поняття. Смисл наукового фізичного поняття розкрито за допомогою дефініцій, але поле його поширення визначено ознаками, відповідно до яких відбувається класифікація термінів. Унаслідок класифікаційного поділу утворено підкласи із предметів, явищ, процесів, властивостей і т. ін., що охоплює загальне наукове поняття. Для дослідження термінів-словосполучень у терміносистемах проведено морфологічний аналіз їхніх компонентів та встановлено взаємозв’язок між ними. Порівняння таких даних із дослідженнями інших терміносистем та словосполучень із загальновживаною лексикою дозволило спрогнозувати ймовірні тенденції розвитку сучасної терміносистеми французької мови. Методика дослідження скорочених словоформ полягає у виявленні закономірностей, принципів утворення абревіатур та функціонування у фаховому тексті. Встановлення повної вихідної форми лексичних словоформ є недостатнім для розуміння смислу абревіатури, оскільки значення останньої в конкретному контексті може дещо змінюватись.

Проведено моделювання стійкості хімічних зв’язків під дією ударних хвиль та вільних електронів в товщі металічних мішеней на основі квантово-механічних розрахунків. При цьому проведені аналітичні розв’язки рівняння Шредингера в еліпсоїдальних координатах та отримані залежності енергії хімічних зв’язків при різних умовах, які наглядно показують умови їх стійкості. Залежно від швидкості, температури, властивостей частинок та оброблюваної поверхні утворюються покриття та відбувається імплантація в поверхневий шар. При цьому можуть використовуватися потоки частинок, що мають широкий діапазон швидкостей — від десятків до декількох тисяч метрів в секунду та тисків до десятків ГПа. Для з'ясування умов надглибокого проникнення мікрочастинок у металеві перешкоди запропоновано ідею дестабілізації мікроструктури металевих матеріалів в обмежених мікрооб'ємах під час дії зовнішніх фізичних факторів. Рух мікрочастинки в металевій мішені вздовж каналу супроводжується високим тиском, впливом мікросекундних високоенергетичних ударних хвиль, що призводять до руйнування хімічних зв'язків. Рух мікрочастинки в товщині металу можливий тільки при попаданні мікрочастинки у фронт ударних хвиль і при дотриманні масштабного фактора мікрочастинок. В обмеженому обсязі відбувається розпад кристалічного стану і перехід його в стан холодної плазми, яка подібна до рідкого стану. Цей стан спостерігається протягом процесів розпаду та утворення хімічних зв'язків. Експериментально встановлені умови надглибокого проникання мікрочастинок та показано, що агрегатний стан під час надглибокого проникання може змінюватися від плазмового до аморфного або кристалічного стану.

АНОТАЦІЯ У статті розглянуті методичні системи навчання архітектури ЕОМ студентів інженерно-педагогічного профілю з використанням інформаційно-комп'ютерних технологій та засобів імітаційного моделювання. Аналіз цих методик встановив переваги та недоліки кожної методичної системи. Виявлена проблема сприйняття та розуміння фізичних процесів здобувачами вищої освіти, що відбуваються в електронних елементах мікропроцесорних систем, їх паралельність та швидкоплинність протікання зумовила розробку моделі змісту навчання архітектури МП із застосуванням імітаційного комп’ютерного моделювання. Автори статті розробляють та досліджують систему умінь з архітектури мікропроцесорної техніки та систему знань дисципліни «Архітектура МП» згідно з чинним Державним стандартом вищої освіти України. Докладний аналіз методичних систем навчання архітектури ЕОМ студентів інженерно-педагогічного профілю дозволив розробити загальну модель змісту навчання архітектури мікропроцесорної техніки, що відповідає цілям, які висуває ДСВО. Представлена загальна модель змісту навчання архітектури мікропроцесорної техніки складається з 6 змістовних модулів, а саме:модуль 1 – Історія розвитку комп’ютерної техніки; модуль 2 – Системи числення; модуль 3 – Логічні основи ЕОМ; модуль 4 – Будова ЕОМ; модуль 5 – Мікропроцесори; модуль 6 – Мова програмування Асемблер, які за своєю суттю забезпечують рішення самостійної групи задач, є цілісними блоками інформації, логічно завершеними частинами реального процесу навчання архітектури МП. Для підвищення активності навчання доцільно дібрати та використовувати різноманітні адекватні кожній навчальній темі методи навчання. Ключові слова: архітектура ЕОМ, інформаційно-комп'ютерні технології, електронні елементи мікропроцесорних систем, методичні системи, система умінь, система знань, загальна модель змісту навчання.

У статті викладено досвід використання інтерактивного імітатору фізичних процесів Step на заняттях з фізики у навчанні студентів спеціальностей «Агроінженерія», «Геодезія та землеустрій» та «Комп’ютерні науки». Формулювання проблеми. Розуміння студентами дисциплін природничо-математичного циклу, зокрема фізики вважається основною проблемою у закладах вищої освіти. Візуалізація фізичних процесів допомагає зрозуміти, усвідомити та засвоїти більшість тем фізики. А завдяки імітаційному моделюванню студенти мають можливість побачити природу процесів і явищ, які не можна спостерігати не озброєним оком або без використання спеціальних потужних та дорогих приладів. Прикладом такого інтерактивного імітатору фізичних процесів може слугувати Step. Матеріали і методи. Матеріалом дослідження є створення та дослідження студентами імітаційних моделей для вивчення поведінки пружного маятника, математичного маятника, явища резонансу, механічної хвилі та броунівського руху використовуючи інтерактивний імітатор фізичних процесів Step на заняттях з фізики. Методи спостереження, аналізу, систематизації та математичної статистики використовувалися для отримання інформації про доцільність використання інтерактивного імітатору фізичних процесів Step при навчанні фізики. Результати. В статті описано методику використання інтерактивного імітатору фізичних процесів Step при навчанні фізики, зокрема вивченні пружного маятника, математичного маятника, резонансу, механічної хвилі, броунівського руху; відображено результати педагогічного експерименту. Висновки. Узагальнюючи результати дослідження можна стверджувати, що використання інтерактивного імітатору фізичних процесів Step при навчанні фізики дозволяє: візуалізувати навчальний матеріал; полегшити сприймання та розуміння складних фізичних явищ та процесів; формувати у студентів дослідницькі компетентності; підвищити мотивацію навчально-пізнавальної діяльності студентів. Але разом з тим, використання лише імітаційних моделей не підвищує якість фізичної підготовки студентів.

У праці (Tkachuk, 2019) нами було розкрите формування технології учіння в процесі вивчення хімічних дисциплін у класичних університетах як головної складової навчального процесу. При цьому розглянуті можливості вирішення практичної реалізації всіх восьми запропонованих елементів технології учіння. Однак, в цій праці не вистачає аналізу впливу вхідних і вихідних параметрів елементів технології учіння. Крім того, кваліметрію результатів учіння потрібно розглядати як певний елемент технології учіння. Метою статті є виявлення функціональних зв’язків між вхідними і вихідними параметрами процесу учіння, виявлення на цій основі аналітичних співвідношень, що характеризують процес учіння, розгляд кваліметрії учіння не лише як засобу кількісної оцінки процесів якісного характеру, але як і певний елемент технології учіння. У роботі застосовані теоретичні методи дослідження, експериментальні методи виконання вимірювань фізичних величин, математичне моделювання та комп’ютерна обробка дослідних даних. У праці виявлено, що вихідні параметри досліджених п’яти елементів технології учіння мають не випадковий характер а підпорядковуються математичним законам. Гістограма розподілу підготовки до учіння описується законом рівномірного розподілу. Гістограма розподілу вихідного параметра сприймання має трапецеїдальний характер. Емпіричний закон розподілу вихідного параметра розуміння описується нормальним законом розподілу Гауса. Теоретичні закони вірогідності розподілу та закон розподілу густини вірогідності для запам’ятовування одержані як результат композиції закону розподілу Гауса та закону рівної вірогідності. Густина вірогідності розподілу кваліметричного оцінювання рівня забезпечення міцності знань визначається за законом Сімпсона і є розподілом по рівнобедреному трикутнику. Нами було досліджено п’ять елементів технології учіння. Подальші дослідження визначатимуть вихідні параметри наступних трьох елементів технології учіння і перевірку правдоподібності припущення, як узгоджуються емпіричні результати з гіпотезою про те, чи випадкова величина, яка розглядається, підпорядковується теоретичному закону розподілу. Важливим є питання, чи виявлена в емпіричних даних тенденція до залежності між двома випадковими є дійсно об’єктивною залежністю, або ж вона пояснюється випадковими причинами, що пов’язано з недостатнім обсягом досліджень.

