CC BY
37
УДК 378.147
https://doi.org/10.24411/2226-2296-2020-10102
I
I
Гуманитарные и математические научные направления в магистерском образовательном процессе
Колчина Г.Ю.1, Полетаева О.Ю.2, Мовсум-заде Н.Ч.3, Пушина Л.А.4, Бахтина А.Ю.2, Мовсумзаде Э.М.25
1 Стерлитамакский филиал Башкирского государственного университета, 453103, г. Стерлитамак, Россия
ORCID: http://orcid.org/0000-0003-2808-4827, E-mail: kolchina.GYu@mail.ru
2 Уфимский государственный нефтяной технический университет, 450062, г. Уфа, Россия
ORCID: http://orcid.org/0000-0002-9602-0051, E-mail: ol612@mail.ru E-mail: anastasyaglance@yandex.ru
ORCID: http://orcid.org/ 0000-0002-7267-1351, E-mail: eldarmm@yahoo.com
3 Институт информационных технологий НАН Азербайджана, AZ1141, г. Баку, Азербайджанская Республика
4 Удмуртский государственный университет, 426034, г. Ижевск, Россия E-mail: lioubov.pouchina@gmail.com
5 Российский государственный университет им. А.Н. Косыгина (Технологии. Дизайн. Искусство), 117997, Москва, Россия ORCID: http://orcid.org/ 0000-0002-7267-1351, E-mail: eldarmm@yahoo.com
Резюме: В данной статье анализируются особенности организации магистратуры в вузе. Отмечается, что при реализации магистерской программы необходимо объединение гуманитарного и негуманитарного знания в содержании инженерного образования на всем протяжении подготовки специалистов, что позволит повысить уровень качественной подготовки квалифицированных специалистов на основе системных знаний предметного характера и сочетания передовых инновационных технологий с научно-практической деятельностью.
Ключевые слова: направление подготовки, магистратура, высшее образование, математизация, гуманитаризация. Для цитирования: Колчина Г.Ю., Полетаева О.Ю., Мовсум-заде Н.Ч., Пушина Л.А., Бахтина А.Ю., Мовсумзаде Э.М. Гуманитарные и математические научные направления в магистерском образовательном процессе // История и педагогика естествознания. 2020. № 1. С. 17-20.
DOI:10.24411/2226-2296-2020-10102
Благодарность: Исследование выполнено при финансовой поддержке РФФИ в рамках научного проекта по гранту № 19-29-074071 мк.
HUMANITARIAN AND MATHEMATICAL RESEARCH AREAS IN THE MASTER'S EDUCATIONAL PROCESS Galina YU. Kolchina1, Olga YU. Poletaeva2, Nazrin CH. Movsum-zade3, Lyubov A. Pushina4, Anastasya YU. Bakhtina2, Eldar M. Movsumzade2,5
1 Sterlitamak branch of the Bashkir State University, 453103, Sterlitamak, Russia
ORCID: http://orcid.org/0000-0003-2808-4827, E-mail: kolchina.GYu@mail.ru
2 Ufa State Petroleum Technological University, 450062, Ufa, Russia
ORCID: http://orcid.org/0000-0002-9602-0051, E-mail: ol612@mail.ru E-mail: anastasyaglance@yandex.ru
ORCID: http://orcid.org/ 0000-0002-7267-1351, E-mail: eldarmm@yahoo.com
3 Institute of information technology of NAS of Azerbaijan, AZ1141, Baku, Azerbaijan Republic
4 Udmurt State University, 426034, Izhevsk, Russia E-mail: lioubov.pouchina@gmail.com
5 Kosygin Russian State University (Technology. Design. Art) 117997, Moscow, Russia ORCID: http://orcid.org/ 0000-0002-7267-1351, E-mail: eldarmm@yahoo.com
Abstract: This article analyzes the features of the organization of a magistracy at a university. It is noted that during the implementation of the master's program it is necessary to combine humanitarian and non-humanitarian knowledge in the content of engineering education throughout the training of specialists, which will increase the level of quality training of qualified specialists based on system knowledge of a subject nature and a combination of advanced innovative technologies and scientific and practical activities. Keywords: direction of training, magistracy, higher education, mathematization, humanization.
