CC BY
16СОВРЕМЕННЫЕ ТЕНДЕНЦИИ РАЗВИТИЯ МЕТОДИКИ ОБУЧЕНИЯ МАТЕМАТИКЕ В ВЫСШЕЙ ШКОЛЕ
УДК 372.85
Б01: 10.24412/2079-9152-2021-54-68-74
МАТЕМАТИЧЕСКОЕ МОДЕЛИРОВАНИЕ КАК СРЕДСТВО ФОРМИРОВАНИЯ СОЦИАЛЬНО-АДАПТАЦИОННЫХ КАЧЕСТВ СТУДЕНТОВ ВЫСШИХ УЧЕБНЫХ ЗАВЕДЕНИЙ
Аннотация. Статья посвящена анализу потенциала математического моделирования в формировании социально-адаптационных качеств будущих специалистов, способных осуществлять качественные изменения в сфере общественной и профессиональной деятельности. Выделены условия внедрения математического моделирования как средства формирования социально-адаптационных качеств студентов. Обосновано, что применение математического моделирования способствует углублению процессов гуманизации и гуманитаризации обучения математическим дисциплинам, усиливает восприятие студентами математики как инструмента познания окружающего мира, важной части общечеловеческой культуры. При этом математика приобретает черты социально-ориентированной науки, включающей в сферу своих исследований категории общественных отношений, гражданских институтов, финансовых законов. В процессе моделирования социальных феноменов будущие специалисты накапливают опыт исследовательской деятельности, осознают общекультурную значимость взаимосвязи естественных и гуманитарных наук. Делается вывод, что математическое моделирование, как средство повышения уровня социальной адаптации будущих специалистов, содействует обеспечению мобильности не только их профессиональных возможностей, но и общественно ориентированных качеств личности, как за счет увеличения числа элементов социального и общекультурного опыта, так и через углубление качества отношений между этими элементами.
Ключевые слова: математическое моделирование, социально-адаптационные качества личности, гуманизация обучения математическим дисциплинам, студенты образовательных организаций высшего образования.
Для цитирования: Гончарова О.Н. Математическое моделирование как средство формирования социально-адаптационных качеств студентов высших учебных заведений / О.Н.Гончарова // Дидактика математики: проблемы и исследования: международный сборник научных работ.
Гончарова Оксана Николаевна,
доктор педагогических наук, профессор, e-mail: [email protected] Таврическая Академия Крымского федерального университета им. В. И. Вернадского, г. Симферополь, Российская Федерация
2021. - № 54. - С. 68-74.
DOI: 10.24412/2079-9152-2021-54-68-74
Постановка проблемы. Тенденции углубления социокультурной направленности высшего образования требуют разработки форм, методов и средств повышения уровня социальной адаптивности будущих специалистов. Современные специалисты должны быть готовы к эффективному проектированию не только производственных, но и социальных процессов. Осознание социально-экономических законов, фундаментальных категорий гражданского общества - необходимое условие эффективности деятельности профессионала, независимо от сферы его деятельности. Технологически ориентированный социум интенсивно обновляется на всех уровнях и во всех сферах функционирования, что требует соответствия результатов профессиональной подготовки современным требованиям коммуникации в информационном пространстве, систематического мониторинга сформированности социально-адаптационных качеств специалиста и их оперативного корректирования с учетом задач формирования универсальных и общепрофессиональных компетенций выпускников высших учебных заведений. Заметим, что математическое моделирование социальных, производственных, исторических процессов в последние годы становится эффективным механизмом совершенствования форм хозяйствования и управления. Переводя социальную, экономическую, транспортную, управленческую задачи на математический язык, современный специалист имеет возможность использовать для ее решения значительный потенциал математических теорий. Поэтому, на наш взгляд, методы математического моделирования имеют мощный потенциал в формировании социально-адаптационных качеств будущих специалистов.
