Вектор организации самостоятельной работы студентов технического вуза

Стельмах Янина Геннадьевна, Кочетова Татьяна Николаевна ВЕКТОР ОРГАНИЗАЦИИ САМОСТОЯТЕЛЬНОЙ ...

УДК 378.147

ВЕКТОР ОРГАНИЗАЦИИ САМОСТОЯТЕЛЬНОЙ РАБОТЫ СТУДЕНТОВ ТЕХНИЧЕСКОГО ВУЗА

© 2016

Стельмах Янина Геннадьевна, кандидат педагогических наук, доцент кафедры

«Высшая математика и прикладная информатика» Кочетова Татьяна Николаевна, кандидат педагогических наук, доцент кафедры «Высшая математика и прикладная информатика» Самарский государственный технический университет

Аннотация. Модернизация образования, реализуемая сегодня в высшей школе предусматривает переход на новые образовательные стандарты, в соответствии с которыми происходит сокращение аудиторных часов, отводимых на изучение дисциплин, в частности математики, вследствие чего большая часть учебного времени отводится на самостоятельную работу студентов. Решение данной проблемы мы видим в реорганизации самостоятельной работы, основной вектор которой должен быть направлен в соответствии с прогнозом, на установление межпредметных связей между математикой и дисциплинами профильной направленности. Самостоятельная работа студентов как деятельность характеризуется собственной познавательной потребностью и ее целью является систематизация и закрепление знаний, умений и навыков (т.е. формирование общекультурных, профессиональных и общепрофессиональных компетенций); развитие творческих познавательных способностей, самостоятельности мышления, самореализации; формирование готовности к поиску и применению информации для решения профессиональных задач. В статье выдвинуты условия, способствующие профессионально-направленной мотивации изучения курса математики в техническом вузе при организации самостоятельной работы и предлагается метод прогнозирования, позволяющий устанавливать межпредметные связи курса математики с дисциплинами будущей профессии. По итогам экспериментального исследования можно отметить, что применение данного метода при установлении межпредметных связей курса математики с профессионально-ориентированными дисциплинами и выдвинутых условий организации самостоятельной работы студентов представляют комплекс возможностей для проявления активности студентов в зависимости от их интересов и потребностей.

Ключевые слова: математическое образование, самостоятельная работа студента, межпредметные связи, профессионально-направленные задачи, математическая подготовка, частотный анализ, профильные дисциплины, информационно-коммуникационные технологии.

THE WAY OF ORGANASING STUDENTS' SELF-EDUCATION

© 2016

Stelmah Yanina Gennadievna, candidate of pedagogical sciences, assistant professor

of the «Higher Mathematics and Applied informatics» Department Kochetova Tatiana Nikolaevna, candidate of pedagogical sciences, assistant professor of the «Higher Mathematics and Applied Informatics » Department Samara State Technological University

Abstract. Modernization of higher education provides the transition to new educational standards, according to which there is a reduction of classroom hours devoted to the study of disciplines, such as mathematics, so that most of the training time is devoted to students' self-education. We think that reorganizing of students' self-education process which is aimed to establish interdisciplinary connections between mathematics and profile-orientated disciplines can help to solve this problem. Students' self-education as an activity is characterized by its own cognitive need and its purpose is to systematize and consolidate knowledge, skills and abilities (formation of general cultural, professional competences); development of creative cognitive abilities, independent thinking, self-realization; formation of readiness to search for and use information to solve professional problems. The conditions conducive to professional motivation of studying mathematics at a technical university in the organization of self-education are described in the article. The authors offer a method of forecasting establishment of interdisciplinary communication of mathematics with future profession disciplines. According to the results of the pilot study the use of this method in establishing interdisciplinary connections between mathematics and professionally-oriented disciplines and described conditions of organization of students' self-education, can be used as the complex of possibilities for the manifestation of students' activity according to their interests and needs.

Keywords: mathematical education, student's self-education, interdisciplinary connections, professionally-oriented issues, frequency analysis, profile-orientated disciplines, information and communication technologies.

