CC BY
25
УДК 378
Е.Г. Рудаковская, В.В. Осипчик
Российский химико-технологический университет им. Д.И. Менделеева, Москва, Россия 125047, Москва, Миусская пл., д. 9 e-mail: rudeg@list.ru
АНАЛИЗ ВВЕДЕНИЯ НОВЫХ ТЕХНОЛОГИЙ В ОБРАЗОВАТЕЛЬНЫЙ ПРОЦЕСС НА ПРИМЕРЕ ИЗУЧЕНИЯ СТУДЕНТАМИ ДИСЦИПЛИНЫ «МАТЕМАТИКА»
Проведен анализ введения новых технологий в образовательный процесс на примере работы кафедры высшей математики РХТУ им. Д.И. Менделеева по следующим направлениям: разработка инновационных программ обучения и контроля качества образования; организация самостоятельной работы студентов с целью более глубокого изучения дисциплины; повышение мотивации студентов к творческому использованию полученных знаний.
Ключевые слова: образовательный процесс, дисциплина «Математика», разработка инновационных программ, самостоятельная работа студентов, тестирование, олимпиады.
В последние десятилетия произошли глобальные перемены в оценке содержания и целей профессионального образования в Российской Федерации. Причинами этого стали реалии современной цивилизации, прежде всего, изменение социокультурной и геополитической ситуации в мире, информатизация жизни общества и глобализация ключевых, социально-экономических и политических процессов. При этом стратегической целью государственной политики в области образования является повышение доступности качественного образования, соответствующего требованиям инновационного развития экономики,
современным потребностям общества и каждого гражданина.
Реализация этой цели предполагает решение следующих базовых задач: обеспечение инновационного характера базового образования; модернизация институтов системы образования как инструментов социального развития; создание современной системы непрерывного образования, подготовки и переподготовки профессиональных кадров; формирование механизмов оценки качества и востребованности образовательных услуг с участием потребителей, участие в международных сопоставительных
исследованиях.
Современный этап развития университетского образования в России определяется принятием Федерального закона «Об образовании в Российской Федерации», утверждением государственных программ «Развитие образования» и «Развитие науки и технологий» на 2013-2020 годы.
В связи с этим РХТУ им. Д.И.Менделеева, как и любой другой ВУЗ, должен адекватно определить приоритеты своей деятельности в ближней и долгосрочной перспективе, учитывая имеющийся образовательный, научно-технологический, кадровый и производственный
потенциал.
Сотрудниками кафедры высшей математики при поддержке ректората была проделана большая работа в этом направлении.
Совершенствование организации учебного процесса определяется изменением традиционно применяемых форм обучения на инновационные формы, более полно соответствующие реалиям времени.
Кафедра высшей математики активно внедряет в учебный процесс разнообразные современные технологии обучения студентов, а также совершенствует формы проведения экзаменов и зачетов.
Вместе с традиционными, широкое применение находят инновационные формы контроля и обучения.
Работа ведется по следующим направлениям:
— разработка инновационных программ обучения и контроля качества образования;
— организация самостоятельной работы студентов по более глубокому изучению предмета;
— повышение мотивации студентов к творческому применению и использованию полученных знаний.
На кафедре высшей математики проводится работа по созданию и внедрению в учебный процесс различных обучающих и контролирующих программ. С 2009 года кафедра выполняла работу по проекту 3.4.1/9387 «Развитие независимой системы оценки качества высшего профессионального образования с использованием тестовых технологий». По данному проекту были разработаны 56 обучающих и контролирующих тестов по всем разделам высшей математики, преподаваемым в РХТУ им. Д.И. Менделеева. Тесты размещены на сайтах кафедры и университета и зарегистрированы в НТЦ «Информрегистр».
Кафедра объединяет свои усилия по расширению сферы применения новых информационных технологий в обучении с ведущими общетехническими и специальными кафедрами Университета.
