CC BY
61
УДК 378 Загитова Лилия Расимовна
старший преподаватель кафедры высшей математики Альметьевского государственного нефтяного института dom-hors@mail.ru
ЭКСПЕРИМЕНТАЛЬНАЯ ПРАКТИКО-ОРИЕНТИРОВАННАЯ МАТЕМАТИЧЕСКАЯ ПОДГОТОВКА ИНЖЕНЕРОВ-НЕФТЯНИКОВ В КОНТЕКСТЕ КОМПЕТЕНТНОСТНОЙ ПАРАДИГМЫ
Аннотация:
В данной работе представлен практикоориентированный опыт математической подготовки студентов нефтяного вуза в модернизированной организационно-педагогической
структуре, в состав которой включен научнообразовательный центр (НОЦ), как системообразующий компонент. НОЦ выполняет ряд новых функций, повышающих уровень компетентности будущих инженеров-нефтяников.
Ключевые слова:
компетентностный подход, компетентность, математическая подготовка, научно-
образовательный центр.
Zagitova Liliya Rasimovna
Senior Lecturer of the Higher Mathematics Department, Almetyevsk State Oil Institute dom-hors@mail.ru
EXPERIMENTAL PRACTICE-FOCUSED MATHEMATICAL TRAINING OF OIL-ENGINEERS IN THE CONTEXT OF THE COMPETENCE-BASED PARADIGM
The summary:
The article presents a practice-focused experience of the mathematical training of students in the higher school of oil education in the modernized educational structure, in which the research and education center is included as a core component. The research and education center performs a number of functions improving the competence level of the future oil-engineers.
Keywords:
competence-based approach, competence, mathematical training, research and education center.
Профессиональную компетентность инженера-нефтяника можно представить как качественную характеристику личности, которая включает систему научно-теоретических знаний, в том числе наряду со специальными, профессиональными умениями и навыками - опыт и наличие устойчивой потребности в том, чтобы быть компетентным специалистом.
Основными показателями профессионально-ориентированной математической компетентности являются: профессиональная мобильность, высокий творческий потенциал, системность и критичность мышления, гибкое владение методами исследований; умение использовать динамические, вероятностные, непрерывные и дискретные модели для управления конкретными технологическими процессами, а также проводить необходимые расчеты с использованием пакетов прикладных программ. Это требует, с одной стороны, повышения уровня фундаментальной математической подготовки, а с другой - усиления прикладной направленности математического образования [1].
В системе «предприятие-научно-образовательный центр-вуз» профессиональной компетентностью специалистов нефтяного профиля является качество овладения общекультурными и профессиональными компетенциями, определяемое уровнем целостности и полноты полученных знаний и умений и уровнем развития способностей к профессиональной деятельности, достаточными для решения профессиональных задач. Научно-образовательный центр является структурным подразделением института и реализует организационно-педагогические условия формирования профессионально-ориентированной компетентности будущих инженеров [2]. Такая структурно-функциональная модель организации работ стимулирует активность сотрудников, студентов и аспирантов в качественном выполнении проектов заказчика с набором желаемого набора требований к профессионально-ориентированной математической компетентности будущих инженеров-нефтяников. Данная модель достаточно гибкая и в случае изменений в технике и технологиях в структурных подразделениях «Татнефть» позволяет вносить коррективы в мотивационно-целевой, содержательный, деятельностный и оценочно-результативный компоненты образовательного процесса профессиональной подготовки студентов. Также в рамках НОЦ осуществляется учебно-консультационные мероприятия представителями группы компаний «Татнефть» для преподавателей, руководителей подразделений и студентов (координационные мероприятия, кратковременные курсы повышения квалификации, корпоративные семинары). Согласно структурно-функциональной модели НОЦ является системообразующим ядром между учебным процессом и производством и трансформирует требования работодате-
лей в учебно-методические предложения и рекомендации и осуществляет мониторинг этих требований работодателя на всех уровнях управления общей организации производства и конкретных компетенций рабочих мест инженеров. В рамках НОЦ составляются реальные производственные темы курсовых и дипломных работ, реальные, так как выполняются по заказу работодателей; осуществляется коррекция и содержательная проработка востребованных профессиональных компетенций, строится актуальная компетентностная модель специалиста. В силу этого НОЦ на основе обратной связи изменяет учебный процесс через рекомендации, содержательное наполнение учебных и профессиональных компетенций, которыми должен овладеть будущий инженер, начиная с первого курса. Через НОЦ формируются заказчиком направления подготовки будущих инженеров-нефтяников, а также изучается мнение студентов о качестве подготовки и о желаемых и необходимых изменениях в учебный процесс.
