CC BY
44
П1аОЭ|1)&ОС]1А<1)Н|А'Л'Ь'Н(оЕт'|]>1кР/1а'оО)1)уд:Н1р)Б разработке рабочей программы по математике в техническом ВУЗе
УДК 378:51
Гарькина Ирина Александровна
доктор технических наук, профессор Пензенский государственный университет архитектуры и строительства
РЕАЛИЗАЦИЯ КОМПЕТЕНТНОСТНОГО ПОДХОДА ПРИ РАЗРАБОТКЕ РАБОЧЕЙ ПРОГРАММЫ ПО МАТЕМАТИКЕ В ТЕХНИЧЕСКОМ ВУЗЕ
Определяется роль компетентностного подхода в обеспечении качества подготовки специалистов в соответствии с потребностями современного общества. Даются методические рекомендации по составлению рабочей программы дисциплины «Математика» с учетом формирования соответствующих компетенций. Предлагается структурная схема формирования компетенций при изучении математики в строительном ВУЗе. Указываются место и значение различных видов учебных занятий (лекций, практических занятий, самостоятельной работы). Математическая компетентность будущих инженеров определяется как синтез усвоенных математических знаний и методов при их использовании в решении профессионально направленных задач, лежащих вне предмета математики. Показывается, что задачи практического содержания с реальной постановкой вопроса способствуют пониманию студентами междисциплинарных связей математики с другими предметами.
Ключевые слова: компетентностный подход, формирование компетенций, рабочая программа, математический аппарат, структура учебного курса, оценка качества образования, квалифицированный специалист.
Под влиянием конкуренции и экономической востребованности современный рынок труда проводит жесткий отбор выпускников ВУЗов: работодатель оценивает не только уровень полученной квалификации, но и их готовность использовать усвоенные знания, умения и навыки для решения практических и теоретических задач в своей профессиональной деятельности. Нужны «... специалисты, владеющие всей гаммой фундаментальных знаний, использующих сложные абстрактные (математические) понятия высокого уровня» (S.W. Hawking). Уровень подготовки специалистов в значительной степени определяется потребностями производственной сферы («.без науки нет производства, без производства - нет науки; задача государства - разрешить этот порочный круг»; В.И. Арнольд). Нельзя серьезно говорить о качестве образования (комплексная характеристика; отражает диапазон и уровень образовательных услуг, предоставляемых населению в соответствии с интересами личности, общества и государства) без существенного повышения уровня фундаментальной подготовки выпускников ВУЗов и методики обучения [3]. В этих условиях значительно возрастает роль ком-петентностного подхода [4], который возник как альтернатива практико-ориентированных качеств абстрактно-теоретическим знаниям (знания, умения и навыки - это единицы культуры и ее ценностей, а компетенции - единицы рыночной экономики и профессиональной деятельности). Это ответная реакция профессионального образования на изменившиеся социально-экономические условия, когда рынок предъявляет к специалистам новые жесткие требования (не столько к содержанию образования, сколько к целям и результатам обучения). В качестве цели в современном образовании рассматривается формирование у специалиста соответствующих его профилю компетенций (квалифицированный специалист должен быть
конкурентноспособным на рынке труда, свободно владеть необходимой информацией, ориентироваться в смежных областях, должен быть готовым к профессиональному росту, способным к адаптации в постоянно изменяющихся условиях). В этом смысле оценка качества образования ориентируется на общую компетентность выпускника; упор делается на оценку его конкурентоспособности, готовности и умения успешно «встраиваться» в производственную сферу. Старая модель, основанная на дидактических единицах, сменилась новой моделью образования, основанной на компетентност-ном подходе, который требует от выпускника стать эффективным и востребованным на рынке труда.
Основной задачей ФГОС ВО является подготовка специалистов с качествами, заданными работодателем с помощью компетенций (от лат. сотре(еге - соответствовать, подходить); способность применять знания, умения и проявлять личностные качества для успешной деятельности в определенной области (согласно образовательным стандартам). Компетенции формируются у студента в процессе всего обучения. Компетент-ностный подход ориентирует систему образования на обеспечение качества подготовки специалистов в соответствии с потребностями современного общества; он предполагает отказ от бессмысленного запоминания в пользу практичности знаний, умений и навыков [1; 2]. Важным становится разработка рабочих программ по отдельным дисциплинам с учетом формирования соответствующих компетенций. Проиллюстрируем составление программы по дисциплине «Математика» для студентов, обучающихся по направлению 08.05.01 - Строительство уникальных зданий и сооружений (рис. 1).
