CC BY
66
УДК / UDC 378:51 О. Г. Князева,
старший преподаватель кафедры естественнонаучного образования Юргинского технологического института Национального исследовательского Томского политехнического университета, Юрга, Кемеровская область, Россия, okeno@mail.ru
Olga Knyazeva,
senior lecturer of the Chair of Natural-Science Education of Yurginsky Institute of Technology (subsidiary institute) of the National Research Tomsk Polytechnical University, Yurga, Kemerovo region, Russia, okeno@mail.ru
ПРОФЕССИОНАЛЬНО ОРИЕНТИРОВАННАЯ МАТЕМАТИЧЕСКАЯ ПОДГОТОВКА СТУДЕНТОВ ТЕХНИЧЕСКОГО ВУЗА
PROFESSIONALLY FOCUSED MATHEMATICAL PREPARATION OF STUDENTS AT TECHNICAL UNIVERSITY
Для формирования математической компетентности студентов технических вузов посредством профессиональной направленности обучения математике и использования профессионально направленных задач необходимо обеспечить реализацию интегративных связей математики и специальных дисциплин технического профиля.
To form mathematical competence of students at technical universities by means of the professional focus of teaching mathematics and via applying professionally - oriented tasks, it is necessary to ensure the realization of integrative relations of mathematics and special disciplines of the technical profile aiming at instilling in students skills needed in the future professional activity.
Ключевые слова: инженерное образование, компетентностный подход, компетенции, математическая компетентность, профессиональная направленность обучения математике, интегративные связи.
Keywords: engineering education, competence approach, competence, mathematical competence, professional orientation of mathematical education, integrative communication.
Одной из основных целей, стоящих перед инженерным образованием на современном этапе, является обновление качества образования и улучшение качества подготовки специа-
листов. Переход к массовому высшему образованию, рост числа высших учебных заведений, конкуренция на рынке образовательных услуг -это факторы, выдвигающие проблему качества подготовки будущих специалистов на первый план. Быстро развивающаяся наука и быстро изменяющаяся промышленность, новые технологии, в том числе базирующиеся на междисциплинарных знаниях, непрерывное техническое переоснащение производства требуют от специалиста не только качественных знаний, но и высокой профессиональной мобильности, умения самостоятельно ориентироваться в потоке научно-технической информации и пополнять свои профессиональные знания. И потому необходимо, чтобы учебный процесс в вузе был организован так, чтобы будущий специалист мог научиться свободно ориентироваться в информационном пространстве, используя при этом новые информационные технологии. Поэтому в настоящее время назрела необходимость обновления образования именно с этих позиций.
Актуальным в этом плане по отношению к обучению в высшем учебном заведении является компетентностный подход. Компетент-ностный подход - это попытка построить образовательный процесс, обеспечивающий становление у обучающихся собственной системы работы, компетентности и других характеристик образованности, которые нельзя
«сложить» из набора знаний и умений [1]. Главной идеей этого подхода является усиление практической ориентации образования, выход из ограничений «зуновского» образовательного пространства. В данном подходе качество подготовки будущего инженера в вузе понимается как некоторый комплекс его ключевых, общепрофессиональных и специальных компетентностей и характеризуется на основе оценки результативности его действий, направленных на разрешение определенных значимых для данного сообщества задач.
Основные положения компетентност-ного подхода к образованию сформировались в работах В. И. Байденко, В. А. Болотова, Е. В. Бондаревской, Э. Ф. Зеера, И. А. Зимней, С. В. Кульневича, Дж. Равена, Г. С. Саволайнен, В. В. Серикова, А. В. Хуторского, Л. В. Шкериной и др.
Существуют различные классификации компетентностей. Так, Г. К. Селевко рассматривает трудовую, учебную, игровую и коммуникативную компетентности. Сюда же можно отнести классификацию компетентностей по объекту, на который направлена деятельность; профессиональную компетентность в области отдельных классов и групп профессий; предметную компетентность в конкретном деле; профильную компетентность в свете современной ориентации школы на профильное обучение.
В соответствии с разделением содержания образования на общее метапредметное (для всех предметов), межпредметное (для цикла предметов или образовательных областей) и предметное (для каждого учебной дисциплины) Хуторской А. В. говорит о трех уровнях компетенций: ключевые компетенции, относящиеся к общему (метапредметному) содержанию образования; общепредметные компетенции, относящиеся к определенному кругу учебных предметов и образовательных областей; предметные компетенции - частные по отношению к двум предыдущим уровням компетенции, имеющие конкретное описание и возможность формирования в рамках учебных дисциплин [2].
