Информационно-компьютерная компетентность преподавателя математики в высшей школе

Рождественская Е. А., Болдовская Т. Е. Информационно-компьютерная компетентность преподавателя математики в высшей школе // Научно-методический электронный журнал «Концепт». - 2016. - № 4 (апрель). -0,4 п. л. - URL: http://e-koncept.ru/2016/16064.htm. - ISSN 2304-120X.

ART 16064 УДК 378.12:004.9

Рождественская Елена Александровна,

кандидат педагогических наук, доцент кафедры высшей математики ФГБОУ ВПО «Сибирская государственная автомобильно-дорожная академия (СибАДИ)», г. Омск evolventa2007@mail.ru

Болдовская Татьяна Ерофеевна,

кандидат технических наук, доцент кафедры высшей математики ФГБОУ ВПО «Сибирская государственная автомобильно-дорожная академия (СибАДИ)», г. Омск teb73@mail.ru

Информационно-компьютерная компетентность преподавателя математики

в высшей школе

Аннотация. В статье рассматривается информационно-компьютерная компетентность преподавателя вуза и составляющие ее компоненты. Раскрываются современные средства повышения квалификации в данной сфере, доступные преподавателю. Ключевые слова: информационно-компьютерная компетентность, преподаватель, математика, вуз, повышение квалификации, высшее образование, компьютерная математика.

Раздел: (01) педагогика; история педагогики и образования; теория и методика обучения и воспитания (по предметным областям).

По мнению ученых М. П. Лапчика и М. И. Рагулиной, XXI в. характеризуется интеграцией информатики в математические дисциплины, что отражается в образовании добавлением в федеральные государственные образовательные стандарты высшего профессионального образования подготовки учителей и преподавателей физико-математического профиля новых курсов [1]. Вводятся курсы компьютерной алгебры, информационных технологий в математике, математического моделирования. Происходит изменение роли математики - современная математика становится «информатической» [2]. Такие же процессы происходят и в техническом вузе - для студентов и магистрантов вводятся курсы математического моделирования и планирования эксперимента, приложения математических методов с применением компьютерных средств и программирования. Для решения технических задач применяются компьютерные пакеты, позволяющие визуализировать информацию, решать сложные технические задачи с применением численных методов, которые приобретают особую актуальность. Аналитические простые решения в технических задачах присутствуют в меньшей степени, чем необходимость численных решений. В этих условиях информационно-компьютерная грамотность современного педагога является важной составляющей его профессиональной компетентности. При этом рассматривается она во взаимосвязанных аспектах: как владение компьютером и другим мультимедийным оборудованием, как умение пользоваться соответствующим программным обеспечением, а также как владение методикой использования информационных технологий в учебном процессе.

В образовательном процессе информационные технологии используются для визуального представления данных при изложении лекционного материала (использование презентаций, видеофильмов); при организации самостоятельной работы студентов (доступ к справочной и учебно-методической литературе, научно-исследовательская работа, работа с пакетами прикладных программам); при контроле полученных знаний и умений (использование обучающих и контролирующих тестовых материалов); при оперативной консультативной помощи с использованием сети Интернет.

ISSN 2304-120Х

ниепт

научно-методический электронный журнал

ISSN 2Э04-120Х

ниепт

научно-методический электронный журнал

Рождественская Е. А., Болдовская Т. Е. Информационно-компьютерная компетентность преподавателя математики в высшей школе // Научно-методический электронный журнал «Концепт». - 2016. - № 4 (апрель). -0,4 п. л. - URL: http://e-koncept.ru/2016/16064.htm. - ISSN 2304-120X.

М. И. Рагулина предлагает использовать компьютерные технологии как средство для реализации новых дидактических подходов к актуализации исследовательской математической деятельности. Ею выделяются следующие приемы использования информационных компьютерных технологий: демонстрация математических объектов; проверка полученного без применения компьютера решения и его графическая иллюстрация, проведение исследования с помощью компьютера; демонстрация численных, аналитических или графических способов решения; построение и реализация алгоритма решения задачи; создание проблемной ситуации методом демонстрации, затем поиск способа решения; решение практической задачи на основе создаваемой математической модели, реализуемой с помощью математического пакета методом проектов [3].