Система подготовки студентов - будущих бакалавров в техническом вузе формируется в соответствии с изменениями характера деятельности специалистов технического профиля на протяжении ее существования и теми требованиями, которые предъявляются сегодня к современному специалисту. Содержание высшего профессионального образования конструируется определенным образом, органично связывая систему профессионально необходимых научных знаний, практических умений и навыков с предшествующим опытом обучаемого, что позволяет получить человеку знания и умения в конкретной области деятельности. Учитывая, что знания специалистов технического профиля одновременно выступают синтезом различных отраслей знания, учебные планы подготовки включают гуманитарные, социально-экономические, математические, естественнонаучные, общепрофессиональные и специальные дисциплины, включая дисциплины специализации [1]. Изучение естественнонаучных дисциплин взаимосвязано с математикой, а все профилирующие дисциплины в

техническом вузе применяют математические методы и математический аппарат, так как математика составляет основу технического образования, является исследовательским инструментом специалистов с высшим техническим образованием и с необходимостью используется при решении профессиональных задач [2].

Студент-первокурсник часто плохо представляет место математики в своей будущей профессиональной деятельности, поэтому не наилучшим образом мотивирован на изучение предмета [3]. Это приводит к тому, что в дальнейшем преподаватели специальных дисциплин отмечают отсутствие необходимой математической базы.

Поэтому при изучении математики следует искать такие формы и методы работы, которые демонстрировали бы студентам профессиональную значимость этой дисциплины и необходимость ее освоения на достаточно высоком уровне [4-10]. Практика преподавания показывает, что интерес студентов к изучаемой дисциплине появляется в том случае, если она практически значима для обучающегося и имеет тесную взаимосвязь с после-

Стельмах Янина Геннадьевна, Кочетова Татьяна Николаевна ВЕКТОР ОРГАНИЗАЦИИ САМОСТОЯТЕЛЬНОЙ ...

дующими дисциплинами учебного плана.

Поэтому решением проблемы актуализации математического образования может стать реализация принципа профессиональной направленности и соблюдение преемственности между курсом математики и профилирующими дисциплинами [11]. Ориентация обучения математике при подготовке студентов к решению профессиональных задач является основным смыслом ком-петентностно-ориентированного обучения в высшей школе, что, во-первых, является социально значимым, а, во-вторых, методически оправданным. Учитывая, что важным средством достижения прикладной направленности курса являются межпредметные связи, поставленную проблему можно решить в разработке методических подходов к установлению межпредметных связей курса математики с профессионально-направленными дисциплинами [12].

В настоящее время в высшей школе осуществляется модернизация образования, в результате которой происходят масштабные изменения в содержании, технологиях и организации образовательной деятельности, в частности, переход на новые стандарты третьего поколения. В соответствии с этими стандартами производится сокращение аудиторных часов, отводимых на изучение дисциплин, в частности математики, вследствие чего большая часть учебного времени отводится на самостоятельную работу студентов. Самостоятельная работа студентов как деятельность характеризуется собственной познавательной потребностью и ее целью является систематизация и закрепление знаний, умений и навыков (т.е. формирование общекультурных, профессиональных и общепрофессиональных компетенций); развитие творческих познавательных способностей, самостоятельности мышления, самореализации; формирование готовности к поиску и применению информации для решения профессиональных задач. Для достижения цели самостоятельной работы студентов по дисциплине математика с учетом решения выше поставленной проблемы необходима реорганизации самостоятельной работы, основной вектор которой должен быть направлен в соответствии с прогнозом, на установление межпредметных связей между математикой и дисциплинами профильной направленности [13].

Как правило, межпредметные связи реализуются на понятийном уровне за счет выделения в курсах учебных дисциплин общих понятий и сведений. Поскольку мы перед собой поставили задачу показать студентам, где применяются математические методы, предлагаем организовывать самостоятельную работу с учетом межпредметных связей курса математики, как с дисциплинами будущей профессии, так и с обязанностью находить профессионально значимую информацию, которая является доступной на профильных ЖБВ-сайтах и необходима современному специалисту технического профиля [14].

