Формирование компетенций и оценка их достижения в математических дисциплинах

УДК 378.662.141:51 ББК 74.58:22.1

Имас Ольга Николаевна

кандидат физико-математических наук, доцент

кафедра высшей математики Национальный исследовательский Томский политехнический университет Томск

Ефремова Оксана Николаева

преподаватель кафедра высшей математики Национальный исследовательский Томский политехнический университет Томск Imas Olga Nikolaevna Candidate of Physics and Mathematics,

Assistant Professor Chair of Higher Mathematics National Research Tomsk Polytechnic University

Tomsk

Efremova Oksana Nikolaevna

Lecturer Chair of Higher Mathematics National Research Tomsk Polytechnic University

Tomsk

Формирование компетенций и оценка их достижения в математических дисциплинах Competences Forming and Their Achievement Evaluation in Mathematics

В работе анализируется относящаяся к математике качественная составляющая стандартов третьего поколения высшего профессионального образования для некоторых инженерных направлений, а также сравниваются требования к формированию компетенций и предлагаются варианты оценки достижения компетенций в математических дисциплинах.

The article analyzes the quality component of the third generation federal standards of higher professional education in Mathematics for some engineering course. The requirements for competences forming are compared and some variants of competences achievement evaluation in mathematics are offered.

Ключевые слова: компетенции, образовательный стандарт, результаты обучения.

Key words: competences, standard of education, results of training.

Интеграция российского высшего образования в мировое образовательное

пространство требует обеспечения гибкости и прозрачности образовательных программ, обеспечения качества высшего инженерного образования. В то же

время, быстро развивающиеся технологии и изменения требований работодателей к дипломированным выпускникам диктуют новые подходы к подготовке специалистов, которые были бы в состоянии сразу же включаться в производственный процесс или адаптироваться к нему за короткое время.

В процессе создания Европейского пространства высшего образования было выработано ряд документов, ключевым из которых является «Дублинские дескрипторы» (январь, 2005) [1]. Именно положения «Дублинских дескрипторов» были взяты за основу формулирования компетенций для всех направлений подготовки специалистов. Этот документ оказался весьма удобным в силу своей инвариантности, поскольку является общей характеристикой специалиста любого из трех уровней - бакалавра, магистра или аспиранта и послужил общей основой для измерения качества образовательной программы, невзирая на национальные особенности конкретного университета или страны, где эта программа была реализована.

В России на протяжении последних 10 лет в рамках эксперимента уже реализуются различные системы построения образовательных программ и схемы реализации учебного процесса. Цель данной работы - оценить возможные изменения математической подготовки будущих инженеров на основе компе-тентностного подхода.

В отличие от государственных образовательных стандартов квалификационной модели 2-го поколения компетентностная модель специалиста, ориентированная на сферу профессиональной деятельности, менее жестко привязана к конкретному объекту и предмету труда. Именно эта модель реализована в образовательных стандартах 3-го поколения, где описан набор компетенций, которым должен обладать выпускник вуза, к выполнению каких профессиональных функций он должен быть подготовлен и какова должна быть степень его подготовленности к выполнению конкретной функции. Основываясь на предшествующей многолетней работе по совершенствованию, модернизации, улучшению качества и признанию в мире инженерных образовательных программ ТПУ [2], в 2010 году Томский политехнический университет преступил к реа-

лизации образовательных программ по утвержденным Федеральным государственным образовательным стандартам высшего профессионального образования (ФГОС ВПО) 3-го поколения. Прогрессивность нового подхода формирования образовательных программ и ориентация на компетенции не только позволяет, но и требует пересмотреть структуру организации изучения фундаментальных дисциплин.

В работе анализировались стандарты для следующих инженерных направлений, утвержденных ФГОС ВПО: 220400 - Управление в технических системах; 221000 - мехатроника и робототехника; 230400 - информационные системы и технологии; 230100 - информатика и вычислительная техника; 140100 -теплоэнергетика и теплотехника; 140400 - электроэнергетика и электротехника; 150100 - материаловедение и технология материалов; 51000 - технологические машины и оборудование; 150700 - машиностроение; 151900 - конструкторско-технологическое обеспечение машиностроительных производств; 261400 технология художественной обработки материалов; 022000 - Экология и природопользование; 120700 - землеустройство и кадастры; 131000 - нефтегазовое дело; 280100 - природообустройство и водопользование. Были рассмотрены базовые требования к результатам освоения основных образовательных программ бакалавриата, а именно: студент должен:

1) демонстрировать базовые знания в области естественнонаучных дисциплин, использовать основные законы естественнонаучных дисциплин в профессиональной деятельности, применять методы математического анализа и моделирования, теоретического и экспериментального исследования;

