ДЕЯКІ АСПЕКТИ ВИКЛАДАННЯ ДИСЦИПЛІН ПРОФЕСІЙНОГО ЦИКЛУ ДЛЯ СТУДЕНТІВ ПРИКЛАДНОЇ МАТЕМАТИКИ З ВИКОРИСТАННЯМ ІМІТАЦІЙНОГО МОДЕЛЮВАННЯ

Анотація

У статті досліджено аспекти застосування засобів імітаційного моделювання у процесі викладання дисциплін професійного циклу для студентів спеціальності «Прикладна математика». Особливу увагу приділено демонстрації повного циклу розв’язання фахових задач – від постановки та деталізації до побудови моделі й застосування специфічних методів і відповідних програмних пакетів. Такий підхід сприяє формуванню цілісного розуміння принципів моделювання та їх практичного застосування у майбутній професійній діяльності. Також, слід зазначити його ключову роль і в науково-дослідницькій діяльності студентів, сприяючи розвитку аналітичного мислення та практичних навичок побудови, верифікації та застосування імітаційних моделей складних систем. Воно формує основу для проведення фундаментальних та прикладних досліджень, дозволяючи студентам розробляти власні моделі та методики аналізу, що є важливим для вирішення сучасних технічних та управлінських завдань.Імітаційне моделювання, у контексті підготовки фахівців з прикладної математики, виступає одним із ключових інструментів, що забезпечує не лише глибоке розуміння теоретичних основ, але й розвиток практичних навичок аналізу складних систем. Його застосування в навчальному процесі сприяє активізації аналітичного мислення студентів та формуванню важливих професійних компетентностей, необхідних для успішної діяльності в галузі комп’ютерного моделювання та суміжних сферах.У статті наведено приклади інтеграції імітаційного моделювання в різні фахові дисципліни для студентів прикладної математики, що дозволяє наочно продемонструвати можливості всебічного аналізу складних стохастичних і детермінованих процесів з урахуванням багатофакторних взаємодій. Показано, як використання методів моделювання сприяє дослідженню нелінійної динаміки систем, застосуванню багатокритеріальної оптимізації та розробці алгоритмів прогнозування реальних процесів безпосередньо в навчальному середовищі. Особливу увагу приділено впровадженню агентно-орієнтованого, дискретно-подієвого та гібридного моделювання, що спрямовано на формування ключових компетентностей у математичному аналізі, алгоритмічному проектуванні та цифровому прогнозуванні. У статті розглянуто інтеграція в навчальний процес таких інструментів моделювання, як метод скінченних елементів, стохастичне моделювання, фрактальна геометрія та моделі на основі диференціальних рівнянь, що є ключовими для розв’язання складних технічних задач. Проілюстровано можливості використання сучасних інструментів симуляційного аналізу, зокрема Aimsun, Ansys, AnyLogic, GPSS, NetLogo та Simulink, для структурного та поведінкового моделювання в межах освітньої програми з прикладної математики. Зазначено, що таке комплексне застосування методів та інструментів імітаційного моделювання суттєво впливає на формування у студентів глибоких компетентностей в алгоритмічному мисленні, чисельному моделюванні та інженерних обчисленнях, готуючи їх до успішної професійної діяльності. Запропоновано оновлення освітніх компонент через розширення практичного застосування симуляційного аналізу, посилення аналітичного компонента та впровадження міждисциплінарного підходу.