Научная статья на тему 'Проблемы проектирования содержания прикладной математической подготовки будущего специалиста'

Проблемы проектирования содержания прикладной математической подготовки будущего специалиста Текст научной статьи по специальности «Науки об образовании»

CC BY
115
67
i Надоели баннеры? Вы всегда можете отключить рекламу.
Ключевые слова
СПЕЦИАЛИСТ / ПРИКЛАДНАЯ МАТЕМАТИКА / ПРОЕКТИРОВАНИЕ

Аннотация научной статьи по наукам об образовании, автор научной работы — Власов Дмитрий Анатольевич

В статье автор раскрывает проблемы проектирования содержания прикладной математической подготовки будущего специалиста.

i Надоели баннеры? Вы всегда можете отключить рекламу.

Похожие темы научных работ по наукам об образовании , автор научной работы — Власов Дмитрий Анатольевич

iНе можете найти то, что вам нужно? Попробуйте сервис подбора литературы.
i Надоели баннеры? Вы всегда можете отключить рекламу.

Текст научной работы на тему «Проблемы проектирования содержания прикладной математической подготовки будущего специалиста»

Таким образом, политехническая подготовка учителя технологии в высшей педагогической школе представляет собой процесс становления его личности, развития общих и профессиональных компетенций, что выступает условием и предпосылкой эффективности будущей профессиональной деятельности.

Библиографический список

1. Сластеиин, В. А. Гуманистическая парадигма педагогического образования [Текст] / В. А. Сластенин // Магистр. - 1994. - № 6. - С. 2-7.

2. Мищенко, А. И, Формирование профессиональной готовности учителя к реализации целостного педагогического процесса [Текст]: дис ... д-ра. пед. наук. / А. И. Мищенко. - М., 1992. - 387 с.

3. Кузьмина, Н. В. Методы исследования педагогической деятельности [Текст]: дис ... д-ра. пед. наук. / Н. В. Кузьмина. - М., 1999. - 310 с.

4. Леднев, В. С. Содержание образования [Текст]: сущность, структура, перспективы. / В. С, Леднев. - М.5 1991 -224 с.

5. Леонтьев, А. Н. Деятельность. Сознание. Личность. / А, Н. Леонтьев. - М.: 1977.-404 с.

6. Сосновская, О. В. О повышении качества практической подготовки будущего учителя [Текст]: Новые исследования в педагогических науках / О. В. Сосновская // Под ред. А. В. Петровского. - М., 1991. - С. 69-74.

УДК 371,08

Власов Дмитрий Анатольевич

Кандидат педагогических наук, доцент, докторант кафедры методгми обучения и педагогических технологий МГГУ им. М. А. Шолохова, DAV495@mail.ru, Москва

ПРОБЛЕМЫ ПРОЕКТИРОВАНИЯ СОДЕРЖАНИЯ ПРИКЛАДНОЙ МАТЕМАТИЧЕСКОЙ ПОДГОТОВКИ БУДУЩЕГО СПЕЦИАЛИСТА

Vlasov Dmitry Anatolievich

Candidate of pedagogical sciences, Moscow Sholokhov's state humanitarian university, DAV495@mail.ru, Moscow

PROBLEMS OF DESIGNING THE CONTENT OF APPLIED MATHEMATICAL PREPARATION OF THE FUTURE TEACHER

Сложный и многоаспектный характер будущей профессиональной деятельности выпускника, особенности конкретных направлений подготовки, специальностей и специализаций, предусмотренных учебными планами и программами вузов, определяют необходимость проектирования содержания его подготовки. Следует отметить, что обоснование содержа-

ния обучения, научный отбор, структурирование содержания обучения не перестает быть одной из центральных и актуальных дидактических проблем.. Цель данной статьи - рассмотрение проблем отбора и структурирования содержания обучения прикладной математике: обоснование необходимости проектирования содержания прикладной математической подготовки; представление некоторых результатов проектирования методической системы прикладной математической подготовки, ставшей неотъемлемой частью обучения студентов на факультете информатики и математики Московского государственного гуманитарного университета им. М. А. Шолохова, факультетах Московской финансово-промышленной академии и ряда других столичных вузов.

В. П. Беспалько утверждает, что «образование не имеет четко выраженной цели». Именно этим «весьма понятным и столь же парадоксальным фактором» обусловлен «огромный объем нынешнего общего образования и неуправляемый его рост» [1]. Собственно проектирование содержания прикладной математической подготовки будущего специалиста предварим раскрытием понятий «содержание», «содержание образования».