Анотація. У статті розглянуто підходи до формування індивідуальної фізичної культури учнівської молоді в процесі фізичного виховання. Мета. Визначити фактори впливу на формування індивідуальної фізичної культури учнівської молоді в процесі фізичного виховання. Методи. Теоретичні (аналіз, порівняння, узагальнення, систематизація, теоретичне моделювання); педагогічні (спостереження, експеримент із застосуванням інструментальних методів); соціологічні (неформалізовані бесіди, опитування, анкетування); методи математичної статистики. Результати. У ході теоретичного аналізу літературних джерел визначено компоненти індивідуальної фізичної культури, які характеризують процесуальну і результативну діяльність особистості. Розуміння індивідуальної фізичної культури базується більшою мірою на практичному досвіді, ніж на теоретичних знаннях. Виявлено, що тільки юнаки та дівчата, які навчаються у спортивному коледжі, мають достатній рівень фізкультурної освіти. В основі потребо-мотиваційної сфери фізичної культури і спорту юнаків і дівчат, які займаються та не займаються спортом, існують як спільні, так суттєво відмітні пріоритети. Підтверджено вплив факторів зовнішнього середовища на формування індивідуальної фізичної культури особистості під час визначення мотивів, інтересів у заняттях спортом. Розгляд в людині фізичного як особистого може бути одним із способів залучення молоді до формування цінностей фізичної культури і спорту та включення індивідуальної фізичної культури до спектру загальної культури людини. Ключові слова: учнівська молодь, індивідуальна фізична культура, фізична підготовленість, фізичне здоров’я, самооцінка.

Анотація. Проблема впровадження гендерного підходу в систему сучасної освіти, зокрема у фізичному вихованні школярів, недостатньо розроблена. Нині у суспільстві існують статево-рольовий та гендерний підходи в освіті, які вважаються традиційними стратегіями соціалізації статі. У представленій статті розглянуто аспекти гендерної проблематики сучасного фізичного виховання учнівської молоді. Мета. Розглянути проблемне поле наукових досліджень крізь призму гендеру в умовах реформування системи фізичного виховання школярів. Методи. Аналіз, порівняння, узагальнення, систематизація, теоретичне моделювання. Результати. На основі проведених власних наукових досліджень, аналізу науково-методичної літератури, документальних матеріалів було обґрунтовано та запропоновано до практичного використання кардинально новий, прогресивний підхід у фізичному вихованні учнівської молоді, який має враховувати гендерні індивідуальні особливості школярів під час формування мотивації до занять руховою активністю, а статевий диморфізм – у змістовій частині фізичного виховання: при дозуванні фізичних навантажень, рухового режиму, інтенсивності, обсягу фізичних вправ тощо. У процесі фізичного виховання учнівської молоді через впровадження системи фізичних вправ, які будуть враховувати індивідуальні гендерні особливості хлопців і дівчат, можна впливати на формування рис характеру мужності та жіночності як соціальних моделей поведінки. Ключові слова: учнівська молодь, хлопці, дівчата, фізична культура, фізичне виховання, гендерний підхід, стать, гендер.

У статті розглянуто основні теоретичні питання щодо сутності та змісту формування професійної компетент- ності під час вивчення дисциплін професійного спрямування у підготовці майбутніх фізичних терапевтів, ерготе- рапевтів. Теоретично охарактеризовано соціально-психологічні та педагогічні здоров’язбережувальні технології у професійній діяльності фахівців із фізичної реабілітації. Обґрунтовано важливість ціннісної складової частини у процесі формування професійної компетентності, розкрито основи моделювання ціннісного світогляду май- бутніх спеціалістів, орієнтованого на формування професійного здоров’я. Обґрунтовано переваги використання стетотерапевтичних методів у роботі фахівців із фізичної реабілітації у професійній діяльності. Доведено, що ефективність процесу фізичної реабілітації залежить від готовності фахівців фізичної реабілітації використову- вати соціально-психологічні та педагогічні здоров’язбережувальні технології. Охарактеризовано чотири компо- ненти змісту освіти та їх вплив на майбутнього фахівця з фізичної реабілітації. Виділено основні принципи від- бору і структурування змісту дисциплін професійного спрямування у підготовці майбутніх фізичних терапевтів, ерготерапевтів, які забезпечать якісне формування професійної компетентності та цінностей майбутніх фахівців. Описано послідовність особливостей становлення професійної компетентності майбутніх фізичних терапевтів, ерготерапевтів. Розглянуті аспекти реалізації принципу зв’язку науки із професійною діяльністю, що забезпе- чує вагому підвалину для формування професійного здоров’я. Доведено, що вказані аспекти реалізації принципу зв’язку науки із професійним середовищем мають базуватися на передових наукових досягненнях, оскільки про- фесійна діяльність буде конкурентоспроможною лише за умови відповідності науково-технічному прогресу.

