Модель методической системы обучения курсу «Математика» студентов технического вуза в условиях применения инфокоммуникационных технологий

Чомаева Л.Х.

«Модель методической системы обучения курсу «математика» студентов...»

ШНГОГИШИЕ ИНУКИ

МОДЕЛЬ МЕТОДИЧЕСКОЙ СИСТЕМЫ ОБУЧЕНИЯ КУРСУ «МАТЕМАТИКА» СТУДЕНТОВ ТЕХНИЧЕСКОГО ВУЗА В УСЛОВИЯХ ПРИМЕНЕНИЯ ИНФОКОММУНИКАЦИОННЫХ ТЕХНОЛОГИЙ

Л.Х. Чомаева

MODEL OF THE METHODICAL SYSTEM OF TEACHING COURSE "MATHEMATIC" FOR STUDENTS OF TECHNICAL INSTITUTION OF HIGHER EDUCATION IN TERM OF USE

Chomaeva L.K.

The article is devoted to the actual problem of usage of info-communicational technologies in education system for forming scientific research skills with students studding the technical specializations.

Статья посвящена актуальной проблеме использования инфокоммуникационных технологий в образовании для формирования научно-исследовательских навыков у студентов технических специальностей, воспитания творчески развитой личности, способной к постоянному самосовершенствованию, к решению нестандартных задач в постоянно меняющихся условиях профессиональной деятельности.

УДК 371.2:378:519.72

Обучение будущего инженера технического вуза осуществляется в соответствии с действующим Государственным образовательным стандартом высшего профессионального образования, имеющим в качестве основы один из важных принципов, заложенных при его проектировании - принцип готовности выпускника к высокоинтеллектуальной деятельности, включающий, во-первых, фундаментальные знания, во-вторых, знания принципов и методов приобретения новых знаний, и конечно, умение пользоваться самыми современными средствами для решения своих профессиональных задач. В условиях глобальной информатизации общество требует от специалистов инженерного профиля достаточно высокой математической и информационной культуры. Современный инженер широко использует математические знания и компьютер в различных видах деятельности: проектировании, конструировании, изготовлении и эксплуатации технологического оборудования, строительных сооружений и других технических объектов.

Новыми стратегическими целями современных образовательных систем является подготовка не просто специалиста-исполнителя, но творчески развитой личности, способной к постоянному самосовершенствованию, к решению нестандартных задач в постоянно меняющихся условиях профессиональной деятельности. Модернизация затрагивает и уровень высшего образования, предъявляя повышенные требова-

50/2007

Вестник Ставропольского государственного университета

ния к качеству подготовки дипломированных специалистов. От современного высшего учебного заведения требуется внедрение новых подходов к обучению, обеспечивающих наряду с его фундаментальностью и соблюдением Государственных образовательных стандартов развитие профессиональных, творческих, информационных, коммуникативных компетенций выпускника, способности к самообразованию. Ожидается, что именно информатизация и компьютеризация образовательного процесса будет способствовать решению этих задач.

Современное общество характеризуется проникновением инфокоммуникацион-ных технологий (ИКТ) во все сферы человеческой деятельности. Но если процесс компьютеризации сводится только к оснащению все более мощными компьютерами, соединению их в сети, подключению к Интернету и обучению простейшим способам использования этого оборудования, он не дает должных результатов, не оправдывает ожиданий о коренной модернизации традиционных видов деятельности. Будущее за системными решениями, которые подразумевают целесообразное, комплексное, высокоэффективное использование компьютеров, инфокоммуникационных технологий. Компьютеризация проходит успешно там, где она выступает как автоматизация умственного труда, меняющая соотношение в нем рутинных и творческих процессов. Именно такая компьютеризация имеет подлинно гуманистический характер.

Все это в полной мере справедливо и в отношении компьютеризации процессов обучения: преподавания и учения. Так новая роль компьютеров в дидактическом процессе как хранилища хорошо структурированной информации, сравнительная простота доступа к ней, смещает целевые установки обучения с запоминания большого объема тактического материала на умение осуществлять поиск информации, необходимой для решения учебных и прикладных задач, а самое важное - умение определить, какая именно информация необходима для их решения, то есть встает задача распределения знаний между компьютером и человеком,

формирования у обучаемого качеств эксперта. Исходя из этого, использование компьютера, инфокоммуникационных технологий, по нашему мнению, должно строиться в прямой зависимости от новых стратегических целей современных образовательных систем - подготовки не только специалиста-исполнителя, но и творчески развитой личности, способной к постоянному самосовершенствованию, к решению нестандартных задач в постоянно меняющихся условиях профессиональной деятельности.