Содержание - это материальное основание, обусловливающее изменения вещи, совокупность взаимодействий различных сторон и свойств предмета, его функций [2]. Содержание - во-первых, есть «что» в «как» формы, есть то, что наполняет форму и из чего она осуществляется. Содержание понятия есть совокупность его признаков; во-вторых, всеобщая характеристика ценности, значение какой-либо вещи [3]. Содержание - смысл, сущность чего-либо. Основа явления или процесса, определяющего его сущность [4]. Содержание - определяющая сторона целого, совокупность его частей [5].

Что же такое содержание образования? Содержание образования определяется как «совокупность систематизированных знаний, умений и навыков, взглядов и убеждений, а также определенный уровень развития познавательных сил и практической подготовки, достигнутый в результате учебно-воспитательной работы». В этом определении сущности образования отразился знаниево-ориентированный подход к этой проблеме [6].

И. Ф. Харламов содержание образования определяет как «систему научных знаний, практических умений и навыков, а также мировоззренческих и нравственно-этических идей, которыми необходимо овладеть учащимися в процессе обучения» [7].

Содержание образования, отмечает С. М. Курганский, характеризует процесс собственно образования. «Под содержанием образования понимают информацию, предъявляемую к усвоению, и способы, какими эта информация преподается и изучается». Исследователь делает вывод, что «разными видами содержания может быть обеспечена одна и та же цель и, наоборот одно и то же содержание может работать на разные цели» [8].

Содержание состоит из следующих четырех структурных элементов: - опыта познавательной деятельности, фиксированной в форме способов ее существования - знаний;

- опыта репродуктивной деятельности, фиксированной в форме способов ее существования - умений и навыков;

- опыта творческой деятельности - в форме проблемных ситуаций;

- опыта эмоциональных отношений [9].

Каждый из отмеченных видов социального опыта, уточняет П. Й. Пидкасистый, представляет собой специфический вид содержания образования:

- знания о природе, обществе, технике, мышлении и способах деятельности;

- опыт осуществления известных способов деятельности, воплощающихся вместе со знанием в умениях и навыках личности, усвоившей этот опыт;

- опыт творческой, поисковой деятельности, по решению новых проблем, возникающих перед обществом;

- опыт ценностного отношения к объектам или средствам деятельности человека.

Все перечисленные элементы содержания образования взаимосвязаны и взаимообусловлены.

Т. Д. Дубовицкая считает, содержание («чему учить?»), а также формы, методы, средства (педаг огические технологии) и условия обучения и воспитания («как учить?») относятся к одной из актуальных проблем, связанных с повышением эффективности образования. Существует пять уровней формирования содержания образования: общего теоретического представления, учебного предмета, учебного материала, процесса обучения, структуры личности обучаемого, а также в различных видах социального опыта, которым должны овладеть обучаемые: познавательной деятельности, освоение ее репродуктивных и творческих способов, приобщения к эмоционально-ценностным отношениям [10].

Е. В. Бондаревская и С. В. Кульневич пишут: «Содержание - это то, что находится внутри знаний, определяет их возможность развивать или тормозить сознание, и только через его нравственно наполненные содержанием знаний личностные структуры регулировать процессы мышления и деятельности» [11].

«Содержание образования представлено в педагогическом процессе текстами культуры. Однако не всякий текс культуры становится образовательным», рассуждает Ю. В. Сенько. Содержание образования - это «горизонт ожидания» (X. Г. Гадамер), точка возможного пересечения мира текста и мира учащего и учащегося. Педагог вносит в содержание образования свое видение, свое эмоционально-ценностное отношение, свои сомнения, вопросы, находит в этом фрагменте культуры свои мысли [12].

В. Ильченко, К. Гуз подчеркивают роль целостности содержания образования в становлении личностной составляющей человека, в развитии мышления социально зрелой личности, индивидуальности [13].

Н. В. Гафурова и В. И. Лях считают, что содержание образования должно быть многообразным и многофункциональным, углубленным и расширен-

ным. Содержание образования должно обеспечивать систематическую включенность учащихся в ценностно-поисковую и самооценочную деятельность, развивающую критерии, навыки и культуру самоопределения [14].