2) быть способным представлять адекватную современному уровню знаний научную картину мира на основе знания основных положений, законов и методов естественных наук и математики;

3) быть способным выявлять естественнонаучную сущность проблем, возникающих в ходе профессиональной деятельности, привлекать для их решения соответствующий физико-математический аппарат;

4) быть способным владеть основными приемами обработки и представления экспериментальных данных;

5) быть способным обеспечивать экологическую безопасность проектируемых устройств автоматики и их производства;

6) иметь навыки работы с компьютером как средством управления информацией;

7) уметь работать с информацией в глобальных компьютерных сетях

8) владеть культурой мышления, иметь способность к обобщению, анализу, восприятию информации, постановке цели и выбору путей ее достижения, уметь логически верно и ясно строить устную и письменную речь;

9) понимать социальную значимость своей будущей профессии, обладать высокой мотивацией к выполнению профессиональной деятельности;

10) стремиться к саморазвитию, повышению квалификации и мастерства, к устранению пробелов в знаниях и к обучению на протяжении всей жизни;

11) быть способным разрабатывать и использовать средства реализации информационных технологий в своей предметной области

12) быть готовым использовать математические методы обработки, анализа и синтеза результатов профессиональных исследований;

13) владеть основами методов исследования, диагностики и моделирования свойств веществ, физических и химических процессов в них;

14) уметь использовать на практике современные представления наук о материалах, о влиянии микро- и нано- масштаба на свойства материалов;

15) осознавать сущность и значение информации в развитии современного общества, владеть основными методами, способами и средствами получения, хранения, переработки информации;

16) быть способным критически оценивать свои достоинства и недостатки;

17) обладать базовыми знаниями фундаментальных разделов физики, химии и биологии в объеме, необходимом для освоения основ в экологии;

18) быть готовым к кооперации с коллегами, работе в коллективе;

19) быть способным и готовым анализировать информацию, изучать отечественный и зарубежный опыт по тематике исследования.

Для удобства анализа все вышеперечисленные компетенции размещены в таблице 1 в соответствии с направлением подготовки бакалавра. В последнем столбце размещены те компетенции, которые могут быть сформированы в результате изучения математических дисциплин.

Таблица 1

Сравнение компетенций для некоторых инженерных направлений

Формируемые компетенции

направления математическим и естествен- математическими

нонаучным циклом дисциплинами

220400 1, 2, 3, 4, 5 1, 2, 3, 4

221000 6, 7, 3, 1, 15 1, 3

230400 1, 8, 9, 11, 12 1, 8, 12

230100 1, 8, 6, 7, 11, 1, 8

140100 1, 3, 5, 6, 8, 15, 11, 12, 19 1, 3, 8, 12, 19

140400 10, 4, 6, 19, 15, 11, 1, 3, 8 1, 3, 4, 8, 10

150100 8, 10, 6, 7, 1, 13, 11, 14 1, 8, 10

51000 8, 10, 7, 1, 13, 6, 4, 14 1, 4, 8, 10

150700 1, 6, 15, 7 1, 8

151900 1, 10, 16, 9, 15, 6, 7, 12, 1, 10, 12

261400 1, 2, 3, 13, 6, 7, 8, 12 1, 2, 3, 8, 12

022000 6, 7, 15, 8, 1, 17 1, 8

120700 1, 4, 15, 6, 7, 1, 4

131000 1, 2, 3, 4, 8, 18, 10, 16, 15, 6, 12 1, 3, 4, 8, 10, 12

280100 1, 5, 8, 6, 7, 15 1, 8

Как видно из таблицы, студент, обучающийся по любому направлению, обязан овладеть первой компетенцией (демонстрировать и применять базовые знания математического анализа), которая, безусловно, должна быть сформи-Вестник ЧГПУ 9'2010 18

рована математическими дисциплинами. Следует отметить, что данная компетенция сформулирована для всех фундаментальных наук - физика, химия, география и т.д. Для того чтобы задекларированные образовательной программой компетенции стали реально достигнуты студентом, они все должны быть заложены в учебный процесс как результаты обучения конкретной дисциплины (или блоком дисциплин), которые обязательно будут проверены и оценены какой либо формой контроля. Поэтому важно правильно распределить ответственность за формирование компетенций между дисциплинами образовательной программой. Очевидно, за формирование у студента фундаментальных знаний будет отвечать не только «математика».