For citation: Kolchina G.YU., Poletaeva O.YU., Movsum-zade N.CH., Pushina L.A., Bakhtina A.YU., Movsumzade E.M. HUMANITARIAN AND MATHEMATICAL RESEARCH AREAS IN THE MASTER'S EDUCATIONAL PROCESS. History and Pedagogy of Natural Science. 2020, no. 1, pp. 17-20.
DOI:10.24411/2226-2296-2020-10102
Acknowledgments: The reported study was funded by RFBR ac- cording to the research project No 19-29-074071 mk.
1 •2020
История и педагогика естествознания
£7
Магистратура в современном понимании представляет собой сложную образовательную систему, для которой свойственны организационно-методические и научно-педагогические проблемы.
На сегодняшний день сфера образования является драйвером прорывных идей развития, основой совершенствования интеллектуального потенциала [1]. При этом качественное образование решает задачу вхождения в экономику знаний, которая основана на инновациях [2].
Основа и содержание магистерских программ позволяет студенту-магистранту приобрести углубленные знания по выбранной специальности, обеспечивая более глубокий уровень овладения выбранной профессией [3].
Инженерно-техническое образование постоянно нуждается в преобразованиях, модернизации и прогрессе методики его осуществления. В связи с этим одним из компонентов образовательного процесса является гуманитаризация, интеграция технологического и гуманитарного аспектов при подготовке магистрантов.
Это направление подготовки специалистов ставит новые задачи и требования к комплексному подходу в формировании и осуществлении научно-технической политики, ведущую роль в которой играет подготовка инженерных кадров. Поэтому решением этой проблемы является формирование педагогических основ теории гуманитарно-ценностного содержания инженерного образования, направленного на развитие интеллектуальной одаренности будущего инженера как основы его профессиональной конкурентоспособности. В связи с этим остро стоит задача разработки системы подготовки инженеров, интегрирующей технологический и гуманитарный аспекты и актуализированной требованиями их эффективной профессиональной деятельности в режиме многозадачности, а также обеспечения техносферной безопасности на производстве. Такой подход характерен необходимостью объединения гуманитарного и негуманитарного знания в содержании инженерного образования на всем протяжении подготовки специалистов в высших учебных заведениях.
Гуманитарная составляющая в профессиональной деятельности специалиста важна прежде всего тем, что технократия осложняет восприятие
специальности. Гуманитарная составляющая подготовки специалистов приобретает профессионально значимый характер, обеспечивающий достижение социально полезных результатов деятельности инженера, что предполагает введение математизации и цифровизации деятельности, знание ее технологической истории и психолого-педагогических аспектов корпоративного общения.
Разработка теории гуманитаризации содержания инженерного образования как теории субъектной активизации будущего инженера подтолкнет его к осознанию профессиональной роли и к саморазвитию в качестве ее носителя. Приоритетами современного технического образования, гарантирующими его высокое качество, выступают освоение материала учебных дисциплин посредством погружения в профессиональную деятельность и овладения компетенциями через учебно-профессиональную коммуникацию, а также реализация принципа комплементар-ности как взаимодополняемости гуманитарной и технической подготовки.
Основной задачей гуманитаризации как важного и значимого направления, необходимого для понимания студентами социогуманитарных смыслов их будущей деятельности, предполагается формирование у них соответствующих знаний, компетенций и ценностей. У студентов должно быть сформировано понимание того, что их индивидуальная, частная деятельность представляет собой часть общей деятельности коллектива, отрасли производства и страны в целом. Это становится возможным при создании и реализации содержания обучения, отражающего данные аспекты подготовки и актуально согласованного с содержанием профильно-технологических аспектов. Гуманитаризация выражает обращение содержания деятельности инженера к экологическим (в том числе имеется ввиду экология человека), эстетическим, социокоммуни-кативным смыслам, усиливая при этом историко-специальные компоненты подготовки и выводя из исторических данных факторы и условия достижения многосторонней эффективности в деятельности современного специалиста техносферы.
