Формирование математических профессионально значимых знаний и умений курсантов командных специальностей Военной академии

100

ВЕСНІК МДПУ імя І. П. ШАМЯКІНА

УДК 378.016:51 + 355:37

ФОРМИРОВАНИЕ МАТЕМАТИЧЕСКИХ ПРОФЕССИОНАЛЬНО ЗНАЧИМЫХ ЗНАНИЙ И УМЕНИЙ КУРСАНТОВ КОМАНДНЫХ СПЕЦИАЛЬНОСТЕЙ ВОЕННОЙ АКАДЕМИИ

Г. А. Шунина

старший преподаватель кафедры высшей математики и физики УО «ВА РБ»

Описаны педагогические особенности математической подготовки курсантов. Указаны основные учебные и воспитательные задачи, решаемые преподавателями в процессе обучения курсантов математике. Выявлены объективные и субъективные причины корректировки программы высшей математики для курсантов командных специальностей на основе разработки и внедрения в учебный процесс межпредметных связей математики со специальными военными дисциплинами. Даны понятия математического занятия межпредметного содержания и трех степеней реализации межпредметных связей. В результате педагогического эксперимента внедрена новая типовая программа дисциплины «Основы высшей математики», дополненные разделом по исследованию операций и двумя темами по математическому моделированию боевых действий.

Введение

В общеобразовательном цикле военного вуза важным компонентом является математическое образование, потому что основная часть военно-профессиональной подготовки будущих офицеров основывается на теоретико-прикладных знаниях высшей математики. При ускорении инновационного характера развития современных военных технологий значение математической подготовки возрастает. Высшая математика необходима для изучения специальных военных дисциплин. Знания, умения и навыки по этой дисциплине помогают офицерам продолжать специальное образование, самообразование и самостоятельно осваивать усложняющуюся военную технику. Разработка и внедрение новых современных образовательных технологий и методик преподавания математики в высших военных учебных заведениях Беларуси призваны решить актуальные проблемы перестройки учебно-воспитательного процесса с целью повышения качества военного образования. В соответствии с Государственной программой вооружения на 2006-2015 гг. развитие Вооруженных Сил Беларуси требует от военных педагогов дальнейших качественных преобразований всей системы военного образования, увеличения доли творчества в профессионализме офицеров. На основе современных тенденций в проведении исследований по теории и методике обучения естественным наукам (математике) нами был проведен анализ соответствия программы дисциплины «Основы высшей математики» для курсантов командных специальностей Военной академии требованиям сегодняшнего дня [1]-[3]. Главная задача математического образования курсантов командных специальностей Военной академии состоит в обучении знаниям и умениям математической поддержки изучения таких военно-специальных дисциплин, как тактика, огневая подготовка и тыловое обеспечение войск по несению воинской службы в мирное время и ведению боевых действий в военное время.

Результаты исследования и их обсуждение

Весь учебный процесс и, в частности, математическая подготовка курсантов младших курсов Военной академии имеет свои педагогические особенности [4]. Педагогической особенностью обучения курсантов в военном вузе, в отличие от гражданского вуза, является обязательное совмещение учебной и служебной деятельностей. Служебная деятельность приводит к периодическому вынужденному пропуску занятий курсантами, увеличению физических и психических нагрузок, которые испытывает курсант, при напряженном ритме деятельности и постоянном дефиците свободного времени.

Вторая педагогическая особенность учебной деятельности курсанта заключается в том, что она осуществляется под систематическим контролем со стороны командования. Строгий контроль курсантов командирами, с одной стороны, является необходимой мерой поддержания воинской дисциплины, а с другой стороны, он негативно сказывается на личной инициативе и внутренней мотивации курсантов.

ПЕДАГ АГІЧНЫЯ НАВУКІ

101

Третья педагогическая особенность обучения курсантов в военном вузе состоит в том, что самостоятельная работа проводится в специально отведенное для этого распорядком дня время самостоятельной подготовки (самоподготовки), продолжительность которой строго ограничена четырьмя часами. Самоподготовка курсантов характеризуется тщательным планированием, управлением, контролем ее проведения и участием в ней преподавателей.