Система освіти, яка ґрунтується на наукових засадах її організації, характеризується зміщенням акцентів від отримання готового наукового знання до оволодіння методами його отримання як основи розвитку загальнонаукових компетенцій.Уже достатньо чітко визначена спрямованість нової освітньої парадигми, осмислені її детермінуючі особливості, визначено предмет постнекласичної педагогіки та її основоположні аксіоми. Вироблені пріоритети всієї постнекласичної дидактики, аж до розроблення її категоріального апарату. Проте, на фоні такої колосальної роботи педагогічної думки так і не сформульовано достатньо чітко концептуальні основи постнекласичної дидактики, яка перебуває в стані активного формування як загалом, так і по відношенню до її природничо-наукової компоненти.На сучасному етапі модернізації освіти головним завданням стає формування у студентів здатності навчатися, самостійно здобувати знання і творчо мислити, приймати нестандартні рішення, відповідати за свої дії і прогнозувати їх наслідки; за період навчання у них мають бути сформовані такі навики, які їм будуть потрібні упродовж всього життя, у якій би галузі вони не працювали: самостійність суджень, уміння концентруватися на основних проблемах, постійно поповнювати власний запас знань.Зараз вимоги до рівня підготовки випускника пред’являються у формі компетенцій. Обов’язковими компонентами будь-якої компетенції є відповідні знання і уміння, а також особистісні якості випускника. Синтез цих компонентів, який виражається в здатності застосовувати їх у професійній діяльності, становлять сутність компетенції. Отже, інтегральним показником досягнення якісно нового результату, який відповідає вимогам до сучасного вчителя, виступає компетентність випускника університету. Оволодіння сукупністю універсальних (завдяки інтегральному підходові до викладання) і професійних компетенцій дозволить випускнику виконувати професійні обов’язки на високому рівні. Необхідно шляхом інтеграції навчальних дисциплін, використовуючи активні методи та інноваційні технології, які привчають до самостійного набуття знань і їх застосування, допомагати як формуванню практичних навиків пошуку, аналізу і узагальнення любої потрібної інформації, так і набуттю досвіду саморозвитку і самоосвіти, самоорганізації і самореалізації, сприяти становленню і розвиткові відповідних компетенцій, актуальних для майбутньої професійної діяльності учителя.Стосовно обговорюваного питання, то в результаті вивчення циклу природничих дисциплін випускник повинен знати фундаментальні закони природи, неорганічної і органічної матерії, біосфери, ноосфери, розвитку людини; уміти оцінювати проблеми взаємозв’язку індивіда, людського суспільства і природи; володіти навиками формування загальних уявлень про матеріальну першооснову Всесвіту. Звичайно, що забезпечити такі компетенції будь-яка окремо взята природнича наука не в змозі. Шлях до вирішення цієї проблеми лежить через їх інтеграцію, тобто через оволодіння масивом сучасних природничо-наукових знань як цілісною системою і набуття відповідних професійних компетенцій на основі фундаментальної освіти [2].Когнітивною основою розвитку загальнонаукових компетенцій є наукові знання з тих розділів дисциплін природничо-наукового циклу ВНЗ, які перетинаються між собою. Тобто, успішність їх розвитку визначається рівнем міждисциплінарної інтеграції вказаних розділів. Загальновідомо, що найбільший інтеграційний потенціал має загальний курс фізики, оскільки основні поняття, теорії і закони фізики широко представлені і використовуються у більшості інших загальнонаукових і вузькоприкладних дисциплін, що створює необхідну базу для розвитку комплексу загальнонаукових компетентностей.У той же час визначальною особливістю структури наукової діяльності на сучасному етапі є розмежування науки на відносно відособлені один від одного напрями, що відображається у відокремлених навчальних дисциплінах, які складають змістове наповнення навчальних планів різних спеціальностей у ВНЗ. До деякої міри це має позитивний аспект, оскільки дає можливість більш детально вивчити окремі «фрагменти» реальності. З іншого боку, при цьому випадають з поля зору зв’язки між цими фрагментами, оскільки в природі все між собою взаємопов’язане і взаємозумовлене. Негативний вплив відокремленості наук вже в даний час особливо відчувається, коли виникає потреба комплексних інтегрованих досліджень оточуючого середовища. Природа єдина. Єдиною мала б бути і наука, яка вивчає всі явища природи.Наука не лише вивчає розвиток природи, але й сама є процесом, фактором і результатом еволюції, тому й вона має перебувати в гармонії з еволюцією природи. Збагачення різноманітності науки повинно супроводжуватися інтеграцією і зростанням упорядкованості, що відповідає переходу науки на рівень цілісної інтегративної гармонічної системи, в якій залишаються в силі основні вимоги до наукового дослідження – універсальність досліду і об’єктивний характер тлумачень його результатів.У даний час загальноприйнято ділити науки на природничі, гуманітарні, математичні та прикладні. До природничих наук відносять: фізику, хімію, біологію, астрономію, геологію, фізичну географію, фізіологію людини, антропологію. Між ними чимало «перехідних» або «стичних» наук: астрофізика, фізична хімія, хімічна фізика, геофізика, геохімія, біофізика, біомеханіка, біохімія, біогеохімія та ін., а також перехідні від них до гуманітарних і прикладних наук. Предмет природничих наук складають окремі ступені розвитку природи або її структурні рівні.Взаємозв’язок між фізикою, хімією і астрономією, а особливо аспектний характер фізичних знань стосовно до хімії і астрономії дають можливість стверджувати, що роль генералізаційного фактору при формуванні змісту природничо-наукової освіти можлива лише за умови функціонування системи астрофізичних знань. Генералізація фізичних й астрономічних знань, а також підвищення ролі наукових теорій не лише обумовили фундаментальні відкриття на стику цих наук, але й стали важливим засобом подальшого розвитку природничого наукового знання в цілому [4]. Що стосується змісту, то його, внаслідок бурхливого розвитку астрофізики в останні декілька десятків років потрібно зробити більш астрофізичним. Астрофізика як розділ астрономії вже давно стала найбільш вагомою її частиною, і роль її все більше зростає. Вона взагалі знаходиться в авангарді сучасної фізики, буквально переповнена фізичними ідеями й має величезний позитивний зворотній зв’язок з сучасною фізикою, стимулюючи багато досліджень, як теоретичних, так і експериментальних. Зумовлено це, в першу чергу, невпинним розвитком сучасних астрофізичних теорій, переоснащенням науково-технічної дослідницької бази, значним успіхом світової космонавтики [3].Разом з тим, сучасна астрономія – надзвичайно динамічна наука; відкриття в ній відбуваються в різних її галузях – у зоряній і позагалактичній астрономії, продовжуються відкриття екзопланет тощо. Так, нещодавно відкрито новий коричневий карлик, який через присутність у його атмосфері аміаку і тому, що його температура істотно нижча, ніж температура коричневих карликів класів L і T, може стати прототипом нового класу (його вчені вже позначили Y). Важливим є й те, що такий коричневий карлик – фактично «сполучна ланка» між зорями і планетами, а його відкриття також вплине на вивчення екзопланет.Сучасні астрофізичні космічні дослідження дозволяють отримати унікальні дані про дуже віддалені космічні об’єкти, про події, що відбулися в період зародження зір і галактик. Міжнародна астрономічна спілка (МАС) запровадила зміни в номенклатурі Сонячної системи, ввівши новий клас об’єктів – «карликові планети». До цього класу зараховано Плутон (раніше – дев’ята планета Сонячної системи), Цереру (до цього – найбільший об’єкт з поясу астероїдів, що міститься між Марсом і Юпітером) та Еріду (до цього часу – об’єкт 2003 UB313 з поясу Койпера). Водночас МАС ухвалила рішення щодо формулювання поняття «планета». Тому, планета – небесне тіло, що обертається навколо Сонця, має близьку до сферичної форму і поблизу якого немає інших, таких самих за розмірами небесних тіл. Існування в планетах твердої та рідкої фаз речовини в широкому діапазоні температур і тисків зумовлює не тільки величезну різноманітність фізичних явищ та процесів, а й перебіг різнобічних хімічних процесів, таких, наприклад як, утворення природних хімічних сполук – мінералів. На жодних космічних тілах немає такого розмаїття хімічних перетворень, як на планетах. Проте на них можуть відбуватися не тільки фізичні та хімічні процеси, а й, як свідчить приклад Землі, й біологічні та соціальні. Тобто планети відіграють особливу роль в еволюції матерії у Всесвіті. Саме завдяки існуванню планет у Всесвіті відбувається перехід від фізичної форми руху матерії до хімічної, біологічної, соціальної, цивілізаційної. Планети – це база для розвитку вищих форм руху матерії. Слід зазначити, що це визначення стосується лише тіл Сонячної системи, на екзопланети (планет поблизу інших зір) воно поки що не поширюється. Було також визначено поняття «карликова планета». Окрім цього, вилучено з астрономічної термінології термін «мала планета». Таким чином, сьогодні в Сонячній системі є планети (та їх супутники), карликові планети (та їх супутники), малі тіла (астероїди, комети, метеороїди).Використання даних сучасних астрономічних, зокрема астрофізичних уявлень переконливо свідчать про те, що дійсно всі випадки взаємодій тіл у природі (як в мікросвіті, так й у макросвіті і мегасвіті) можуть бути зведені до чотирьох видів взаємодій: гравітаційної, електромагнітної, ядерної і слабкої. В іншому плані, ілюстрація застосувань фундаментальних фізичних теорій, законів і основоположних фізичних понять для пояснення особливостей будови матерії та взаємодій її форм на прикладі всіх рівнів організації матерії (від елементарних частинок до мегаутворень Всесвіту) є переконливим свідченням матеріальної єдності світу та його пізнаваності.Наукова картина світу, виконуючи роль систематизації всіх знань, одночасно виконує функцію формування наукового світогляду, є одним із його елементів [1]. У свою чергу, з науковою картиною світу завжди корелює і певний стиль мислення. Тому формування в учнів сучасної наукової картини світу і одночасно уявлень про її еволюцію є необхідною умовою формування в учнів сучасного стилю мислення. Цілком очевидно, що для формування уявлень про таку картину світу і вироблення у них відповідного стилю мислення необхідний й відповідний навчальний матеріал. В даний час, коли астрофізика стала провідною складовою частиною астрономії, незабезпеченість її опори на традиційний курс фізики є цілком очевидною. Так, у шкільному курсі фізики не вивчаються такі надзвичайно важливі для осмисленого засвоєння програмного астрономічного матеріалу поняття як: ефект Доплера, принцип дії телескопа, світність, закони теплового випромінювання тощо.В умовах інтенсифікації наукової діяльності посилюється увага до проблем інтеграції науки, особливо до взаємодії природничих, технічних, гуманітарних («гуманітаризація освіти») та соціально-економічних наук. Розкриття матеріальної єдності світу вже не є привілеями лише фізики і філософії, та й взагалі природничих наук; у цей процес активно включилися соціально-економічні і технічні науки. Матеріальна єдність світу в тих галузях, де людина перетворює природу, не може бути розкритою лише природничими науками, тому що взаємодіюче з нею суспільство теж являє собою матерію, вищого ступеня розвитку. Технічні науки, які відображають закони руху матеріальних засобів людської діяльності і які є тією ланкою, що у взаємодії поєднує людину і природу, теж свідчать про матеріальність засобів людської діяльності, з допомогою яких пізнається і перетворюється природа. Тепер можна стверджувати, що доведення матеріальної єдності світу стало справою не лише філософії і природознавства, але й всієї науки в цілому, воно перетворилося у завдання загальнонаукового характеру, що й вимагає посилення взаємозв’язку та інтеграції перерахованих вище наук.Звичайно, що найбільший внесок у цю справу робить природознавство, яке відповідно до характеру свого предмета має подвійну мету: а) розкриття механізмів явищ природи і пізнання їх законів; б) вияснення і обґрунтування можливості екологічно безпечного використання на практиці пізнаних законів природи.Інтеграція природничо-наукової освіти передбачає застосування впродовж всього навчання загальнонаукових принципів і методів, які є стержневими. Для змісту інтегративних природничо-наукових дисциплін найбільш важливими є принцип доповнюваності, принцип відповідності, принцип симетрії, метод моделювання та математичні методи.Вважаємо за доцільне звернути особливу увагу на метод моделювання, широке застосування якого найбільш характерне для природничих наук і є необхідною умовою їх інтеграції. Необхідність застосування методу моделювання в освітній галузі «природознавство» очевидна у зв’язку зі складністю і комплексністю цієї предметної галузі. Без використання цього методу неможлива інтеграція природничо-наукових знань. У процесі моделювання об’єктів із області природознавства, що мають різну природу, якісно нового характеру набувають інтеграційні зв'язки, які об’єднують різні галузі природничо-наукових знань шляхом спільних законів, понять, методів дослідження тощо. Цей метод дозволяє, з одного боку, зрозуміти структуру різних об’єктів; навчитися прогнозувати наслідки впливу на об’єкти дослідження і керувати ними; встановлювати причинно-наслідкові зв’язки між явищами; з іншого боку – оптимізувати процес навчання, розвивати загальнонаукові компетенції.Фундаментальна підготовка студентів з природничо-наукових спеціальностей неможлива без послідовного і систематичного формування природничо-наукового світогляду у майбутніх фахівців.Науковий світогляд – це погляд на Всесвіт, на природу і суспільство, на все, що нас оточує і що відбувається у нас самих; він проникнутий методом наукового пізнання, який відображає речі і процеси такими, якими вони існують об’єктивно; він ґрунтується виключно на досягнутому рівні знань всіма науками. Така узагальнена система знань людини про природні явища і її відношення до основних принципів буття природи складає природничо-науковий аспект світогляду. Отже, світогляд – утворення інтегральне і ефективність його формування в основному залежить від ступеня інтеграції всіх навчальних дисциплін. Адже до складу світогляду входять і відіграють у ньому важливу роль такі узагальнені знання, як повсякденні (життєво-практичні), так і професійні та наукові.Вищим рівнем асоціативних зв’язків є міждисциплінарні зв’язки, які повинні мати місце не лише у змісті окремих навчальних курсів. Тому, сучасна тенденція інтеграції природничих наук і створення спільних теорій природознавства зобов’язує викладацький корпус активніше упроваджувати міждисциплінарні зв’язки природничо-наукових дисциплін у навчальний процес ВНЗ, що позитивно відобразиться на ефективності його організації та підвищенні якості навчальних досягнень студентів.Підсумовуючи вище викладене, можна зробити наступні висновки:Однією з особливостей компетентісного підходу, що відрізняє його від знанієво-центрованого, є зміна функцій підготовки вчителів з окремих дисциплін, які втрачають свою традиційну самодостатність і стають елементами, що інтегруються у систему цілісної психолого-педагогічної готовності випускника до роботи в умовах сучасного загальноосвітнього навчального закладу.Інтеграційні процеси, так характерні для сучасного етапу розвитку природознавства, обов’язково мають знаходити своє відображення в природничо-науковій освіті на рівні як загальноосвітньої, так і вищої школи. Майбутнім педагогам необхідно усвідомлювати взаємозв’язок і взаємозалежність наук, щоб вони могли підготувати своїх учнів до роботи в сучасних умовах інтеграції наук.Учителям біології, хімії, географії необхідно володіти методами дослідження об’єктів природи, переважна більшість яких базується на законах фізики і передбачає уміння працювати з фізичними приладами. Крім того, саме фізика створює основу для вивчення різноманітних явищ і закономірностей, які складають предмет інших природничих наук.Інтеграція природничо-наукових дисциплін дозволить розкрити у процесі навчання фундаментальну єдність «природа – людина – суспільство», значно посилить інтерес студентів до вивчення цього циклу дисциплін, дасть можливість інтенсифікувати навчальний процес і забезпечити високий рівень якості його результату.