Содержание педагогического процесса зависит от общественных потребностей, целей обучения и воспитания; темпов социального и научно-технического прогресса; возрастных возможностей школьников; уровня развития теории и практики обучения; материально-технических и экономических возможностей учебного заведения. И. П. Подласый выводит «закономерность содержания», которая «разрешает» наполнять учебно-воспитательный процесс таким содержанием, которое соответствует объективным потребностям, укладывается в принятую обществом концепцию общего среднего образования и «запрещает» наполнять учебные занятия второстепенными, малоценными сведениями [15].

Таким образом, существует немало определений понятия «содержания образования», отдельных высказываний, оценочных суждений. Но нам представляется наиболее удачным то, которое в свое время дал И. Я. Лернер. Он определил содержание образования как педагогически адаптированную систему знаний, умений и навыков, опыта творческой деятельности и эмоционально-ценностного отношения к миру, усвоение которой обеспечивает развитие личности. Таким образом, указывают В. А. Поляков и А, А. Кузнецов, в образовании соединяются обучение, воспитание и развитие. Отсюда и множество отдельных линий, направлений, которые характеризуют в различных аспектах содержание и процесс обучения [16].

При проектировании содержания прикладной математической подготовки были использованы рекомендации В. М. Монахова [17] по отбору и структурированию содержания учебного курса с помощью выбора из научного содержания учебных элементов (объектов, явлений и методов деятельности), без которых формирование готовности и способности выпускника к эффективному осуществлению профессиональной деятельности представляется невозможным.

Представим примеры отбора и структурирования содержания прикладной математической подготовки как на уровне конкретного занятия, так и на уровне учебной темы, прокомментируем его описательную и структурную составляющие.

Для темы «Матричные антагонистические игры» учебные элементы определялись с учетом логики построения интегрированного курса «Прикладная математика» («Дискретная математика», «Численные методы», «Линейное программирование», «Теория игр», «Исследование операций», «Методы оптимизации», «Математические методы принятия решений» и др.), его методических особенностей и возможности студентов усваивать материал последовательно, логично, осмысленно и глубоко. В рамках обозначенной темы нами отобранные учебные единицы представлены следующим образом: «игра», «стратегия», «выигрыш», «антагонизм», «матрица игры», «функция выигрышей», «принципы решения», «чистая стратегия», «смешанная стратегия», «оптимальная стратегия», «ситуация равновесия», «седловая точка», «цена 36

игры», «нулевая сумма». При этом доступность, достаточность и неизбыточность, методическая целесообразность отобранных учебных элементов обосновывалась на проведенном автором анализе междисциплинарных и внутрипредметных связей учебной темы с другими, входящими в состав интегрированного курса «Прикладная математика» [18].

Представленный на рис. 1 фрагмент матрицы содержит взаимосвязи учебных вопросов изучаемой темы с предыдущими и последующими темами учебного курса «Прикладная математика».

Создание и методический анализ системы генетических связей между элементами содержания учебного курса «Теория игр» (модуль, тема, занятие, микроцель) позволили предложить оптимальную последовательность раскрытия учебного материала в соответствии с логикой прикладной математической подготовки, объемом учебного материала, соотношением теоретической и практической его составляющих, временным ресурсом, особенностями будущей профессиональной деятельности студентов.

Замысел изложения учебного занятия нашел отражение в построении графа учебной информации, представленного на рис. 2.

Стратегическая игра (П, А, I.). где £2 — множество состояний природы. А - множество решений, £ - функция потерь

Статистическая игра (£2. О. Я),

где и - множество функций решений. ,/) функция риска

г*''- ".<•'• ч**»--**/*.-чи<* '«виии -

в .'/»-

иг

%

Рандомизация состояний природы

Расширенная статистическая игра (Н, Д г). где £ — множество смешанных стратегий природы, Г = Г(£ б) - байесовский риск

Рандомизация функций решений

Расширенная статистическая игра (а, 1).к\

где ¡у - множество всех

случайных функции решения

Рандомизации состояний природы

у—

Полностью расширенная статистическая игра /У. г)

Рис, 2. Графа учебной информации

На рис. 2 представлена последовательность действий и операций преподавателя на основе выделения наиболее существенных (опорных) элементов темы (раздела, модуля), выявления системообразующих связей, которые обусловили выбор требуемых уровней усвоения изучаемого материала и исходных, уровней прикладной математической подготовки студентов.

С целью раскрытия и реализации межпредметных связей представим сравнительную таблицу «Задач статистических решений» с учебным содержанием темы «Матричные антагонистические игры» (табл. 1).