Примером гуманитаризации технических отраслей может служить история как нефтяной и газовой индустрии, так и авиационной или автомобильной промышленности, а также, возможно,
и зарождение, становление и развитие текстильной отрасли, то есть легкой промышленности. Примеры исторических фактов формирования тяжелой и легкой промышленности, а также разрушительного потенциала результатов естественно-научных и технических исследований позволяют увидеть этапы становления, закономерности и перспективы развития различных направлений промышленного производства. На протяжении веков многие выдающиеся технические достижения человечества сопровождались авариями и катастрофами.
Однако происходивщие мрачные и часто неизбежные события не смогли запугать людей и заставить их отказаться от выполнения все более дерзновенных задач. Новые знания и способности придавали людям все новые силы. Сегодня человек более могуществен, чем когда бы то ни было. Историческая составляющая гуманитаризации является основанием для аналитики возникновения и деградации явлений, создания информационных технологий, а в настоящее время развития цифровизации. В качестве примера могут быть рассмотрены различные отрасли промышленности, науки и техники в их взаимосвязи.
Так, нефть была известна в Ш-М тысячелетиях до нашей эры, но ее возможности были определены гораздо позже. В 1640 году, когда умер великий ученый В.В. Рубенс и родился математик, механик, физик Исаак Ньютон, в 1643 году на Урале в регионе современного Башкортостана и Татарстана обнаружили твердые породы нефти, которые добывались в Татарии шахтным методом. Тогда, в XVII веке, человечество еще не научилось использовать в полной мере такие дары природы, как нефть и газ, но в то же время уже творили выдающиеся писатели и поэты эпохи Возрождения. Этот период в культурном и идейном развитии стран Западной и Центральной Европы (в Италии XIV-XVI века) явился переходным от средневековой культуры к культуре нового времени. Возрождение - это антиклерикальный, светский характер гуманистического мировоззрения, обращение к культурному наследию античности. Творчество деятелей Возрождения было проникнуто верой в безграничные возможности человека.
В существующем сообществе жизнь человека протекает в мире современных технико-технологических
[18)
История и педагогика естествознания
1 ■2020
преобразований. Наряду с фактором введения в курс дисциплины «История специальности» можно отметить его научно-методическое обеспечение, заключающееся в предназначенном для студентов учебных заведений комплексе междисциплинарного характера, работа, над которым предусмотрена в рамках курса.
Математизация предполагает формирование у будущих инженеров действенного математического аппарата решения инженерных задач. Данный процесс представляет собой внедрение методов математики и ее достижений в содержание естественных, технических и социально-экономических наук. Математика, преподаваемая будущим инженерным специалистам как обычный набор математических знаний, в значительной степени усложняет ее понимание и снижает ценность дисциплины в восприятии студентов. Математизация предполагает создание основы математической подготовки специалистов инженерных специальностей, соединяющей фундаментальные математические знания с типами инженерных задач и раскрывающей возможности их решения. При изучении определенных свойств процессов, имеющих точные математические описания, используются методы математического моделирования. Математические методы практически во всех инженерных и технико-технологических процессах наиболее привлекаемые и реализуемые, поскольку позволяют определять и решать основные вопросы работы агрегатов, механизмов и действующих установок. Особенно важны математические методы в нефтехимических и химико-технологических процессах. Использование методов статистического планирования позволяет определить оптимальные параметры для реакций и процессов, протекающих при добыче и переработке нефти, значительно ускоряя получение результатов по сравнению с экспериментальными исследованиями и при этом часто не уступая им в точности. Статистическое планирование дает возможность сократить время, необходимое для оптимального планирования экспериментов, проверки и подтверждения результатов расчетов.
Квантовая химия в сегодняшнее время стала важной частью любого химического исследования. Сегодня в науке выделяют новый раздел «Ком-
Таблица 1.
