CC BY
1
Хакимова А.А., к.пед.н.
доцент
кафедра «Технологические машины и оборудование» «Казанский национальный исследовательский технологический
университет» (ФГБОУВПО "КНИТУ")
Россия, г. Бугульма МЕТОДИЧЕСКИЙ КОМПОНЕНТ ОБУЧЕНИЯ МАТЕМАТИКЕ СТУДЕНТОВ ТЕХНОЛОГИЧЕСКИХ СПЕЦИАЛЬНОСТЕЙ С ПРИМЕНЕНИЕМ КОМПЬЮТЕРНЫХ МАТЕМАТИЧЕСКИХ
СИСТЕМ
Статья посвящена теоретическому обоснованию методического компонента обучения математике студентов технологических специальностей с использованием компьютерных математических систем.
Внедрение методического компонента предполагает активизацию и оптимизацию процесса обучения математике, способствующие формированию основ технологического образования; интеграцию технологических и математических знаний и умений у студентов с учетом межпредметных связей; рефлексивность как специально организованную деятельность, направленную на осознание студентами способов деятельности и собственных достижений в освоении компьютерных математических систем.
Ключевые слова: методический компонент, компьютерная математическая система, математическое обучение, информационно-коммуникационные технологии.
The methodical component of training in mathematics of students of technological specialties with use of computer mathematical systems is theoretically reasonable. Introduction of a methodical component assumes the activization and optimization of the training process in mathematics promoting formation of bases of technological education; integration of technological and mathematical knowledge and abilities at students taking into account inter subject communications; reflexivity as specially organized activity directed on understanding by students of ways of activity and own achievements in development of computer mathematical systems.
Keywords: methodical component, computer mathematical system, mathematical training, information and communication technologies.
Формирование и структурирование методики обучения математике студентов технологических специальностей с применением компьютерных математических систем базируется на:
- определении цели и задачи формируемой методики;
- построении и описании структурно-логической схемы процесса обучения с учетом её применения в технологическом образовании;
- обеспечении формируемой методики средствами обучения и средствами контроля и самоконтроля (разработка в среде Mathematica
специализированного электронного пособия; включение в процесс обучения математике интернет-тренажеры).
С учетом внедрения современных информационно-коммуникационных технологий в процесс обучения математическим дисциплинам в технологическом образовании методика имеет следующие цели:
- обучить использованию программно-аппаратных средств при решении задач математического программирования;
- научить использованию специализированных средств обучения (электронных учебных пособий; интернет-тренажеров) для решения указанных выше задач;
- сформировать основные способы и принципы формирования взаимодействия преподавателя и студентов в процессе обучения;
- стимулировать студентов к дальнейшему изучению возможностей КМС МаШешайса и возможностей её применения в непосредственной профессиональной деятельности.
Основные задачи предлагаемой методики следующие:
- изучить электронное пособие и освоить методы компьютерного решения экономико-математических задач сначала на созданных в пособии шаблонах, в дальнейшем нестандартных креативно формируемых заданий;
- научиться использовать для самоконтроля и самообучения интернет-тренажеры;
- научиться взаимодействовать с преподавателем и другими студентами в процессе изучения математических дисциплин.
Под результативностью обучения стоит понимать способность за счет разрабатываемой методики обеспечивать наилучшие показатели прироста знаний, умений и навыков (компетенций) студентов не только в области математических, но и в области технологических знаний. В общем случае результативность обучения студентов, в том числе и по разрабатываемой методике, варьируется от низкой до высокой 157. Поэтому необходимо задать критерии результативного обучения. Все компетенции студентов экономического вуза, которые формируются у них в результате изучения математических дисциплин, классифицированы по следующим основаниям: учебно-познавательные; информационные; коммуникационные.
Накопление указанных компетенций студентами в результате обучения математическим дисциплинам с использованием современных информационно-коммуникационных технологий будет являться дескриптором или признаком успешного освоения учебной программы. Таким образом, каждый вид компетенций можно поименовать литерой Д с определенным индексом (таблица 1)158.
157 Ахаян, А. А. Теория и практика становления дистанционного педагогического образования: дисс. д-ра пед. наук / А. А. Ахаян. - СПб., 2011. - 45 с.
158 Башмаков, А. И. Разработка компьютерных учебников и обучающих систем / А. И. Башмаков, И. А. Башмаков // Вопросы Интернет-образования. - 2011. - №10. с. 7.
Таблица 1
Матрица для оценки результативности обучения студентов_
Компетенции студента Результативность обучения
Высокая Средняя Низкая
Учебно-познавательные (Д1) 81 - 100% 51 - 80% 10 - 50%
Информационные (Д2) 100% 71 - 100% 40 - 70%
Коммуникационные (Д3) 100% 71 - 100% 40 - 70%
Итоговая оценка результативности Е Д 1 + Д 2 + Д 3
шт 93,7% -max 100% шт 64,3% -шах 93,7% шт 30% -шах 64,3%
Итоговая оценка результативности обучения студентов по разрабатываемой методике рассчитывается как средняя арифметическая трех дескрипторов. Стоит отметить, что дескрипторы (критерии освоения) той или иной компетенции будут различными.
