Цілі дослідження: визначення перспективного засобу навчання імітаційного моделювання майбутніх бакалаврів електромеханіки. Завдання дослідження: обґрунтувати доцільність використання системи моделювання Xcos on Web як засобу формування у майбутніх бакалаврів електромеханіки компетентностей з моделювання технічних об'єктів. Об'єкт дослідження: використання систем імітаційного моделювання у навчанні бакалаврів електромеханіки. Предмет дослідження: використання Xcos on Web у навчанні моделювання технічних об'єктів бакалаврів електромеханіки. Використані методи дослідження: аналіз досвіду використання існуючих програмних продуктів. Результати дослідження. Система імітаційного моделювання Xcos on Web є перспективним засобом навчання бакалаврів електромеханіки моделювання технічних об'єктів у хмаро орієнтованому середовищі. Основні висновки і рекомендації: 1. Використання систем імітаційного моделювання, таких як Scilab Xcos, є необхідною складовою професійної підготовки бакалаврів електромеханіки. 2. Хмаро орієнтоване середовище навчання на основі комплексного використання мобільних Інтернет-пристроїв майбутніми електромеханіками сприяє формуванню їх професійних компетентностей. 3. Реалізація у Xcos on Web повної функціональності Scilab Xcos створює умови для переходу у навчанні бакалаврів електромеханіки моделювання технічних об'єктів до використання мобільних Інтернетпристроїв. Ключові слова: система імітаційного моделювання Scilab Xcos, пакет Scilab, засіб Xcos on Web, мобільні Інтернет-пристрої, навчання бакалаврів електромеханіки моделювання технічних об'єктів.
Yevhenii O. Modlo Одним із традиційних для навчання моделювання засобів ІКТ є системи комп'ютерної математики. Так, у [2] автори вказують на доцільність застосування їх разом із системами підтримки навчання бакалаврів електромеханіки моделювання технічних об'єктів, такими як система Moodle, доповнена розробленим фільтром SageCell [3]. Вказаний фільтр здатен реалізовувати чисельне розв'язування систем диференціальних рівнянь, що описують математичні моделі, безпосередньо у системі підтримки навчання.
Однак використання тільки систем комп'ютерної математики (навіть таких потужних, як SageMath [4]) для навчання моделювання технічних об'єктів бакалаврів електромеханіки є недостатнім, оскільки при синтезі та обчисленні моделей систем керування, елементів електроприводу та ін. використовуються насамперед засоби візуального моделювання, що надають можливість будувати динамічні моделі (дискретні, неперервні та моделі систем із розривами). Це визначає необхідність та доцільність об'єднання традиційних систем комп'ютерної математики зі спеціалізованими бібліотеками для моделювання технічних об'єктів у оболонки для візуального конструювання моделей. При цьому вибір середовища для моделювання повинен ураховувати специфіку майбутньої професійної діяльності, якою для бакалаврів електромеханіки є синтез відповідних технічних об'єктів -електромеханічних систем.
Опанування моделювання технічних об'єктів забезпечує теоретичне та практичне наповнення фундаментальної, загально та спеціалізовано-професійної підготовки бакалавра електромеханіки. У зв'язку з цим бажано, щоб середовище для їх моделювання надавало користувачеві доступ не лише до традиційних бібліотек моделювання неперервних та дискретних динамічних систем, а й до бібліотек для електричних машин та силових перетворювачів. Крім того, для досягнення цілі мобільності навчання середовище моделювання повинно мати високий рівень кросплатформенності (зокрема, доступ через Web-інтерфейс) та бути вільно поширюваним.
З метою обґрунтованого вибору середовища моделювання технічних об'єктів для бакалаврів електромеханіки було проведено експертне оцінювання найбільш поширених систем візуального моделювання, результати якого подано у таблиці 1.
На поточний момент найбільшу експертну оцінку має середовище Scilab, переваги використання якого у 2011 році визнало Міністерство національної освіти, вищої освіти і науки Франції, надавши Scilab знак визнання його педагогічної значущості для навчання математики «Reconnu d'Intérêt Pédagogique» [5].
Xcos є доповненням до Scilab, що надає можливості синтезу математичних моделей в галузі механіки, гідравліки, електроніки та електромеханіки. Дане середовище візуального моделювання призначене для розв'язання задач динамічного моделювання систем, процесів, пристроїв, а також тестування та аналізу цих систем. При цьому об'єкт, що моделюється (система, пристрій, процес), подається графічно блок-схемою, що включає блоки елементів системи і зв'язки між ними (рис. 1).
Найбільш вагомими критеріями, що зумовили вибір Scilab як засобу навчання моделювання технічних об'єктів бакалаврів електромеханіки, є наявність бібліотек для моделювання неперервних систем (5 балів), наявність бібліотек для моделювання дискретних систем (5 балів) та наявність Web-інтерфейсу (3 бали). Останнє надає можливість його використання на мобільних Інтернетпристроях [1].
Сервіс <?xml version="1.0" encoding="UTF-8"?> <XcosDiagram background="-1" title="MavXcos"> <mxGraphModel as="model"> <root> <mxCell id="0"/> <mxCell id="1" parent="0"/> <BasicBlock blockType="c" id="2" interfaceFunctionName="STEP_FUNCTION" parent="1" simulationFunctionName="csuper" simulationFunctionType="DEFAULT" style="STEP_FUNCTION"> ... </root> </mxGraphModel> <mxCell id="1" parent="0" as="defaultParent"/> </XcosDiagram> Висновки:
1. Використання систем імітаційного моделювання, таких як Scilab Xcos, є необхідною складовою професійної підготовки бакалаврів електромеханіки.