Итак, профессионально-ориентированная математическая подготовка в системе «пред-приятие-НОЦ-вуз» направлена на формирование профессионально-ориентированной математической компетентности (далее - ПОМК) студентов вузов нефтяного профиля. Интегрирующим звеном формирования организационно-педагогических условий и динамически меняющимся, в зависимости от результата процесса подготовки специалистов, является НОЦ.
В основу эксперимента были заложены новые организационно-педагогические условия учебного процесса и, как следствие, разработаны и внедрены новые механизмы взаимодействия предприятия-заказчика и вуза-исполнителя. Модернизация профессионального обучения позволила нам внести соответствующие изменения форм и методов обучения и смещения центра тяжести с формирования ЗУН на формирование профессиональных компетенций в соответствии с потребностями работодателей. К положительным результатам экспериментальной работы можно отнести основной принцип: «Работодатель определяет чему учить, система образования - как учить» [3] (таблица 1).
Таблица 1 - Критерии и показатели сформированности
профессионально-ориентированной математической компетентности
п/п Критерий Показатели и их условные обозначения Пример практикоориентированной задачи
1. Мотивационно- ценностный компонент Положительная мотивация к осуществлению математической деятельности при решении производственных задач Наличие интереса в области прикладной математики Индикатор 1 K.1 Тема 1: «Вероятность события «хотя бы один»». При каждом включении двигатель начинает работать с вероятностью 0,8. Какова вероятность того, что для запуска двигателя понадобится не более двух включений? Тема 2: «Формула Бернулли». Вероятности того, что во время работы ЭВМ возникает сбой в арифметическом устройстве, в оперативной памяти, в остальных устройствах, соотносятся так: 3:2:5. Вероятности обнаружения сбоя в арифметическом устройстве, в оперативной памяти и в остальных устройствах соответственно раны 0.8; 0.9; 0.9. Найти вероятность того, что возникший сбой будет обнаружен
Потребность в формировании профессиональноориентированной математической компетент-ност Индикатор 2 K.2
2. Когнитивный компонент Владение теоретическими и практическими знаниями по прикладной математике Полнота теоретических знаний и практических умений по прикладной математике и по профессиональным дисциплинам Индикатор 3 K.3 С помощью изучения графических зависимостей остатков от предсказанных значений откликов, установить соответствие модели экспериментальным данным
Системность и осознанность знаний по прикладной математике Индикатор 4 K.4
3. Деятельностный компонент Обладание умениями проектирования фрагментов действительности на основе методов прикладной математики Способность к видению проблемы, выдвижению гипотез, осуществлению переноса знаний в новую ситуацию, решению выделенной проблемы Индикатор 5 K.5 Создание моделей автоматизированной системы управления технологическими процессами с использованием SCADA-системы GENESIS 32 (Создание имитационной модели АСУ ТП ППД)
Критериями сформированности профессионально-ориентированных математических компетенций являются уровни сформированности соответствующей математической компетентности.
Под формированием ПОМК нами понимается процесс приобретения студентом профессиональных и математических знаний, умений, навыков определяющих продуктивность его деятельности в нефтяной отрасли, формирование и развитие устойчивой внутренней мотивации к применению полученных знаний, умений и навыков в его будущей профессии; знание и соблюдение своих прав и обязанностей в ситуациях, требующих их применения.
Взяв во внимание все компоненты (мотивационно-ценностный, когнитивный, деятельностный) ПОМК, мы определили основные критерии, показатели, индикаторы сформированности компонент ПОМК (таблицы 1).