Расчетные значения геометрических и электронных параметров углеводородов гибридного типа
С-С С^ с-н
Соединение 1, А Пор. св. 1, А Пор. св. 1, А Пор. св. Р1, эВ D
Тиофен 1,511 1,029 1,776 1,100 1,087 0,914 5,623 1,356
Нафталин 1,372 1,560 1,099 0,913 5,802 0
цис-декалин 1,514 1,013 1,129 0,892 7,511 0,016
транс-декалин 1,540 0,998 1,089 0,898 7,328 0
2,6-диметилдекалин 1,538 1,011 1,098 0,915 7,448 0,051
4,4,8,9,10-пентаметилдекалин 1,539 1,010 1,095 0,914 7,230 0,126
2,3-диметилфлуорен 1,510 1,032 1,093 0,929 5,538 0,805
1,7-диметилфенантрен 1,511 1,030 1,096 0,914 5,605 0,328
1,2,3,4- тетраметилнафталин 1,517 1,027 1,098 0,912 5,394 0,815
С17Н36 1,537 0,988 1,096 0,935 7,666 0,407
С19Н40 1,528 1,009 1,097 0,918 7,723 0,033
С21Н44 1,526 1,015 1,095 0,915 7,646 0,036
1,1,2,3,3-пентаметилиндан 1,551 0,971 1,094 0,930 4,546 0,551
пьютерная химия», занимающийся решением сложных химических задач расчетными методами. Доступность компьютерного оборудования, дешевизна расчетов делают кванто-во-химические исследования конкурентоспособными по сравнению с экспериментальными [4-6].
Так, неэмпирические и полуэмпирические квантово-химические методы позволяют проводить расчеты параметров молекул, молекулярных систем и серий реакций, которые сложно, а в некоторых случаях невозможно определить в ходе проведения экспериментов. Вычислительный эксперимент практически аналогичен проводимому эксперименту и включает такие же этапы, в частности планирование эксперимента, проведение контрольных испытаний, обработка и интерпретация результатов. Различие между ними в том, что все действия проводятся над математической мо-
делью в электронной вычислительной машине с программой [7-9].
К примеру, с помощью квантово-хи-мических методов можно рассчитать основные параметры структуры (оптимизируя молекулы) и далее предопределить свойства индивидуальных синтетических углеводородов гибридного (смешанного) типа, содержащихся в нефтях (табл. 1).
В дальнейшем от вычислительной химии можно ожидать продолжения совершенствования методов расчета [10]. На сегодняшний день прикладная квантовая химия находит все больше и больше различных областей для применения. Также постепенно возрастает разнообразие и возможности расчетного программного обеспечения для вычислительных машин. Вычислительная химия может стать неотъемлемой частью исследования не только в химической области, но и в других отраслях.
1 ■2020
История и педагогика естествознания
СПИСОК ЛИТЕРАТУРЫ
1. Галкин В.В. Модернизация российского образования: вызовы нового десятилетия. М.: РАНХиГС, 2015. 104 с.
2. Головчин М.А., Леонидова Г.В., Шабунова А.А. Образование: региональные проблемы качества управления. Вологда: ИСЭРТ РАН, 2012. С. 23.
3. Marconi G. International Doctoral and Master's Students^ What the Data Tell Us. International Higher Education, 2016. № 86. P. 3-5.
4. Lasley T.J., Payne M.A Curriculum Models in Teacher Education: the Liberal Arts and Professional Studies // Teaching and Teacher Education, 1991. V. 7. 2. P. 211-219.
5. Ramachandran K.I., Deepa G., Namboori K. Computational Chemistry and Molecular Modeling: Principles and Applications. Springer, 2008.
6. Колчина Г.Ю., Мовсум-заде Н.Ч., Бахтина А.Ю., Мовсумзаде Э.М. Зарождение и хронология этапов развития квантовой химии // История и педагогика естествознания, 2015. № 4. С. 34-43.
7. Колчина Г.Ю., Мовсум-заде Н.Ч., Бахтина А.Ю., Мовсумзаде Э.М. Квантовая химия - перспективы и достижения // НефтеГазоХимия, 2016. № 1. С. 51-60.
8. Колчина Г.Ю., Хасанов И.И., Логинова Е.А., Бахтина А.Ю. Характеристика квантово-химических программ, предназначенных для расчета молекул, молекулярных систем и твердых тел. // НефтеГазоХимия, 2018. № 4. С. 10-16.
9. Барановский В.И. Квантовая механика и квантовая химия: учеб. пособие. М.: Академия, 2008. 384 с.
10. Paul Y. Cao, Iyad A. Ajwa Enhancing Computational Science Curriculum at Liberal Arts Institutions: A Case Study in the Context of Cybersecurity // Procedia Computer Science. V. 80. 2016. P. 1940-1946.