Анотація. Стаття присвячена можливості застосування стандартних типів нейрорегуляторів, що пропонує середовище MATLAB & Simulink при моделюванні керування технологічним процесом, а саме стадією подрібнення, шляхом застосування узгодженого інтелектуального керування в умовах невизначеності. Застосування технологій штучного інтелекту в гірському ділі є досить актуальним в цей час. На відміну від «класичних» детермінованих автоматизованих систем керування, які засновані на використанні жорстких алгоритмів (або чіткої логіки), системи з використанням штучного інтелекту мають властивості навчання та самонавчання (тобто накопичення та узагальнення досвіду). Використання штучних нейро‑нечітких мереж для моделювання і ідентифікації об’єкта керування – підхід, який зазвичай розглядається як альтернатива методам, заснованим на фізичних або технологічних принципах. Зокрема, це стосується можливості використання нейронних мереж та нечіткої логіки для управління технологічними процесами дроблення-подрібнення та збагачення корисних копалин. В роботі було розглянуто три можливих типи регуляторів, які пропонує середовище MATLAB & Simulink, а саме регулятора з передбаченням NN Predictive Controller, регулятору на основі моделі авторегресії NARMA-L2 та контролера на основі еталонної моделі – Model Reference Controller. Кожен з розглянутих регуляторів може застосовуватись при моделюванні технологічного процесу, але доцільність використання того чи іншого типу, в першу чергу залежить від характеру технологічного процесу. При моделюванні була досліджена можливість керування технологічним процесом за допомогою штучного інтелекту (регуляторів на основі нейронних мереж). Аналіз результатів моделювання трьох типів нейрорегуляторів, показав, що найбільш доцільним при моделюванні керування технологічного процесу подрібнення є застосування регулятора типу NARMA-L2.

