Програмні засоби супроводження курсу вищої математики у технічному університеті

Дмитро Войціх; Данило Гринь; Марія Гринюк; Олексій Вікторович Богданов; Юрій Павлович Буценко; Олена Іванівна Баліна; Ірина Сергіївна Безклубенко

doi:10.20535/2523-4455.mea.359022

Т. 31 · № 1 · 2026 кві 27, 2026 Оглядові статті

Програмні засоби супроводження курсу вищої математики у технічному університеті

ДВ

Дмитро Войціх Національний технічний університет України «Київський політехнічний інститут імені Ігоря Сікорського» Україна

ДГ

Данило Гринь Національний технічний університет України «Київський політехнічний інститут імені Ігоря Сікорського» Україна

МГ

Марія Гринюк Національний технічний університет України «Київський політехнічний інститут імені Ігоря Сікорського» Україна

ОБ

канд. техн. наук, доц. Олексій Вікторович Богданов Відповідальний Національний технічний університет України «Київський політехнічний інститут імені Ігоря Сікорського» Україна

ЮБ

канд. фіз.-мат. наук, доц. Юрій Павлович Буценко Національний технічний університет України «Київський політехнічний інститут імені Ігоря Сікорського» Україна

ОБ

канд. техн. наук, доц. Олена Іванівна Баліна Київський національний університет будівництва і архітектури Україна

ІБ

канд. техн. наук, доц. Ірина Сергіївна Безклубенко Київський національний університет будівництва і архітектури Україна

Сторінки359022.1-359022.10 Опублікованокві 27, 2026 ЛіцензіяВідкритий доступ

pdf

ТОМ 31 · № 1 · 2026 Переглянути випуск

Анотація

У цій статті досліджується методологічний підхід до модернізації навчальної програми з вищої математики для студентів-інженерів, з особливим акцентом на потреби спеціальності «G5 Електроніка, електронні комунікації, приладобудування та радіотехніка». Дослідження розглядає зростаючу проблему парадигми «чорної скриньки», де студенти покладаються на автоматизовані онлайн-калькулятори та інструменти штучного інтелекту, не розуміючи основної математичної логіки чи алгоритмічних структур. Щоб протидіяти цій тенденції, автори пропонують інтеграцію GNU Octave, обчислювального середовища з відкритим кодом, як основного інструменту для подолання розриву між абстрактною теорією та професійною інженерною практикою. У статті демонструється практична реалізація GNU Octave у трьох критичних математичних областях: інтегральне числення, з акцентом на символічних та числових методах для застосувань обробки сигналів; багатовимірні функції, зосереджені на методах 3D-візуалізації (з використанням meshgrid та surf) для моделювання просторових фізичних полів та розподілів потенціалу; диференціальні рівняння, з використанням числових розв'язувачів, таких як ode45, для моделювання перехідних процесів в електронних схемах. Результати свідчать про те, що перехід від спрощених автоматизованих інструментів до обчислювального моделювання на основі сценаріїв сприяє свідомому оволодінню математичними поняттями. Такий підхід гарантує, що майбутні інженери розвинуть необхідні аналітичні та програмні компетенції, необхідні для оптимізації складних систем та професійного моделювання в галузі сучасної електроніки.

Ключові слова

#Інженерна освіта #Викладання інженерії #Електронна інженерія #GNU Octave #Чисельний аналіз #Математичне моделювання #Аналіз схем #Візуалізація #Освітні технології

Посилання

J. Miranda et al., “The core components of education 4.0 in higher education: Three case studies in engineering education,” Computers & Electrical Engineering, vol. 93, p. 107278, Jul. 2021, DOI: https://doi.org/10.1016/j.compeleceng.2021.107278 .
S. Frerich et al., Eds., Engineering Education 4.0. Cham: Springer International Publishing, 2016, ISBN: 978-3-319-46915-7.
S. I. Shankar, “Blended Learning is the future of Education,” in The Asian Conference on Education (ACE2021), 2021.
D. Harris, L. Black, P. Hernandez-Martinez, B. Pepin, and J. Williams, “Mathematics and its value for engineering students: what are the implications for teaching?,” Int. J. Math. Educ. Sci. Technol., vol. 46, no. 3, pp. 321–336, Apr. 2015, DOI: https://doi.org/10.1080/0020739X.2014.979893 .
O. V. Bogdanov, Y. P. Butsenko, O. I. Balina, and I. S. Bezklubenko, “Software Support for the Higher Mathematics Course at the Technical University,” Microsystems, Electronics and Acoustics, vol. 29, no. 2, Aug. 2024, DOI: https://doi.org/10.20535/2523-4455.mea.314217 .
O. V. Bogdanov, Y. P. Butsenko, O. I. Balina, and I. S. Bezklubenko, “Software Support for the Higher Mathematics Course at the Technical University,” Microsystems, Electronics and Acoustics, vol. 30, no. 1, Apr. 2025, DOI: https://doi.org/10.20535/2523-4455.mea.328241 .
E. Yu. Zhelezniakova and L. O. Norik, Vyshcha matematyka v GNU Octave [Higher Mathematics in GNU Octave]. Kharkiv, Ukraine: Simon Kuznets Kharkiv National University of Economics, 2024.
I. V. Aleksieieva, V. O. Haidei, A. Yu. Kinybaliuk, N. R. Konovalova, O. P. Trofymchuk, and L. B. Fedorova, Dyferentsialne ta intehralne chyslennia funktsii odniieii zminnoii: Zbirnyk zavdan do typovoii rozrakhunkovoyi roboty dlia studentiv 1 kursu tekhnichnykh fakultetiv [Differential and integral calculus of functions of one variable: A collection of tasks for typical calculation work for first-year students of technical faculties]. Kyiv, Ukraine: Politechnika, 2001.
K. M. Holubieva, S. V. Denysov, O. F. Kashpur, D. A. Kliushyn, and A. I. Ryzhenko, Chyselni metody intehruvannia [Numerical integration methods]. Kyiv, Ukraine: Lyudmila Publishing House, 2019.
I. V. Aleksieieva, V. O. Haidei, O. O. Dykhovychnyi, and L. B. Fedorova, “Nevlastyvi intehraly [Improper integrals],” in Matematyka v tekhnichnomu universyteti [Mathematics at the Technical University], vol. 3, Kyiv, Ukraine: Igor Sikorsky KPI, 2021, pp. 54–61.

