Научная статья на тему 'B. . Организация самостоятельной работы студентов химико-технологических специальностей технических вузов при изучении математики'

B. . Организация самостоятельной работы студентов химико-технологических специальностей технических вузов при изучении математики Текст научной статьи по специальности «Науки об образовании»

CC BY
44
10
i Надоели баннеры? Вы всегда можете отключить рекламу.
Ключевые слова
МЕТОДИКА / МАТЕМАТИКА / САМОСТОЯТЕЛЬНАЯ РАБОТА / СТУДЕНТЫ / ТЕХНИЧЕСКИЙ ВУЗ / METHODS / MATHEMATICS / INDEPENDENT WORK / STUDENTS / TECHNICAL UNIVERSITY

Аннотация научной статьи по наукам об образовании, автор научной работы — Львова В. Д., Аммосова Н. В.

Рассматривается методика организации самостоятельной работы студентов химико-технологических специальностей технического университета при изучении математики. Представлено теоретическое обоснование предлагаемой методики, описана организация самостоятельной работы при изучении раздела «Дифференциальные уравнения».

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

THE ORGANIZATION OF STUDENTS' INDEPENDENT WORK OF CHEMICAL-TECHNOLOGICAL SPECIALITIES OF TECHNICAL UNIVERSITY FOR MATHEMATICS STUDYING

. In this article a method of organization of mathematics studying for students' independent work for chemical-technological specialities of technical university is presented. A theoretical substantiation of an offered method is provided; the organization of independent work is described at section studying «the Differential equations».

Текст научной работы на тему «B. . Организация самостоятельной работы студентов химико-технологических специальностей технических вузов при изучении математики»

Как видим, подходы к понятию жизнестойкости самые разнообразные. Некоторые определяют жизнестойкость как черту, качество, свойство личности, как меру способности, как систему установок и диспозиций, как ресурс личности.

Анализ научных подходов к данному понятию позволил нам сделать вывод, что жизнестойкость является ключевым ресурсом личности (С. Мадди), определяющим степень «живучести» (Л.А. Александрова), «отвагу быть» (П. Тиллих, по Л.А. Александровой), «действовать вопреки» (М. Хайдеггер, по Д.А. Леонтьеву), «способность преодоления самого себя» (Д.А. Леонтьев) и, что особенно важно в трудных жизненных ситуациях, это «способность превращать проблемные ситуации в новые возможности» (С.А. Богомаз).

Литература

1. Александрова Л.А. К осмыслению понятия «жизнестойкость личности» в контексте проблематики психологии способностей / Л.А. Александрова // Психология способностей: современное состояние и перспективы исследований: материалы научной конференции, по-

священной памяти В.Н. Дружинина. — М.: Институт психологии РАН, 2005. С. 16—22.

2. Богомаз С.А. Жизнестойкость человека как личностный ресурс совладания со стрессами и достижения высокого уровня здоровья / С.А. Богомаз // Материалы научно-практических конгрессов IV Всероссийского форума «Здоровье нации — основа процветания России». 2008. Т. 2. С. 24—27.

3. Бодров В.А. Психологическая адаптация и стресс / В.А. Бодров // Прикладная психология как ресурс социально-экономического развития современной России. — М.: АНО УМО, 2005. С. 64—65.

4. Большой энциклопедический словарь. — М.: Большая Российская энциклопедия, 1998. С. 1435.

5. Денеко М.В. Развитие личностного потенциала преподавателя вуза в процессе профессиональной адаптации: Автореф. дис... канд. пед. наук: 13.00.08. / М.В. Денеко. — СПб., 2007. С. 24.

6. Леонтьев Д.А. Личностное в личности: личностный потенциал как основа самодетерминации // Ученые записки кафедры общей психологии МГУ им. М.В. Ломоносова. Вып. 1 / Под ред. Б.С. Братуся, Д.А. Леонтьева. — М.: Смысл, 2002. С. 56—65.

ОРГАНИЗАЦИЯ САМОСТОЯТЕЛЬНОЙ РАБОТЫ СТУДЕНТОВ ХИМИКО-ТЕХНОЛОГИЧЕСКИХ СПЕЦИАЛЬНОСТЕЙ ТЕХНИЧЕСКИХ ВУЗОВ ПРИ ИЗУЧЕНИИ МАТЕМАТИКИ

В.Д. ЛЬВОВА, Н.В. АММОСОВА

Аннотация. Рассматривается методика организации самостоятельной работы студентов химико-технологических специальностей технического университета при изучении математики. Представлено теоретическое обоснование предлагаемой методики, описана организация самостоятельной работы при изучении раздела «Дифференциальные уравнения».

Ключевые слова: методика, математика, самостоятельная работа, студенты, технический вуз.