Формирование компетенций осуществляется средствами содержанияобразования, в результате чего у студентов развиваются способности и появляются возможности решать в повседневной жизни реальные проблемы. Компетентностное содержание образования проходит сквозной линией через все образовательные области, получая реалистическое, деятельностное, личностно и социально значимое
воплощение в соответствующем материале.
В результате удается объединить учебные дисциплины в единое целостное содержание, определить системообразующие элементы общего образования как на отдельных ступенях обучения, так и на уровне межпредметных связей.
Образовательные компетенции относятся к личности студента, проявляются в процессе его созидательной деятельности, выражаются в результатах обучения, умении применять полученные знания в своей будущей деятельности, и потому являются системными характеристиками личностно ориентированного подхода к образованию. Проектируемое на данной основе образование обеспечивает не только отдельное предметное, но и целостное компетентностное образование. Образовательные компетентности студента гарантируют многофункциональную, метапредметную роль, проявляющуюся не только в процессе обучения в вузе, но и в будущих производственных отношениях.
Компетентность является следствием личностного роста, целостной самоорганизации и синтеза своего деятельностного и личностного опыта. Значит, компетентность - это такая форма существования знаний, умений, образованности в целом, которые приводят к самореализации. Вследствие этого образование, приводящее к компетентности, - высокомотивированное и личностно ориентированное, т. е. оно обеспечивает максимальную востребованность личностного потенциала, признание личности окружающими и осознание ею собственной значимости.
Компетентностный подход выдвигает на первое место не информированность студента, а умения разрешать проблемы, возникающие в познании и объяснении явлений действительности и личностного характера; при освоении современной техники и технологии; при освоении будущей профессиональной деятельности. С позиций этого подхода качество математической подготовки будущего инженера характеризуется его математической компетентностью. Математика - универсальный язык для описания процессов и явлений различной природы, без владения которым невозможно решать современные инженерные задачи.
Под математической компетентностью будущих инженеров мы будем понимать синтез усвоенных математических знаний и методов математической деятельности, опыта их использования в решении профессионально направленных математических задач и задач, лежащих вне предмета математики, ценностного
отношения к полученным знаниям и опыту, и к себе как носителю этих знаний и опыта.
В структуре математической компетентности будущих инженеров М. С. Аммосова рассматривает три основных компонента: когнитивный (студент знает), праксеологический (студент умеет) и аксиологический (студент понимает (осознает).
Исходя из полноты овладения студентом компонентами математической компетентности и степени самостоятельности их проявления в соответствующей деятельности, можно выделить три уровня сформированности математической компетентности студентов технического вуза.
Первый уровень - студент знает основные понятия и методы курса математики, на их основе решает задачи курса, при наличии ориентировочной основы решает отдельные профессионально направленные математические задачи, понимает важность математических знаний, но не имеет внутренней установки на их пополнение.
Второй уровень - студент владеет основными понятиями и методами курса математики, на их основе самостоятельно решает задачи курса и отдельные профессионально направленные математические задачи, осознает необходимость приобретения недостающих математических знаний, но делает это по рекомендации преподавателя.
Третий уровень - студент владеет всеми основными понятиями и методами курса математики, на их основе самостоятельно решает задачи курса и профессионально направленные математические задачи; сам осознает необходимость приобретения недостающих математических знаний и приобретает их; проявляет позитивное отношение к математическим знаниям и оценивает владение ими как основу своей успешной специальной подготовки и новаторской деятельности в будущей профессии [3].
Комплексный анализ дидактических условий реализации профессиональной направленности обучения математике студентов технических вузов и структуры их математической компетентности позволяет выявить потенциальные дидактические и методические ресурсы профессиональной направленности для формирования этой компетентности студентов. Среди них актуализация межпредметных связей курса математики и дисциплин специального цикла; моделирование ситуаций из области инженерной деятельности будущего специалиста; приоритеты активных методов и форм обучения; установка на использование субъективного опыта, проведения рефлексии и
саморефлексии.
Для формирования математической компетентности студентов в высших учебных заведениях обучение математических дисциплин должно быть профессионально направленным, что может быть реализовано увеличением удельного веса профессионально направленных задач, решаемых на практических занятиях и излагаемых на лекции, и совершенствованием теоретического материала.
Одним из ведущих методов обучения математике студентов технических вузов и познания действительности средствами математики является построение математической модели изучаемых явлений. Математическое моделирование состоит из трех этапов: построения математической модели явления или процесса; исследования этой модели математическими методами; интерпретации полученного решения на языке исходной задачи.
