Xcos on Web as a promising learning tool for Bachelor's of Electromechanics modeling of technical objects

Research goals: to identify the perspective learning simulation tool for Bachelors of Electromechanics. Research objectives: to prove the feasibility of using the simulation system Xcos on Web as a tool of forming of future Bachelors of Electromechanics competence in modeling of technical objects. Research object: the use of imitative simulation systems to learning the Bachelors of Electromechanics. Research subject: the use Xcos on Web in learning modeling of technical objects the Bachelors of Electromechanics. Research methods used: the analysis of existing software usage experience. Research results. The imitative simulation system Xcos on Web is a promising cloud-based learning tool for Bachelor's of Electromechanics modeling of technical objects. The main conclusions and recommendations: 1. The use of simulation systems, such as Scilab Xcos, is a necessary part of Bachelor of Electromechanics professional training. 2. Cloud-based learning environment built on the integrative usage of mobile Internet devices promotes the forming of Bachelor's of Electromechanics professional competencies. 3. Implementation the full Scilab Xcos functionality at Xcos on Web creates conditions for transition in Bachelor's of Electromechanics learning the simulation of technical objects to the use of mobile Internet devices.Comment: 10 pages, 4 figures, 1 table, in Ukrainian, submitted to Workshop on Cloud technologies in education (CTE'2017

Застосування хмаро орієнтованих електронних таблиць для моделювання штучних нейронних мереж

The article substantiates the necessity to develop methods of computer simulation of neural networks in the spreadsheet environment. The systematic review of their application to simulating artificial neural networks is performed. The authors distinguish basic approaches to solving the problem of network computer simulation training in the spreadsheet environment, joint application of spreadsheets and tools of neural network simulation, application of third-party add-ins to spreadsheets, development of macros using the embedded languages of spreadsheets; use of standard spreadsheet add-ins for non-linear optimization, creation of neural networks in the spreadsheet environment without add-ins and macros. It is shown that to acquire neural simulation competences in the spreadsheet environment, one should master the models based on the historical and genetic approach. The article considers ways of building neural network models in cloud-based spreadsheets, Google Sheets. The model is based on the problem of classifying multidimensional data provided in “The Use of Multiple Measurements in Taxonomic Problems” by R. A. Fisher. Edgar Anderson’s role in collecting and preparing the data in the 1920s–1930s is discussed as well as some peculiarities of data selection.У статті обґрунтовано необхідність розробки методів комп'ютерного моделювання нейронних мереж у середовищі електронних таблиць. Проводиться систематичний огляд їх застосування для моделювання штучних нейронних мереж. Автори виділяють основні підходи до вирішення проблеми навчання мережевого комп'ютерного моделювання в середовищі електронних таблиць: спільне застосування електронних таблиць та інструментів нейромережевого моделювання, застосування сторонніх надбудов до електронних таблиць, розробка макросів з використанням вбудованих мов електронних таблиць; використання стандартних надбудов електронних таблиць для нелінійної оптимізації, створення нейронних мереж у середовищі електронних таблиць без надбудов і макросів. Показано, що для набуття компетентностей з нейромережевого моделювання в середовищі електронних таблиць слід опанувати моделі, засновані на історико-генетичному підході. У статті розглядаються способи побудови моделей нейронної мережі в хмаро орієнтованих електронних таблиця, Google Sheets. Модель ґрунтується на проблемі класифікації багатовимірних даних, представленої Р. А. Фішером у статті "Використання множинних вимірювань у таксономічних задачах". Обговорюється роль Едгара Андерсона у зборі та підготовці даних у 1920-1930-х роках, а також деякі особливості відбору даних

Educational Technology Quarterly: на початку

The editorial that opens the 1st issue of Educational Technology Quarterly.Редакційна стаття, що відкриває 1-й номер "Educational Technology Quarterly"