Применение новых технологий в учебном процессе повышает требования к квалификации преподавателей, их методическому мастерству и умению подать материал, соответствующий тематике. Повышению методического мастерства преподавателей, в плане реализации современных технологий, способствует изучение и внедрение в преподавание опыта коллег, систематическое информирование преподавателей о новых технических средствах и программном обеспечении, организация курсов повышения квалификации по специальности.
В обучении студентов на кафедре высшей математики контроль качества образования выступает как один из этапов оценки выполнения ВУЗом определенных требований государства. В результате устанавливается степень соответствия содержания, уровня и качества подготовки выпускников требованиям государственных стандартов. Оценка качества подготовки выпускников осуществляется по результатам педагогических измерений степени освоения ими учебного материала дисциплин.
Педагогический анализ результатов тестирований, интернет-экзаменов и олимпиад в сфере профессионального образования позволяет решить задачу отработки системы анализа результатов с целью ее использования на различных уровнях организации педагогического процесса в образовательном учреждении. Специфика педагогических измерений, проводимых в рамках различных форм контроля, вытекает из поставленной цели - оценки степени соответствия подготовки студентов требованиям ФГОС III поколения.
Информация, полученная на основе результатов тестирований, интернет-экзаменов и олимпиад позволяет получить достаточно объемные и разнообразные сведения о состоянии качества подготовки студентов.
В тестирование студентов 1, 2 и 3 курсов, которое проводится регулярно с 2007 года, были включены следующие крупные разделы дисциплины математика со следующими подразделами:
• Алгебра и геометрия: матрицы: основные понятия и определения; линейные операции над матрицами; умножение матриц; системы линейных уравнений: основные понятия; квадратичные формы; вычисление определителей.
• Математический анализ: функции: основные понятия и определения; предел функции; геометрический и физический смысл производной; производные первого и высших порядков; дифференциальное исчисление функций одной и нескольких переменных;
основные методы интегрирования; свойства и приложения определенного интеграла.
• Обыкновенные дифференциальные уравнения и системы дифференциальных уравнений, элементы теории уравнений математической физики.
• Теория вероятностей и математическая статистика: основные понятия теории вероятностей; теоремы сложения и умножения вероятностей; полная вероятность, формула Байеса; статистическое распределение выборки; характеристики вариационного ряда; точечные оценки параметров распределения.
• Элементы математической логики, дискретная математика.
В таблице 1 представлено участие студентов РХТУ им. Д.И. Менделеева в тестировании по дисциплине математика за последние 4 года.
Таблица 1.
Позиции 2009/ 2010 2010/ 2011 2011/ 2012 2012/20 13
Кол-во специальностей 9 10 6 8
Кол-во мероприятий 9 10 6 8
Кол-во участников 190 195 160 185
Тестирование проводится в два этапа: подготовка и непосредственное участие в Интернет - экзамене.
Ответственными за проведение
дополнительных занятий, репетиционное тестирование и процедуру контрольного Интернет
— экзамена являются представители деканатов, сотрудники выпускающих кафедр и преподаватели кафедры высшей математики, которые:
— координируют расписание учебных занятий студентов;
— согласовывают графики работы преподавателей кафедры высшей математики;
— планируют дату и время репетиционного и контрольного Интернет - тестирования в связи с расписанием компьютерных классов;
— обеспечивают выход студентов на тестирование, не выбиваясь из учебного графика.
Дополнительные занятия и репетиционные тестирования проводятся до контрольного мероприятия.
Следует отметить роль преподавателей кафедры высшей математики. В период подготовки преподаватели проводят консультации и дополнительные занятия со студентами. Это является необходимым с целью определения уровня знаний студентов и разработки программы дальнейших занятий по ликвидации имеющихся пробелов в знаниях. Результаты репетиционного тестирования анализируются до выхода на контрольное мероприятие.
Результаты интернет - экзаменов складываются из двух составляющих - это средний балл ответов студентов по дисциплине и
показатель процента студентов, освоивших все разделы дисциплины.
Средний балл, набранный студентами по дисциплине математика, за последние 4 года составил 86.
За последние 4 года проведения интернет-тестирования в РХТУ им. Д.И. Менделеева по дисциплине математика наблюдается увеличение процента студентов, освоивших все разделы дисциплины «Математика».