REFERENCES
1. Galkin V.V. Modernizatsiya rossiyskogo obrazovaniya: vyzovy novogo desyatiletiya [Modernization of Russian education: challenges of the new decade]. Moscow, RANKhiGS Publ., 2015. 104 p.
2. Golovchin M.A., Leonidova G.V., Shabunova A.A. Obrazovaniye: regional'nyye problemy kachestva upravleniya [Education: regional problems of management quality]. Vologda, ISERT RAN Publ., 2012. p. 23.
3. Marconi G. International doctoral and master's students. What the data tell us. International Higher Education, 2016, no. 86, pp. 3-5.
4. Lasley T.J., Payne M.A Curriculum models in teacher education: the liberal arts and professional studies. Teaching and Teacher Education, 1991, vol. 7, no. 2, pp. 211-219.
5. Ramachandran K.I., Deepa G., Namboori K. Computational chemistry and molecular modeling: principles and applications. Springer Publ., 2008.
6. Kolchina G.YU., Movsum-zade N.CH., Bakhtina A.YU., Movsumzade E.M. The origin and chronology of the stages of development of quantum chemistry. Istoriyaipedagogikayestestvoznaniya, 2015, no. 4, pp. 34-43 (In Russian).
7. Kolchina G.YU., Movsum-zade N.CH., Bakhtina A.YU., Movsumzade E.M. Quantum chemistry - prospects and achievements. NefteGazoKhimiya, 2016, no. 1, pp. 51-60 (In Russian).
8. Kolchina G.YU., Khasanov I.I., Loginova Ye.A., Bakhtina A.YU. Characterization of quantum-chemical programs designed to calculate molecules, molecular systems and solids. NefteGazoKhimiya, 2018, no. 4, pp. 10-16 (In Russian).
9. Baranovskiy V.I. Kvantovaya mekhanika i kvantovaya khimiya [Quantum Mechanics and Quantum Chemistry]. Moscow, Akademiya Publ., 2008. 384 p.
10. Paul Y. Cao, Iyad A. Ajwa Enhancing computational science curriculum at liberal arts institutions: a case study in the context of cybersecurity. Procedia Computer Science, 2016, vol. 80, pp. 1940-1946.
ИНФОРМАЦИЯ ОБ АВТОРАХ / INFORMATION ABOUT THE AUTHORS
Колчина Галина Юрьевна, к.х.н., доцент кафедры химии и химической технологии, Стерлитамакский филиал Башкирского государственного университета.
Полетаева Ольга Юрьевна, д.т.н., проф. кафедры гидрогазодинамики трубопроводных систем и гидромашин, Уфимский государственный нефтяной технический университет.
Мовсум-заде Назрин Чингизовна, к.т.н., научный сотрудник, Институт информационных технологий НАН Азербайджана. Пушина Любовь Александровна, к.филол.н., доцент, Удмуртский государственный университет.
Бахтина Анастасия Юрьевна, аспирант кафедры общей, аналитической и прикладной химии, Уфимский государственный нефтяной технический университет.
Мовсумзаде Эльдар Мирсамедович, д.х.н., проф., чл.-корр. РАО, советник ректора, Уфимский государственный нефтяной технический университет, Российский государственный университет имени А.Н. Косыгина (Технологии. Дизайн. Искусство).
Galina YU. Kolchina, Cand. Sci. (Tech.), Associate Prof. of the Department of Chemistry and Chemical Technology, Sterlitamak branch of the Bashkir State University.
Olga YU. Poletaeva, Dr. Sci. (Tech.), Prof. of the Department of Hydraulic and Gas Dynamics of Pipeline Systems and Hydraulic Machines, Ufa State Petroleum Technological University.
Nazrin CH. Movsum-zade, Cand. Sci. (Tech.), Ufa State Petroleum Technological University.
Lyubov A. Pushina, Cand. Sci. (Philol.), Assoc. prof., Udmurt State University. Anastasya YU. Bakhtina, Postgraduate Student of the Department of General, Analytical and Applied Chemistry, Ufa State Petroleum Technological University.
Eldar M. Movsumzade, Corresponding Member Russian Academy of education, Dr. Sci. (Chem.), Prof., Adviser to the Rector, Ufa State Petroleum Technological University, Kosygin Russian State University (Technology. Design. Art).
20
История и педагогика естествознания
1 •2020