Логическая структура учебного курса «Математика» относится к моноблочному виду, в которой преобладает моноструктура: все разделы дисциплины связаны друг с другом; каждый последующий шаг опирается на прочное знание все-
96
Вестник КГУ 2018
© Гарькина И.А., 2018
го предыдущего учебного материала (в таблице 1 приводится разбивка дисциплины «Математика» по часам для каждого вида учебной работы).
Как видим, на лекционный курс отводится лишь 2 зачетные единицы при общем объеме изучения дисциплины «Математика» в 19 зачетных единиц, а на практические занятия и самостоятельную
работу соответственно - 7 и 9. Курсы лекций при четкой логической последовательности должны носить установочный характер (даются ключевые понятия и важнейшие результаты), но, в то же время, иметь и ярко выраженную прикладную направленность, учитывающую специфику будущей профессиональной деятельности студентов.
Цель дисциплины - формирование компетенций
ОПК 6: использование основных законов естественнонаучных дисциплин в профессиональной деятельности, применением методов математического анализа и математического (компьютерного) моделирования, теоретического и экспериментального исследования;
ОПК 7: способностью выявить естественнонаучную сущность проблем, возникающих в ходе профессиональной деятельности, привлечь их для решения соответствующий физико-математический аппарат
Задачи освоения дисциплины
формирование обучение освоение вооружить специа- создать фунда- воспитать мате-
целостного приемам и математи- листа математиче- мент математи- матическую
представления принципам ческих под- скими знаниями, ческого образо- культуру и по-
об основных построения ходов к необходимыми для вания, необхо- нимание роли
этапах ста- математи- решению изучения ряда об- димый для по- математики в
новления со- ческих мо- задач щенаучных дисци- лучения профес- различных сфе-
строитель- плин и дисциплин сиональных рах профессио-
временной делей ной отрас- профессионально- компетенций нальной дея-
ли. го цикла инженера- тельности.
ее структуре строителя
Основные разделы дисциплины
ЛИНЕИНАЯ АЛГЕБРА И ЭЛЕМЕНТЫ АНАЛИТИЧЕСКОЙ ГЕОМЕТРИИ
ОБЫКНОВЕННЫЕ ДИФФЕРЕНЦИАЛЬНЫЕ УРАВНЕНИЯ
ДИФФЕРЕНЦИАЛЬНОЕ ИСЧИСЛЕНИЕ ФУНКЦИЙ ОДНОЙ ПЕРЕМЕННОЙ
КРАТНЫЕ, КРИВОЛИНЕЙНЫЕ И ПОВЕРХНОСТНЫЕ ИНТЕГРАЛЫ
ДИФФЕРЕНЦИАЛЬНОЕ ИСЧИСЛЕНИЕ ФУНКЦИЙ НЕСКОЛЬКИХ ПЕРЕМЕННЫХ
ЧИСЛОВЫЕ И ФУНКЦИОНАЛЬНЫЕ РЯДЫ
ЭЛЕМЕНТЫ ТЕОРИИ ФУНКЦИЙ КОМПЛЕКСНОГО ПЕРЕМЕННОГО
РЯДЫ ФУРЬЕ ЭЛЕМЕНТЫ ТЕОРИИ УРАВНЕНИЙ МАТЕМАТИЧЕСКОЙ ФИЗИКИ
НЕОПРЕДЕЛЕННЫЙ, ОПРЕДЕЛЕННЫЙ И НЕСОБСТВЕННЫЕ ИНТЕГРАЛЫ
ТЕОРИЯ ВЕРОЯТНОСТЕЙ И МАТЕМАТИЧЕСКАЯ СТАТИСТИКА
В результате изучения дисциплины «Математика» обучающийся должен:
знать
фундаментальные основы высшей математики, включая алгебру, геометрию, математический анализ, теорию вероятностей и основы математической статистики;
уметь
формулировать физико-математическую постановку задачи исследования, выбирать и реализовать методы ведения научных исследований, самостоятельно использовать математический аппарат, содержащийся в литературе по строительным наукам
владеть
математическим аппаратом для разработки математических моделей, процессов и явлений и решения практических задач профессиональной деятельности;
методов решения инженерных задач;
иметь представление
о математических подходах к решению задач строительной отрасли; о связи математических моделей с моделируемыми материальными явлениями;
о видах, формах и методах математической обработки экспериментальных данных.