95 90 85 80 75 70 65
2010
2011
2012
2013
Рис. 1.Динамика увеличения процента студентов, освоивших все разделы дисциплины «Математика» в РХТУ им Д.И. Менделеева за последние 4 года.
В таблице 2 представлены специальности и направления подготовки, которые освоили от 76% до 90% всех разделов дисциплины «Математика»:
Таблица 2.
ООП Название ООП Число студентов (1, 2, 3 курсов), год проведения
240401.65 Химическая технология органических веществ 35 (2010/11)
240702.65 Химическая технология полимерных композиций, порохов и твердых ракетных топлив 35 (2011/12)
240501.65 Химическая технология высокомолекулярных соединений 39 (2011/12)
240701.65 Химическая технология органических соединений азота 38 (2011/12)
240304.65 Химическая технология тугоплавких неметаллических и силикатных материалов 35 (2011/12)
150600.62 Материаловедение и технология новых материалов 33 (2011/12)
240301.65 Химическая технология неорганических веществ 33 (2011/12)
240306.65 Химическая технология монокристаллов, материалов и изделий электронной технологии 35 (2011/12)
280102.65 Безопасность технологических процессов и производств 34 (2011/12)
240402.65 Химическая технология синтетических биологических активных веществ 39 (2011/12)
240403.65 Химическая технология природных энергоносителей и углеродных материалов 38 (2011/12)
020802.65 Природопользование 36 (2012/13,2013/14)
080111.65 Маркетинг 34 (2012/13,2013/14)
240302.65 Технология электрохимических производств 34 (2012/13,2013/14)
040201.65 Социология 32 (2012/13,2013/14)
080507.65 Менеджмент организации 34 (2012/13,2013/14)
210602.65 Наноматериалы 35 (2012/13,2013/14)
С целью более глубокого изучения математических дисциплин студентами различных специальностей РХТУ им. Д.И. Менделеева, были разработаны новые программы по следующим разделам дисциплины «Математика»: дифференциальное исчисление функции одной переменной, дифференциальное исчисление функции многих переменных, обыкновенные дифференциальные уравнения, уравнения в частных производных, теория вероятностей и математическая статистика. Трех семестровый курс был переработан в четырех семестровый, а на некоторых специальностях и в пяти семестровый. Были учтены все требования ФГОС III поколения и профессиональные особенности специальностей. Программы составлены таким образом, чтобы у студентов была возможность постепенного накопления знаний и осмысленного их применения.
Одним из видов учебной работы студентов, ориентированной на поиск и углубление знаний, умений и навыков будущей профессиональной деятельности является самостоятельная работа, которая направлена на следующее:
— умение самостоятельно получать новые знания;
— осознанное, творческое применение математических методов для исследования и моделирования различных процессов;
— осмысление и анализ литературы по проблемам будущей профессиональной деятельности;
— творческое применение знаний и углубленное изучение проблемы при разработке конкретных проектов и программ.
Самостоятельная работа студентов выполняется под руководством и контролем преподавателей кафедры высшей математики. Формы этой работы следующие: аудиторная и внеаудиторная работа, подготовка к очередному практическому или семинарскому занятию; выполнение семестрового индивидуального задания.
Аудиторная форма организации
самостоятельной работы студентов
осуществляется и контролируется на учебных занятиях и еженедельных консультациях. При этом используются следующие формы контроля: тестирование, опросы, проверка конспектов, отчеты по заданиям, контрольные работы.
Внеаудиторная форма организации самостоятельной работы студентов включает выполнение домашних заданий, самостоятельное изучение программного материала, выполнение расчетно-графических работ. Формами контроля внеаудиторной самостоятельной работы являются опросы в форме собеседования, отчетов по заданиям, проверка конспектов и расчетно-графических работ. Данный контроль осуществляется на этапе промежуточной аттестации в виде контрольных работ, а на этапе итоговой аттестации - в виде зачетов и экзаменов.