Четвертая педагогическая особенность обучения курсантов заключается в необходимости формирования у них осознанной мотивации к изучению высшей математики, которая не является профилирующим предметом. Математические профессионально значимые умения и навыки, формируемые у курсантов Военной академии должны быть мотивированными, так как у курсантов военно-инженерных специальностей существует понимание необходимости в изучении высшей математики, то курсанты военно-командных специальностей воспринимают ее как ненужную абстрактную дисциплину.

Пятой педагогической особенностью обучения курсантов является необходимость в формировании мотивированных математических профессионально значимых умений с использованием информационных технологий. Учитывая возрастающий информационнокомпьютерный уровень вооружения и ведения боевых действий в современной армии, цель военного образования состоит в удовлетворении потребностей современного общества и государства в высококвалифицированных военных специалистах, обладающих высоким профессионализмом, мужеством, нравственностью и патриотизмом. Использование педагогических информационных компьютерных технологий требует специальной разработки содержания, методов, форм и средств обучения и воспитания.

Шестой педагогической особенностью учебной деятельности является воспитание курсантов в процессе их обучения средствами математики: формирование их пространственных представлений, алгоритмического и рационального мышления, интеллектуальных и эстетических качеств личности.

Седьмая педагогическая особенность - это обучение курсантов в условиях напряженных ситуаций мирного времени. Напряженная ситуация - это такое усложнение условий деятельности людей, которые воспринимают их для себя, коллектива, общества как трудные, опасные, связанные с риском для жизни и т. д. Напряженная ситуация представляет собой единство объективных и субъективных обстоятельств деятельности военнослужащих. Напряженная ситуация - в своей основе является психогенным раздражителем. По мнению М. И. Дьяченко, Л. А. Кандыбовича и В. А. Пономаренко возникают большие методологические и методические трудности их классификации, преодоления и прогнозирования [5, 5-12].

Самая важная - восьмая педагогическая особенность обучения высшей математике курсантов военных вузов заключается в формировании и поддержании готовности к действиям в напряженных ситуациях боевых действий [5, 114-160]. Готовность к таким действиям крепнет благодаря усвоению и углублению общих и математических профессионально значимых знаний, умений и навыков, совершенствующих профессиональное мастерство курсантов.

Основная цель обучения курсантов математике состоит в приобретении ими математических профессионально значимых знаний и умений. Эта цель является основанием для выбора методов и форм обучения курсантов математике, способствующих достижению необходимого уровня профессиональных навыков курсантов. Под математическими профессионально значимыми знаниями мы понимаем совокупность основных познаний тех областей математики, которые используются в специальных дисциплинах курсантами Военной академии при соответствующей профессиональной деятельности. Математические профессионально значимые знания являются основой для формирования математических профессионально значимых умений и навыков, важных при формировании идеологической и психологической устойчивости офицеров во время боевых действий.

Разработка методики обучения высшей математике курсантов Военной академии обязательно должна учитывать педагогические особенности математической подготовки курсантов и организации всего учебного процесса в Военной академии. Математические методы помогают офицеру правильно моделировать и анализировать действия противника, оценивать функционирование и возможности военно-технических систем и средств и принимать

102

ВЕСНІК МДПУ імя І. П. ШАМЯКІНА

обоснованные командирские решения. Для этого в процессе обучения курсантов высшей математике преподавателями решаются следующие основные задачи:

- сформировать у курсантов систему математических профессионально значимых знаний, необходимых для усвоения дисциплин общенаучной и военной подготовки;

- обучить курсантов основным методам исследования и решения как математических, так и военно-прикладных задач, решаемых средствами математики;

- выработать у курсантов мотивированные математические профессионально значимые умения;

- сформировать у курсантов рациональное, логическое мышление и научное мировоззрение;

- внести весомый вклад в воспитание курсантов как личностей высокой культуры, нравственности, ответственности и патриотизма.

Задачи обучения выступают основанием отбора способов организации и проведения занятий, форм и средств обучения, состава и уровня формирования математических профессионально значимых знаний и умений.