При отборе необходимого математического материала для самостоятельной работы студентов следует учитываться частотность и повторяемость математических терминов в научно-технических текстах, и использование их в профессиональной сфере. Общеизвестно, что точность науки связывают с наличием средств количественной оценки изучаемых в ней явлений, которая выражается определенными измеряемыми величинами. По этим величинам появляется возможность определить не только количественные, но и качественные закономерности, которые служат раскрытию содержания изучаемых объектов. Таким образом, по частотному распределению математических терминов в анализируемом тексте учебного пособия, появляется возможность установить межпредметные связи. Используя метод, частотного анализа [15], появляется возможность установить межпредметные связи профильных дисциплин с курсом математики. Мы предлагаем на основании этого метода провести анализ, а далее осуществить прогноз о значимости определенных математических тем для будущей

профессиональной деятельности. Предлагаемый метод прогнозирования имеет следующую структуру: построение математического тезауруса; сбор научных статей, учебных пособий по профилю будущей профессии при помощи экспертного суждения и (или) автоматической классификации необходимой литературы; частотный анализ текстов и получение частотных характеристик; интерпретация полученной информации в виде прогноза.

Первым этапом алгоритма является определение тезауруса с полным перечнем ключевых математических терминов (в качестве ключевых могут выступать не только отдельные слова, но и устойчивые словосочетания), которые отражают их принадлежность к определенным разделам курса математики. На втором этапе необходимо собрать достаточное количество электронных лекций, учебников, методических пособий, профильные периодические издания (перечень которых содержится в разделе обязательной литературы программы дисциплин), профильные ЖБВ-сайты для исследуемой специальности, так как с увеличением количества анализируемых источников точность прогнозирования будет расти [16]. Набор учебных материалов в электронном виде можно собрать вручную, например, отбирая учебные и научно-исследовательские тексты по исследуемой специальности, при необходимости этот процесс можно автоматизировать, так как сегодня существует очень много программ для автоматизированного поиска по заданной тематике. На третьем этапе используют известные электронные программы для частотного анализа, либо, специально для этой цели пишут компьютерную программу и проводят частотный анализ, который на выходе показывает частоту упоминания слов из математического тезауруса в информационном массиве дисциплин исследуемой направленности. На последнем этапе, структурируя результаты, мы получаем возможность судить о наличии и глубине межпредметных связей и осуществлять прогноз о необходимости включения в самостоятельную работу той или иной темы по математике, которая может обеспечить целостное профессиональное развитие будущего специалиста [17].

Полученные данные преподаватель может использовать при создании учебно-методического комплекса для оптимальной организации самостоятельной работы студентов, который позволит повысить качество математической подготовки. Такой учебно-методический комплекс должен включать: конспекты лекций, задачи для самостоятельного решения и методические рекомендации по их решению, варианты типовых заданий и контрольных работ, вопросы для самоконтроля, а также должен быть предназначен для организации самостоятельной работы в трех направлениях: осмысление и закрепление лекционного материала; самостоятельная работа по подготовке к практическим занятиям и самостоятельное изучение некоторых тем курса [18, 19].

При организации самостоятельной работы по лекционным материалам рекомендуется дополнять данный материал информацией об использовании изученных математических понятий в профессиональной среде рекомендованными источниками, отбор которых может базироваться на результатах проведенного частотного анализа.

Важным моментом при организации самостоятельной работы по подготовке к практическим занятиям является подбор типовых и нестандартных задач для выполнения [20]. Учитывая полученные данные о значимости определенных математических тем для будущей профессиональной деятельности, появляется возможность при создании сборника задач включать не только типовые задачи, переформулированные в терминах профессиональной деятельности, имеющие вполне однозначный алгоритм типового решения, но и задачи, которые имеют неоднозначное решение и требуют самостоятельного творческого подхода к проблеме, которая

Стельмах Янина Геннадьевна, Кочетова Татьяна Николаевна педагогические

ВЕКТОР ОРГАНИЗАЦИИ САМОСТОЯТЕЛЬНОЙ ... науки

будет близка к будущей профессиональной деятельности [21].

В настоящий момент образовательный процесс необходимо организовать при помощи технических приспособлений, интерактивных систем, то есть с применением ИТ-технологий, а именно: интерактивные доски, интерактивные мониторы, ЖЕВ-квесты, онлайн обучение, видеолекции, видео конференции, тренинг-симулятор профессиональной деятельности и пр. Сочетание традиционных методов и средств обучения с использованием информационных технологий стимулирует самостоятельную работу студентов. Учитывая данные прогноза о необходимости включения в самостоятельную работу той или иной темы по математике, задачей преподавателя при организации самостоятельного изучения некоторых тем студентами является подготовить перечень профильных периодических изданий и профильных ЖЕВ-сайтов по их специальности, что будет способствовать осознанной необходимости целенаправленно использовать ИТ-технологии в самообучении. Найти нужную информацию, усвоить эту информацию, понять ее смысл и уметь творчески применить новую информацию в профессиональной деятельности, все это необходимо современному студенту для профессионального развития [22].