При обучении студентов математическому моделированию необходимо научить их не только исследованию готовой модели математическими методами, но и овладению каждым этапом решения задачи. Построение математической модели явления или процесса - это, как показывают результаты проверки знаний студентов, самый сложный этап в решении задачи. Он требует широкого знания фактов, относящихся к изучаемому явлению, и понимания их взаимных связей.
Наибольшие затруднения у студентов, как показывают результаты контрольных и расчетно-графических работ, при решении профессионально ориентированных задач представляет первый этап - составление математической модели задачи, перевод ее на язык математической теории.
Реализация профессиональной направленности обучения математике студентов технических вузов в рамках традиционных форм обучения возможна при выполнении требований:
- уточнение целей, актуализирующих взаимосвязи математики с общепрофессиональными и специальными дисциплинами;
- включение в содержание математической подготовки будущих инженеров профессионально направленных задач;
- использование активных методов обучения, позволяющих студентам в процессе учебной деятельности формировать знания, умения и навыки, необходимые студентам при изучении специальных и общепрофессиональных дисциплин; уметь применять теоретические знания к рассмотрению практических вопросов; вырабатывать умения и навыки математического
моделирования реальных процессов и явлений, происходящих в их будущей профессиональной деятельности.
1. Сериков В. В. Обучение как вид педагогической деятельности. - М.: Академия, 2008. - 195 с.
2. Краевский В. В., Хуторской А. В. Основы обучения. Дидактика и методика. - М.: Академия, 2007. - 232 с.
3. Аммосова М. С. Профессиональная направленность обучения математике студентов горных факультетов вузов как средство формирования их математической компетентности: дис. ... канд. пед. наук.- Красноярск, 2009. -179 с.
УДК / UDC 378:53 Е. В. Полицинский,
кандидат педагогических наук, доцент, заведующий кафедрой естественно-научного образования Юргинского технологического института (филиала) Томского политехнического университета, Юрга, Кемеровская область, Россия
E. V. Politsinskiy,
PhD. in Pedagogics, Docent, head of the Department of Science Education, Yurginsky Technological Institute (branch) of the Tomsk Polytechnic University, Yurga, Kemero region, Russia
МЕТОДИКА АКТИВИЗАЦИИ ПОЗНАВАТЕЛЬНОЙ ДЕЯТЕЛЬНОСТИ СТУДЕНТОВ
НА ЛЕКЦИЯХ ПО ФИЗИКЕ
METHOD OF ENHANCING COGNITIVE ACTIVITY OF STUDENTS AT THE
LECTURES ON PHYSICS
В статье предлагается методика активизации познавательной деятельности студентов на лекции на основе дискуссии. Данная методика является основой авторской технологии обучения - технологии подготовки студентов по физике на основе опережающей самостоятельной работы. Разворачивание дискуссии на лекции стимулируется проблемами, возникшими в процессе предварительного самостоятельного знакомства студентов с изучаемым материалом.
The article describes methods of speeding the cognitive activity of students at lectures by means of discussion. This technique serves as a basics for author's learning method - method of training students in Physics on the ground of advanced independent work. The discussion developing during the lectures is stimulated by the problems, which arise during provisional introduction of students to the studied material.
Ключевые слова, активизация, познавательная деятельность, конспект, проблемная дискуссия.
Keywords: speeding, cognitive activity, summary, discussion.
Физика и математика составляют основу теоретической подготовки инженера и играют
роль фундаментальной физико-математической базы, без которой невозможна успешная деятельность инженера. Однако судьба физики как основы естественно-научного образования и в средней, и в высшей отечественной школе на протяжении последних десятилетий складывается весьма противоречиво. Под разговоры на всех уровнях о необходимости усиления фундаментальной подготовки на всех ступенях образования фактически происходило её сворачивание. С конца 50-х до начала 90-х годов объём математики в технических вузах уменьшился на 30 %. В период с 1959 по 1972 год курс физики в технических вузах составлял 350 аудиторных часов, читался в течение четырех семестров. Кроме того, читались спецкурсы объемом 50-70 аудиторных часов [1]. На следующем этапе для большинства технических специальностей курс физики читался в течение трёх семестров, объём аудиторных часов сократился до 204, то есть на 40 % по сравнению с 60-ми годами ХХ века. В настоящее время в связи с переходом на двухуровневую систему подготовки произошло существенное сокращение количества аудиторного времени на изучение курса общей физики в техническом вузе (был осуществлён переход от трёх семестров изучения физики к двум). Особенно
