THE IMPORTANCE OF SIR AND SEIR MATHEMATICAL MODELS IN THE FORMATION OF PROFESSIONAL COMPETENCES OF FUTURE PHARMACY MASTERS

Authors

DOI:

https://doi.org/10.32782/eddiscourses/2025-1-21

Keywords:

modeling, professional competencies, epidemics, compartmental model, SIR and SEIR models, Mathcad, Python

Abstract

The article is devoted to the study of the importance of mathematical modeling of epidemic processes in the formation of professional competencies of future masters of pharmacy. We revealed the features of the application of SIR and SEIR models in the educational process of masters of pharmacy at the Bogomolets National Medical University. Was presented practical tasks for higher education students on modeling the dynamics of the epidemic based on the SIR model. The implementation of the proposed tasks involves the use of the Mathcad 15 computer algebra system and the Python programming environment and are aimed at the formation of analytical and practical skills. Also, described the stages of work on studying the impact of vaccination on key characteristics of the epidemic, in particular, the maximum number of infected, duration and overall incidence rate. In order to demonstrate to future masters of pharmacy the effectiveness of preventive measures, was constructed graphs of an unlimited epidemic (without vaccination) and an epidemic with different levels of vaccination. We highlighted aspects related to the formation of professional competencies of students in specialty 226 “Pharmacy”.The aim of the study was to improve the professional competencies of future masters of pharmacy by using compartment models as a tool for analyzing and predicting epidemic processes. To achieve the aim, the following research methods were used: analysis of scientific and pedagogical sources, mathematical modeling, programming and graphical interpretation of results.Considerable attention is paid to the need to integrate theoretical and practical classes into the educational process, the use of modern computer mathematics tools to solve applied problems of epidemiology. Practical work with mathematical models contributes to the development of analytical thinking, the formation of skills in managing epidemic processes and making informed decisions in pharmaceutical practice. The study of computer modeling contributes to the formation of professional competencies of future masters of pharmacy provided for by the educational and professional program, which are necessary for effective management decision-making in the field of healthcare and ensuring a high level of pharmaceutical support during the spread of epidemiological threats.

References

Босак А. Обчислювальна техніка та програмування – 2. Інтегровані системи комп’ютерної математики. Комп’ютерний практикум: навчальний посібник для студентів, які навчаються за спеціальністю 141 «Електро-енергетика, електротехніка та електромеханіка», спеціалізацією «Інжиніринг автоматизованих електротехнічних комплексів». Київ: КПІ ім. Ігоря Сікорського, 2020. 119 с. URL: http://ela.kpi.ua/handle/123456789/26332.

Добровольська А. Дослідження креативно-діяльнісного компонента готовності майбутніх провізорів до застосування цифрових технологій у професійній діяльності. Innovative Solutions in Modern Science. 2021. № 46 (2). С. 176–195.

Зайцева Г., Стучинська Н., Пушкарьова Я. Формування дослідницьких навичок у майбутніх фармацевтів. Медицина та фармація: освітні дискурси. 2024. № 2. С. 16–19.

Куриляк Ю., Еммеріх М., Досин Д. Дослідження впливу топології мережі прямих контактів у соціумі на швидкість поширення інфекційного захворювання на прикладі Covid-19. Вісник Національного університету «Львівська політехніка». Серія «Комп’ютерні науки та інформаційні технології». 2021. Вип. 9. С. 151–166.

Рамка цифрової компетентності працівника охорони здоров’я. URL: https://moz.gov.ua/uk/ramka-cifrovihkompetentnostej-pracivnika-ohoroni-zdorov-ya.

Стучинська Н. Інтеграція фундаментальної та фахової підготовки майбутніх лікарів у процесі вивчення фізико-математичних дисциплін. монографія. Київ: Книга Плюс, 2008. 304 с.

Стучинська Н., Андрійчук М. Формування фахово спрямованих предметних компетентностей магістрів фармації засобами моделювання ефективності реклами фармацевтичної продукції. Медицина та фармація: освітні дискурси. 2024. № 2. С. 35–42.

Стучинська Н. Технологія змішаного навчання вищої математики студентів медичних університетів. Наукові записки. 2022. № 154. Київ: вид-во Національного педагогічного університету ім. М. Драгоманова. С. 117–124. URL: http://enpuir.npu.edu.ua/handle/123456789/42553.

Цвик В., Крикун І. SIR-модель розвитку епідемій. Прикладні аспекти сучасних міждисциплінарних досліджень. 2021. С. 153–156.

Чалий K., Кривенко І. Андрійчук М. Кінетичне моделювання біохімічних реакцій із застосуванням аналітичного інструментарію Mathсad. Медична наука України. 2024. № 20 (2). С. 68–78.

Чалий О., Стучинська Н., Меленєвська А. Вища математика для лікарів та фармацевтів: підручник для студентів вищих медичних навчальних закладів. Київ: Техніка, 2001. 104 с.

Чумаченко Д., Чумаченко Т. Імітаційне моделювання епідемічних процесів: прикладні аспекти: монографія. Харків: ФОП Панов А., 2023. 300 с.

Published

2025-01-30

How to Cite

Stuchynska, N., Andriichuk, M., & Mykytenko, P. (2025). THE IMPORTANCE OF SIR AND SEIR MATHEMATICAL MODELS IN THE FORMATION OF PROFESSIONAL COMPETENCES OF FUTURE PHARMACY MASTERS. Медицина та фармація: освітні дискурси, (1), 131–138. https://doi.org/10.32782/eddiscourses/2025-1-21