VlabEmbed – новий плагін Moodle для хімічної освіти

Research goals: The necessity of developing a plugin for Moodle, which is used to support the activities of experimental chemistry are substantiated. Description of created VlabEmbed plugin and the process of installing and configuring VlabEmbed plugin in system Moodle are reviewed. Object of research: Moodle plugins for chemistry education. Subject of research: VlabEmbed – the new plugin Moodle for the chemistry education. Research methods: review and analysis of scientific publications and Moodle plugins for the chemistry education. Results of the research: VlabEmbed plugin in system Moodle are created.Цілі дослідження: обгрунтовання необхідності розробки плагіну для Moodle, яка використовується для підтримки діяльності з експериментальної хімії. Розшлянуто рпис створеного плагіну VlabEmbed та процес його установки і налаштування у системі Moodle. Об'єкт дослідження: плагіни Moodle для хімічної освіти. Предмет дослідження: VlabEmbed - новий плагін Moodle для хімічної освіти. Методи дослідження: огляд і аналіз наукових публікацій і плагінів Moodle для хімічної освіти. Результати дослідження: розроблено плагін VlabEmbed для системи Moodle

CoCalc як засіб навчання нейромережевого моделювання в спецкурсі «Основи математичної інформатики»

Обговорено роль нейромережевого моделювання у змісті навчання спецкурсу «Основи математичної інформатики» для студентів технічних університетів – майбутніх фахівців з інформаційних технологій, спрямованого на подолання розриву між теоретичною інформатикою та її прикладними застосуваннями: програмною, системною та комп’ютерною інженерією. Обґрунтовано вибір CoCalc як засобу навчання основи математичної інформатики у цілому та нейромережевого моделювання зокрема. Наведено елементи методики використання CoCalc у навчанні теми «Нейронні мережі та розпізнавання образів» спецкурсу «Основи математичної інформатики». Наведено програмний код мовою CoffeeScript, що реалізує основні компоненти штучної нейронної мережі: нейрони, синаптичні з’єднання, функції активації (тангенціальна, сигмоїдальна, ступінчаста) та їх похідні, методи обчислення вагових коефіцієнтів мережі та ін. Обговорено особливості застосування теореми Колмогорова для визначення архітектури багатошарових нейронних мереж. Подано приклади реалізації диз’юнктивного логічного елементу та апроксимації довільної функції з використанням тришарової нейронної мережі. За результатами моделювання зроблено висновок про межі застосування побудованих мереж, в яких вони зберігають адекватність. Запропоновано рамкову тематику індивідуальних навчально-дослідних проектів із побудови штучних нейронних мереж.The role of neural network modeling in the learning сontent of special course “Foundations of Mathematic Informatics” was discussed. The course was developed for the students of technical universities – future IT-specialists and directed to breaking the gap between theoretic computer science and it’s applied applications: software, system and computing engineering. CoCalc was justified as a learning tool of mathematical informatics in general and neural network modeling in particular. The elements of technique of using CoCalc at studying topic “Neural network and pattern recognition” of the special course “Foundations of Mathematic Informatics” are shown. The program code was presented in a CofeeScript language, which implements the basic components of artificial neural network: neurons, synaptic connections, functions of activations (tangential, sigmoid, stepped) and their derivatives, methods of calculating the network`s weights, etc. The features of the Kolmogorov–Arnold representation theorem application were discussed for determination the architecture of multilayer neural networks. The implementation of the disjunctive logical element and approximation of an arbitrary function using a three-layer neural network were given as an examples. According to the simulation results, a conclusion was made as for the limits of the use of constructed networks, in which they retain their adequacy. The framework topics of individual research of the artificial neural networks is proposed

Професійні компетентності майбутніх інженерів-програмістів з проектування програмного забезпечення: методика викладання