На рисунке 1 представлена структурно-логическая схема методики обучения по курсу «Математическое программирование» для студентов технологических специальностей с использованием компьютерных математических систем (КМС)159. Отметим, что предлагаемая схема обладает универсальностью применения, поскольку может быть адаптирована не только для иных математических дисциплин, но и также социально-экономических, естественно-научных и гуманитарных дисциплин, в том случае если имеются разработанные компьютерно-ориентированные средства обучения.
159 Баландин, К. В. Математическое программирование: Учебник / К. В. Баландин, Н. А. Брызгалов, А. В. Рукосоев / Под общ. ред. д. э. н., проф. К. В. Баландина. - М.: Издательско-торговая корпорация «Дашков и К», 2012. - 22 с.
Рис. 1. Структурно-логическая схема методики преподавания курса
«Математическое программирование» для студентов вузов технологических специальностей на основе использования КМС В качестве основных методических путей в данном комплексе избраны те пути, которые могут обеспечивать повышение качества обучения в области математического моделирования. И. А. Бубенщикова обоснованно показывает, что повышение качества обучения невозможно без использования следующих методических путей 1600: сочетания традиционных и информационных технологий в процессе обучения; привлечения знаний из разных предметных областей; формирования навыков совместной деятельности учащихся; сопровождения изучаемого материала средствами графической визуализации; использования программно-методических комплексов для организации самостоятельной исследовательской деятельности студентов; использования различных
160 Бубенщикова, И.А. Программно-методический комплекс как средство повышения качества обучения в области математического моделирования: дис. ... канд. пед. наук. / И.А. Бубенщикова - Астрахань, 2010. -180 с.
способов решения (численных, аналитических); применения различных видов и форм контроля; организации самостоятельной работы студентов и
др.
Принимая за основу методические пути, предложенные И. А. Бубенщиковой, считаем необходимым агрегировать означенные выше методические пути 161. Для решения задач обучения студентов экономических вузов, получающих образование дистанционно, а также для достижения цели разрабатываемой методики преподавания математики, предполагается три методических пути, логически взаимосвязанных друг с другом и представленные на рисунке 2._
Методические пути преподавания курса «Математическое программирование»
Рис. 2. Методические пути преподавания курса «Математическое программирование» для студентов вузов по технологическим специальностям на основе КМС
Первый методический путь, исходя из схемы методики преподавания
161 Бубенщикова, И.А. Программно-методический комплекс как средство повышения качества обучения в области математического моделирования: дис. ... канд. пед. наук. / И.А. Бубенщикова - Астрахань, 2010. -10 с.
курса (рисунок 1) и общих теоретических концепций, заключается в его планировании и организации. В рамках данного пути разрабатывается общий
учебный план по изучаемому курсу (в данном случае это курс «Математическое программирование»), в котором структурируются дидактические единицы. Также в соответствие с учебным планом определяются формы, средства, методы обучения, а также устанавливаются уровни и этапы контроля знаний обучаемых. Компоненты процесса обучения можно классифицировать как традиционные и новации, их мы уже подробно описывали выше. Здесь же необходимо отметить, что для эффективного обеспечения процесса обучения средствами, необходима первоначальная разработка электронного учебного пособия для работы в среде Mathematica, в дальнейшем данное пособие будет расширяться и совершенствоваться (включать не только курс «Математическое программирование» но и иные разделы дисциплины «Математика»), а также других электронных средств обучения (ЭСО). В частности создаются видеоуроки, мультимедиа-презентации, электронные лабораторные практикумы (последние могут быть также разработаны в среде Mathematica).
В рамках планирования и организации учебного процесса формируются требования и определяются ключевые условия его осуществления: во-первых, в вузе обеспечиваются условия для создания АРМ преподавателя с выделением необходимых программно-аппаратных средств; во-вторых, для всех обучаемых дистанционно создается информационное сообщение о необходимости иметь доступ к современным ИКТ, программно-аппаратным средствам, т. е. обеспечиваются условия для создания АРМ студента.
Далее следуют второй методический и третий методический путь, представляющие соответственно реализацию процесса обучения и активизацию познавательной деятельности учащихся.
В рамках второго пути преподаватель четко выделяет компьютерно-ориентированные задачи. В частности, для курса «Математическое программирование» такие задачи лежат в области изучения и построения экономико-математических моделей. Основная задача преподавателя в рамках второго методического пути будет состоять, во-первых, в обеспечении студента традиционными и инновационными средствами обучения, во-вторых, в согласовании со студентом и/или группой плана-графика занятий в режим on-line, в-третьих, собственно в проведении таковых занятий и реализации функций контроля. Как мы уже показали выше, контрольные мероприятия базируются на использовании традиционных и современных форм, а также предусматривают оценку результативности обучения (совокупности компетенций, накопленных обучаемым/обучаемыми).