Розглянуто перспективи розвитку вібраційних технологій і обладнання в сучасному машинобудуванні. Викладена фізична і практична сутність і закономірності процесу оздоблювально-зачищувальної віброобробки. Наведено відмінні риси процесів мікрорізання і пружнопластичного деформування оброблюваних поверхонь. Проведено структурне механо-фізичне моделювання процесу руйнування поверхневого шару матеріалу оброблюваної деталі. Викладено технологічні можливості та вказані шляхи інтенсифікації віброобробки скороченням допоміжного часу механізацією завантаження і вивантаження середовища з резервуара та відділенням деталей від робочого середовища.

Мета: обґрунтувати модель формування кінезіологічної компетентності майбутніх фахівців з фізичної культури і спор- ту. Матеріал і методи: аналіз і узагальнення філософсько-методологічної, психолого-педагогічної та навчально- методичної літератури, методи моделювання та структурно-системного аналізу дали можливість з’ясувати сучасний стан теорії та практики підвищення якості педагогічного процесу, систематизувати та узагальнити інформацію про до- сліджуваний об’єкт формування кінезіологічної компетентності майбутніх фахівців з фізичної культури і спорту у про- цесі їх професійної підготовки. Результати: розглянуто сутність моделі формування кінезіологічної компетентності майбутніх фахівців з фізичної культури і спорту, яка базується на системному аналізі підходів щодо підготовки фахівців у сфері фізичної культури і спорту. Зазначено передумови формування кінезіологічної компетентності майбутніх фахівців з фізичної культури і спорту у процесі їх професійної підготовки. Висновки: в результаті дослідження обґрунтовано структуру моделі формування кінезіологічної компетентності май- бутніх фахівців з фізичної культури і спорту у процесі їх професійної підготовки. Ключові слова фахівці, фізична культура і спорт, професійна підготовка, модель, кінезіологічна компетентність.

Проведено огляд досліджень у галузі моделювання процесів у металі під час термообробки та обробки металу тиском та вплив обробки на фізико-механічні властивості сталі з хімічним складом 0,59%С, 0,31% Si, 0,73%Mn. Розроблено математичну модель розрахунку фізико-механічних властивостей сталі в процесі гарячої пластичної деформації. В результаті моделювання були отримані функції: величина деформації в напрямку прикладеної сили, поділена на початкову довжину матеріалу. Отримано коефіцієнт подовження матеріалу з фактичним хімічним складом при температурі 1250±10°С, яка склав 0,32. При порівнянні значень навантаження, що було застосовано при ГПД в лабораторних умовах і отримано в результаті розрахунків з використанням розробленої моделі встановлено, що вони мають близькі значення ~ 45 МПа. Цим підтверджується адекватність отриманої моделі.

Описано можливість фізично коректного моделювання процесів тепломасоперенесення в однофазних середовищах за допомогою одновимірних комп’ютерних кодів. Наведено рекомендації з вибору оптимальних нодалізаційних схем.

Анотація. Встановлено, що впровадження оптимізаційних завдань у зміст підготовки студентів закладів вищої освіти (ЗВО) з фізичної культури і спорту сприяє підвищенню наукового й прикладного потенціалу освіти й забезпечує її професійну спрямованість. Водночас формування навичок комп’ютерного моделювання, дозволяє підвищити рівень ІТ-компетентності. Мета. Окреслити шляхи вдосконалення електронного дидактичного забезпечення, в процесі формування навичок комп’ютерного моделювання майбутніх фахівців з фізичної культури і спорту. Методи. Аналіз науково-методичної літератури та ресурсів мережі Інтернет, контент-аналіз, систематизація, соціологічні, педагогічні методи, методи математичної статистики. Результати. Представлено результати опитування 188 студентів після впровадження циклу оптимізаційних завдань у практику підготовки майбутніх фахівців з фізичного виховання і спорту під час вивчення дисципліни «Інформатика та інформаційні технології у фізичній культурі і спорті». Встановлено, що за рівнями ставлення до застосування інформаційних технологій під час вирішення професійно орієнтованих завдань майбутні фахівці з фізичної культури і спорту розподіляються на чотири підгрупи: високого, достатнього, середнього і початкового рівнів. Доведено, що для визначення шляхів удосконалення електронного дидактичного матеріалу й, відтак, успішного формування у студентів навичок комп’ютерного моделювання, необхідно покладатися на думку студентів із високим та достатнім рівнями ставлення до вирішення професійно орієнтованих завдань засобами інформаційних технологій. За допомогою дискримінантного аналізу здійснено й науково обґрунтовано розподіл респондентів на групи. Установлено основні складнощі, що виникають під час вирішення оптимізаційних задач, серед яких відсутність досвіду, недостатність теоретичних відомостей, а також необхідність докладати значні інтелектуальні зусилля. Визначено, що для подолання проблем у сприйнятті навчального матеріалу варто сконцентруватися на удосконаленні електронного дидактичного забезпечення. Основну увагу слід приділити досвіду застосування інографіки як ефективного засобу візуальної комунікації. Ключові слова: студент, навчання, інформаційні технології, оптимізаційні завдання, електронне дидактичне забезпечення.

Актуальність теми дослідження зумовлена внесенням змін до процесу підготовки дзюдоїстів 10–12 років на основі диференційованого підходу, який ґрунтується на конституційних особливостях спортсменів та враховує сенситивні періоди розвитку окремих рухових якостей. Мета – на основі аналізу морфофункціональних особливостей створити й науково обґрунтувати індивідуальні моделі фізичної підготовленості дзюдоїстів на етапі попередньої базової підготовки під час підготовчого періоду річного макроциклу. Методи дослідження – педагогічний експеримент, медико-біологічні методи (соматоскопія, соматометрія та соматотипування), рухові тести– тестування загальної й спеціальної фізичної підготовленості, методи математичної статистики. Результати роботи. У педагогічному експерименті брали участь 88 дзюдоїстів 10–12 років. На підставі антропометричних досліджень та методики соматотипування вивчено особливості будови тіла юних спортсменів і визначені соматотипи. Виявлено 32 % представників торакального, 34,3 % – м’язового та 32 % дигестивного типу тілобудови. Виявлено відмінності прояву рухових якостей дзюдоїстів 10–11 та 11–12 років залежно від їхнього типу статури. Дзюдоїсти м’язового соматотипу, порівняно з дигестивним і торакальним, відзначаються кращими результатами за найбільшою кількістю рухових тестів. Зокрема, у 10–11 років відзначаються кращими проявами спеціальних якостей борця, загальної й силової витривалості, гнучкості. В 11–12 років вони переважають представників інших соматотипів у прояві швидкісно-силової витривалості, швидкісної сили, загальної витривалості, спритності, силової витривалості та гнучкості. Отримані результати послужили підставою для розподілу юних дзюдоїстів за соматотипами для створення диференційованих тренувальних програм. Ключові висновки: проведений аналіз і представлені моделі фізичної підготовленості стали основою для розробки оцінних критеріїв рівня розвитку загальних і спеціальних фізичних якостей. Вони дають змогу диференційовано здійснювати оцінку та управляти навчально-тренувальним процесом юних дзюдоїстів на етапі попередньої базової підготовки.