Рис. 1. Структурная схема формирования компетенций при изучении математики
Педагогика. Психология. Социокинетика ^ № 1
97
ПЮФЁССМООИАДЬИОЁОБР.ПоОХВАИИрБ разработке рабочей программы по математике в техническом ВУЗе
Таблица 1
Вид учебной работы Очная форма обучения
Часов / з. е. Семестр
1 2 3 4
Аудиторные занятия 324/9 90/2,5 72/2 72/2 90/2,5
лекции 72/2 18/0,5 18/0,5 18/0,5 18/0,5
практические занятия 252/7 72/2 54/1,5 54/1,5 72/2
Самостоятельная работа 324/9 90/2,5 72/2 72/2 90/2,5
Вид промежуточной аттестации (зачет, экзамен) Экзамен 36/1 зачет зачет зачет Экзамен 36/1
Всего по дисциплине 684/19
При необходимом знании фундаментальных основ высшей математики, приводимых на лекциях, основное внимание все же уделяется практическим занятиям (часов, выделяемых на этот вид работы, больше почти в четыре раза, чем на лекции). Занятия следует организовывать таким образом, чтобы студенты постоянно ощущали нарастание сложности выполняемых заданий, испытывали положительные эмоции от переживания собственного успеха в учении, были заняты напряженной творческой работой, поисками правильных и точных решений. Большое значение имеют индивидуальный подход и продуктивное педагогическое общение; обучаемые должны получить возможность раскрыть и проявить свои способности, свой личностный потенциал. Преподаватель должен учитывать уровень подготовки и интересы каждого студента группы, выступая в роли консультанта и не подавляя самостоятельности и инициативы студентов. Наряду с решениями базовых задач, направленных на умение пользоваться основными положениями математики (определениями, теоремами, формулами, понятиями), особое внимание уделяется примерам прикладного характера, которые могут встретиться в ходе профессиональной деятельности будущего специалиста. Поэтому при подборе задач и примеров, выносимых как на практические занятия, так и для самостоятельной работы студента, необходимо руководствоваться тем, что будущим специалистам дисциплина «Математика» нужна как аппарат для решения именно практических прикладных задач. Если задача будет сформулирована на математическом языке, то она полностью переходит в сферу математики (разработанной и строго обоснованной науки), так что за дальнейшую судьбу задачи волноваться не нужно, даже если она окажется непомерно трудной. Задачи практического содержания с реальной постановкой вопроса способствуют пониманию студентами междисциплинарных связей математики с другими науками; повышают мотивацию студентов к ее углубленному изучению и дальнейшему самообразованию по дисциплинам, использующим математический аппарат.
К современному специалисту общество предъявляет достаточно широкий перечень требований,
среди которых немаловажное значение имеет наличие у выпускников умения самостоятельно добывать знания из различных источников, систематизировать полученную информацию. Формирование такого умения происходит в течение всего периода обучения через участие студентов в практических занятиях, выполнение контрольных заданий и тестов, подготовку рефератов, докладов, статей. Самостоятельная работа - планируемая учебная, учебно-исследовательская, научно-исследовательская работа студентов, выполняемая во внеаудиторное (или аудиторное) время по заданию и при методическом руководстве преподавателя, но без его непосредственного участия (при частичном непосредственном участии преподавателя, оставляющем ведущую роль за работой студентов).
Для контроля качества подготовки студентов в рамках компетентностного подхода создаются фонды оценочных средств (ФОС) - учебно-методические пособия по подготовке к аттестации, контролю оценки качества освоения компетенций. Это один из разделов нормативно-методического обеспечения системы оценки качества освоения студентами основной профессиональной образовательной программы, включающий:
- перечень компетенций с указанием этапов их формирования в процессе изучения дисциплины;
- описание показателей и критериев оценивания компетенций на различных этапах (входной и текущий контроль успеваемости, промежуточная аттестация) их формирования, описание шкал оценивания;
- типовые контрольные задания или иные материалы (тесты, вопросы к коллоквиумам, темы рефератов), необходимые для оценки знаний, умений, навыков и опыта деятельности, характеризующие этапы формирования компетенций в процессе изучения дисциплины;
- методические материалы, определяющие процедуры оценивания результатов обучения, характеризующих этапы формирования компетенций (содержат организационно-методические основы выполнения студентами самостоятельной работы; методические рекомендации по подготовке к экзамену, зачету и по проведению практических занятий).
98
Вестник КГУ 2018
В связи с отсутствием в учебном плане наличия контрольных работ текущий контроль (систематическая проверка знаний, умений и навыков студентов) проводится в форме устного опроса либо тестирования, как по отдельным модулям (темам), так и по всем разделам дисциплины; результаты оцениваются по двухбалльной шкале («аттестован»; «не аттестован»). Промежуточная аттестация по итогам освоения дисциплины проводится в форме зачета (1, 2 и 3 семестры) и экзамена (4 семестр).