В силу того, что каждый студент обладает индивидуальными способностями, личными потребностями и интересами, а также различным потенциалом деятельности представляется конструктивным организовать взаимодействие между студентами, при выполнении самостоятельной работы, основанной на результатах установленных межпредметных связей дисциплин профессиональной направленности с курсом математики.

Таким образом, для того чтобы способствовать профессионально-направленной мотивации изучения курса математики в техническом вузе при организации самостоятельной работы студентов необходимо создать следующие условия:

- акцентировать внимание студентов на использование изучаемой темы в дисциплинах специализации и будущей профессии при подготовке к занятиям (лекциям, практическим занятиям, семинарам, лабораторным и пр.);

- ввести в образовательную практику задачи и упражнения, разработанные на основе результатов установленных межпредметных связей;

- используя результаты межпредметных связей, предлагать студентам такие дополнительные формы работы, как участие в научно-исследовательской работе, направленной на формирование профессиональных компетенций;

- при выполнении самостоятельной работы по подготовке докладов, презентаций, проектов, проведение исследований делить студентов на микрогруппы по 3-5 человек.

Проведение частотного анализа и, с учетом его результатов, организация самостоятельной работы студентов будут способствовать профессионально-ориентированного формирования у студентов:

- умения, на основе изученного материала, составить план, таблицу, рассказ, схему, конспект, алгоритм, аналогию, сформулировать идеи, сделать выводы по темам и т.д.

- навыков к преобразованию информации и представлению ее в виде модели решения профессиональной задачи (ситуации) и т.д.

- умений создавать на основе изученного материала (на основе полученной информации) проект, презентацию, видеофильм и т.д.

- навыков сформулировать (студентом самостоятельно) гипотезу и способ её проверки, план действия и т.д. [23].

Самостоятельная работа студентов, как любая другая форма учебных занятий, планируется и контролируется 248

преподавателем [24, 25]. Контроль является обязательным элементом процесса обучения и представляет собой объективное средство, как для преподавателя, так и для студента оценить достигнутые результаты [26]. В процессе обучения математике на лекционных и практических занятиях осуществляется текущих контроль изучаемого материала (по окончанию раздела курса или учебного модуля). Однако, при подготовке к текущему контролю (подготовка к контрольным или самостоятельным работам, к коллоквиуму и т.п.) необходим самоконтроль. Текущий контроль осуществляется с учетом самостоятельной работы студентов. По окончанию изучения дисциплины осуществляется промежуточный контроль (зачет или экзамен).

Для выявления результатов самостоятельной работы студентов было проведено экспериментальное исследование. В эксперименте приняли участие 2 группы студентов (1 семестр) в количестве 52 человек. Чтобы установить уровень готовности студентов к учебному процессу проводилось контрольное тестирование, содержащее задачи, которые входят в программу школьного курса математики, для установления уровня знаний и умений решения задач, необходимых для освоения программы вузовского курса математики. В итоге получили, что в экспериментальную и контрольную группы в равной степени входят студенты с разными уровнями (высоким, средним и более низким) знаний и умений решения задач. Таким образом, выделенные группы равноправны.

В дальнейшем, в экспериментальной группе, при обучении математике, были созданы рассмотренные выше условия организации самостоятельной работы, а также в качестве самостоятельной работы (домашнего задания) предлагалось: 1) написание конспекта, по темам, не рассматриваемым на лекционных занятиях (т.е. на основе самостоятельно изученной темы, студентам необходимо составить план, схему, сделать выводы и пр.); 2) при подготовки к практическому занятию, информацию, которую студент получил на лекции, уметь применить для решения профессионально-направленных задач, моделирующих конкретные профессиональные ситуации; 3) на основе изученного теоретического материала, а так же на основе самостоятельно полученной информации, создание проекта (презентации) для участия в научно-исследовательской работе [27].