Организацией ISTE (International Society for Technology in Education - Международные технологии в образовании) [4] были выделены основные требования к информационно-коммуникативной компетенции преподавателя: содействие обучению и творчеству учеников в виртуальных средах, разработка цифрового обучения и оценивания, использование информационно-компьютерных средств в обучении, гражданская ответственность в цифровых средах и самосовершенствование в эффективности использовании цифровых инструментов и ресурсов.

По мнению авторов данной статьи, современному преподавателю математики в вузе необходимо:

- использование возможностей, предоставляемых сетью Интернет: поисковых систем, личных сайтов и сетевых сообществ в учебном процессе;

- владение методиками создания и использования интерактивных учебных сред или платформ с целью организации дистанционной учебной обучающей среды, ее наполнения различными элементами (тесты, лекции, чаты, вики, видео, графика, учебники, обучающие тренажеры, вебинары, мастер-классы, онлайн-консультации, веб-квесты);

- владение основными пакетами прикладных математических программ (Excel, Derive, MathCad, Maple, MatLab, Mathematica и др.) и умение демонстрировать преимущества данных программных средств студентам для решения инструментально-вычислительных задач и визуализации;

- использование возможностей базы знаний вопросно-ответной системы и вычислительных алгоритмов "Wolfram Alpha" для визуализации математических объектов и решения математических задач;

- владение техническими средствами (интерактивная доска, проектор), умение работать в локальной компьютерной сети;

- понимание математических идей работы некоторых интернет-приложений и прикладных компьютерных систем (Пробки, Карты, Метро, Поиск изображений и так далее);

- самообучение в области современной и компьютерной математики, программирования.

Согласно нашим данным, основанным на мониторинге интернет-сообществ и анкетировании, не каждый вузовский и школьный преподаватель математики обладает всеми описанными знаниями и компетенциями. Некоторыми из них будет владеть выпускник последних лет направлений «Прикладная математика», при отсутствии психолого-педагогических и методических составляющих знаний методики преподавания предметов физико-математического цикла. Следует отметить также, что не каждый педагог, освоивший работу на персональном компьютере, а также прикладные программы, может эффективно применять информационные технологии в своей профессиональной деятельности. При этом динамичное развитие современных информационных технологий предпо-

ISSN 2304-120X

ниепт

научно-методический электронный журнал

Рождественская Е. А., Болдовская Т. Е. Информационно-компьютерная компетентность преподавателя математики в высшей школе // Научно-методический электронный журнал «Концепт». - 2016. - № 4 (апрель). -0,4 п. л. - URL: http://e-koncept.ru/2016/16064.htm. - ISSN 2304-120X.

лагает непрерывное самообучение и развитие как выпускника вуза, так и опытного педагога. В работе [5] делается акцент на необходимости увеличения информационного компонента в методике преподавания математики преподавателями технических вузов.

По мнению М. П. Лапчика [6], первостепенными задачами образовательных организаций должны стать фронтальное переобучение и последующая систематическая переподготовка преподавательского состава в плане освоения новых электронных технологий в профессиональной деятельности. При этом данная работа должна иметь систематический и динамично изменяющийся характер, гибко реагирующий на текущие изменения в сфере технологий электронного обучения, открытого и дистанционного образования.

Что же может сделать каждый из нас в данной ситуации для повышения уровня своей компетентности в сфере компьютерных технологий? Актуальными для повышения квалификации современного педагога остаются личная заинтересованность и мотивация к самообразованию. В частности, для обеспечения методической поддержки и обмена опытом в области информационных технологий создаются различные профессиональные сетевые сообщества педагогов [7]. Например, компания "Google" организовывает бесплатные дистанционные учебные курсы для педагогов, где показываются возможности использования своих цифровых инструментов в учебном процессе [8]. «Яндекс» транслирует свои разработки, в которых раскрывает математических принципы работы своих приложений для школьников (малая школа анализа данных - ШАД), организует курсы повышения квалификации в сфере анализа данных для недавних выпускников физико-математических специальностей (ШАД) [9]. Как использовать открытые данные, предоставляемые данными компаниями в обучении, раскрыто нами в статье [10].

