Архив статей журнала
Цель исследования - разработать методические рекомендации по формированию технического мышления обучающихся посредством реализации дополнительных общеразвивающих программ по 3D-моделированию на базе цифровой лаборатории вуза. В общеобразовательной области «Технология (труд)» введены инвариативные модули (3D-моделирование и прототипирование, робототехника), направленные на формирование технического мышления, профориентацию на инженерные и технические специальности. Недостаточное материально-техническое оснащение школ и зачастую низкий уровень компетенции учителей по указанным модулям обуславливают востребованность 3D-технологий в дополнительном образовании. В рамках опытно-экспериментального исследования проводилась проверка эффективности формирования компонентов технического мышления посредством реализации дополнительных общеразвивающих программ в цифровой лаборатории вуза: «Моделирование в Компас 3D» и «Моделирование в Blender 3D». Уточнено понятие и выявлены компоненты технического мышления, проанализированы возможности формирования технического мышления школьников в рамках урочной и внеурочной деятельности по технологии. Представлен опыт и результаты формирования технического мышления обучающихся в рамках реализации программ по 3D моделированию в цифровой лаборатории вуза. Разработаны методические рекомендации по формированию технического мышления при реализации дополнительных общеразвивающих программ по 3D моделированию в рамках внеурочной деятельности по предмету «Технология (труд)». Таким образом, реализация дополнительных общеобразовательных программ по 3D моделированию в рамках внеурочной деятельности по предмету технология (труд) может выступать как средство (элемент) формирования технического мышления обучающихся в условиях необходимости реализации новых инвариативных модулей по предмету «Технология (труд)».
В статье представлены опыт и результаты научно-методической работы по формированию социально безопасного поведения младших школьников, в том числе с использованием мультимедийных презентаций. Целью исследования стала оценка продуктивности включения мультимедийных презентаций в процесс формирования социально безопасного поведения младших школьников. Исследование проводилось по специально подобранным методикам ряда авторов для оценки когнитивного, эмоционально-ценностного и деятельностного критериев по таким параметрам, как поведение в толпе, в отношении опасных социальных сетей, транспорта, в ситуации «если потерялся» и при встрече с незнакомцем. При проведении занятий в серию мультимедийных презентаций были включены интерактивные сценарии, такие как тесты, кроссворды, поиск слов по буквам, ребусы, а также видеофрагменты. Они способствовали осознанию респондентами возможных рисков и негативных последствий, неверных с точки зрения безопасности действий. Установлено, что после проведения формирующего эксперимента, включающего классные часы и уроки «Окружающий мир», актуальный уровень сформированности социально безопасного поведения школьников значительно повысился. Опыт организации комбинированных занятий с включением специальных заданий с презентациями, применением интерактивных сценариев оказался результативным, так как помог школьникам визуализировать и осознавать опасности, учил справляться с конфликтными ситуациями, развивал навыки эмоционального контроля и адекватного реагирования.
Цель работы заключалась в создании дистанционного курса по дисциплине «Фармацевтическая экология» и оценке эффективности его использования при изучении студентами данной дисциплины в гибридном формате с применением дистанционных технологий. Жизненный цикл лекарственных средств включает в себя промышленный выпуск препарата, при котором неизбежно возникают экологические риски. Воздействие на окружающую среду может быть весьма существенным, и необходимо стремиться минимизировать его. В связи с этим актуально изучение дисциплины «Фармацевтическая экология», которая была введена в обучение провизоров в Институте фармации Казанского государственного медицинского университета в соответствии с учебным планом по специальности 33.05.01 Фармация в 2022-2023 учебном году. Системный анализ профессиональных компетенций, получаемых при освоении дисциплины, позволил создать дистанционный курс по данному предмету с блоком контроля знаний. Оценку эффективности использования дистанционного курса в учебном процессе производили методом анкетного опроса. Анкетированию были подвергнуты студенты четвертого курса Института фармации. Анкета состояла из двух блоков вопросов. Первый блок вопросов касался организации проведения занятий по фармацевтической экологии и отражал отношение обучающихся к изучению данной дисциплины. Второй блок вопросов касался оценки содержания и эффективности использования дистанционного курса. Все опрошенные студенты в целом очень положительно оценивают содержание дистанционного курса, отмечают его удобство и существенную помощь в подготовке к занятиям и экзамену. Регулярное анкетирование обучающихся с последующим анализом их ответов позволяет выявить те аспекты, которые требуют пересмотра, и улучшить контент образовательного ресурса.
