Использование математической программы Scilab в учебном процессе в БРУ и МГУ им. А.А. Кулешова
Виктор Журавлев – Белорусско-Российский университет, Могилев, Беларусь – messo@tut.by
Евгений Котяшев – Могилевский государственный университет им. А.А. Кулешова, Могилев, Беларусь
LVEE 2007
Излагается опыт использования математической программы Scilab в учебном процессе на кафедре “Физические методы контроля” Белорусско-Российского университета в дипломном проектировании и подготовке магистерской диссертации, а также на кафедре “Экспериментальная и теоретическая физика” МГУ им. А.А. Кулешова при разработке лабораторных работ и работе над кандидатской диссертацией. Дается оценка такого использования совместно с другим открытым программным обеспечением.
введение
Современное состояние рынка универсального математического программного обеспечения позволяет говорить о практически полном доминировании проприетарных программ, таких как Matlab, Maple, Mathcad, Mathematica.
современное положение в учебном процессе и учебных программах в БРУ и МГУ (каф. ФМК и ЭТФ)
В программе обучения на кафедре ФМК в виду технической направленности кафедры практически отсутствует комплексное обучение работе с математическим ПО, ограничиваясь несколькими часами лекций по Mathcad. Упор делается на преподавание навыков работы с системами автоматического проектирования (САПР). Поэтому здесь существует большой выбор того, что использовать во время обучения студентам, которые не связываются каким-либо отдельным продуктом, руководствуясь при этом больше общепринятостью и простотой его использования.
На кафедре ЭТФ читаются лекции по Mathcad и Maple, также проводятся факультативные занятия по работе с этим программами.
Нужно отметить, что на обеих кафедрах наблюдается уклон к использованию преимущественно Mathcad в большинстве случаев.
перспектива использования Scilab в учебном процессе в БРУ и МГУ
Использование Scilab, впрочем как и любого открытого ПО, носит точечный и скорее единичный характер как на обеих кафедрах, так и в университетах в целом. Можно констатировать, что открытое ПО, включая ОС Linux, используют в своей работе единицы. Однако имеется перспектива такого использования, обусловленная тем, что открытое ПО, и в частности Scilab, для требований процесса обучения не уступает, а в большинстве случаев сравнимо по функциональности с проприетарным ПО.
Однако существует необходимость в разработке программ учебных курсов, касающихся работы со Scilab, понятных студентам и преподавателям и имеющих качественный уровень, не уступающий пособиям и материалам по работе с Mathcad и Maple.
опыт использования Scilab в учебном процессе в БРУ и МГУ
На кафедре ФМК одним из авторов в дипломном проектировании (на тему “Влагомер для контроля влажности пиломатериалов”) было целиком использовано отрытое ПО. Важно отметить, что программа Scilab оправдала себя широкими возможностями по обработке математических выражений, по построению диаграмм и графиков, а также по реализации функций экспорта изображений. При работе над магистерской диссертацией Scilab оказалась способной обрабатывать широкий спектр экспериментальных данных.
На кафедре ЭТФ Scilab была использована при разработке лабораторных работ. В частности для математической обработки графических изображений профиля интенсивности в пучке лазера. Также существует задумка использовать Scilab в лабораторной работе с дозиметром “Сосна”.
При работе над кандидатской диссертацией была сделана попытка использовать Scilab вместо Mathcad. Нужно отметить, что этот опыт увенчался успехом лишь отчасти (ввиду более углубленных теоретических изысканий и сложности расчетов). Наиболее важным преимуществом Scilab оказалась возможность посмотреть (благодаря открытому исходному коду) алгоритмы реализации используемых функций. К минусам же стоит отнести некоторую нестабильность работы программы Scilab, заключающуюся в вылетах из программы при определенных условиях и сбоях (малый размер кэша и пр.). Следует отметить также, что визуальный подход Mathcad к вводу формул заметно облегчает проверку корректности сложных математических выражений.
выводы
На данный момент можно говорить только об использовании свободного ПО в университетах при личной инициативе, если руководство и/или программа обучения не запрещают и не ограничивают такое использование.
В целом пока в обоих университетах отсутствует какая-либо официальная политика использования свободных программ.
Вместе с тем практика доказала полную осуществимость использования в учебном процессе открытого ПО и в частности программы Scilab.
Также стоит отметить успехи в использовании Scilab в некоторых вузах (Донецкий национальный технический университет, Донецк, http://donntu.edu.ua) и написании хороших методических указаний на русском языке (http://www.scilab.land.ru/).