Проект корпорации "Intel", действующий в России с 2002 г., проводит бесплатное дистанционное и очное обучение учителей и педагогов по повышению их информационной компетентности и компьютерной грамотности. Запись на курсы и в сообщество доступна на сайте «Образовательная галактика "Intel"» [11]. Там предложен набор интерактивных курсов для овладения педагогическими и информационными технологиями. На сайте «Образовательная галактика» проводятся конференции и обучающие онлайн-курсы под руководством тьюторов по использованию математических программных инструментов в процессе обучения, компьютерных обучающих систем, разработанных для школьников и студентов, а также виртуальных лабораторий. По мнению исследователей [12, 13], виртуальные лабораторные работы являются хорошим средством активизации мыслительной деятельности студентов. К сожалению, существует проблема финансирования таких приобретений. Выбор курсов рассчитан как на начинающего пользователя компьютера, так и на пользователей среднего и продвинутого уровней.

Кроме того, для преподавателей математики могут оказаться интересными различные профильные интернет-сообщества. Примером такого ресурса может служить «Хабрахабр», который представляет собой многофункциональный сайт, состоящий из новостного форума и блога [14]. В блоге публикуются новости от известных компаний в сфере IT и образования. Данный сайт является серьезным ресурсом для повышения компьютерной грамотности и знаний в сфере современных компьютерных технологий, компьютеров и Интернета.

Востребованными остаются курсы повышения информационно-коммуникационной и компьютерной компетентности, проводимые вузами. Конкурентоспособными и эффективными являются курсы в сфере компьютерных наук типа Coursera, а также получение сертификатов в сфере программирования, машинного обучения и анализа данных.

ISSN 2Э04-120Х

ниепт

научно-методический электронный журнал

Рождественская Е. А., Болдовская Т. Е. Информационно-компьютерная компетентность преподавателя математики в высшей школе // Научно-методический электронный журнал «Концепт». - 2016. - № 4 (апрель). -0,4 п. л. - URL: http://e-koncept.ru/2016/16064.htm. - ISSN 2304-120X.

Повышение квалификации актуально в сфере использования прикладных программ и организации учебных сред. В Сибирской государственной автомобильно-дорожной академии (СибАДИ), как и во многих вузах в России, в качестве платформы для дистанционного курса математики используется модульная объектно-ориентированная среда Moodle [15], где преподаватель может разместить различные обучающие материалы, расчетно-графические работы и контролирующие тестовые задания. Обучение работе с данной программой ведется в каждом российском вузе, как правило, с помощью курсов повышения квалификации. Овладение всеми инструментами данной компьютерной среды позволяет преподавателю эффективно реализовать процесс обучения, гармонично дополняя традиционные формы обучения.

На пути самосовершенствования в сфере информационно-коммуникационной компетенции и компьютерной грамотности применительно к математическим дисциплинам преподаватель математики встречается с проблемами: он чрезмерно занят учебной нагрузкой, у него нет возможности получить в любой момент компьютерный класс с установленным программным обеспечением, подготовка к занятиям с привлечением компьютерных средств затратна по времени, а отведенных аудиторных часов не хватает даже на традиционную математику. Такие современные средства, как мобильный класс, компьютерный класс, автоматизированное компьютерное рабочее место преподавателя, остаются недоступными из-за недостаточного финансирования. В некоторых случаях отсутствует доступ к сети Интернет в преподавательской и аудиториях. Для демонстрации и обучения использованию пакетов математических программ необходимо введение лабораторных практикумов, ведь не у всех специальностей ведется курс «Прикладная математика». Проблемы внедрения компьютерных технологий могут возникать также из-за недостаточной подготовки по информатике абитуриентов, поступивших в вуз, данный факт отмечается в статье З. В. Семеновой и Н. А. Настащук [16]. Тем не менее владение пакетами прикладных программ необходимо не только для выпускников технических специальностей.