THE ORGANIZATION OF STUDENTS' INDEPENDENT WORK OF CHEMICAL-TECHNOLOGICAL SPECIALITIES OF TECHNICAL UNIVERSITY

FOR MATHEMATICS STUDYING.

V.D. LVOVA, N. V. AMMOSOVA

The summary. In this article a method of organization of mathematics studying for students' independent work for chemical-technological specialities of technical university is presented. A theoretical substantiation of an offered method is provided; the organization of independent work is described at section studying «the Differential equations».

Key words: methods, mathematics, independent work, students, technical university.

С введением новых образовательных стандартов в настоящее время практически на всех инженерных специальностях произошло сокращение количества часов на изучение базового курса математики, при этом содержание программы по предмету осталось прежним, а для ряда специальностей даже расширилось. Выход из сложившейся ситуации мы видим в правильной организации самостоятельной работы студентов.

Дидактической основой организации самостоятельной работы студентов в техническом вузе мы считаем:

1) профессиональную направленность;

2) индивидуальный подход;

3) принцип «от простого к сложному»;

4) обязательный, своевременный, дифференцированный контроль;

5) дозированное распределение объема материала.

Профессиональную направленность мы рассматриваем как основополагающий и системообразующий принцип в математическом образовании инженера, обеспечивающий достижение основной цели обучения математике — обеспечить должную математическую подготовку будущего специалиста к успешной профессиональной деятельности. Использование этого принципа для организации самостоятельной работы при изучении математики предполагает следующие этапы в содержательном аспекте.

1. Корректировку разделения курса «Математика» для аудиторной и для самостоятельной работы студентов, при этом руководствуемся необходимостью в математических знаниях студентов для овладения ими данной специальностью (химико-технологической), т. е. отбор тем для самостоятельной работы и количество выделенного времени на их изучение.

2. Корректировку содержания материала:

а) выделение математического материала, необходимого для данной специальности;

6) использование профессионально ориентированного материала — на фактологическом, теоретическом и практическом уровнях. На фактологическом уровне материал конкретизируется и иллюстрируется примерами из специальных или общетехнических дисциплин. На теоретическом — более глубоко рассматриваются вопросы возможного применения полученных математических знаний в будущей специальности. Практический уровень имеет целью выработать конкретные прикладные и практические знания, умения, навыки.

В методологическом аспекте с целью реализации профессиональной направленности в обучении предполагается использование метода математического моделирования при решении прикладных задач.

Индивидуальный подход предполагает применение индивидуальных домашних заданий (с учетом уровня

математической подготовки каждого студента), направленных на выработку навыков решения задач, индивидуальные варианты контрольных заданий, возможность индивидуальных консультаций с преподавателем. При этом контроль самостоятельной работы должен, по нашему мнению, быть обязательным, своевременным и дифференцированным по уровням знаний студентов. Для этого первоначально используем входное тестирование, предназначенное выявить уровень знаний студентов; кроме того, студент сам может выбрать карточку желаемого уровня сложности «на 3» или «на 4—5».

Принцип «от простого к сложному» подразумевает подбор теоретического и практического материала с опорой на психологическую составляющую восприятия обучающегося. В начальный период обучения (1-й и 2-й курсы) дедуктивное изложение с соблюдением логической формализации теории трудно воспринимается студентами. Математическую литературу, написанную в безупречной логической форме, научным математическим языком, опирающуюся на аксиоматику науки, студенты младших курсов самостоятельно изучать практически не способны. Задача преподавателя — упростить логическую схему построения математической теории, не нарушая научной строгости, подготовить доступный учебный материал. Во избежание перегрузки студентов необходимо дозированно распределить учебный материал на части, изучение которых должно заканчиваться обязательным контрольным мероприятием.

Мы предлагаем следующий вариант организации самостоятельной работы студентов химико-технологического факультета втуза на примере раздела «Дифференциальные уравнения» (при этом не будем останавливаться на обязательной лекционной и практической частях курса).

Весь материал практических занятий разбиваем на два блока: дифференциальные уравнения первого порядка (6 ч) и дифференциальные уравнения высших порядков и системы дифференциальных уравнений (6 ч). Дополнительно в конце каждого блока проводятся два контрольных мероприятия (по 2 ч каждое).