Підвищення рівня надійності і збільшення ресурсу машин та інших об’єктів техніки можливо тільки за умови випуску продукції високої якості у всіх галузях машинобудування. Це вимагає безперервного вдосконалення технології виробництва і методів контролю якості покриттів. У даний час все більш широкого поширення набуває 100%-вий неруйнівний контроль покриттів на окремих етапах виробництва. Для забезпечення високої експлуатаційної надійності машин і механізмів велике значення має також періодичний контроль їх стану без демонтажу або з обмеженим розбиранням, який проводиться при обслуговуванні в експлуатації або при ремонті.Висока якість машин, приладів, устаткування – основа успішної експлуатації, отримання великого економічного ефекту, конкурентоспроможності на світовому ринку. Тому комплекс глибоких знань і певних навичок в області контролю якості покриттів є необхідною складовою частиною професійної підготовки фахівців з машинобудування.Існуючі методики викладання інженерних дисциплін, як правило, не відповідають змінам у розвитку суспільства. У зв’язку з невеликим обсягом годин, що приділяються на вивчення дисципліни, й сучасними високими вимогам до рівня підготовки фахівців такий курс необхідно ввести не традиційним способом, а з використанням інформаційних технологій. Для цього:– студенти повинні мати попередню комп’ютерну підготовку;– викладач повинен розробити відповідну технологію навчання.Відомо [1], що під технологією навчання мається на увазі системна категорія, орієнтована на дидактичне застосування наукового знання, наукові підходи до аналізу й організації навчального процесу з урахуванням емпіричних інновацій викладачів і спрямованості на досягнення високих результатів у розвитку особистості студентів.Суть пропонованої технології полягає у створенні модульного середовища навчання (МСН) «Контроль якості покриттів» і впровадженні його у процес навчання, що забезпечує систематизацію навчання й формалізацію інформації. Метою технології є індивідуалізація навчання, а визначеність МСН полягає в її алгоритмічній структурі. Тому зміст МСН розроблений у вигляді систематизуючої ієрархічної схеми, куди увійшли основні розділи робочої програми курсу. Структура МСН складається з наступних блоків:1. «Методичне забезпечення дисципліни», у якому пропонуються відповідні дії, що сприяють засвоєнню інформації на заданому рівні:– першоджерела;– робоча програма;– робочий план;– опис дисципліни;– загальні методичні вказівки;– методичні вказівки до вивчення лекційного матеріалу;– методичні вказівки до виконання самостійної роботи;– методичні вказівки до виконання лабораторних робіт;– методичні вказівки до виконання домашнього завдання №1;– методичні вказівки до виконання домашнього завдання №2;– зразок титульної сторінки домашнього завдання.2. «Лекції», у якому представлені html-файли відповідного лекційного матеріалу, контрольні питання й тести до кожної теми:– дефекти і фізико-хімічні властивості покриттів;– оцінка механічних властивостей покриттів; класифікація видів і методів неруйнівного контролю (НК); візуально-оптичний, радіохвильовий і тепловий види НК;– вихореструмовий і радіаційний види неруйнівного контролю покриттів;– магнітний та електричний види НК покриттів;– акустичний метод НК покриттів;– НК покриттів проникаючими речовинами;– технологічні випробування покриттів;– методи і засоби статистичного контролю якості; автоматизація контролю якості покриттів.Викладання лекцій проводиться у режимі комп’ютерної презентації.3. «Самостійне опрацювання теоретичного матеріалу» з тестами.Відомо, що викладач у процесі своєї роботи повинен не тільки передавати студентам певний об’єм інформації, але і прагнути сформувати у них потребу самостійно здобувати знання, застосовуючи різні засоби, зокрема комп’ютерні. Чим краще організована самостійна пізнавальна активність студентів, тим ефективніше і якісніше проходить навчання. Тому деякі матеріали, що відносяться до лекційних тем, пропонуються для самостійного вивчення. При цьому організований доступ студентів до розділів МСН без звернення за допомогою до викладача. При необхідності подальшого використання матеріалів МСН можна копіювати ресурси, компонувати, редагувати і згодом відтворювати їх.4. «Лабораторні роботи» з інструкціями з техніки безпеки при виконанні робіт у лабораторіях і при роботі на персональному комп’ютері й з тестами до кожної теми:– вплив товщини покриття на міцність деталі;– контроль мікротвердості покриттів;– моделювання технологічних випробувань покриттів;– контроль внутрішніх напружень покриттів;– вплив дефектів покриття на якість деталі;– корозійний та електрохімічний контроль якості покриттів;– використання х– та s–діаграм для визначення причин погіршення якості покриттів.5. «Домашні завдання» (умова з варіантами даних і методичні вказівки до виконання, зразок оформлення):– оцінити вплив мікротвердості покриття на міцність деталі;– оцінити вплив корозії покриття на міцність деталі.Для ефективного використання МСН необхідне його планомірне включення в учбовий процес. Тому ще на етапі тематичного планування були розглянуті варіанти можливого використання усіх модулів МНС.Для розвитку розумової діяльності студентів і виховання у них пізнавальної активності самостійну роботу потрібно добре методично забезпечити. У свою чергу, ефективність самостійної роботи студентів багато в чому залежить від своєчасного контролю за її ходом. Тому для оцінки ефективності використання ІКТ у учбовому процесі створена система визначення якості навчання і на її основі побудовані тестові процедури оцінки знань з усіх тем курсу. Перевірку і контроль знань студентів можна здійснити як під час занять, так й інтерактивно. Основними перевагами програми автоматизованого контролю знань є:– випадковий характер вибору тестових завдань, порядок проходження завдань і відповідей, що сприяє об’єктивності оцінок;– представлення варіантів відповідей у вигляді формул і малюнків, що дозволяє розширити коло текстових завдань;– диференційована оцінка кожного варіанту відповіді, що забезпечує детальний аналіз результатів тестування.Комп’ютерне тестування дозволяє [2] розширити можливості проведення індивідуально адаптованих процедур контролю і коректування знань конкретних тем, підвищити об’єктивності контролю знань студентів, забезпечити можливість проведення їх попереднього самоконтролю, підвищити рівень стандартизації вимог до об’єму і якості знань та умінь.Розв’язування експрес-тестів проходить під час лабораторних занять протягом фіксованого проміжку часу. Крім режиму контролю передбачений режим навчання.Важливим елементом навчання є використання моделюючих програм у процесі навчання. У цьому випадку студенти самостійно задають різні параметри задачі, що дає можливість детальніше перевірити характер поведінки моделі за різних умов.Особливістю МСН є застосування комп’ютерного моделювання для лабораторних робіт, оскільки постійні бюджетні проблеми останніх років виключають придбання необхідних установок і приладів. Моделювання контролю якості покриттів дозволило істотно наситити заняття експериментальним і теоретичним змістом. При цьому учбові і учбово-дослідницькі задачі розв’язуються як з формуванням практичних навиків у вивченні фізичних явищ, так і дослідницького мислення, а розроблені методичні вказівки дозволяють разом з типовими лабораторними роботами виконувати роботи евристичного змісту. І, що особливо важливо, використання ІКТ, методів комп’ютерного моделювання дозволяє істотно розширити можливості лабораторних робіт.Використання електронних лабораторних робіт дозволяє більш повно реалізувати диференційований підхід у процесі навчання, ніж роботи і завдання на паперових носіях. Це пов’язано з можливістю включення в роботи необхідної кількості завдань різного рівня складності або об’єму. Істотною перевагою є можливість легко адаптувати наявні роботи до нових версій програм, що з’являються [3].Домашні завдання також виконуються з використанням САПР: на етапі побудови 3D моделі деталі з покриттям студенти працюють в SolidWorks; потім, перейшовши до реальної конструкції, використовують SimulationXpress і SolidWorks Simulation (додатки для аналізу проектних розв’язків, повністю інтегровані в SolidWorks). Оформлення робочої документації досягається засобами Microsoft Office. Така організація роботи дозволяє у процесі навчання побудувати модель контролю якості покриттів на якісно новому рівні й підготувати студентів до використання сучасних інструментаріїв інженера.В SolidWorks Simulation студенти виконують наступне:– прикладають до деталей з покриттями рівномірний або нерівномірний тиск в будь-якому напрямі, сили із змінним розподілом, гравітаційні та відцентрові навантаження, опорну та дистанційну силу;– призначають не тільки ізотропні, а й ортотропні та анізотропні матеріали;– застосовують дію температур на різні ділянки деталі (умови теплообміну: температура, конвекція, випромінювання, теплова потужність і тепловий потік; автоматично прочитується профіль температур, наявний в розрахунку температур, і проводиться аналіз термічного напруження);– знаходять оптимальний розв’язок, який відповідає обмеженням геометрії та поведінки; якщо допущення лінійного статичного аналізу незастосовні, застосовують нелінійний аналіз– за допомогою аналізу втоми оцінюють ефект циклічних навантажень у моделі;– при аналізі випробування на ударне навантаження вирішують динамічну проблему (створюють епюру і будують графік реакції моделі у вигляді тимчасової залежності);– обробляють результати частотного і поздовжнього вигину, термічного і нелінійного навантажень, випробування на ударне навантаження й аналіз втоми;– будують епюри поздовжніх сил, деформацій, переміщень, результатів для сил реакції, форм втрати стійкості, резонансних форм коливань, результатів розподілу температур, градієнтів температур і теплового потоку;– проводять аналізи контактів у збираннях з тертям, посадок з натягом або гарячих посадок, аналізи опору термічного контакту.Змінюючи при чисельному моделюванні деякі вхідні параметри, експериментатор може прослідити за змінами, які відбуваються з моделлю. Основна перевага методу полягає у тому, що він дозволяє не тільки поспостерігати, але і передбачити результат експерименту за якихось особливих умов.Метод чисельного моделювання має наступні переваги перед іншими традиційними методами [4]:– дає можливість змоделювати ефекти, вивчення яких в реальних умовах неможливе або дуже важке з технологічних причин;– дозволяє моделювати і вивчати явища, які передбачаються будь-якими теоріями;– є екологічно чистим і не представляє небезпеки для природи і людини;– забезпечує наочність і доступний у використанні.Але щоб приймати технічно грамотні рішення при роботі з САПР, необхідно уміти правильно сприймати і осмислювати результати обчислень. Цілеспрямований пошук шляхом ряду проб оптимального або раціонального рішення у проектних задачах набагато цікавіший і повчальніший для майбутнього інженера, ніж отримання тільки одного оптимального проекту, який не можна поліпшити і ні з чим порівняти.При великій кількості варіантів проекту аналіз машинних розрахунків дозволяє виявити основні закономірності зміни характеристик проекту від варійованих проектних змінних і сприяє тим самим швидкому і глибокому вивченню властивостей об’єктів проектування.Упровадження сучасних САПР для контролю якості покриттів не тільки забезпечує підвищення рівня комп’ютеризації інженерної праці, але й дозволяє приймати оптимальні рішення. При створенні і використанні таких систем сучасний інженер повинен мати навички роботи з комп’ютерними системами, уміти розробляти математичні моделі формування параметрів оцінки якості покриттів.У цих умовах молодий інженер не має достатнього резерву часу для надбання на виробництві необхідних навичок моделювання складних процесів і систем – він повинен одержати такі навички у процесі навчання у вузі. Таким чином, йдеться про володіння прийомами постановки і розв’язування конструкторсько-технологічних задач сучасними методами моделювання.