По окончании эксперимента проводился промежуточный контроль (экзамен), который включал в себя не только контрольную работу (проверка на решение стандартных задач, которые проверяют знания и умения по математике, а так же математическое решение профессионально-направленных задач), но и задания, в которых студент мог сформулировать проблему и самостоятельно найти пути ее решения.

Обобщая итоги эксперимента, большинство студентов экспериментальной группы (68%) справились с постановкой проблемы и предложили пути решения поставленной проблемы, и многие (85%) справились с контрольной работой. Студенты контрольной группы в основном справились с той частью контрольной работы, где необходимо было решить стандартные задачи (80%), а профессионально-направленные задачи решили только некоторые из них (20%), с заданием, в котором необходимо было сформулировать проблему и предложить пути ее решения справились 10% студентов контрольной группы.

По итогам экспериментального исследования можно отметить, что проведение частотного анализа при установлении межпредметных связей курса математики с профессионально-ориентированными дисциплинами позволило выделить условия организации самостоятельной работы студентов, эффективность выполнения которых экспериментально подтверждено. Следствием эксперимента является активность студентов в научно-

исследовательской работе [28]._

Стельмах Янина Геннадьевна, Кочетова Татьяна Николаевна ВЕКТОР ОРГАНИЗАЦИИ САМОСТОЯТЕЛЬНОЙ ...

Таким образом, использование межпредметных связей предоставляет комплекс возможностей для проявления активности студентов в зависимости от их интересов и потребностей. Все это позволит повысить мотивацию к изучению математики и сформировать такие черты личности, как стремление к точности, самоконтролю, которое основывается на отношении к математическим моделям, как к адекватному отражению той или иной стороны будущей профессиональной деятельности. [29].

СПИСОК ЛИТЕРАТУРЫ:

1. Кочетова Н.Г., Котова Т.А. Оптимизация воспитательного пространства вышей школы в решении задач профессиональной подготовки бакалавров педагогического образования / В сборнике: Педагогика городского пространства: теория, методология, практика. Сборник трудов по материалам Всероссийской научно-практической конференции. 2015. С. 321-328.

2. Стельмах Я.Г. Особенности математической подготовки студентов академического бакалавриата. // Самарский научный вестник. 2016. №2 (15). С.185-189.

3. Кочетова Т.Н., Ильина Л.А., Еремичева О.Ю. Показатели и условия формирования профессиональных компетенций бакалавров технического вуза при изучении математических дисциплин //Самарский научный вестник. 2016. №1(14). С. 175-180.

4. Алехина М.А., Федосеев В.М. Математика в системе многоуровневого инженерного образования: актуализация интеграции с техническими науками // XXI век: итоги прошлого и проблемы настоящего плюс. 2015. Т. 3. № 6 (28). С. 58-62.

5. Аниськин В.Н., Куликова Е.В., Ярыгин А.Н. Интеграция модульно-рейтинговой системы и метода проектов в преподавании учебного курса «история математики» // Балтийский гуманитарный журнал. 2015. № 4 (13). С. 78-82.

6. Ярыгина Н.А. Применение инновационных технологий обучения экономических дисциплин в вузе // Азимут научных исследований: экономика и управление. 2012. № 1. С. 82-84

7. Видманова Т.П., Пономарёва Н.В. Роль математического образования в формировании всесторонне развитой личности // XXI век: итоги прошлого и проблемы настоящего плюс. 2013. № 7 (11). С. 59-64.

8. Кондаурова И.К. Перспективы организации профессиональной подготовки будущих учителей // Азимут научных исследований: экономика и управление. 2015. № 3 (12). С. 25-27

9. Федосеев В.М. Проблемы культуры мышления в математическом образовании // XXI век: итоги прошлого и проблемы настоящего плюс. 2012. № 4 (08). С. 171-176.

10. Кондаурова И.К., Захарова Т.Г., Гусева М.А. Региональный опыт подготовки и профессионального становления будущих педагогов-математиков в условиях модернизации среднего и высшего математического образования // Балтийский гуманитарный журнал. 2014. № 4. С. 81-84.