Анализ актуальных исследований. Различные аспекты социализации, социальной адаптации молодежи разрабатываются в научно-педагогических иссле-
дованиях О.В. Каюмова, А.В. Мудрика, Б.А. Сазонова, Е.И. Скафа и др. [7; 10; 12; 14]. Ученые исследуют принципы, содержание, формы и методы воспитания социально адаптированной личности. По мнению В.В. Аюпова, Н.В. Бровки, В.В. Серикова и др., социально направленное образование и воспитание представляет собой организованную педагогическую деятельность, особую систему работы, целью которой является развитие социально-адаптационных качеств обучающихся [1; 2; 11]. Аксиологический подход к проблеме формирования социально-адаптационных качеств у студентов высших учебных заведений описывали С.И. Маслов [6], М.П. Данилкова [3], Н.Д. Цхадая [19] др. Потенциал математического образования в социально ориентированном воспитании обучающихся глубоко изучала В.Н. Новикова [11]. Ряд ученых исследовали особенности социально-экономического воспитания студентов с использованием методов математического моделирования [1; 4; 6; 8].
Цель статьи - проанализировать потенциал математического моделирования в формировании социально-адаптационных качеств будущих специалистов, способных осуществлять качественные изменения в сфере общественной и профессиональной деятельности, на этой основе представить авторскую позицию данной проблемы.
Изложение основного материала. Современные производственные технологии стремительно обновляются, за 5-6 лет (срок обучения в вузе) они успевают устареть. Поэтому приоритетным в проектировании профессиональной подготовки должен стать субъектно-ориенти-рованный подход, фундаментализирую-щий базовые социокультурные идеалы. Т. е. в профессиональном образовании основополагающими являются следующие задачи: учить мыслить, учить фундаментальным социально ориентированным знаниям, позволяющим быстро
адаптироваться к меняющимся реалиям, воспитывать у будущих специалистов стремление к саморазвитию и самосовершенствованию. Поэтому объективно возрастают требования к социально-адаптационной составляющей подготовки специалистов, их профессиональной мобильности, способности самостоятельно и эффективно обновлять профессиональные знания и социокультурный опыт [4; 5; 17]. Необходимо при этом иметь в виду, что по данным социологов, ежегодно обновляется около 10% фундаментальных и 30% профессиональных знаний. К примеру, в США установлена своеобразная единица измерения «старения знаний» специалистов - так называемый «период полураспада компетентности». Этот термин означает продолжительность времени с момента окончания вуза, когда вследствие появления новой научно-технической информации, компетентность специалиста снижается на 50%. В последние десятилетия указанный период быстро сокращается. Например, если 50-процентное «старение знаний» инженера, выпускника 1940-х годов прошлого столетия, происходило через 12 лет, то для выпускника 1960-х годов -через 8-10 лет, 1970-х годов - через 5 лет, а в XXI веке этот период сократился до 12 лет [10]. Эти процессы актуализируют необходимость поиска форм, средств и методов формирования социально-адаптационных качеств будущих специалистов.
Математическое моделирование общественных, исторических, социокультурных процессов позволяет продемонстрировать тесную связь математических теорий и социально-гуманитарных наук. С помощью результатов, полученных методами математического моделирования, целесообразно выстраивать прогноз деятельности, составлять оптимальный план функционирования технологического объекта, осуществлять выбор из альтернативных вариантов. Безусловно, математическая модель социального объек-
та, достаточно точная для определенных условий, может оказаться непригодной для других. Математические методы в финансах, экономике, социологии и пр. требуют критичного подхода в каждой конкретной задаче. Необходимо объяснять студентам важность постоянной проверки соответствия результатов, полученных с помощью математической модели. На занятиях целесообразно рассматривать различные ситуации, в которых достоверное решение принимается на основе анализа различных подходов, исследования нескольких конструктивных вариантов, проверки корректности исходных данных математической модели. В последние годы благоприятствуют внедрению математического моделирования в учебный процесс программные средства, статистические приложения, такие как STADIA, Мезозавр, Эвриста, включающие также справочник-интерпретатор выводов.
Условиями внедрения математического моделирования как эффективного средства формирования социально-адаптационных качеств будущих специалистов являются:
- применение формальной логики решения профессионально-ориентированных и социально-направленных задач;
- алгоритмизация подходов к решению задач (планирование последовательности действий для достижения поставленной цели, а также решение широкого круга практических задач, для которых ответом является не число или утверждение, а описание последовательности действий);
- системный подход (изучение сложных социальных и производственных объектов в виде композиции более простых составных частей, каждая из которых выполняет определенную роль в процессе функционирования объекта);
- объектно-ориентированный подход (формирование навыка структурировать предметную сферу, совмещать отдельные объекты в группу, выделять их
общие признаки и действия, выполняемые над этими объектами) [4].