Ліцензія

CCBY-SA 4.0

Creative Commons Із зазначенням авторства 4.0 Міжнародна

Ця робота має відкриту ліцензію: вільно поширюйте та адаптуйте її, посилаючись на авторів і журнал. Умови ліцензії ↗

Авторське право (c) 2026 Дмитро Войціх, Данило Гринь, Марія Гринюк, канд. техн. наук, доц. Олексій Вікторович Богданов, канд. фіз.-мат. наук, доц. Юрій Павлович Буценко, канд. техн. наук, доц. Олена Іванівна Баліна, канд. техн. наук, доц. Ірина Сергіївна Безклубенко (Автор)

Наступна у випуску Розподілена архітектура системи Wi-Fi-керування активним ортезом верхніх кінцівок

§ 06 — Пов'язані

Схожі статті в цьому журналі

Пов'язані рецензовані дослідження, опубліковані в цьому журналі.

Усі випуски

Огляд газорозрядної гармати: фізичні основи, застосування та перспективи

Vadym I. Trokhymchuk, Serhii Borysovych Tuhai

Імпульсні газорозрядні гармати є перспективними інструментами в сучасних технологіях електронно-променевої обробки. Ці пристрої працюють на основі високовольтного…

#газорозрядна гармата #високовольтний тліючий розряд (HVGD) #електронний промінь #тріодна система

с. 341617.1-341617.7

10.20535/2523-4455.mea.341617

Акустичні вимоги до приміщень для особистої та групової психотерапії

Illia Volodymyrovych Melnyk

Психологічний вплив війни в Україні створив нагальну та суттєву потребу в ефективних втручаннях у сфері психічного здоров'я, зокрема в психотерапії. Оскільки…

#акустичний комфорт #психотерапія #терапевтичні простори #звукоізоляція

с. 329151.1-329151.7

10.20535/2523-4455.mea.329151

Програмні засоби супроводження курсу вищої математики у технічному університеті

Oleksii Viktorovych Bogdanov, Yurii Pavlovych Butsenko, Olena Ivanivna Balina, Iryna Srhiivna Bezklubenko

У статті розглядаються актуальні проблеми математичної підготовки сучасних інженерів, зокрема у контексті спеціальності G5 Електроніка, електронний зв'язок…

#Освітня технологія #Гібридне навчання #Електронне навчання #Інженерна освіта

с. 328241.1-328241.7

10.20535/2523-4455.mea.328241

Статті цього автора (цих авторів), які найбільше читають

Віталій Р. Прус, канд. техн. наук, доц. Олексій Вікторович Богданов, Експериментальне дослідження частотних характеристик MEMS-мікрофонів для моніторингу залізничного шуму , Мікросистеми, Електроніка та Акустика: Том 31 № 2 (2026)