Целью исследования стало рассмотрение элементов элективного курса «Информационно-правовые системы». В качестве методов, используемых авторами, можно выделить анализ научной и методической литературы по теме исследования и констатирующий эксперимент, включающий анкетирование и беседу, уточняющую его результаты. Площадками для проведения эксперимента выступили средняя школа № 35 г. Смоленска и Смоленский физико-математический лицей, в которых респондентами стали обучающиеся десятых классов. В исследовании была проведена оценка образовательного запроса обучающихся: оценена актуальность предлагаемого элективного курса по изучению справочных правовых систем и осуществлена попытка выбора базовой для рассмотрения материала информационной системы. В результате проведенного эксперимента была выявлена заинтересованность обучающихся в освоении навыков практического применения справочных правовых систем, при этом с самими программными продуктами респонденты знакомы слабо и не имеют ярко выраженных предпочтений. На основе полученных результатов авторами были описаны некоторые элементы элективного курса «Информационно-правовые системы», а именно: выделены цели, описан один из вариантов структуры представляемого материала и перечислены методические рекомендации по внедрению исследуемого элективного курса в образовательный процесс.
В статье рассматривается технология эдьютейнмент, которая подразумевает слияние образовательного контента с развлекательными элементами, направленное на активное вовлечение обучающихся в учебный процесс. Цель исследования - изучить особенности и преимущества применения технологии эдьютейнмент в преподавании профессионально-ориентированного иностранного языка в техническом вузе и оценить эффективность результатов обучения, полученных в ходе работы с данной технологией. Материалом исследования послужил практический опыт интеграции игровых и развлекательных элементов в преподавание дисциплины «Иностранный язык. Профессионально-ориентированный курс» для студентов технических направлений в Санкт-Петербургском политехническом университете Петра Великого. В статье представлены методические разработки для изучения одной из тем учебной программы, указаны выявленные преимущества применения технологии. Для проверки эффективности данной технологии было проведено экспериментальное обучение, по окончании которого были сопоставлены итоги промежуточной аттестации контрольных и экспериментальных групп. В результате, благодаря таким достоинствам технологии эдьютейнмент, как повышение мотивации, активная вовлеченность в речевое взаимодействие на иностранном языке, развитие творческого мышления и др., студенты технических направлений в экспериментальных группах демонстрируют более высокий уровень формирования иноязычной коммуникативной компетенции. В работе также приводятся данные анкетирования студентов, раскрывающие их отношение к внедрению элементов игры на занятиях по иностранному языку. Особо отмечается, что в данных условиях создается атмосфера непринужденного общения, позволяющая снять психологические барьеры и трудности. Проведенное исследование позволяет сделать вывод, что технология эдьютейнмент имеет большой потенциал при организации процесса обучения иностранному языку в техническом вузе.
Настоящая статья направлена на представление эмпирических результатов формирования универсальных компетенций обучающихся в условиях аспирантуры медицинского университета. Материалы статьи отражают результаты этапов педагогического эксперимента, в частности констатирующего и контрольного, что определено необходимостью фиксации роста показателей (уровней) сформированности универсальных компетенций среди аспирантов. Работа по формированию рассматриваемых компетенций осуществлялась в период 2023-2024 гг. на базе Сеченовского университета среди аспирантов трех групп (контрольной, экспериментальной, экспериментальной 2), обучающихся в разные годы (с 2022 по 2024 гг.) на первом курсе высшей медицинской школы. На основании анализа и интерпретации результатов путем количественной и статистической их обработки была определена необходимость проведения целенаправленной работы по обеспечению совершенствования отраженного уровня сформированности универсальных компетенций среди аспирантов экспериментальных групп. Оценка итоговых результатов показала значительные качественные изменения в результатах экспериментальных групп, в то время как результаты контрольной группы изменились в незначительной степени. Достоверность данных была подтверждена статистическими расчетами, что дает автору основание говорить об установлении положительного результата формирования универсальных компетенций в рамках проведенного исследования.