Таблица 1

Сравнительная таблица

Матричные антагонистические игры Математические методы принятия решений

Игра (X, V, IV) игрока 1 с игроком 2. Статистическая игра И, Я ) природы и статистика.

Х€ X, у€. У - чистые стратегии игроков 1 и 2. €)е £2 состояние природы, с/ е В -статистическая функция решения.

Платёж Ш{Х, У) игрока 2 игроку 1. 7? (©, - риск статистика.

Смешанная стратегия игрока 1. Априорное распределение £, состояний природы.

Смешанная стратегия игрока 2. Случайная функция решения 5 6 .

Смешанное расширение игры: Г = (Е, Н, К). Полностью расширенная статистическая

Максиминная стратегия ъо игрока 1. Наименее благоприятное априорное распределение

Минимаксная стратегия ^о игрока 2. Минимаксная функция решения §о.

Однако недостаточно представить или предложить однородное содержание прикладной математической подготовки - возникает проблема задания и определения уровней его освоения. Следует о тметить, что в современной дидактике еще не выработаны общие подходы к количественному и качественному определению уровней усвоения содержания учебного материала, обоснованию системы управления познавательной деятельностью студентов. Достаточно востребованным образовательной практикой оказывается технологический подход к определению уровней усвоения содержания учебного материала и системы управления познавательной деятельностью студентов. Его применение при проектировании методической системы прикладной математической подготовки будущего специалиста позволило наиболее полно реализовать диагностические цели подготовки будущих специалистов, представленные в работе автора [19]. В рамках реализации идей компетентностного и технологического подходов в системе прикладной математической подготовки будущего специалиста нами предложено выделение трех уровней:

- пропедевтический (узнавание (знания-знакомства));

- инвариантный (базовый, репродуктивное действие (знания-копии));

- вариативный (профессиональный, продуктивное действие (знания-умения, творческое действие (знания-трансформация)).

Следует отметить, что содержание прикладной математической подготовки можно охарактеризовать тремя составляющими - «математический

Л. В. Саеочкина

Целью нашего исследования является раскрытие процесса графической подготовки студентов, выявление его сущности, структуры и функций. Ее достижению, на наш взгляд, будут способствовать теоретические положения про-ектно-процессного подхода, которые реализуются через систему принципов и закономерностей. Проектно-процессный подход является интеграцией двух подходов: проектного и процессного. Следовательно, ему присущи признаки как одного, так и другого подходов. Под проектно-процессным подходом мы понимаем совокупность взаимосвязанных процессов (действий, операций), осуществляемых в управляемых условиях на основе этапов проектирования.

Сущность данного подхода заключается в том, что в мыслительную и практическую деятельность студенты включаются в процессе выполнения взаимосвязанных видов деятельности. Деятельность осуществляется поэтапно, где выход одного этапа является входом последующего. В результате выполнения различных видов деятельности формируются теоретические и практических знания, умения и навыки. Проектно-процессный подход заключается в стимулировании интереса студентов к различным видам деятельности, предполагающим владение определенной суммой знаний и через проектную деятельность предусматривающей решение одной или целого ряда проблем; в соединении академических знаний с практическими и соблюдение соответствующего баланса на каждом этапе обучения; в личной заинтересованности в получаемых знаниях.

Теоретические положения проектно-пропсссного подхода реализуются через систему взаимосвязанных принципов. «Принцип- руководящая идея, основное правило, основное требование к деятельности, поведению и т. д.» [1, с. 615].

Принципы проектно-процессного подхода являются частно методическими, которые не исключают, а дополняют основные дидактические принципы. На основе метода анализа мы выделили следующие принципы проектно-процессного подхода: интеграции, этапности, цикличности, про-цессности, взаимодействия с информационной средой.

Принцип интеграции - предполагает интеграцию знаний и умений, обучающихся с другими видами деятельности в пределах одной учебной дисциплины или раздела.

Принцип этапности - постепенный переход от одного этапа к другому, причем каждое последующее действие основывается на результатах предыдущего.

Принцип цикличности - предусматривает постоянный мониторинг результатов процесса и его коррекцию на каждом этапе.

Принцип процессности - выход одного этапа (результат) является входом (началом) последующего этапа.

Принцип взаимодействия с информационной средой - сбор, анализ, синтез, обобщение и структурирование информации на всех этапах осуществляемой деятельности.