The article is devoted to one of the competence components of a mobile-oriented environment for professional and practical training of future software engineers. It is shown that the introduction of higher education standard 121 "Software Engineering" for the first (bachelor) level of higher education in Ukraine has generated a number of training quality assurance problems associated primarily with the low level of detailed competencies and program learning outcomes. By solving these problems, the detailed design of the system of professional competencies for future software engineers is developed. The article deals with the approaches to developing one of the most important special professional competences of future software engineers – the ability to participate in software design, including modeling (formal description) of its structure, behavior, and processes of functioning. Based on a historical and genetic review of the software engineering training practice of future software engineers in the USA, UK, Canada, Australia, New Zealand and Singapore, recommendations for choosing forms of training organization, selection of training content, ways of students' and teachers' activities in software engineering, modeling and designing tools; assessment of the appropriate competence formation level are formulated. The example of organizing design training in conditions close to industrial-studio training is considered. The problems of transition from architectural to detailed design and project implementation are shown. Prospects for further development of this study are to substantiate the third (after requirements engineering and design engineering) engineering component of software engineering – the software construction.Стаття присвячена одній з компетентнісних складових мобільно-орієнтованого середовища професійно-практичної підготовки майбутніх інженерів-програмістів. Показано, що запровадження стандарту вищої освіти 121 "Інженерія програмного забезпечення" для першого (бакалаврського) рівня вищої освіти в Україні породило низку проблем забезпечення якості підготовки фахівців, пов'язаних, насамперед, з низьким рівнем деталізації компетентностей та програмних результатів навчання. Вирішуючи ці проблеми, розроблено детальний дизайн системи професійних компетентностей майбутніх інженерів-програмістів. У статті розглянуто підходи до формування однієї з найважливіших спеціальних фахових компетентностей майбутніх інженерів-програмістів - здатності брати участь у проектуванні програмного забезпечення, включаючи моделювання (формальний опис) його структури, поведінки та процесів функціонування. На основі історико-генетичного огляду практики навчання інженерії програмного забезпечення майбутніх інженерів-програмістів у США, Великій Британії, Канаді, Австралії, Новій Зеландії та Сінгапурі сформульовано рекомендації щодо вибору форм організації навчання, відбору змісту навчання, способів діяльності студентів і викладачів в інструментальних засобах інженерії, моделювання та проектування програмного забезпечення; оцінювання рівня сформованості відповідної компетентності. Розглянуто приклад організації проектної підготовки в умовах, наближених до виробничо-студійного навчання. Показано проблеми переходу від архітектурного до робочого проектування та реалізації проекту. Перспективи подальшого розвитку даного дослідження полягають в обґрунтуванні третьої (після інженерії вимог та інженерії проектування) інженерної складової програмної інженерії - конструювання програмного забезпечення

Концепція курсу "Чисельні методи в об'єктній методології"

The tasks for which computers were created – routine calculations of an industrial, scientific and military nature – required the creation of a whole class of new methods focused not on manual but on machine calculations. The first programming languages did not have convenient means for reflecting such objects offien used in computational mathematics as matrices, vectors, polynomials, etc. Further development of programming languages followed the path of embedding mathematical objects into languages as data types, which led to their complication. So, for example, an attempt to make a universal language Ada, in which there are even such data types as dictionaries and queues, led to the fact that the number of keywords in it exceeded 350, making it almost unusable for learning and use. The compromise solution between these two extremes can be the following: let the programmer himself create the data types that he needs in his professional work. Programming languages that implement this approach are called object-oriented. This, on the one hand, makes it possible to make the language quite easy by reducing the number of keywords, and on the other, expandable, adapting to specific tasks by introducing keywords for creating and using new data types.Задачі, для яких створювалися комп'ютери - рутинні розрахунки промислового, наукового і військового характеру - вимагали створення цілого класу нових методів, орієнтованих не на ручні, а на машинні обчислення. Перші мови програмування не мали зручних засобів для оперування такими широко використовуваними в обчислювальній математиці об'єктами, як матриці, вектори, поліноми тощо. Подальший розвиток мов програмування йшов шляхом вбудовування математичних об'єктів у мови як типів даних, що призводило до їх ускладнення. Так, наприклад, спроба зробити універсальну мову Ада, в якій є навіть такі типи даних, як словники і черги, призвела до того, що кількість ключових слів в ній перевищила 350, що зробило її практично непридатною для вивчення і використання. Компромісним рішенням між цими двома крайнощами може бути наступне: нехай програміст сам створює ті типи даних, які йому потрібні в його професійній діяльності. Мови програмування, які реалізують такий підхід, називаються об'єктно-орієнтованими. Це, з одного боку, дає можливість зробити мову досить простою за рахунок зменшення кількості ключових слів, а з іншого - розширюваною, пристосовуваною до конкретних завдань шляхом введення ключових слів для створення і використання нових типів даних