Повышению качества профессиональной подготовки будущих офицеров-командиров способствует разработка и внедрение в учебный процесс межпредметных (междисциплинарных) связей математики с программным материалом специальных военных дисциплин. Такая возможность обусловлена определенной математизацией всех наук. Математизация наук лежит в основе межпредметных связей различных учебных военных и специальных дисциплин в военных вузах. В. Н. Максимова отмечает, что математика обладает своими специфическими воспитательными эффектами: развивает способность логично аргументировать утверждения; умения отделять причину от следствия; кратко и точно излагать мысли, ..., и что каждое из этих умений оказывает существенное влияние на общее умственное развитие ученика, на формирование способностей, необходимых человеку во многих видах деятельности [6]. В задачи обучения математике в Военной академии входит формирование у курсантов определенной системы математических знаний, умений и навыков. Поэтому в процессе обучения межпредметные связи необходимо рассматривать как средство отражения в содержании каждой из специальных военных дисциплин продуктов межнаучной интеграции и, в частности, как средство повышения эффективности их усвоения с помощью математических профессионально значимых знаний и выработки математических профессионально значимых умений курсантов Военной академии.

Нами были выявлены недостающие межпредметные связи дисциплины «Основы высшей математики» с дисциплинами «Тактика», «Вооружение и стрельба» и «Тыловое обеспечение войск» и предложены пути их реализации [7]. Выбор данных специальных дисциплин явился результатом проведенного нами исследования, анализа программ курса высшей математики и специальных дисциплин, изучения учебно-методической и учебной литературы, учебников Л. Н. Маркова, С. Г. Неверова и других авторов по специальным дисциплинам. При выборе специальных дисциплин мы также учитывали: их значимость в дальнейшей службе выпускников; недостаточную разработанность методики преподавания высшей математики с учетом ее межпредметных связей со специальными военными дисциплинами, такими как тактика, огневая подготовка и тыловое обеспечение войск; необходимость повышения мотивации курсантов к заинтересованному изучению высшей математики и применению полученных математических знаний и умений при усвоении специальных дисциплин.

С одной стороны, в учебной программе дисциплины «Тактика» присутствует тема «Применение средств электронной вычислительной техники (СЭВТ) для моделирования боевых действий». С другой стороны, для прохождения этих тем при изучении дисциплины «Тактика», курсантам необходимы математические знания и умения, по отсутствовавшей в программе дисциплины «Основы высшей математики» теме «Математические модели, описываемые дифференциальными уравнениями в военном деле». Эта тема предусматривает изучение следующих важных учебных вопросов: простейшая математическая модель динамики боя между двумя группировками (уравнения Ланчестера); суть метода динамики

ПЕДАГ АГІЧНЫЯ НАВУКІ

103

средних; уравнения боя между двумя плацдармами. Для успешного решения тактических задач курсантам так же необходимо изучать в курсе высшей математики тему «Применение вероятностных моделей в военном деле» со следующими учебными вопросами: оценка эффективности действий с учетом противодействия противника; расчет нарядов боевых средств, необходимых для решения боевой задачи; задача координации действий при планировании боевых операций; задача об организации связи управления войсками (передача информации в условиях помех), а также раздел «Математические методы исследования операций», включающий необходимые для тактики следующие вопросы: введение в исследование операций; основы линейного программирования; элементы теории игр; транспортная задача; элементы сетевого планирования.

Учебная программа дисциплины «Вооружение и стрельба» имеет раздел «Основы и правила стрельбы», для изучения которого курсантам нужны знания, умения и навыки, приобретаемые ими при изучении темы «Случайные события и вероятность» раздела «Теория вероятностей». Для усвоения темы «Теория боевой эффективности» курсантам также нужны знания, умения и навыки, получаемые ими при прохождении темы «Случайные величины и законы их распределения» данного раздела. Таким образом, назрела необходимость введения в раздел «Теория вероятностей» темы «Применение вероятностных моделей в военном деле».

В учебную программу дисциплины «Войсковой тыл» входит тема «Основы тылового обеспечения воинских частей» с учебным вопросом: подвоз материальных средств и эвакуация в войсковом тылу. Программа по дисциплине «Экономика организации и планирование обеспечения войск горючим, продовольствием и вещевым имуществом» содержит тему «Экономическая работа по службе горючего» с вопросом «Основные положения по экономии горючего и пути ее достижения» и тему «Экономическая работа по продовольственной службе соединения» с вопросом: «Источник экономии материальных и денежных средств по продовольственной службе». В курсе математики оптимальным решениям подвоза, эвакуации, доставки и экономии посвящены темы «Основы линейного программирования», «Транспортная задача», «Элементы теории игр», «Элементы сетевого планирования», отсутствовавшие в программе по дисциплине «Основы высшей математики», читаемой курсантам.