Повышение уровня информационно-компьютерной компетентности преподавателя, безусловно, является одним из основных векторов личного профессионального роста. Использование электронных ресурсов в обучении обогащает учебный процесс, экономит время, позволяет хранить и обновлять учебно-методические комплексы дисциплин в цифровом виде. Компьютерные технологии и Интернет также позволяют взаимодействовать с аудиторией посредством сетевых сообществ, работать в качестве тьютора над сетевыми проектами, консультировать, направлять, организовывать самостоятельную работу, применять цифровые инструменты для обучения и оценки. Использование пакетов прикладных программ в процессе обучения математике в вузе обогащает методику преподавания математики, способствует формированию математической компетентности студентов. Вышеуказанные средства повышают интерес студентов к обучению, позволяют сделать преподавание и обучение творчески направленным. Внедрение и реальное использование компьютерных технологий, программ и Интернета в процессе обучения в вузах делает российское высшее образование подлинно инновационным и современным.

Ссылки на источники

1. Лапчик М. П., Рагулина М. И. О математическом образовании в реалиях XXI века // Инновации в непрерывном образовании. - 2010. - № 1. - С. 46-50.

2. Там же.

3. Рагулина М. И. Изменение парадигмы математического образования в условиях информатизации // Образование и наука. - 2008. - № 8. - С. 27-34.

4. Компетентности ISTE учителя. - URL: http://letopisi.org/index.php.

Рождественская Е. А., Болдовская Т. Е. Информационно-компьютерная компетентность преподавателя математики в высшей школе // Научно-методический электронный журнал «Концепт». - 2016. - № 4 (апрель). -0,4 п. л. - URL: http://e-koncept.ru/2016/16064.htm. - ISSN 2304-120X.

5. Кочегурова Е. А., Горохова Е. С. Информационные аспекты преподавании вычислительной информатики для студентов технических университетов // Концепт. - 2015. - Школьная академия «Учиться весело». - URL: http://e-koncept.ru/2015/95143.htm.

6. Лапчик М. П. О педагогике в условиях электронного обучения // Наука о человеке: гуманитарные исследования. - 2013. - № 2(12). - С.113-117.

7. Информационно-коммуникационные технологии в образовании. - URL: http://www.ict.edu.ru/.

8. Веб-сервисы для учителя. - URL: https://sites.google.com/site/tkvgelearning/webservises/.

9. Малый ШАД. - URL: https://academy.yandex.ru/events/rn/mshad14/.

10. Рождественская Е. А., Болдовская Т. Е. Реализация прикладной направленности обучения высшей математике посредством рассмотрения алгоритмов решения задач в интернет-сервисах // Концепт. - 2015. - Т. 13. - С. 366-370.

11. Образовательная галактика Intel / Intel Education Galaxy. - URL: https://edugalaxy.intel.ru/.

12. Полякова Т. А., Ширшова Т. А. Использование лабораторных работ в процессе обучения математике // Академический журнал Западной Сибири. - 2015. - Т. 11. - № 4(59). - С. 112-113.

13. Утёмов В. В., Будина М. Э. Инновации в педагогической практике системы общего и профессионального образования по состоянию на начало 2016 года // Концепт. - 2016. - № 1. - С. 1-5.

14. Хабрахабр. - URL: http://habrahabr.ru/.

15. Сайт разработчиков MOODLE / Free Software Foundation. Inc. - URL: http://moodle.org/.

16. Семенова З. В., Настащук Н. А. Низкий уровень знаний современных абитуриентов по информатике: закономерность или случайность? // Информатика и образование. - 2014. -№ 2(251). - С. 90-94.

Elena Rozhdestvenskaya,

Candidate of Pedagogic Sciences, Associate Professor at the chair of Higher Mathematics, Siberian State Automobile and Highway Academy, Omsk evolventa2007@mail.ru Tatiana Boldovskaya,

Candidate of Engineering Sciences, Associate Professor at the chair of Higher mathematics, Siberian State

Automobile and Highway Academy, Omsk

teb73@mail.ru

Information and computer competence of the teacher of mathematics in higher institutes of education Abstract. The paper deals with information and computer competence of university teachers and its component parts. The authors reveal the modern means of training in this area available to the teacher. Key words: information and computer competence, teacher, mathematics, university, training, higher education, computer mathematics References

1. Lapchik, M. P. & Ragulina, M. I. (2010). "O matematicheskom obrazovanii v realijah XXI veka", Innovacii v nepreryvnom obrazovanii, № 1, pp. 46-50 (in Russian).