Світанок освіти з інженерії програмного забезпечення

Designing a mobile-oriented environment for professional and practical training requires determining the stable (fundamental) and mobile (technological) components of its content and determining the appropriate model for specialist training. In order to determine the ratio of fundamental and technological in the content of software engineers’ training, a retrospective analysis of the first model of training software engineers developed in the early 1970s was carried out and its compliance with the current state of software engineering development as a field of knowledge and a new the standard of higher education in Ukraine, specialty 121 “Software Engineering”. It is determined that the consistency and scalability inherent in the historically first training program are largely consistent with the ideas of evolutionary software design. An analysis of its content also provided an opportunity to identify the links between the training for software engineers and training for computer science, computer engineering, cybersecurity, information systems and technologies. It has been established that the fundamental core of software engineers’ training should ensure that students achieve such leading learning outcomes: to know and put into practice the fundamental concepts, paradigms and basic principles of the functioning of language, instrumental and computational tools for software engineering; know and apply the appropriate mathematical concepts, domain methods, system and object-oriented analysis and mathematical modeling for software development; put into practice the software tools for domain analysis, design, testing, visualization, measurement and documentation of software. It is shown that the formation of the relevant competencies of future software engineers must be carried out in the training of all disciplines of professional and practical training.Проектування мобільного орієнтованого середовища для професійної та практичної підготовки вимагає визначення стійких (фундаментальних) та мобільних (технологічних) компонентів його змісту та визначення відповідної моделі підготовки фахівців. З метою визначення співвідношення фундаментального та технологічного у змісті підготовки фахівців з інженерії програмного забезпечення було проведено ретроспективний аналіз першої моделі підготовки фахівців з інженерії програмного забезпечення , розробленої на початку 1970-х років, та її відповідність поточному стану розробки інженерії програмного забезпечення як галузь знані та новому стандарт вищої освіти в Україні, спеціальність 121 «Інженерія програмного забезпечення». Визначено, що послідовність та масштабованість, притаманна історично першій програмі підготовки, значною мірою відповідає ідеям еволюційного проектування програмного забезпечення. Аналіз її змісту також дав можливість виявити зв’язок між навчанням фахівців з інженерії програмного забезпечення та навчанням фахівців з інформатики, комп'ютерної інженерії, кібербезпеки, інформаційних систем та технологій. Встановлено, що основне ядро підготовки фахівців з інженерії програмного забезпечення повинно забезпечувати досягнення студентами таких провідних результатів навчання: знати та впроваджувати на практику основні поняття, парадигми та основні принципи функціонування мови, інструментальні та обчислювальні засоби для інженерії програмного забезпечення ; знати та застосовувати відповідні математичні концепції, доменні методи, системний та об’єктно-орієнтований аналіз та математичне моделювання для розробки програмного забезпечення; реалізувати на практиці програмні засоби для аналізу домену, проектування, тестування, візуалізації, вимірювання та документуваггя програмного забезпечення. Показано, що формування відповідних компетенцій майбутніх фахівців з інженерії програмного забезпечення повинно здійснюватися при підготовці всіх дисциплін професійної та практичної підготовки