Использование технологий искусственного интеллекта в производственных системах приводит к значительным изменениям в управлении и принятии решений, повышая эффективность операций и снижая затраты. Внедрение этих технологий способствует цифровой трансформации производства, улучшает взаимодействие сотрудников и способствует повышению качества выпускаемой продукции. Цель работы - изучение возможностей применения технологий искусственного интеллекта для оптимизации процессов управления в производственных системах. Методология исследования основана на анализе и систематизации научной литературы, нормативно-технической документации и практических кейсов. В ходе исследования был проведен анализ 54 публикаций, из которых отобраны 23, охватывающих основные направления развития искусственного интеллекта, его интеграцию в производственные системы. Рассмотрены публикации из научных баз данных Elibrary. ru и КиберЛенинка за последние 5 лет. В ходе исследования установлено, что технологии искусственного интеллекта, такие как машинное обучение, нейронные сети, алгоритмы нечеткой логики, цифровые двойники и прогнозная аналитика, позволяют решать широкий спектр задач в производстве. Проанализированы примеры использования искусственного интеллекта в системах планирования, автоматизации процессов, логистики, управления ресурсами и контроля качества. Выявлены ключевые преимущества внедрения интеллектуальных систем, включая повышение точности прогнозирования, оптимизацию логистических маршрутов, сокращение простоев оборудования и снижение операционных затрат. Исследование подтверждает универсальность технологий искусственного интеллекта и их значимость для повышения конкурентоспособности предприятий. Развитие отраслевых стандартов внедрения искусственного интеллекта, основанных на классификации по ГОСТ Р 59277-2020, является важным направлением для дальнейшей модернизации промышленности.
Цель исследовательской работы - автоматизация расчета практической работы студентов, обучающихся в Уфимском государственном нефтяном техническом университете по направлению «Техносферная безопасность», а именно масштаба и последствий радиоактивного заражения. Для достижения поставленной цели проведен сравнительный анализ методик оценки промышленной безопасности радиационно опасных объектов, рассмотрена предметная область (оценка радиоактивного заражения территории), составлены алгоритмы для оценки радиационной обстановки по нормативной документации, проведен анализ существующих решений. Выбраны средства проектирования и инструменты разработки геоинформационной системы, позволяющей оценивать масштаб и последствия аварии на опасном производственном объекте. Приведено функциональное моделирование программного средства, включающее контекстную диаграмму верхнего уровня, а также ее декомпозицию. В результате разработано программное средство, реализующее оценку радиационной обстановки. Разработанный программный комплекс позволяет существенно уменьшить время, необходимое для расчета и графического отображения масштаба, последствий инцидента или аварии, сопровождающихся радиационным заражением местности, прилежащей к опасному объекту. Разработанная геоинформационная система может использоваться для определения размеров зон заражения радиоактивными элементами, последствий облучения персонала и территории, прилежащей к рассматриваемому объекту. Программное средство может быть применено как при составлении плана ликвидации аварии на радиационно опасном объекте, так и в процессе обучения студентов вузов (направление - «Техносферная безопасность»).
Цель исследования - разработать комплексный, нейросетевой и гидродинамического моделирования двухфазной фильтрации в призабойной зоне метод оптимизации геолого-технологических мероприятий на нефтяных скважинах, проводимых для интенсификации добычи нефти. В качестве элементов прокси-модели для формирования обучающей и тестовой выборки использовалась база данных технологических режимов скважин и эффективности обработок призабойной зоны скважин. Библиотеки оптимизаторов Python и алгоритмы глубокого обучения Pytorch применялись для выбора конкретного вида и параметров процесса. Для конкретного месторождения проведен анализ различных вариантов и эффективности воздействия на нефтяной пласт. Для определенной группы скважин анализ показал эффективность прогрева призабойной зоны скважины. На модели двухфазной фильтрации выполнено гидродинамическое моделирование. Результаты расчетов использовались для детализации процессов в пласте и как дополнение к промысловым данным для повышения качества обучающих и тестовых выборок. Показано, что прокси-моделирование, представляющее собой комбинацию алгоритмов машинного обучения и упрощенного гидродинамического моделирования, позволяет прогнозировать эффективность и оптимизировать процесс планирования программ геолого-технологических мероприятий на нефтяной скважине, повысить рентабельность добычи нефти. Разработанная модель на основе алгоритмов глубокого машинного обучения и гидродинамического моделирования открывает широкие возможности для анализа других видов обработки призабойной зоны, физико-химического воздействия на нефтяной пласт.