11. Стельмах Я.Г. Прогностический потенциал как условие успешной профессиональной деятельности будущего инженера-электроэнергетика. // Вестник Самарского государственного технического университета. Серия: Психолого-педагогические науки. 2010. №3 (13). С.171-178.

12. Кочетова Т.Н. Педагогические условия математической подготовки современного инженера / В сборнике: Наука и образование в современном обществе: вектор развития. Сборник научных трудов по материалам Международной научно-практической конференции: В 7 частях. ООО «Ар-Консалт». 2014. С. 28-30.

13. Воронина М.А., Кочетова Н.Г. Соответствие подготовки бакалавров дошкольного и начального образования требованиям ФГОС // Поволжский педагогический вестник. 2014. № 4 (5). С. 11-16.

14. Кочетова Т.Н. Использование профессионально направленных задач при обучении будущих экономи-

стов математике // Вестник Самарского государственного технического университета. Серия: Психолого-педагогические науки. 2007. № 1. С. 66-72.

15. Стельмах Я.Г. Формирование профессиональной математической компетентности студентов - будущих

инженеров: автореф. дис.....канд. пед. наук. Самарская

государственная социально-гуманитарная академия. -Самара, 2011. 21 с.

16. Воронина М.А. Онлайн ресурсы ИКТ в реализации ФГОС ВО по направлению подготовки 44.03.01 Педагогическое образование // Самарский научный вестник. 2016. № 1 (14). С. 142-147.

17. Воронина М.А. Компоненты профессиональной культуры будущего педагога // Школа будущего.2015. № 2. С. 160-166.

18. Кочетова Т.Н. Совершенствование учебно-познавательной деятельности студентов технического университета // Вестник Самарского государственного технического университета. Серия Психолого-педагогические науки. 2006. № 47. С. 102-105.

19. Kochetova N.G., Zubova S.P. The description of compétition tasks in modern conditions // Школа будущего. 2015. № 2. С. 131-135.

20. Стельмах, Я.Г. Развитие творческого потенциала будущих инженеров средствами математики // Материалы VII Всероссийской научно-практической конференции. Новосибирск: ЦРНС, 2009. С.133-138.

21. Стельмах Я.Г. Активизация исследовательской деятельности студентов при изучении математики -Вестник Самарского государственного технического университета. Серия: Психолого-педагогические науки.

2014. №1 (21) С.166-173.

22. Кочетова Т.Н. Особенности современной математической подготовки будущего инженера / В книге: Современные технологии подготовки кадров и повышения квалификации специалистов нефтегазового производства. Тезисы Международной научно-практической конференции. 2014. С.51.

23. Третьякова Е.М. Пути повышения эффективности творческой самостоятельной работы студентов // Балтийский гуманитарный журнал. 2014. № 4. С. 111-113.

24. Пустовалова Н.И., Лазаренко Д.В., Пустовалова

B.Г. Организация самостоятельной работы студентов на основе электронных учебно-методических комплексов // Вестник Гуманитарного института ТГУ. 2012. № 2 (13).

C. 87-90.

25. Еремичева О.Ю., Ильина Л.А., Кочетова Т.Н. Компетентностный подход как базис для конструирования содержания образовательных программ укрупненной группы направлений подготовки и специальностей 38.00.00 «Экономика и управление» в техническом вузе // Вестник Самарского государственного технического университета. Серия: Психолого-педагогические науки.

2015. № 2 (26). С. 50-60.

26. Михелькевич В.Н., Сухинин В.П. Рациональная организация самостоятельной работы студентов. Самара: Самар.гос.техн.ун-т., 2006. 30с.

27. Лысогорова Л.В., Кочетова Н.Г., Зубова С.П. Реализация принципа обучения математике на повышенном уровне трудности / В сборнике: Научные проблемы образования третьего тысячелетия VII Всероссийская научно-практическая конференция с международным участием. 2013. С. 109-114.

28. Еремичева О.Ю., Кочетова Т.Н., Афанасьева Е.А. Профессиональное формирование бакалавров: особенности образовательных траекторий будущих математиков // Балтийский гуманитарный журнал. 2016. Т.5. №3 (16). С. 125-128.

29. Закиев М.И. Взаимосвязь математической культуры и профессиональной компетентности в подготовке инженеров-строителей // Высшее образование. 2011. №2. С.65-71.