Формулювання проблеми. Важливим завданням сучасної шкільної освіти є підготовка творчої особистості, яка може самостійно здобувати знання і в подальшому використовувати їх у практичній діяльності. У зв’язку з цим на перший план виходить проблема формуванням універсальних навчальних дій школярів, оволодіння якими забезпечує умови для їх саморозвитку і самовдосконалення. Матеріали і методи. Використано аналіз психологічної, навчально-методичної літератури в контексті дослідження, вивчення та узагальнення передового педагогічного і власного досвіду роботи у навчальних закладах. Результати. У статті проведено аналіз наукової літератури з проблеми формування універсальних навчальних дій школярів. Висвітлено поняття «універсальні навчальні дії», описано характерні особливості універсальних навчальних дій та їх види. Акцентовано увагу на тому, що формування універсальних навчальних дій школярів має здійснюватися з урахуванням специфіки методології пізнання світу в різних навчальних предметах. Обґрунтовано, що розв’язування на уроках математики задач із фізичним змістом є дійовим засобом формування універсальних навчальних дій. При розв’язуванні таких завдань в школярів відбувається удосконалення умінь порівнювати, аналізувати, узагальнювати, перекладати текст на мову математики тощо. Таким чином створюються усі умови для ознайомлення учнів у межах шкільної програми з математичним моделюванням, формування у них поняття про математичну модель, її види, етапи математичного моделювання, вироблення умінь будувати доцільні математичні моделі. Висновки. Розвиток в учнів правильних уявлень про характер відображення математичних явищ і процесів реального світу, ролі математичного моделювання в науковому пізнанні відіграє важливе значення для формування універсальних навчальних дій школярів. Запропоновано деякі методичні прийоми, які допомагають цілеспрямовано розвивати в школярів вміння побудови математичних моделей при розв’язуванні задач з фізичним змістом.

Мета: обґрунтування розробки мобільного додатку для контролю тренувальних навантажень при підготовці юних плавців. Матеріал і методи: теоретичний аналіз та узагальнення літературних джерел; педагогічне спостереження, методи інформаційного моделювання та програмування, анкетування, методи математичної статистики. Результати: створено мобільний додаток «SwimmDiary», який спрямований на оптимізацію контролю та планування об’єму фізичних навантажень у юних плавців. Розробка дозволяє створювати та відкоригувати особистий профіль спортсмена, реєструвати індивідуальні показники, встановлювати програму щоденних тренувань у календарі, переглянути існуючі нормативи та порівняти власні результати з ними, статистичні дані виконаних фізичних навантажень за обраний період тренувань. У програму вносяться такі показники: назви фізичної вправи, час її виконання, кілометраж виконання підготовчих вправ для проходження основної дистанції. До мобільного додатку включені основні такі стилі плавання: батерфляй, брас, кроль на спині, вільний стиль та комплексний стиль плавання. Проведено анкетування, основною метою якого було виявлення ставлення респондентів до мобільного додатку. Найбільш сподобалась розробка юним спортсменам (11,2±0,07), а їхні батьки виставили найнижчі оцінки (8,3±0,08) за 12-ти бальною шкалою. Висновки: встановлено, що використання сучасних інформаційних технологій у навчально-тренувальному процесі юних плавців доцільно проводити засобами мобільних додатків, анкетування респондентів виявило високий рівень ставлення до розробки юних плавців, тренерів та фахівців-науковців з плавання. Анкетування виявило високий рівень оцінювання респондентів мобільного додатку SwimmDiary (48%) та вказало на найбільш сильні компоненти програми (дизайнерське рішення та представлення мобільного додатку) і слабкі (візуалізація даних). Ключові слова юні плавці, тренування, мобільні додатки, програмування, інформаційні технології.

Розроблено розрахункову модель паливної касети реактора ВВЕР-440 для програми HELIOS з метою проведення розрахунків вигоряння касети та підготовки малогрупових нейтронно-фізичних констант для фізичного розрахунку реактора. Точність розрахунку нейтронно-фізичних характеристик ТВЗ у процесі вигоряння палива оцінювалася на підставі порівняння результатів розрахунку з даними розрахункового бенчмарка, розповсюдженого в рамках роботи міжнародної організації AER (Atomic Energy Research).