Выделенные выше условия в значительной степени ориентированы на формирование универсальных компетенций выпускников высших учебных заведений, позволяющих профессионалу реализоваться в любой сфере деятельности (бизнесе, государственном управлении, политике и др.), отражающих требования общества именно к социально-адаптационным качествам будущих специалистов. Создание и анализ математических моделей общественных, производственных, технологических объектов или процессов вооружает будущих специалистов эффективным инструментом, который может использоваться для прогнозирования поведения социальных систем и оценки результатов прогноза. Моделирование позволяет достаточно точно прогнозировать последствия альтернативных действий и объективно показывает, какому из них следует отдать предпочтение. Применение моделей является эффективным средством повышения корректности разработанных суждений и интуитивных выводов [15].
Очевидно, что анализировать математические модели проще и быстрее, чем экспериментально определять поведение реального социального или производственного объекта в различных ситуациях. К тому же анализ математической модели позволяет выделить самые существенные свойства объекта, на которые следует обратить внимание при принятии решения. Дополнительное преимущество состоит в том, что при математическом моделировании можно испытать исследуемую систему в идеальных условиях или, наоборот, в экстремальных режимах, что требует для реальных процессов больших затрат, которые могут быть связаны с риском значительных финансовых убытков.
Заметим, что при исследовании химических, физических, технических процессов зачастую доступна информация о
большом количестве параметров, задающих изучаемый процесс. В области же экономических, управленческих разработок параметры анализируемого процесса либо неизвестны, либо информация о них неполная. В этих условиях математические модели являются уникальным средством изучения социальных отношений и взаимодействий, общественных феноменов. Безусловно, формирование социально-адаптационных качеств студентов средствами математического моделирования способствует углублению процессов гуманизации и гуманитаризации математического обучения. Усиление гуманитарной направленности содержания, форм и методов обучения математическим дисциплинам способствует восприятию студентами математики как инструмента познания окружающего мира, важной части общечеловеческой культуры. Т. е., математика приобретает черты социально-ориентированной науки,
включающей в сферу своих исследований категории общественных отношений, гражданских институтов, финансовых законов и др. Математическое моделирование указанных категорий способствует накоплению исследовательского социокультурного опыта будущим специалистом, усилению значимости взаимосвязи естественных и гуманитарных наук, как для отдельной личности, так и для общества в целом. Отметим, что благодаря применению метода математического моделирования в обучении актуализируются межпредметные связи математических и социально-гуманитарных дисциплин, усиливается прикладная направленность математических теорий, формируется интеллектуально-познавательная сфера студентов.
Рассмотрим еще одно важное обстоятельство. Удобство математического моделирования не только в его простоте и универсальности. «Математическая формула модели» позволяет привлечь к анализу социальных ситуаций электронно-вычислительную технику и получить
важные решения с помощью компьютера. В последнее время реальные возможности математического моделирования значительно расширились из-за развития информационных технологий. Одним из мощных средств обеспечения результативности математического моделирования является интегрированный пакет MathCAD, известны и другие автоматизированные системы численных и аналитических расчетов, имеющие адаптированный интерфейс и значительные вычислительные возможности. Примерами таких математических пакетов являются Derive, Matlab, Maple. Mathematica, SPSS, Statistica. Существует также множество узкоспециализированных пакетов и приложений [16; 18; 20].
Применение математического моделирования позволяет реализовать в учебном процессе целостную концепцию формирования социально-адаптационных качеств будущих специалистов, которая предполагает через содержательный анализ экономического, финансового, управленческого понятия возможность его усвоения на ряде реальных категорий, вовлечение студентов в самостоятельные исследования существенных признаков социального понятия. Речь идет о восприятии и обработке информации, классификации частичных понятий в обобщенные категории. В последние годы намечается поворот к новым сферам применения математических методов в общественных проектах, определяющих будущность нашего государства: управлении финансовыми и страховыми рисками, планировании хозяйства, оптимизации путей сообщения, модернизации сельскохозяйственных предприятий, экологической безопасности и др. Наряду с этим, отмечает М.Е. Королев, методы математического моделирования имеют огромное культурологическое значении в развитии общества [8].