К сожалению, традиционная программа по высшей математике предназначалась для курсантов командных специальностей, как для инженеров по эксплуатации гусеничной техники, и совсем не учитывала то, что в первую очередь, их надо учить как будущих офицеров-командиров, способных быстро принимать взвешенные, оптимальные решения и грамотно командовать личным составом, как в мирное время, так и в боевой обстановке. Нами была осуществлена корректировка программы «Основы высшей математики» для военных командных специальностей. За счет уплотнения традиционных математических тем и частичного их вынесения на самостоятельное изучение курсантами в эту программу введен раздел «Математические методы исследования операций», содержащий элементы теории линейного программирования, теории игр и сетевого планирования. В раздел «Дифференциальные уравнения» предложено включить тему «Математические модели, описываемые дифференциальными уравнениями в военном деле», а в раздел «Теория вероятностей» - тему «Применение вероятностных моделей в военном деле». Нами была разработана экспериментальная учебная программа дисциплины «Основы высшей математики», определена последовательность изложения теоретического материала, уровень его строгости и расстановка акцентов в каждом разделе и сделан подбор примеров и задач с учетом интересов других кафедр. При этом дисциплина «Основы высшей математики» в целом сохранила предусмотренный программой объем и логическую стройность изложения. В 2007-2009 годах экспериментальная программа по высшей математике и разработанная методика формирования математических профессионально значимых умений прошла проверку и корректировку в течение педагогического эксперимента проведенного для курсантов командных специальностей общевойскового факультета Военной академии [8]. Составленная на ее основе новая типовая учебная программа дисциплины «Основы высшей математики» утверждена 04.08.2009 г. Министерством образования Республики Беларусь и Министерством обороны Республики Беларусь для высших учебных

104

ВЕСНІК МДПУ імя І. П. ШАМЯКІНА

заведений по специальностям: управление мотострелковыми подразделениями, управление танковыми подразделениями, тыловое обеспечение войск и управление подразделениями ракетных войск и артиллерии. В настоящее время в Военной академии на военно-командных специальностях занятия по высшей математике проводятся по учебной программе, составленной на основе этой типовой учебной программы дисциплины «Основы высшей математики».

Таким образом, на общевойсковом факультете обновленная дисциплина «Основы высшей математики» для командных специальностей «управление мотострелковыми подразделениями», «управление танковыми подразделениями» и «тыловое обеспечение войск» содержит основные сведения военно-прикладной направленности, необходимые будущему военному специалисту, и ставит целью повысить качество изучения курсантами высшей математики и основных специальных военных дисциплин. Эффективность обучения математическим дисциплинам в военном вузе достигается путем совершенствования не только содержания, но и организационных форм, средств и методов обучения. Например, одной из форм обучения является математическое занятие межпредметного содержания.

Под математическим занятием межпредметного содержания в военном вузе мы будем понимать занятие по математике, на котором используются знания специальных военных дисциплин, решаются военно-прикладные задачи и в проведении которого активно участвуют преподаватели военных дисциплин.

В данном определении математического занятия межпредметного содержания первый признак (используются знания специальных военных дисциплин) имеет характер частичной степени реализации, второй признак (решаются военно-прикладные задачи математическими методами) - средней степени реализации и третий признак (активное участие в проведении занятия преподавателей специальных военных дисциплин) - полной степени реализации межпредметных связей математики с дисциплинами военной специализации. Например, их частичная реализация проявляется тогда, когда курсантам нужно знать фактические данные, основные задачи и специальные нормативы тактики, при составлении математических задач сетевого планирования. Средняя реализация - когда курсантами решаются задачи на вычисление дозы радиоактивного облучения личного состава при изучении темы «Определенный интеграл» и полная реализация - когда им читаются лекции совместно с преподавателями тактики, огневой подготовки и тылового обеспечения по определенным темам при изучении дифференциальных уравнений и теории вероятностей [9].