2. Ibid.

3. Ragulina, M. I. (2008). "Izmenenie paradigmy matematicheskogo obrazovanija v uslovijah informatizacii", Obrazovanie i nauka, № 8, pp. 27-34 (in Russian).

4. Kompetentnosti ISTE uchitelja. Available at: http://letopisi.org/index.php (in Russian).

5. Kochegurova, E. A. & Gorohova, E. S. (2015). "Informacionnye aspekty prepodavanii vychislitel'noj in-formatiki dlja studentov tehnicheskih universitetov", Koncept, Shkol'naja akademija "Uchit'sja veselo". Available at: http://e-koncept.ru/2015/95143.htm (in Russian).

6. Lapchik, M. P. (2013). "O pedagogike v uslovijah jelektronnogo obuchenija", Nauka o cheloveke: guman-itarnye issledovanija, № 2(12), pp.113-117 (in Russian).

7. Informacionno-kommunikacionnye tehnologii v obrazovanii. Available at: http://www.ict.edu.ru/ (in Russian).

8. Veb-servisy dlja uchitelja. Available at: https://sites.google.com/site/tkvgelearning/webservises/ (in Russian).

9. Malyj ShAD. Available at: https://academy.yandex.ru/events/rn/mshad14/ (in Russian).

10. Rozhdestvenskaja, E. A. & Boldovskaja, T. E. (2015). "Realizacija prikladnoj napravlennosti obuchenija vysshej matematike posredstvom rassmotrenija algoritmov reshenija zadach v internet-servisah", Koncept, t. 13, pp. 366-370 (in Russian).

11. Obrazovatel'naja galaktika Intel/Intel Education Galaxy. Available at: https://edugalaxy.intel.ru / (in Russian).

12. Poljakova, T. A. & Shirshova, T. A. (2015). "Ispol'zovanie laboratornyh rabot v processe obuchenija matematike", Akademicheskij zhurnal Zapadnoj Sibiri, t. 11, № 4(59), pp. 112-113 (in Russian).

13. Utjomov, V. V. & Budina, M. Je. (2016). "Innovacii v pedagogicheskoj praktike sistemy obshhego i profession-al'nogo obrazovanija po sostojaniju na nachalo 2016 goda", Koncept, № 1, pp. 1-5 (in Russian).

ISSN 2304-120X

ко ниегтг

научно-методический электронный журнал

ISSN 2Э04-120Х

ниепт

научно-методический электронный журнал

Рождественская Е. А., Болдовская Т. Е. Информационно-компьютерная компетентность преподавателя математики в высшей школе // Научно-методический электронный журнал «Концепт». - 2016. - № 4 (апрель). -0,4 п. л. - URL: http://e-koncept.ru/2016/16064.htm. - ISSN 2304-120X.

14. Habrahabr. Available at: http://habrahabr.ru/ (in Russian).

15. Sajt razrabotchikov MOODLE/Free Software Foundation. Inc. Available at: http://moodle.org/ (in Russian).

16. Semenova, Z. V. & Nastashhuk, N. A. (2014). "Nizkij uroven' znanij sovremennyh abiturientov po informatike: zakonomernost' ili sluchajnost'?", Informatika i obrazovanie, № 2(251), pp. 90-94 (in Russian).

Рекомендовано к публикации:

Горевым П. М., кандидатом педагогических наук, главным редактором журнала «Концепт»^ЯЛ

Поступила в редакцию Received 20.03.16 Получена положительная рецензия Received a positive review 21.03.16

Принята к публикации Accepted for publication 21.03.16 Опубликована Published 30.03.16

© Концепт, научно-методический электронный журнал, 2016 © Рождественская Е. А., Болдовская Т. Е., 2016

www.e-koncept.ru