Выводы. Таким образом, целесообразность, своевременность и необходимость применения математического мо-
делирования как средства формирования социально-адаптационных качеств студентов обусловлена углублением:
- межпредметных связей математики с другими естественными, общественными и социально-гуманитарными науками;
- прикладной направленности математических теорий;
- познавательной активности студентов при изучении математических дисциплин;
- общекультурной значимости методов научного познания для будущих специалистов;
- уровня развития качеств и операций мышления (анализ, синтез, абстрагирование, обобщение и др.).
Математическое моделирование, как средство повышения уровня социальной адаптации будущих специалистов, содействует обеспечению мобильности не только их профессиональных возможностей, но и общественно ориентированных качеств личности, как за счет увеличения числа элементов социального и общекультурного опыта, так и через углубление качества отношений между этими элементами. Выделение условий результативности этих отношений - важная педагогическая проблема, требующая дальнейших научных исследований. Требования современного общества к социально-адаптационной составляющей профессионального образования и воспитания, актуализируют следующие задачи: 1) подготовку высококвалифицированных специалистов в профессиональной сфере, обладающих навыками исследования социально-экономических, финансовых, общественных аспектов научно-технических решений с помощью математических методов моделирования производственных процессов, оценки социальной направленности прикладных научных разработок; 2) вооружение современных выпускников высших учебных заведений навыками системного анализа общественной полезности результа-
тов своей профессиональной деятельности. Будущие специалисты должны владеть также методами оптимального планирования профессиональной деятельности с учетом ее общественной целесообразности и поддерживать нормативы современного общения в информационном пространстве, традиции социальной коммуникации. Эффективным средством решения выделенных задач является использование в обучении, как естественнонаучным, так и гуманитарным дисциплинам, методов математического моделирования.
1. Аюпов В.В. Математическое моделирование технических систем: учебное пособие / В.В. Аюпов; Министерствово с.-х. РФ, федеральное гос. бюджетное образовательное учреждение высшего образования «Пермская государственная с.-х. академия им. акад. Д.Н. Прянишникова». - Пермь : ИПЦ «Про-кростъ», 2017. - 242 с.
2.Бровка Н.В. Об интеграции теории и практики в обучении студентов математике /Н.В. Бровка // Математические методы в технике и технологиях: сборник трудов международной научной конференции (пленарные доклады) Т. 11, СПб., СГТУ (Санкт-Петербург, 22-25 октября 2017г.) / под общ. ред. А. А. Большакова. - Санкт-Петербург : Изд-во Политехн. ун-та, 2017. - С. 63-69.
3.Данилкова М.П. Аксиологический подход как фактор повышения качества образования в техническом университете / М.П. Данилкова // Вестник Омского государственного педагогического университета. Гуманитарные исследования. - 2020. - № 3 (28). - С.109-113.
4.Дзундза А.И. Проблема формирования социально-адаптационного компонента системы мировоззренческих ориентиров цифрового поколения современных студентов средствами экономико-математического моделирования / А.И. Дзундза, В.А. Цапов, Е.Ю. Чу-дина // Вестник Донецкого национального университета. - Серия Б. Гуманитарные науки. -2019. - № 2. - С. 115-122.
5. Дьячкова М. А. Гуманитаризация технического университетского образования: эффективные стратегии и практики / М.А. Дьячкова, А.Н. Новгородцева, О.Н. Томюк
// Перспективы науки и образования. - 2020. -№ 5 (47). - С. 75-87. doi: 10.32744/pse.2020.5.5.
6.Евсеева Е.Г. Математическое моделирование в профессионально ориентированном обучении математике будущих химиков / Е.Г. Евсеева, С.С. Попова // Дидактика математики : проблемы и исследования : между-нар. сб. научных работ. - Вып. 48. - Донецк, 2018. - С. 28-36.
7.Каюмов О.Р. О целях и идеалах образования при «компетентностном подходе» / О.Р. Каюмов //Идеи и идеалы. - 2017. - Т. 1. -№ 4. - С. 95-104.
8.Королев М.Е. Организационные формы обучения математическому моделированию в высшей технической школе / М.Е. Королев, Е.И. Скафа / Вестник Донецкого национального университета. Серия Б. Гуманитарные науки. - 2021. - № 1. - С. 168-175.
9.Маслов С.И. Аксиологический подход в педагогике / С.И. Маслов, Т.А. Маслова // Народное образование. Педагогика. - 2018. -№ 3. - С. 202-212.