Изучение математики в техническом ВУЗе, когда математика не является предметом профессиональной деятельности выпускника ВУЗа, должно быть направлено на фундаментализацию образования с целью формирования математической культуры и математической компетентности студентов. Под математической компетентностью будущих инженеров следует понимать синтез усвоенных математических знаний и методов математической деятельности, опыта их использования в решении профессионально направленных математических задач, лежащих вне предмета математики. Для формирования математической компетентности в Вузах обучение математики должно быть профессионально направленным, что может быть реализовано увеличением удельного веса профессионально направленных задач на практических занятиях и излагаемых на лекции, и совершенствованием теоретического материала. Математика, как область научного знания, отличающая высоким уровнем эмпирического и теоретического обобщения, выступает основой формирования общепрофессиональных компетенций именно при изучении общепрофессиональных и специальных дисциплин в рамках профессионального образования. Математика развивает мышление будущего инженера и закладывает прочный понятийный фундамент для освоения многих специальных технических дисциплин. Кроме того, именно с ее помощью развиваются способности логического мышления и концентрации внимания. В условиях тесной интеграции теории и практики современному специалисту любого направления очень сложно обойтись без знания этой дисциплины (или хотя бы, как минимум, её основ и базовых разделов): «... нет ни одной области в математике, которая не окажется применима к явлениям действительного мира.» - Н.И. Лобачевский. Фундаментальная подготовка инженера-строителя и должна осуществляться, исходя из непрерывности образования, с учетом междисциплинарных связей при изучении дисциплин как общепрофессионального, так и профессионального модуля, а также дисциплин по выбору [4; 6]. Тогда и будет достигнута основная цель системы образования - подготовка
специалиста, готового к исследовательской, проектной, организационной и предпринимательской деятельности.
Библиографический список
1. Гарькина И.А., Данилов А.М. Декомпозиция и моделирование образовательной системы // Образование и наука в современном мире. Инновации. - 2016. - № 4. - С. 31-37.
2. Гарькина И.А., Данилов А.М. Образовательный процесс с позиций теории центральных мест // Вестник ПГУА.С: строительство, наука и образование. - 2016. - № 2 (3). - С. 87-90.
3. Гарькина И.А., Данилов А.М. Системный подход к повышению качества образования // Вестник Костромского государственного университета им. Н.А. Некрасова. - 2013. - № 4. - Т. 19. - С. 4-7.
4. Данилов А.М., Гарькина И.А., Гарькин И.Н. Подготовка бакалавров: компетентностный подход, междисциплинарность // Региональная архитектура и строительство. - 2014. - № 2. - С. 192-199.
5. Данилов А.М., Гарькина И.А., Маркелова И.В. Междисциплинарные связи при компетентностном подходе к подготовке бакалавров // Современные проблемы науки и образования. - 2014. - № 3. -С. 188.
6. Данилов А.М., Гарькина И.А., Маркелова И.В. Методологические принципы оценки качества образовательной системы // Современные проблемы науки и образования. - 2014. - № 2. - С. 161.
References
1. Gar'kina I. А., Danilov А.М. Dekompozitsiya i modelirovanie obrazovatel'noj sistemy // Obrazovanie i nauka v sovremennom mire. Innovatsii. - 2016. -№ 4. - S. 31-37.
2. Gar'kina 1.А., Danilov А.М. Obrazovatel'nyj protsess s pozitsij teorii tsentral'nykh mest // Vestnik PGUАS: stroitel'stvo, nauka i obrazovanie. - 2016. -№ 2 (3). - S. 87-90.
3. Gar'kina 1.А., Danilov А.М. Sistemnyj podkhod k povysheniyu kachestva obrazovaniya // Vestnik KGU im. NA Nekrasova. - 2013. - № 4. - T. 19. - S. 4-7.
4. Danilov А.М., Gar'kina 1.А., Gar'kin I.N. Podgotovka bakalavrov: kompetentnostnyj podkhod, mezhdistsiplinarnost' // Regional'naya arkhitektura i stroitel'stvo. - 2014. - № 2. - S. 192-199.
5. Danilov А.М., Gar'kina 1.А., Markelova I.V. Mezhdistsiplinarnye svyazi pri kompetentnostnom podkhode k podgotovke bakalavrov // Sovremennye problemy nauki i obrazovaniya. - 2014. - № 3. - S. 188.
6. Danilov А.М., Gar'kina IA, Markelova I.V. Metodologicheskie printsipy otsenki kachestva obrazovatel'noj sistemy // Sovremennye problemy nauki i obrazovaniya. - 2014. - № 2. - S. 161.
Педагогика. Психология. Социокинетика J № 1
99