У роботі було проаналізовано сучасний стан та перспективи досліджень у галузі математичного моделювання технологічних процесів в контексті сонячної енергетики. Було розглянуто фізичні та математичні моделі сонячних панелей, а також розглянуто теоретичні основи перетворення енергії у сонячних панелях, які покладено в основу принципу їх функціонування. На основі проведеного аналізу в роботі було розроблена математичну модель залежності потужності сонячної панелі від кута повороту. Розроблена модель враховує температуру навколишнього середовища, температуру, що отримала панель у процесі функціонування, вплив вітру на температуру панелі, а також вплив часу доби, дня року, кутів нахилу панелі відносно сонця, можливостей світловідбивання оточуючого середовища. Також, в даній моделі враховується вплив характеристик самої панелі, та її допоміжних елементів функціонування, на отримувану споживачем потужність. В роботі було проведено апробацію даної математичної моделі, результати якої вказують на можливість її застосування для моделювання функціонування панелі при різних характеристиках навколишнього середовища. Розроблене відповідне програмне забезпечення для генерування експериментальних даних залежності сили продукованого струму від кута нахилу панелі, позиції сонця, метеорологічних умов, світловідбиваючих властивостей поверхні, тощо. Сформовано висновки та визначено подальші перспективи щодо використання такого математичного та програмного забезпечення для вирішення наукових та практичних задач.

У статті проведено аналіз концептуальних підходів до процесів отримання, генерації нових знань з наявних даних і знань. Розглянуто та проведено дослідження шляхів когнітивних досліджень (наприклад, створення, набуття та отримання нових знань). Проаналізовано застосування основних джерел знань (наприклад, інша система знань, інша фізична система для деякої системи знань, сама система знань), яка або має, або створює елементарні знання та інші структури знань. Описана KDD (Knowledge Discovery in Databases) – сфера забезпечення автоматизованих рішень щодо аналізу даних та процесів генерації знань. Було визначено, що знання формуються лише всередині якоїсь системи знань (наприклад, інтелект користувача, інтелектуальна система знань). Описано основні поняття систем знань та їх поєднання за допомогою відповідної комп’ютерної моделі. Ключові слова: знання, система знань, подання знань, моделювання систем знань, управління знаннями.

Проведено числове дослідження процесів фазового переходу «тверде тіло – рідина» в тепловому акумуляторі сонячної термодинамічної установки. В основі математичної моделі та числового алгоритму покладено метод “Mushy Layer”, який відображає фізичну суть явища. Комп’ютерне моделювання задачі Стефана дозволило виявити особливості процесу фазового переходу, визначити розподіл температур в рідкій та твердий фазі, товщину твердої та рідкої фаз теплоакумулюючого матеріалу, швидкість руху границі розподілу фаз.

Тотальне ендопротезування колінного суглоба — це поширена ортопедична операція, що спрямована на поліпшення якості життя людини з термінальною стадією артрозу шляхом зменшення болю та поліпшення функції. Відновлення повноцінної функціональності колінного суглоба після операції ендопротезування, особливо в пацієнтів працездатного віку, було і залишається чи не головним ­завданням реабілітації. Мета роботи: на основі біомеханічних підходів розробити комплекс реабілітаційних вправ для відновлення функціональності колінного суглоба після його ендопротезування та надати оцінку ефективності запропонованого комплексу. Розглянуті основні напрямки передопераційної фізіотерапії, а також реабілітація на різних етапах від першого тижня після операції до року. На основі отриманих раніше даних обстеження хворих з гонартрозом і біомеханічного моделювання були обґрунтовані спеціальні фізичні вправи на різних етапах реабілітації, спрямовані на відновлення сили м’язів, що страждають у процесі перебігу дегенеративного остеоартрозу колінного суглоба. Запропонований комплекс реабілітації включає низку фізичних вправ щодо відновлення сили та еластичності м’язів і сухожилків стоп, литок, стегна. Комплекс починається з виконання простих дій щодо розробки м’язів у ліжку або сидячи і закінчується силовими вправами з використанням еластичних стрічок, вправами на присідання, ходіння на пальцях. Запропоновані реабілітаційні заходи помітно поліпшують стан пацієнтів після операції ендопротезування колінного суглоба завдяки відновленню функціональності протезованої кінцівки для виконання повсякденних вправ.

Розглянуто питання математичного моделювання в процесі визначення коефіцієнта (кратності) ослаблення потужності еквівалентної дози гамма-випромінювання (ПЕД) матеріалом оболонки циліндричних контейнерів об’ємом 200 літрів типів ЗП 551.040.00.00, А 2201.00.000 (клас безпеки 3Н) та КРО-200 (клас безпеки 4Н), призначених для тимчасового зберігання сольового плаву на АЕС України. За допомогою розробленої математичної моделі, що враховує основні фізичні процеси розсіяння гамма-квантів та фізичні характеристики матеріалів, отримано коефіцієнти ослаблення ПЕД оболонкою для бочок-контейнерів, які використовуються на Хмельницькій АЕС. Виконано аналіз радіаційно-захисних властивостей оболонок розглянутих контейнерів.

Охарактеризовано міграційні процеси забруднювальних речовин в аграрних ландшафтах вугледобувних регіонів, кількісну оцінку ступеня забруднення ґрунтів і його впливу на біопродуктивність ландшафтів та якість сільськогосподарської продукції. Проаналізовано космічні знімки, здійснено моніторинг процесів водної ерозії, фізичне моделювання вітрової ерозії відвальної породи, математичне моделювання, застосовано емісійний спектральний та інші методи хімічного аналізу ґрунтів та рослинної продукції. Внаслідок проведення дослідження отримано кількісні показники винесення відвальної породи внаслідок водної та вітрової ерозії, встановлено закономірності відкладення частинок відвальної породи залежно від відстані до відвалу. Доведено, що породні відвали вугільних шахт є джерелами надходження в агроландшафти надмірної кількості забруднювальних речовин, що спричиняють несприятливу екологічну ситуацію внаслідок забруднення ґрунтів і рослинної продукції важкими металами. Показано, що для отримання просторового розподілу ступеня забруднення ґрунтів потрібно використовувати геосистемний підхід. Розглянуто теоретичні та практичні підходи до застосування геосистемного аналізу до процесів міграції і розсіювання забруднювальних речовин у ландшафті. Зроблено аналіз парагенетичних геосистем териконових ландшафтів Донбасу. Запропоновано показники для оцінення умов розсіювання речовин, що надходять з відвалів. Доведено, що геосистемний підхід із використанням цих показників дає змогу виявити найбільш небезпечні щодо забруднення ділянки ландшафту.

Зміни, які відбуваються у сфері вищої освіти Китайської Народної Республіки (КНР), спрямовані на підвищення якості професійної освіти студентів у коледжах та університетах. Метою статті є здійснення аналізу сучасного стану розвитку професіоналізму майбутніх учителів фізичної культури в коледжах КНР. Методами дослідження є аналіз педагогічної зарубіжної та вітчизняної літератури, систематизація та узагальнення досліджень з проблеми розвитку професіоналізму майбутніх учителів фізичної культури в коледжах КНР та метод моделювання. У статті проаналізовано сучасний стан підготовки майбутніх учителів у коледжах КНР, порушено проблему щодо необхідності модернізації вищої освіти, що спрямована на удосконалення якості викладання, оновлення освітніх програм тощо. Обґрунтовано роль та значення розвитку професіоналізму майбутніх учителів фізичної культури. Схарактеризовано спрямування інтегрованих курсів, які викладаються для майбутніх учителів фізичної культури у коледжах КНР. Визначено основні напрями, на які має бути направлена змінена концепція підготовки майбутніх педагогів, зокрема вчителів фізичної культури. Розкрито складові професіоналізму вчителя фізичної культури, професійні здібності, які мають бути сформовані у здобувачів у процесі підготовки до здійснення професійної діяльності. Окреслено перспективи подальших наукових розвідок.