10. Мудрик А.В. Социализация вчера и сегодня / А.В. Мудрик. - Москва, 2006. - 431 с.
11. Новикова В.Н. Экономическая грамотность старшеклассников - одно из условий конкурентоспособности выпускников /
B.Н. Новикова // Народное образование. -2005. - № 10. - С. 185-186.
12. Сазонов Б.А. Организация образовательного процесса: возможности индивидуализации обучения /Б.А. Сазонов //Высшее образование в России. - 2020. - № 6. - С. 35-50.
13. Сериков В.В. Развитие личности в образовательном процессе / В.В. Сериков. -Москва : Изд-во Логос, 2012. - 325 с.
14. Скафа Е.И. Основные этапы процесса адаптации студентов к обучению в высшем учебном заведении / Е.И. Скафа // Сборник научно-методических работ ДонНТУ. -Вып. 9. - Донецк : ДонНТУ, 2015. - С. 197-208.
15. Соболев Л. Б. Проблемы инженерного образования в России // Экономический анализ: теория и практика. - 2018. - Т. 17, № 7. -
C. 1252-1267.
16. Стародубцев В.А. Устойчивое развитие образования: связь технологии и педагогики / В.А.Стародубцев, Е.О.Французская // Открытое образование. - 2017. - Т. 21. - № 1. - С. 34-43.
17. Хуторской А.В. Педагогика: учебник для вузов. Стандарт третьего поколения /
А.В. Хуторской. - Санкт-Петербург : Питер,
2019. - 608 с.
18. Цифровая трансформация образования: от изменения средств к развитию деятельности /П.Д. Рабинович, К.Е. Заведенский, М.Э. Кушнир, Ю.Е. Храмов, А.Р. Мелик-Пар-саданов // Информатика и образование. -
2020. - №5. - С. 4-14. doi: 10.32517/02340453-2020-35-5-4-14
19. Цхадая Н.Д. Актуальные вопросы ценностно-акцентированного инженерно-тех-
нического образования /Н.Д. Цхадая, Д.Н. Без-годов // Высшее образование в России. - 2020. - № 2. - С. 115-126.
20. Эволюция образования в условиях цифровизации. Коллективная монография / М.В. Носков, П.П. Дьячук, Б.С. Добронец и др.; под ред. М.В. Носкова. - Красноярск : изд-во Сибирский федеральный университет, 2019. -212 с.
MATHEMATICAL MODELING AS A MEANS
OF FORMING SOCIAL AND ADAPTIVE QUALITIES
OF STUDENTS OF HIGHER EDUCATIONAL INSTITUTIONS
Goncharova Oksana,
The Doctor of Pedagogical Sciences, Professor, V.I. Vernadskiy Crimea Federal University Simferopol,
RussianFederation
Abstract. The article is devoted to the analysis of the potential of mathematical modeling in the formation of social and adaptive qualities offuture specialists who are capable of making qualitative changes in the field of social and professional activities. The conditions for the introduction of mathematical modeling as a means offorming social and adaptive qualities of students are highlighted. It is substantiated that the use of mathematical modeling contributes to the deepening of the processes of humanization and humanitarization of mathematical teaching, enhances the perception of mathematics by students as a tool for learning about the world around them, an important part of human culture. At the same time, mathematics acquires the features of a socially oriented science, which includes in the sphere of its research the categories of social relations, civil institutions, and financial laws. In the process of modeling social phenomena, future specialists accumulate research experience, realize the general cultural significance of the relationship between the natural and humanitarian sciences. It is concluded that mathematical modeling as a means of increasing the level of social adaptation of future specialists contributes to the mobility not only of their professional capabilities, but also of socially oriented personality traits, both by increasing the number of elements of a social and general cultural experience, and by intensification the quality of the relationship between these elements.
Keywords: mathematical modeling, social and adaptive qualities, humanization of mathematical teaching.
For citation: Goncharova O. (2021). Mathematical modeling as a means of forming social and adaptive qualities of students of higher educational institutions. Didactics of Mathematics: Problems and Investigations. No. 54, pp. 68-74. (In Russ., abstract in Eng.)
DOI: 10.24412/2079-9152-2021-54-68-74
Статья поступила в редакцию 30.08.2021 г.