Самостоятельная работа студентов обеспечивается методическими рекомендациями, разработками и указаниями, подготовленными преподавателями. За последние три года на кафедре создано 10 учебно-методических пособий, которые изданы и размещены на сайте кафедры. В них содержатся необходимый теоретический материал и планы-задания к практическим занятиям, комплекты заданий для проверки готовности студентов к занятию, контрольные вопросы по темам и задачи для решения. Используемые формы организации учебной работы студентов при выполнении семестровых заданий способствуют развитию познавательной активности и навыков самостоятельной работы у студентов,
становлению профессиональной компетентности выпускников, усилению личной ответственности студентов за свое образование.
Текущий контроль усвоения лекционного материала и практических навыков проводится через систему рейтингового контроля. Усиливается развивающая и мотивационная функция контроля выполнения заданий и защиты РГР. Активизация познавательной деятельности студентов происходит в результате решения задач, имеющих важное прикладное значение при изучении специальных дисциплин и дальнейшей профессиональной деятельности.
Современная педагогическая система предполагает внедрение новых идей, технологий, форм и методов организации учебного процесса с целью развития не только познавательной деятельности, но и высшей ее ступени -творческой активности личности в процессе изучения общепрофессиональных и специальных дисциплин.
Для подготовки студентов к творческой деятельности на кафедре высшей математики проводятся консультации по решению задач повышенной сложности и олимпиады для студентов, показавших высокие результаты в изучении предмета.
Решение олимпиадных заданий ставит своей целью развитие навыков решений нестандартных задач, умение осуществлять интегрированный подход в применении знаний из различных областей дисциплины «Математика»,
формирование аналитического мышления при поиске и выборе творческих приемов и методов решений.
Таким образом введение новых технологий в образовательный процесс и проведение мероприятий по развитию творческих способностей студентов при обучении дисциплине «Математика» способствуют профессиональному становлению и самоутверждению будущего специалиста, раскрытию индивидуальности и творческого начала личности.
Рудаковская Елена Георгиевна к.т.н., заведующий кафедрой высшей математики РХТУ им.Д.И.Менделеева, Россия, Москва
Осипчик Валерия Владимировна к.т.н., доцент кафедры высшей математики РХТУ им. Д. И. Менделеева, Россия, Москва
Литература
1. Компьютерные тесты: разработка и апробация: учебное пособие /В.В. Щербаков, Ю.И. Капустин. -М.: РХТУ им. Д.И. Менделеева, 2011. -164 с.
2. Анализ проведения ФЭПО в форме компьютерного тестирования по дисциплине «Математика» /Е.Г. Рудаковская, В.В. Осипчик. XV межвузовская учебно-методическая конференция «Актуальные проблемы химико-технологического образования. ФГОС ВПО - опыт работы двух лет. Материалы конференции. -М.: РХТУ им. Д.И. Менделеева. 2013. -184 с.
3. Организация самостоятельной работы студентов на кафедре высшей математики РХТУ им. Д.И.Менделеева /Е.Г. Рудаковская, М.А. Меладзе, В.В. Осипчик. XV межвузовская учебно-методическая конференция «Актуальные проблемы химико-технологического образования.
ФГОС ВПО - опыт работы двух лет. Материалы конференции. -М.: РХТУ им. Д.И.
Менделеева. 2013. -184 с.
Elena Rudakovskaya, Valeriya Osipchik
D. Mendeleev University of Chemical Technology of Russia, Moscow, Russia. e-mail: rudeg@list.ru
THE ANALYSIS OF NEW TECNOLOGIES APPLIED TO EDUCATION PROCESS ON THE BASE OF STUDENTS STUDING OF MATHEMATICS
Abstract
The effect of the new technologies applied to education process has been performed in Mathematical department at D. Mendeleev University of Chemical Technology of Russia. For this purpose next directions have been chosen: the development of innovation programmes to study and control the level of knowledge; organization of the students self-instruction in Mathematics; increasing of motives for creative application of the basic knowledge.
Key words: educational process, subject of Mathematics, development of innovation programmes, organization of the students self-instruction in Mathematics, tests, Olympiads.
