Социокультурные условия образования молодого специалиста: вчера, сегодня, завтра: Материалы студ. науч.-практ. конференции, г. Каменск-Шахтинский, 30 марта, 2006 г. / Каменский ин-т. (филиал). – Юж.-Рос. гос. техн. ун-т (НПИ). – Новочеркасск: ЮРГТУ (НПИ), 2006. – С. 223-224
Ю. Березин, студент, специальность «Автомобили и автомобильное хозяйство», 1 курс
С.А. Назаров, старший преподаватель
Т.С. Каменева, ассистент
Моделирование представляет собой один из основных методов познания, является формой отражения действительности и заключается в выяснении или воспроизведении тех или иных свойств реальных объектов, предметов и явлений с помощью других объектов, процессов, явлений, либо с помощью абстрактного описания в виде изображения, плана, карты, совокупности уравнений, алгоритмов и программ [3].
Современные информационные технологии позволяют моделировать различные процессы в природе и техники.
Исторически случилось так, что первые работы по компьютерному моделированию были связаны с физикой, где с помощью моделирования решался целый ряд задач гидравлики, фильтрации, теплопереноса и теплообмена, механики твердого тела и т. д. Моделирование в основном представляло собой решение сложных нелинейных задач математической физики с помощью итерационных схем и по существу было оно, конечно, моделированием математическим. Успехи математического моделирования в физике способствовали распространению его на задачи химии, электроэнергетики, биологии и некоторых других дисциплин, причем схемы моделирования не слишком отличались друг от друга. Сложность решаемых с помощью моделирования задач всегда ограничивалась лишь мощностью имеющихся ЭВМ [1].
Однако, с развитием компьютерной графики, особенно трехмерной, появилась возможность визуализации физических явлений и процессов, что очень важно, в том числе и для образования.
Не секрет, что лабораторная база многих учебных заведений оставляет сегодня желать лучшего, поэтому преподаватель практически не имеет возможности продемонстрировать физическое явление или процесс, что, естественно, отражается на восприятии и понимании явлений обучающимися.
На помощь преподавателям и студентам приходит компьютер. Сегодня существует различные средства компьютерной графики анимации: такие как 3D-Max, Macromedia Flash и др.
Наибольшей популярностью из-за своих широких возможностей и простоты пользуется среда Macromedia Flash. Macromedia Flash – векторный редактор для создания двумерных сцен, отличающийся крайне низкими требованиями к компьютеру. Именно он выбран нами для моделирования физических явлений
Технология Flash основана на использовании векторной графики в формате Shockwave Flash (SWF). Хотя это далеко не первый векторный формат, создателям SWF удалось найти наиболее удачное сочетание между изобразительными возможностями графики, инструментальными средствами для работы с ней, и механизмом включения результата в Web-страницы. Дополнительным преимуществом SWF является его переносимость, то есть этот формат может использоваться на любой аппаратно-программной платформе (в частности, на компьютерах Macintosh, работающих под управлением операционной системы MacOS, и на компьютерах IBM с ОС Windows). И еще одна особенность SWF: созданные на его основе изображения не только могут быть анимированы, но также дополнены интерактивными элементами и звуковым сопровождением [2].
Нами выполнены демонстрации следующих физических демонстраций:
- явление диффузии;
- явление дифракции;
- закон преломления света;
- закон сохранения импульса на примере столкновения шаров;
- явление интерференции волн на воде;
- принцип работы лазера;
- движение тела по наклонной плоскости;
- преломление света в собирающей линзе;
- броуновское движение;
- ультразвуковой ветер.
Использование таких демонстраций на лекциях по физике, несомненно, должно помочь преподавателю в объяснении нового материала, а студентам в его понимании.
Литература.
1. Бахвалов Л. Компьютерное моделирование: долгий путь к сияющим вершинам? // Компьютерра, № 10, 1997.
2. Белунцов В. Macromedia Flash 5:Анимация в Интернете. - М.: "ДЕСС КОМ",2001.
3. Бирюков Б. В., Гастеев Ю. А., Геллер Е. С. Моделирование. - М.: БСЭ, 1974 г.