Экспериментально проверенная новая программа по дисциплине «Основы высшей математики» для курсантов Военной академии и методика ее реализации повышает мотивацию курсантов к изучению высшей математики путем средней и полной реализаций межпредметных связей высшей математики и указанных выше специальных дисциплин для изучения обновленного содержания дисциплины «Основы высшей математики» [10]. «Сильные» курсанты общевойскового факультета Военной академии проявляют живой интерес и искреннее желание участвовать в научных исследованиях в области приложений высшей математики в военном деле. Они под руководством преподавателей изучают и исследуют новые военно-прикладные задачи, по полученным результатам пишут рефераты, выступают с ними на конференциях и принимают участие в ежегодных академических и республиканских математических олимпиадах. Участники от Военной академии Республики Беларусь неоднократно занимали призовые места на Республиканских студенческих олимпиадах по математике.

Выводы

Главная цель математического образования курсантов командных специальностей Военной академии состоит в обучении знаниям и умениям математической поддержки изучения военно-специальных дисциплин. На основе межпредметных связей высшей математики со специальными военными дисциплинами проведена корректировка существующей программы дисциплины «Основы высшей математики», предложена и экспериментально проверена новая типовая учебная программа этой дисциплины, а так же разработана и внедрена новая методика формирования математических профессионально значимых умений курсантов командных специальностей.

ПЕДАГ АГІЧНЫЯ НАВУКІ

105

Литература

1. Андреев, В. И. Методика военно-педагогического исследования / В. И. Андреев. - Минск : УО «Военная академия Республики Беларусь». 2005. - 47 с.

2. Андреев, В. И. Педагогика высшей военной школы: учеб.-метод. комплекс / В. И. Андреев. -Минск : УО «Военная академия Республики Беларусь», 2007. - 210 с.

3. Новик, И. А. Современные тенденции в проведении исследований по теории и методике обучения естественным наукам (математике, физике, информатике) / И. А. Новик. - Минск : БГПУ, 2005. - 52 с.

4. Шунина, Г. А. Педагогические особенности и дидактические условия формирования математических знаний и умений курсантов Военной академии / Г. А. Шунина // Весн. Віцеб. дзярж. ун-та. -2011. - № 1(61). - С. 85-90.

5. Дьяченко, М. И. Готовность к деятельности в напряженных ситуациях: психологический аспект / М. И. Дьяченко, Л. А. Кандыбович, В. А. Пономаренко. - Минск : Университетское, 1985. - 207 с.

6. Максимова, В. Н. Межпредметные связи и совершенствование процесса обучения / В. Н. Максимова. - М. : Просвещение, 1984. - 143 с.

7. Шунина, Г. А. Межпредметные связи как средство повышения эффективности профессионально значимых математических умений курсантов командных специальностей Военной академии / Г. А. Шунина // Вестн. Военной академии Республики Беларусь. - 30 дек. 2009. - № 4(25). - С. 135-141.

8. Шунина, Г. А. Экспериментальная проверка методики формирования профессионально значимых математических умений курсантов Военной академии / Г. А. Шунина // Вес. Беларус. дзярж. пед. ун-та. Сер. 3, Фізіка. Матэматыка. Інфарматыка. Біялогія. Геаграфія. - 2009. - № 4. - С. 21-26.

9. Шунина, Г. А. Формирование профессионально значимых математических умений курсантов Военной академии / Г. А. Шунина // Выш. шк. - 2009. - № 3. - С. 41-43.

10. Шунина, Г. А. Комплексная методика обучения курсантов Военной академии высшей математике / Г. А. Шунина // Вестн. Военной академии Республики Беларусь. - 30 сент. 2010. - № 3 (28). -С. 106-112.

Summary

The pedagogical peculiarities of the military students’ training in mathematics are described. The main academic and educational missions carried out by teachers in the process of military students’ mathematical training are shown. The elaboration and introduction of intersubject connections of mathematics and special military disciplines in the process of studying became the basis for disclosing objective and subjective reasons for correcting the course of higher mathematics program designed for military students of command specialities. The notions «mathematical class» with intersubject context and three levels of the realization of intersubject connections are presented. As a result of the pedagogical experiment, the new typical and academic programs of the course «The foundations of higher mathematics» have been introduced. They are completed by the section on operational investigation and two themes in mathematical modeling of combat actions.

Поступила в редакцию 13.02.13.