Следующие наиболее часто присутствующие в таблице - третья, четвертая, восьмая и десятая компетенции. Данные компетенции не являются непосредственно знанием, что затрудняет традиционную для математиков проверку - тест, однако, являются необходимыми навыками и умениями, которые должны начать формироваться с первого дня освоения образовательной программы. В противном случае, без умения самообучаться, анализировать поставленную задачу, логично рассуждать и ясно излагать свои мысли ни один математический курс не будет успешно освоен. Остальные компетенции, по нашему мнению, должны быть проверены естественнонаучными дисциплинами.

И так, перед преподавателем встает задача: включить в контрольные точки проверку не «знаниевых» компетенций. Преподаватели-математики ТПУ в течение 5 лет участвуют в эксперименте по внедрению кредитно-рейтинговой системы в учебный процесс [3]. Этот подход также базируется на компетентностей основе. Перед каждой дисциплиной ставилась задача, сформулированная в терминах компетенций - достижения определенных знаний, умений и навыков. Для проверки компетенции 8 использовалась такая форма контроля как коллоквиум - логичное изложение теоретического материала и его использование для конкретного примера в письменной и устной форме. Для проверки компетенции 10 проводился тотальный контроль самостоятельной работы, которая подразумевала не только закрепление изученного материала, но и разбор

новых тем с последующей демонстрацией их использования. Компетенция 3 формировалась в процессе решения нестандартных задач, требующих синтеза изученного материала, решения междисциплинарных задач. Контроль выносился на экзамен в виде обязательного расширенного вопроса-задачи. Ничего нового мы не придумали, однако, акценты расставлялись на выше перечисленные навыки и умения. К сожалению, оценить работу преподавателя формальными средствами и методами мы не можем. Успех или поражение в своей деятельности мы увидим лишь 10-15 лет спустя, оценив и сравнив поколения наших выпускников, их успешность на рынке труда.

Таким образом, выстраивая подготовку по математике в соответствие с ФГОС ВПО, мы имеем возможность перейти на единые программы по математическим дисциплинам для нескольких направлений - укрупнить потоки, акцентировать внимание на формирование в каждой дисциплине как минимум одной компетенции (не считая первой - знания). Ответственность дисциплины за компетенцию должно отражаться в форме контроля, направленного на проверку ее достижения. Обучение по единым программам большими потоками позволит студентам самостоятельно строить свое расписание, выбирать преподавателя, тем самым создавать конкуренцию среди преподавателей. Аналогичное перестроение может быть проведено для всех общих блоков дисциплин -физики, химии, информатики, экологии. Это расширит возможности и ответственность студента за свое обучение, позволит проводить общий контроль базовых знаний независимо от направления, повысит ответственность преподавателя за свою работу.

Библиографический список

1. A.W.M. Meijers, C.W.A.M. van Overveld, J.C. Perrene with the co-operation of V.A.J. Borghuis and E.J.P.J. Mutsaers Criteria for Academic Bachelor’s and Master’s Curricula /. Printing: Drukkerij Lecturis, 2005. - 23 p.

2. СТАНДАРТ основной образовательной программы подготовки бакалавров, маги-

стров и специалистов по приоритетным направлениям развития Национального исследовательского Томского политехнического университета (Стандарт ООП ТПУ) Под редакцией профессоров А.И.Чучалина и Е.Г.Язикова: [сайт] URL:

http://portal.tpu.ru:7777/departments/head/education/nms/Tab1/standart.pdf

3. Временное положение об организации учебного процесса с использованием кредитных и бально-рейтинговых оценок освоения образовательных программ / Под общ. ред. А.М. Малышенко. - Томск: Изд-во Томского политехнического университета, 2005. - 40 с.

Bibliography

1. A.W.M. Meijers, C.W.A.M. van Overveld, J.C. Perrene with the Co-Operation of V.A.J. Borghuis and E.J.P.J. Mutsaers Criteria for Academic Bachelor’s and Master’s Curricula [Electronic Resource]. - Printing: Drukkerij Lecturis, 2005. - 23 p. - Access Mode: http://w3.tm.tue.nl/uploads/media/AC ENG web.pdf

2. Interim Regulations about Studying Process Organization Using Credit and Rating Marks of Educational Curricula Attainment / Gen. Edit. by A.M. Malyshenko. - Tomsk: Tomsk Polytechnic University Publishing House, 2005. - 40 p.

3. Standard of General Educational Program for Bachelor’s, Master’s and Specialist’s Curricula in Priority Direction of Development of Tomsk Polytechnic University [Electronic Resource] / Edit. by A.I. Chuchalin, E.G. Yazikov. - Access Mode: http://portal.tpu.ru:7777/departments/head/education/nms/Tab1/standart.pdf