Самостоятельная работа состоит из индивидуального домашнего задания, состоящего из совокупности задач по изучаемым блокам раздела, и перечня тем раздела, предлагаемых студентам для самостоятельного изучения. На первом практическом занятии каждого блока студенты получают индивидуальные домашние задания (около 20 задач разной трудности). Они направлены на отработку изученного на занятии материала. Отчет о проделанной работе происходит индивидуально на консультации перед каждой контрольной точкой. Преподаватель ставит оценку (баллы). Общий балл суммируется из балла за отчет и балла за контрольную работу. Контрольная работа дифференцируемая. Студент выбирает

карточку А («на 3») или В («на 4—5»). За правильно выполненную работу по карточке А студент получает минимальный зачетный балл; если работа по карточке В выполнена с большим количеством ошибок (и ее нельзя оценить отметкой «4»), то студенту предлагается выполнить работу по карточке А. Невыполнение индивидуального домашнего задания делает бесполезным проведение контроля для данного студента, поэтому его к контрольной работе не допускаем. Контрольные работы содержат задания, аналогичные предложенным в индивидуальном задании.

На основании анализа использования дифференциальных уравнений в математическом моделировании химических процессов выделяем перечисленные ниже темы раздела «Дифференциальные уравнения» для самостоятельного изучения на химико-технологических специальностях втуза.

1) Использование дифференциальных уравнений в химической технологии; в качестве отчета студент представляет конспект.

2) Решение дифференциального уравнения методом изоклин. На первой лекции знакомим студентов с качественным решением дифференциальных уравнений и методом изоклин, иллюстрируем изложенное примером. Самостоятельно предлагается построить интегральную кривую для заданного уравнения первого порядка, проходящую через точку, например, М(1,2).

3) Нормальные системы дифференциальных уравнений, решение систем методом исключения.

4) Линейные однородные системы дифференциальных уравнений (в простейшем случае, когда корни характеристического уравнения — действительные).

Предлагается для использования литература: книги, методические рекомендации кафедры, электронные материалы. Проводятся два контрольных занятия: на первом студенты отчитываются по самостоятельно изученным двум первым темам, а на втором — по третьей и четвертой темам. В индивидуальные задания студентов, решаемые к отчету, включаются также дифференциальные уравнения и текстовые задачи на составление дифференциальных уравнений. В первое задание, рассчитанное на 3 занятия, включено:

1) самостоятельное исследование по первой теме (конспект);

2) решение дифференциального уравнения методом изоклин;

3) решение дифференциальных уравнений первого порядка (с разделяющимися переменными, однородных, линейных, в полных дифференциалах, уравнения Бернулли) (в карточке 10 уравнений);

4) решение пяти задач на составление дифференциальных уравнений первого порядка. Из них две основаны на геометрическом смысле производной,

и три — профессионально-прикладного содержания, основанные на химических и физических законах. Например, задача об охлаждении тела, о концентрации раствора, о переходе вещества в раствор, задачи на химические реакции первого и второго порядка, об ионизации газа, об очищении газа, о сжатии воздуха, о разложении вещества и т.д.

Во второе индивидуальное задание включено:

1) решение дифференциальных уравнений второго порядка (допускающих понижение порядка, линейных однородных с постоянными коэффициентами и линейных неоднородных методом подбора и методом вариации произвольной постоянной); в карточке 3 уравнения, допускающих понижение порядка, 3 линейных однородных уравнения с постоянными коэффициентами, по 2 линейных неоднородных, решаемых методом подбора и методом вариации произвольной постоянной;

2) задача на составление дифференциального уравнения второго порядка;

3) решение двух нормальных систем дифференциальных уравнений методом исключения;

4) решение двух линейных однородных систем методом составления характеристического уравнения.

Карточки составлялись с опорой на [1], [2], методические пособия, рекомендации, электронные материалы кафедры.

В помощь студентам предлагается составленное преподавателями кафедры руководство [3] по выполнению типовых расчетов из сборника заданий [1]. Кроме того, нами составлено электронное пособие, содержащее теоретический материал по программе курса, решенные примеры практических задач, тесты на отработку всех типов изучаемых дифференциальных уравнений и систем, тесты на выбор дифференциального уравнения для конкретной прикладной задачи, контрольные задания из нашей базы данных, сгруппированные по вариантам. Все тесты в нашем пособии оцениваются баллами, а в результате выводится результирующий балл (максимально 100).

Эффективность предлагаемой организации самостоятельной работы установлена нами в процессе преподавания.

Литература

1. Кузнецов Л.А. Сборник заданий по высшей математике (типовые расчеты): Учеб. пособие для втузов. — М.: Высшая школа, 1983. С. 175.

2. Рябушко А.П., Бархатов В.В., Державец В.В., Юруть И.Е. Сборник индивидуальных заданий по высшей математике: Учеб. пособие: В 3 ч. Ч. 2. — Мн.: Высшая школа, 1991. С. 352.

3. Руководство к выполнению типовых расчетов по математике / Под ред. А.М. Цыкунова. — Астрахань: Изд-во АГТУ, 2005. С. 188.

i Надоели баннеры? Вы всегда можете отключить рекламу.