Уровень сформированности ПОМК в процессе учебной и практической деятельности в экспериментальных (далее - ЭГ) и контрольных (далее - КГ) группах выразим с помощью количества студентов, распределенных по пяти уровням сформированности математической компетентности: низкий, ниже среднего, средний, повышенный и высокий на каждом этапе проведения эксперимента (таблица 2).
Таблица 2 - Результаты опытно-экспериментальной работы
Группы Количество Уровни ОС юрмированности ПОМК
студентов Низкий Ниже среднего Средний Выше среднего Высокий
До проведения экспе римента
ЭГ 100 0 8 54 34 4
% 100 0 8,00 54,00 34,00 4,00
КГ 80 2 11 61 6 0
% 100 2,50 13,75 76,25 7,50 0
Во время проведения эксперимента
ЭГ 98 0 0 34 42 22
% 100 0 0 34,69 42,86 22,45
КГ 79 0 4 70 5 0
% 100 0 5,06 88,61 6,33 0
После проведения эксперимента
ЭГ 99 0 0 24 46 29
% 100 0 0 24,24 46,46 29,29
КГ 78 0 1 59 17 1
% 100 0,00 1,28 75,64 21,79 1,28
Анализ результатов экспериментальной работы на завершающем этапе выявил устойчивую тенденцию к существенному улучшению показателей характеристик ПОМК в экспериментальной группе. По результатам эксперимента средний рейтинговый балл студентов увеличился на 20 % в экспериментальных группах и на 13 % - в контрольных. Статистические данные свидетельствуют о том, что формирование ПОМК у студентов идет более успешно при реализации организационно-педагогических условий в системе «вуз-научно-образовательный центр-предприятие». Наиболее значимо эффективность эксперимента доказывается положительной динамикой перемещения студентов по уровням сформированности профессиональноориентированной математической компетентности: для экспериментальных групп на уровне выше среднего (повышение с 33,68 до 46,46 %) и на высоком уровне (повышение с 4,21 до 29,29 %), а для контрольных групп - на среднем уровне (повышение с 71,76 до 75,64 %), на уровне выше среднего (повышение с 10,59 до 21,79 %) и на высоком уровне (повышение на 1,28 %). Экспериментальные данные доказывают сосредоточение основного массива студентов экспериментальных групп на уровне выше среднего (прирост 13 %) и на высоком уровне (прирост 25 %), а в контрольных группах на среднем уровне (прирост 4 %) и уровне выше среднего (прирост 11 %). Эти данные достоверно доказывают, что высоким уровнем компетентности обладают 76 % студентов экспериментальной группы при итоговом срезе, 24 % - средним уровнем, тогда как в контрольной группе основная масса студентов обладает средним уровнем компетентности - 75 %, а высоким лишь = 26 %.
Таким образом, разработанная модель профессионально-ориентированной математической подготовки в системе «вуз-НОЦ-предприятие» в виде образовательной системы, в которой центр является системообразующим ядром данной образовательной системы, и позволяет реализовать организационно-педагогические условия процесса подготовки будущих инженеров-нефтяников. В рамках НОЦ осуществляется коррекция и содержательная проработка востре-
бованных профессиональных компетенций, строится актуальная компетентностная модель специалиста. Ядром подготовки является формирование ПОМК через создание проблемных производственных ситуаций, использование математических методов моделирования при решении задач, классифицированных по содержанию, по уровню сложности, выполнение реальных производственных проектов в соответствии с приоритетным развитием отрасли.
Ссылки:
1. Дорофеев А.В. Компетентностная модель математической подготовки будущего педагога: моногр. М., 2010. 240 с.
2. Мухаметзянова Г.В. Профессиональное образование Проблемы качества и научно-методического обеспечения. Казань, 2005. 320 с.
3. Шайдуллина А.Р. Научно-педагогические основания интеграции ссуза, вуза и производства // Профессиональное образование: вопросы теории и инновационной практики: мат-лы Междунар. научн.-практ. конф. Казань, 2011. С. 422425.