Статья посвящена изучению влияния электромагнитного поля индуктора на образцы металла, расплавляемые в нем во взвешенном состоянии. В работе описан метод определения численных значений коэффициента неоднородности электромагнитного поля в зависимости от положения расплава в индукторе при плавании во взвешенном состоянии. Приведено описание параметров численной модели напряженности электромагнитного поля конического индуктора. В работе представлены полученные результаты численных экспериментов и установленные по ним зависимости коэффициента неоднородности электромагнитного поля. Анализ показал, что распределение электромагнитного поля в индукторе в существенной мере зависит от геометрических параметров образца и его положения. В ходе экспериментов с численной моделью было установлено, что при увеличении радиуса образца область устойчивой левитации расплава смещается вниз к основанию индуктора, что связано с перераспределением напряженности магнитного поля. Полученные зависимости позволяют более точно прогнозировать условия устойчивой левитации металла. Разработанная численная модель, основанная на методе конечных элементов, может быть использована для проектирования систем контроля и управления процессом плавки во взвешенном состоянии. Результаты исследования могут найти применение в технологиях получения высокочистых металлов.
Цель работы заключается в сравнительном анализе производительности алгоритмов Document Object Model, Simple API for XML и Streaming API for XML при выполнении задач чтения, записи и частичного чтения XML-файлов различного объема. Для проведения экспериментов была разработана модульная программа на языке Java, где каждый алгоритм реализован в отдельном модуле. В качестве данных использовались синтетически сгенерированные XML-файлы с типовой структурой, имитирующей транзакции. Эксперименты проводились с замером ключевых метрик, таких как время выполнения и потребление памяти. В ходе исследования были выявлены сильные и слабые стороны каждого алгоритма. Simple API for XML продемонстрировал наилучшую производительность и минимальное потребление памяти, что делает его подходящим для обработки больших объемов данных. Streaming API for XML обеспечил баланс между производительностью и удобством реализации, предоставляя более простой доступ к данным. Document Object Model, несмотря на удобный интерфейс, оказался слишком ресурсоемким и может быть использован только для небольших объемов данных. Результаты работы подчеркивают важность выбора алгоритма обработки XML в зависимости от специфики задач. Simple API for XML и Streaming API for XML являются предпочтительными для высоконагруженных систем, требующих минимизации затрат на ресурсы. Дальнейшие исследования могут быть направлены на изучение альтернативных форматов данных и их интеграции с современными архитектурными подходами.
Цель исследования заключается в разработке нового архитектурного решения, обеспечивающего внедрение моделей потокового машинного обучения на основе методов и алгоритмов потоковой обработки многомодальных данных и машинного обучения в потоковой интеллектуальной образовательной системе для повышения персонализации образовательного процесса и автоматической адаптации учебных материалов под уровень знаний обучающихся в реальном времени. В работе описаны процессы передачи и обработки данных из различных многомодальных источников в модель потокового машинного обучения. Для нормализации данных применяется адаптивный метод скользящих окон, позволяющий корректно обрабатывать непрерывный поток информации с учетом временной синхронизации. Особое внимание в исследовании уделено вопросу контроля использования оперативной памяти для обеспечения стабильного функционирования системы в условиях ограниченности вычислительных ресурсов в образовательных организациях. Экспериментальные результаты, визуализированные на графиках и в таблице, демонстрируют эффективность интеграции нескольких алгоритмов потокового машинного обучения, таких как адаптивный случайный лес, инкрементальный алгоритм дерева решений для задач классификации и регрессии, в единую модель. Предложенная архитектура, которая сопровождается схемой, характеризуется высокой масштабируемостью, легкостью интеграции с существующими образовательными платформами и адаптивностью к изменяющимся условиям использования, что открывает перспективы дальнейших исследований и практического применения в образовательных технологиях.