Эффективное внедрение инфокомму-никационных технологий предполагает совершенствование методических систем с учетом возрастающих возможностей этих технологий для представления и обработки информации, моделирования разнообразных объектов и явлений окружающей действительности, проведения вычислительного эксперимента, визуализации абстракций. Развитием методических систем обучения в условиях информатизации и компьютеризации образования занимались А.А. Кузнецов, Э.И. Кузнецов, Ю.А. Первин, М.П. Лапчик,

B.М. Монахов, О.А. Козлов, А.В. Могилев и др. Эти работы указали направления и пути совершенствования методических систем.

Вопросы определения целей, содержания и методики преподавания информатики для инженерных специальностей вузов не нашли должного отражения в научной и методической литературе. Прежде всего, имеется в виду недостаточной интеграции курса информатики в общую систему подготовки. Не в полной мере учитывается роль и место современных инфокоммуникацион-ных технологий (ИКТ) при решении задач творческого характера, не выделена содержательная и общеобразовательная линия информатики в плане применения к изучению специальных дисциплин профессиональной подготовки.

Проблемам обучения курсам математики и информатики в технических вузах посвящены диссертационные исследования

C.В. Плотниковой, Н.В. Жаровой. Однако в работах указанных авторов еще не получили должного отражения вопросы развития це-

ы

ШЧомаева Л.Х.

«Модель методической системы обучения курсу «математика» студентов...»

лостной методической системы обучения данным дисциплинам.

В результате анализа сложившейся на сегодняшний день методической системы обучения курсу «Математика» для студентов технических вузов по специальности 120100 - «Технология машиностроения» можно констатировать наличие проблемы, заключающейся в необходимости развития содержания и методики преподавания курса в соответствии современными представлениями об информатике как о фундаментальной области научного знания, основанной на структурировании и формализации информации, отвечающей задачам высшего профессионального образования.

Место и роль дисциплины «Математика» в системе профессиональной подготовки будущих инженеров таковы, что, во-первых, возможно гармонично сочетать фундаментальный подход к изучению предметного содержания с технологичной направленностью курса; во-вторых, организовать учебный процесс с использованием всего богатого потенциала средств современных ИКТ, что позволит:

- улучшить качество обучения посредством более полного использования доступной информации;

- повысить эффективность учебного процесса на основе его индивидуализации и интенсификации;

- применить активные методы обучения, повысить творческую и интеллектуальную составляющую учебной деятельности с ориентацией на развивающее, опережающее и персонифицированное обучение;

- активизировать познавательную деятельность и повысить уровень самостоятельности обучающихся;

- интегрировать различные виды деятельности (учебной, учебно-исследовательской, методической, организационной) в рамках единой методологии, основанной на применении ИКТ;

- повысить уровень информационной культуры обучающихся и усилить мотивацию к освоению средств и методов информатики для эффективного применения в учебной и профессиональной деятельности.

В соответствии с положениями современной дидактики методическая система определяется как педагогическая структура, компонентами которой являются цели, содержание, формы, методы и средства обучения. Методическая система функционирует в рамках организованного учебного процесса, направленного на освоение обучающимся конкретной дисциплины, т.е. является технологической составляющей дидактической системы, субъектными компонентами которой являются преподаватель и обучающийся.

Мы считаем, что в соответствии с современной парадигмой образования при разработке методических систем необходимо опираться на:

• личностно-ориентированный подход в обучении;

• деятельностный подход в обучении;

• технологизацию обучения.

Согласно методологии научного познания любое суждение о каком-либо предмете опирается на некую модель данного предмета - мысленный образ изучаемого объекта или процесса, заменяющий его в процессе познания и передающий его наиболее существенные с точки зрения решаемой задачи качества и свойства. Наиболее продуктивным нам представляется системный подход к построению модели методической системы обучения дисциплине «Математика» в рамках подготовки будущих инженеров. Системный подход открывает возможность целостно анализировать, планировать и организовывать учебный процесс.

Согласно А.В. Могилеву [1] модель методической системы обучения, наиболее адекватно отражающая изменения в ходе информатизации и компьютеризации образования, должна соответствовать следующим принципам:

1. Предметность модели.

2. Локальность модели.

3. Динамичность модели.

В нашем исследовании выстраивается модель процесса обучения дисциплине «Математика» в техническом вузе в рамках предметной подготовки будущих инженеров

50/2007

Вестник Ставропольского государственного университета

с учетом комплексного применения ИКТ в ходе реализации учебного процесса. Под комплексным применением ИКТ мы будем понимать педагогически целесообразное применение разнообразных средств ИКТ на всех этапах процесса обучения дисциплине с учетом особенностей ее содержания, применяемых методов и организационных форм, направленное на решение целостной дидактической задачи и обеспечивающее оптимальное достижение учебных целей. Специфика курса «Математика» проявляется в том, что он немыслим без активного использования компьютера и его программного обеспечения. В последнее время при обучении математике начинают доминировать тенденции использования различных специализированных математических (Derive, MathCad, Mathematica, Maple) и инструментальных (Excel) пакетов решения математических задач. К сожалению, инфокоммуни-кационные технологии с трудом внедряются в традиционную систему обучения курсу математики в техническом вузе. Одной из причин является недостаточная разработанность научно-обоснованных подходов к формированию методической системы обучения к курсу «Математика», наиболее полно учитывающих современные научные достижения в области вычислительной математики, дидактический потенциал средств ИКТ, место и роль дисциплины в системе профессиональной подготовки будущих инженеров.

