Інтеграція симуляцій та математичного моделюванняв підготовці фахівців гірничих спеціальностей: досвід і перспективи

У статті розглянуто питання модернізації викладання природничо-математичних дисциплін у підготовці фахівців гірничих спеціальностей шляхом інтеграції математичного моделювання та цифрових симуляцій, зокрема платформи PhET. Актуальність дослідження зумовлена потребою забезпечити при-кладний, контекстно значущий характер навчання, сформувати у здобувачів освіти здатність до аналітичного осмислення складних технічних процесів, що відбуваються в гірничому виробництві, а також підвищити інтерес і мотивацію до вивчення фундаментальних дисциплін, які традиційно сприймаються як абстрактні.Описано специфіку гірничих спеціальностей, що вимагають від фахівців не лише знань, але й уміння працювати з багатофакторними моделями, передбачати наслідки фізичних процесів та ухвалювати рішення в умовах невизначеності. Вказано, що безпека та ефективність майбутньої професійної діяль-ності значною мірою залежать від здатності глибоко розуміти математичні та фізичні основи гірничих технологій. Методологія дослідження ґрунтується на поєднанні теоретичних (аналіз літератури, порівняльний аналіз) й емпіричних методів (опитування, спостереження, педагогічний експеримент). В експериментальних групах студенти працювали з PhET-симуляціями, виконували моделювання гірничих процесів, аналізували параметричні зміни та їх вплив на результати. Спостереження показали зростання навчальної активності, ініціативності, аналітичного мислення, а результати опитування засвідчили позитивне сприйняття такої методики здобувачами освіти.У статті наведено приклади освітніх кейсів, побудовано порівняльні діаграми, запропоновано практичні кроки для впровадження досліджуваного підходу. Зроблено висновок, що поєднання симуляцій та моделювання є ефективним засобом формування професійної компетентності майбутніх гірничих інженерів у цифровій освітній екосистемі.

The article addresses the issue of modernizing the teaching of natural and mathematical disciplines in the training of mining specialists by integrating mathematical modeling and digital simulations, in particular the PhET platform. The relevance of the study stems from the need to ensure the applied, contextually relevant nature of learning, to develop in students the ability to analytically understand complex technical processes occurring in mining, as well as to increase interest and motivation to study fundamental disciplines that are traditionally perceived as abstract.The article describes the specifics of mining specialties that require specialists not only knowledge but also the ability to work with multifactorial models, predict the consequences of physical processes and make decisions under conditions of uncertainty. It is indicated that the safety and efficiency of future professional activities largely depend on the ability to deeply understand the mathematical and physical foundations of mining technologies.The research methodology is based on a combination of theoretical (literature analysis, comparative analysis) and empirical methods (survey, observation, pedagogical experiment). In the experimental groups, students worked with PhET simulations, modeled mining processes, and analyzed parametric changes and their impact on the results. Observations showed an increase in learning activity, initiative, and analytical thinking, and the survey results showed a positive perception of this methodology by students.The article provides examples of educational cases, builds comparative diagrams, and suggests practical steps for implementing the studied approach. It is concluded that the combination of simulations and modeling is an effective tool for developing the professional competence of future mining engineers in the digital educational ecosystem.