Схожі статті

Sergey M. Osinov, Viktor Fedorovich Zavorotnyi, Boris Ivanovych Lupyna, Olexandr Vasylovych Borisov, Моделювання багатофункціанального терморезистивного перетворювача, що використовує технологію теплообміну , Мікросистеми, Електроніка та Акустика: Том 24 № 2 (2019)
Віталій О. Іващук, канд. техн. наук, доц. Наталія Георгіївна Іванушкіна, Моделювання впливу температури на електричну активність серцевих клітин: ідентифікація ключових іонних струмів за допомогою аналізу чутливості , Мікросистеми, Електроніка та Акустика: Том 31 № 1 (2026)
Mikhail Removych Dombrougov, Моделювання явища інверсії градієнта профілю алюмінію при рідиннофазній епитаксії гетероструктур GaAl(P,As,Sb) , Мікросистеми, Електроніка та Акустика: Том 24 № 1 (2019)
Yaroslav Ivanovych Starovoit, Oleksandr Hryhorovych Leiko, Механічні поля циліндричного п’єзокерамічного випромінювача силової конструкції в присутності акустичного екрана , Мікросистеми, Електроніка та Акустика: Том 22 № 6 (2017)
Liubomyr Mykolaiovych Korolevych, Natalia Maksimchuk, Oleksandr Vasyliovych Borysov, Вплив методів отримання тонких плівок оксиду церію на вольт-фарадні характеристики МДН-структур , Мікросистеми, Електроніка та Акустика: Том 24 № 3 (2019)
Mikhail O. Bezuglyi, Natalia V. Bezuglaya, Andrii V. Nahornyi, Контроль оптичного просвітлення шкіри людини методом еліпсоїдальних рефлекторів , Мікросистеми, Електроніка та Акустика: Том 24 № 2 (2019)
Maksym Serhiiovych Fil, Dnys Yurevych Lebeddev, Leonid Mykolaiovych Pavlov, Підвищення стійкості цифрового телебачення до перешкод , Мікросистеми, Електроніка та Акустика: Том 24 № 5 (2019)
PhD, доц. Олена Олегівна Абакумова, д-р техн. наук, проф. Валерій Якович Жуйков, Микола О. Лук'янов, Квазістатична ідентифікація структури затінення сонячних панелей за методом векторів кардинальних чисел , Мікросистеми, Електроніка та Акустика: Том 31 № 2 (2026)
Igor Yevheniiovych Korotyeyev, Marius Klytta, Аналіз процесу в просторі двох змінних , Мікросистеми, Електроніка та Акустика: Том 23 № 2 (2018)
Ірина Брика, Наталія Юріївна Філіпова, Двостороння система попередження учасників дорожнього руху на базі мікроконтролера ESP32 , Мікросистеми, Електроніка та Акустика: Том 31 № 1 (2026)

1-10 з 65 Наступне

Ви також можете розпочати розширений пошук схожих статей для цієї статті.

[1] J. Miranda et al., “The core components of education 4.0 in higher education: Three case studies in engineering education,” Computers & Electrical Engineering, vol. 93, p. 107278, Jul. 2021, DOI: https://doi.org/10.1016/j.compeleceng.2021.107278 .

[2] S. Frerich et al., Eds., Engineering Education 4.0. Cham: Springer International Publishing, 2016, ISBN: 978-3-319-46915-7.

[3] S. I. Shankar, “Blended Learning is the future of Education,” in The Asian Conference on Education (ACE2021), 2021.

[4] D. Harris, L. Black, P. Hernandez-Martinez, B. Pepin, and J. Williams, “Mathematics and its value for engineering students: what are the implications for teaching?,” Int. J. Math. Educ. Sci. Technol., vol. 46, no. 3, pp. 321–336, Apr. 2015, DOI: https://doi.org/10.1080/0020739X.2014.979893 .

[5] O. V. Bogdanov, Y. P. Butsenko, O. I. Balina, and I. S. Bezklubenko, “Software Support for the Higher Mathematics Course at the Technical University,” Microsystems, Electronics and Acoustics, vol. 29, no. 2, Aug. 2024, DOI: https://doi.org/10.20535/2523-4455.mea.314217 .

[6] O. V. Bogdanov, Y. P. Butsenko, O. I. Balina, and I. S. Bezklubenko, “Software Support for the Higher Mathematics Course at the Technical University,” Microsystems, Electronics and Acoustics, vol. 30, no. 1, Apr. 2025, DOI: https://doi.org/10.20535/2523-4455.mea.328241 .

[7] E. Yu. Zhelezniakova and L. O. Norik, Vyshcha matematyka v GNU Octave [Higher Mathematics in GNU Octave]. Kharkiv, Ukraine: Simon Kuznets Kharkiv National University of Economics, 2024.

[8] I. V. Aleksieieva, V. O. Haidei, A. Yu. Kinybaliuk, N. R. Konovalova, O. P. Trofymchuk, and L. B. Fedorova, Dyferentsialne ta intehralne chyslennia funktsii odniieii zminnoii: Zbirnyk zavdan do typovoii rozrakhunkovoyi roboty dlia studentiv 1 kursu tekhnichnykh fakultetiv [Differential and integral calculus of functions of one variable: A collection of tasks for typical calculation work for first-year students of technical faculties]. Kyiv, Ukraine: Politechnika, 2001.

[9] K. M. Holubieva, S. V. Denysov, O. F. Kashpur, D. A. Kliushyn, and A. I. Ryzhenko, Chyselni metody intehruvannia [Numerical integration methods]. Kyiv, Ukraine: Lyudmila Publishing House, 2019.

[10] I. V. Aleksieieva, V. O. Haidei, O. O. Dykhovychnyi, and L. B. Fedorova, “Nevlastyvi intehraly [Improper integrals],” in Matematyka v tekhnichnomu universyteti [Mathematics at the Technical University], vol. 3, Kyiv, Ukraine: Igor Sikorsky KPI, 2021, pp. 54–61.