Так как модель обучения дисциплине выстраивается нами с учетом постоянного комплексного применения ИКТ в ходе реализации процесса обучения с целью дальнейшего внедрения в практику преподавания в филиал ГОУ ВПО «Московский государственный университет приборостроения и информатики» в г. Ставрополе, мы будем учитывать достигнутый уровень информатизации и компьютеризации вуза, условия и особенности протекания учебного процесса в этом учебном заведении.

Динамичность модели определяется воздействием на все ее компоненты разнообразных внутренних и внешних факторов. Соблюдение этого принципа является наи-

более важным для нашей модели, так как ее развитие происходит под воздействием ИКТ, темпы обновления и совершенствования которых уникальны.

Предлагаем схему развития методической системы обучения курсу «Математика» в условиях применения средств инфокомму-никационных технологий:

Методическая система обучения курсу «Математика»

: Принципы и критерии отбора

- ...............ж........................

Содержание курса

Цели обучения курсу

I

J

I

Методы Средства Формы

Традиционные Традиционные Традиционные и

и инновацион- и инновацион- инновационные

ИКТ в разрабатываемой нами структуре методической системы выступают в интеграции с организационными формами и методами обучения, выполняя роль не просто средства обучения, а основы для формирования той части предметной информационной среды, которая использует электронные формы представления информации.

Информационная среда обучения курсу «Математика» содержит следующие компоненты:

1. Информационная компонента:

• Электронный учебник.

• Модули расширения электронного учебника.

• Справочник.

• Лекционный презентационный материал.

• Интернет-ресурсы.

2. Технологическая компонента:

• Инструментальные средства реализации математических задач.

• Программы, моделирующие геометрические интерпретации и исполнение алгоритмов решения математических задач.

3. Коммуникативная компонента:

• Электронная доска объявлений.

• Форум вопросов и ответов с интеллектуальным агентом.

• Электронная почта.

Чомаева Л.Х.

«Модель методической системы обучения курсу «математика» студентов...»

• Интранет-вариант электронной почты.

4. Контрольно-оценочная компонента:

• Система тестирования:

- самоконтроль.

- текущий контроль.

- итоговый контроль.

- контроль остаточных знаний.

• Рейтинговая система.

Компоненты методической системы

обучения в условиях применения ИКТ находятся в отношениях, отличных от иерархического подчинения сверху вниз: цели обучения - содержание - методы - организационные формы - средства обучения, так как велико взаимовлияние всех компонентов друг на друга. Динамичность методической системы обучения проявляется в сильном влиянии контекста социального, образовательного и технологического плана на функционирование всех ее компонент.

Начальный этап организации учебного процесса состоит в разработке всех компонентов методической системы. Он должен завершиться установлением взаимосвязей всех компонентов, сведением их в единую, целостную, непротиворечивую систему -конечный продукт процесса педагогического проектирования. Далее методическая система в ходе организации реального учебного процесса апробируется, уточняется, определяется ее инвариантная составляющая, системообразующее ядро, и выявляются вариативные характеристики, среди которых одни обусловлены спецификой конкретного учебного процесса, а другие определяют ди-

намику дальнейшего развития методической системы.

Основу разработки всех компонентов методической системы обучения курсу «Математика» составляют следующие два концептуальных положения:

1. Системный подход к ее проектированию и реализации. Методическая система функционирует в рамках организационного учебного процесса и является технологической составляющей дидактической системы, субъективными компонентами которой выступают преподаватель и обучающийся.

2. Взаимодействие субъектов образовательного процесса происходит как непосредственно, так и через посредство образовательной информационной среды. Новая образовательная среда должна быть открытой единой образовательной научно-информационной средой, ориентированной на будущую профессиональную деятельность и доступной каждому участнику образовательного процесса.

ЛИТЕРАТУРА

Могилев А.В. Развитие методической системы подготовки по информатике в педагогическом вузе в условиях информатизации образования: Автореф. дис... д-ра пед. наук: 13.00.02 / А.В. Могилев. - Воронеж, 1999. - 40 с.

Об авторе

Чомаева Лаура Хасановна, старший преподаватель кафедры прикладной информатики и математики, Филиала ГОУ ВПО «Московский государственный университет приборостроения и информатики» в г. Ставрополе.