В качестве механизма, обеспечивающего осуществление процесса графической подготовки студентов и его организацию, мы предлагаем выделить 44

следующие этапы проектирования: анализ, синтез, трансформация и результат (рис, 1), сохранив при этом логику процесса графической подготовки и сущность проектирования.

Анализ Синтез

Трансформация Результат

Рис. 1. Этапы проектирования

Под процессом графической подготовки студентов мы понимаем совокупность видов деятельности (цепочку процессов, операций), осуществляемых последовательно на основе этапов проектирования, заключенных в фиксированном интервале времени.

Определим в целом процесс графической подготовки студентов (рис. 2), где входом в процесс являются студенты, обладающие необходимым набором знаний, умений и навыков. Выходом является результат - студенты, готовые к целенаправленной, продуктивной графической деятельности. Внутри процесса заключены действия, функции, операции, выполняемые в определенной последовательности на основе этапов проектирования. Для обеспечения процесса необходимы ресурсы. В качестве ресурсов мы выделили: электронно-дидактический комплекс «Основы графической подготовки», Internet и локальную сеть университета, учебную и справочную литература.

Вход

Процесс графической подготовки студентов

iНе можете найти то, что вам нужно? Попробуйте сервис подбора литературы.

АЛЛ

Ресурсы

Выход

Рис. 2. Общая схема процесса графической подготовки студентов

Таким образом, процесс графической подготовки студентов представляет собой совокупность выполняемых действий в определенной последовательности, осуществляемых через этапы проектирования, направленные на формирование компонентов графической подготовки студентов.

Следовательно, процесс графической подготовки осуществляется при выполнении различных видов графической деятельности. В структуре графической деятельности мы выделяем следующие компоненты: мотиваци-онный, содержательный, операциональный и оценочный.

Однако, деятельность студентов организуется, планируется, направляется и обеспечивается деятельностью преподавателя, которая, в свою очередь, зависит от содержания, направленности и предполагаемых результатов педагогического процесса,

Л. В. Савочкина

Чтобы раскрыть сущность процесса графической подготовки студентов, будем рассматривать обучение как управляемый процесс. Так, Генри Файоль выделил шесть функций управления: планировать, предсказывать, организовывать, распоряжаться, координировать и контролировать. Процесс управления, согласно его точки зрения есть иерархическая структура взаимосвязанных процессов реализации функции управления [2].

Анализ научной литературы свидетельствует о том, что в настоящее время у ученых нет единого мнения о составе и классификации функций управления, а также об их взаимодействии. Нами были выделены следующие функции управления процессом графической подготовки студентов: мотивацион-ная, функция планирования, организации, коррекции и контроля.

Мотивационная функция предполагает актуализацию внутренних и внешних мотивов студентов к осуществлению графической деятельности. Внешние мотивы: получение необходимой специальности, достижение успеха, самореализация и самоутверждение. Внутренние мотивы: интерес к самому процессу, стремление к получению новой информации и успешное выполнение графической деятельности.

Функция планирования заключается в постановке целей и задач выполнения работы, а так же в установлении последовательности выполняемых действий (операций).

Функция организации предусматривает подготовку и выполнение запланированного. Осуществляется организация графической деятельности студентов, с помощью определенных методов, приемов, организационных форм.

Функция коррекции предполагает мониторинг и коррекцию результатов графической подготовки на всех этапах осуществления процесса.

Функция контроля заключается в измерении количественных и качественных показателей, регистрации полученных результатов. Данная функция позволяет определить уровень эффективности выполняемых студентами действий.

Кроме того, процесс графической подготовки студентов включает в себя функции, на основе которых осуществляется непосредственно графическая деятельность студентов: сбор, анализ, планирование, разработка, выбор, выполнение, представление, проверка, коррекция и оценка результата выполняемой деятельности. Описание функций процесса графической деятельности студентов представлено в виде блок-схемы на рис. 3.

Процесс графической подготовки - это процесс осваивания студентами системы специальных знаний, формирования и развития умений и навыков осуществления графической деятельности. Система специальных знаний, представляет собой содержание образования студентов по дисциплинам графического цикла: «Начертательная геометрия», «Инженерная и компьютерная графика», результатом, которого является формирование компонентов графической подготовки студентов.

Нами были выделены следующие компоненты графической подготовки: когнитивный, информационный, технологический и оценочно-результативный. 46

i Надоели баннеры? Вы всегда можете отключить рекламу.