Второй методический путь предусматривает активное использование в учебном процессе электронных средств обучения (ЭСО) и разработанного в
среде Mathematica электронного учебного пособия.
Третий методический путь предполагает активизацию познавательной деятельности учащихся. Третий методический путь предполагает демонстрацию возможностей КМС Mathematica не только в рамках курса «Математическое программирование», но и вне его. Для этого в каждом видео-уроке, лекции, иных on-line коммуникациях преподаватель выделяет время (достаточно 10-15 мин.) для ознакомления обучаемых с возможностями указанной КМС162.
Кроме этого, для студентов разрабатываются задания по опережающей самостоятельной работе. Это могут быть задачи по самостоятельному программированию, не включенные в обязательный курс, задания по самостоятельному программированию экономико-математических моделей, их расчет и анализ. Также может быть использован метод case-study, который позволяет стимулировать не только познавательную, но и творческую активность студентов, поскольку обычно в case-study инвариантной трактовки заданий быть не может, а, следовательно, студенту необходимо будет создать несколько решений, выбрать лучшее и обосновать свой выбор.
Отметим особо, что представленные выше методические пути преподавания курса «Математическое программирование» — в частности и математических дисциплин — в целом с использованием современных информационно-коммуникационных технологий соответствуют основным требованиям, которые предъявляются к электронным средствам обучения: адекватность содержания; эффективность формы представления.
По адекватности созданное электронное пособие и модель методической системы преподавания математических дисциплин соответствуют Государственному образовательному стандарту. Кроме этого, пособие обладает полнотой представления учебного материала, дает возможность поддерживать как интерактивное обучение, так и самостоятельную работу студентов за счет разнообразных видов организации учебного процесса и контроля знаний в рамках дистанционного образования.
Учет новейших достижений и включение авторской разработки (электронного учебного пособия) в учебный курс обусловливает эффективность формы представления материалов за счет удобства применения, простоты и визуализации восприятия.
Резюмируя вышесказанное, необходимо заключить, что разработанный методический компонент обучения математике студентов технологических специальностей с применением компьютерных математических систем обеспечивает при прочих равных условиях эффективные коммуникации преподавателя и студентов, а также поддержку и расширение творческой и
162 Ваграменко, Я. А. Информационные технологии и модернизация образования. / Я. А. Ваграменко. // Педагогическая информатика. - 2012. - №2 - С. 3-10.
познавательной активности студентов.
Использованные источники:
1. Ахаян, А. А. Теория и практика становления дистанционного педагогического образования: дисс. д-ра пед. наук / А. А. Ахаян. - СПб., 2011. - 439 с.
2. Баландин, К. В. Математическое программирование: Учебник / К. В. Баландин, Н. А. Брызгалов, А. В. Рукосоев / Под общ. ред. д. э. н., проф. К. В. Баландина. - М.: Издательско-торговая корпорация «Дашков и К», 2012. - 220 с.
3. Башмаков, А. И. Разработка компьютерных учебников и обучающих систем / А. И. Башмаков, И. А. Башмаков // Вопросы Интернет-образования. - 2011. - №10.
4. Бубенщикова, И.А. Программно-методический комплекс как средство повышения качества обучения в области математического моделирования: дис. ... канд. пед. наук. / И.А. Бубенщикова - Астрахань, 2010. - 180 с.
5. Ваграменко, Я. А. Информационные технологии и модернизация образования. / Я. А. Ваграменко. // Педагогическая информатика. - 2012. -№2 - С. 3-10.
Хамракулов И.И. студент 3 курса факультет «Географический» Башкирский государственный университет
Россия, г. Уфа
ОСОБЕННОСТИ ПРОМЕРНЫХ РАБОТ НА РАЗЛИЧНЫХ ГИДРОЛОГИЧЕСКИХ ОБЪЕКТАХ
Аннотация: данная статья посвящена изучению особенностей при промерных работах на различных гидрологических объектах. Рассматриваются основные моменты, связанные с определенными процедурами промеров. Также присутствуют графики, с помощью которых представлена информация о способах промеров специальными приборами.
Ключевые слова: промеры, гидрометрические приборы, геодезические угломерные приборы, промерные створы и вертикали, продольники, поперечники, косые галсы.
FEATURES OF PRO-MEASURING WORKS ON VARIOUS HYDROLOGICAL OBJECTS Summary: this article is devoted to studying of features during the pro-measuring works on various hydrological objects. Highlights, the bound to particular procedures of measurements are considered. Also there are schedules by means of which information on ways of measurements is provided by express devices.
Keywords: measurements, hydrometric devices, geodetic goniometric instruments, pro-measuring alignments and verticals, long-edged profile, transversal profile, slanting tacks.
