CC BY
29
health culture were formed so that the student could promote a safe and healthy way of life among others. In this regard, an important role in the professional training of disabled students of medical College play medical and biological disciplines, ecology, life safety, labor protection, the knowledge of which will allow to effectively carry out labour activity on the basis of generated occupational health safeguards culture.
Occupational health safeguards culture is one of the most important components of the safety culture of life ofpeople with disabilities, which promotes in the professional training of the development of analytical and communicative skills of future specialists, determine the security level in their social and work activities. The combination of knowledge and skills on safety and health objectively the main content of the occupational health safeguards culture, the basic component of which is a professional culture that aims to provide quality performance. An important role in shaping occupational health safeguards culture of students with disabilities, visually impaired and other disabled people is of course «life safety», revealing the basic provisions to the development of safe life and health in the workplace ofpersons with disabilities, taking into account the degree of risk and harm.
Key words: occupational health safeguards culture, health, safety, labor safety, safety culture of life, inclusive education, students with disabilities.
Original article submitted 26.06.2014;
revision submitted 26.06.2014
Larisa A. Kolyvanova, candidate of pedagogical Sciences, Manager of public relations. Tamara M. Nosova, doctor of pedagogical Sciences, Professor of the Department of «Zoology and anatomy, physiology, life safety».
УДК 378.147
СОВРЕМЕННЫЕ ТЕХНОЛОГИИ МАТЕМАТИЧЕСКОЙ ПОДГОТОВКИ БУДУЩЕГО ИНЖЕНЕРА
Т.Н. Кочетова
Самарский государственный технический университет 443100, г. Самара, ул. Молодогвардейская, 244 E-mail: [email protected]
Математическая подготовка представляется как условие успешной профессиональной деятельности студентов. Акцентируется внимание на федеральных государственных стандартах высшего профессионального образования. Рассматриваются задачи дисциплины «математика» инженерной специальности, выделены способности и умения, развитие которых возможно в процессе математической подготовки. Представлена возможность использования информационно-коммуникационных технологий при изучении дисциплины «математика».
Ключевые слова: математическая подготовка, профессиональная подготовка инженера, информационно-коммуникационные технологии.
Изменения, происходящие в современном профессиональном образовании высшей школы, основной целью которых является подготовка специалиста конкурентоспособного, обладающего определенным набором компетенций, умеющего решать профессиональные задачи, предполагает при организации образовательного процес-
Татьяна Николаевна Кочетова, кандидат педагогических наук, доцент кафедры «Высшая математика и прикладная информатика».
са в техническом вузе выделить особую роль математической подготовке студентов. Это обуславливается потребностью владения методами решения математических задач и умения использовать математические методы для решения профессиональных задач, что является необходимым условием успешной профессиональной деятельности.
Федеральный государственный образовательный стандарт высшего профессионального образования, например по специальности 131201 «Физические процессы горного или нефтегазового производства» (квалификация специалист), предъявляет выпускнику требования обладать общекультурными и профессиональными компетенциями, необходимыми для реализации производственно-технологической, организационно-управленческой, научно-исследовательской и проектной деятельности, что предполагает:
- способность ставить цели и выбирать пути их достижения, используя при этом обобщение и анализ доступной информации;
- готовность к категориальному видению мира;
- способность нести ответственность за принятие верных организационных и управленческих решений;
- готовность ставить и находить решения технических и профессиональных проблем;
- умение пользоваться научными законами и методами при геолого-промышленной оценке месторождений полезных ископаемых и горных отводов;
- использование методов фундаментальных и прикладных наук, в том числе математики, при оценке экологически безопасного состояния окружающей среды при добыче и переработке полезных ископаемых, в частности при освоении ресурсов шельфа морей и океанов;
- готовность моделировать месторождения полезных ископаемых, технологии эксплуатационной разведки, добычи и переработки полезных ископаемых, строительство и эксплуатацию подземных объектов, оценку экономической эффективности горных и горно-строительных работ, производственных, технологических, организационных и финансовых рисков в рыночных условиях с использованием программных продуктов общего и специального назначения [1].
Дисциплина «Математика» относится к базовой части математического и естественно-научного цикла дисциплин и предназначена для осуществления общей математической подготовки студентов, она создает теоретическую базу для изучения последующих дисциплин, направленных непосредственно на формирование профессиональных компетенций [2, 3]. Возрастает потребность общества в математически образованном специалисте, так как в научной и практической деятельности возникают профессиональные задачи, которые с помощью математических моделей можно сформулировать, изучить, проанализировать, а затем и решить.
Под математическим образованием будем понимать образовательный процесс, осуществляемый в ходе изучения и использования математики, при котором происходит не только усвоение знаний, умений и навыков, но и развитие мышления, формирование способности и готовности использовать математические знания и методы в любой сфере деятельности, то есть формирование умения осуществлять математическую деятельность.
А.А. Столяр определяет математическую деятельность как мыслительную деятельность, протекающую по следующей схеме: 1) математическая организация (математическое описание) эмпирического материала (математизация конкретных ситуаций) с помощью эмпирических и индуктивных методов - наблюдения, опыта,
индукции, аналогии, обобщения и абстрагирования; 2) логическая организация математического материала (накопленного в результате первой стадии деятельности) с помощью методов логики; 3) применение математической теории (построенной в результате второй стадии деятельности) с помощью решения задач математического и прикладного характера. Он выделяет три основных стадии математической деятельности: 1) накопление фактов с помощью наблюдения, опыта, индукции, аналогии, обобщения; 2) выделение из накопленного материала первоначальных понятий и системы аксиом и основанное на них дедуктивное построение теории; 3) приложения теории [4]. В процессе математической подготовки специалистов непосредственно реализуются вторая и в значительной степени третья стадии математической деятельности: происходит осмысление значимости математики и ее методов в познании окружающей действительности, овладение опытом применения математических методов для моделирования объектов, процессов, явлений реального мира, выявление условий их эффективного использования в профессиональной деятельности. Формирование готовности к математической деятельности будет способствовать развитию выделенных выше способностей в соответствии с ФГОСВПО.
По данным исследователей (М.В. Кларин, И.П. Норенков), инновационные технологии в образовании предоставляют огромные возможности активного вовлечения студентов в образовательный процесс. С использованием таких технологий процесс образования выступает не только как способ получения знаний, но и как средство формирования профессиональных компетенций будущих инженеров. Использование инновационных технологий повышает познавательную активность студентов, позволяет вовлекать учащихся в коммуникационное взаимодействие, повышает уровень их социализации.
В разработке современных технологий образования принимают участие как государственные учреждения, регулирующее образовательный процесс, так и сами преподаватели вузов, ставящие в качестве учебной задачи не столько непосредственную передачу знаний, сколько формирование необходимых компетенций, достижение более высокого уровня развития студентов и повышение их мотивации к качественной профессиональной подготовке.
Опыт показывает, что новейшими разработками в сфере преподавания являются как различные технические приспособления, так и инновационные системы построения образовательного процесса с различной степенью интерактивности. К инновационным средствам и методам обучения можно отнести интерактивные доски, веб-квесты, онлайн-обучение, видеоконференции, проверку знаний на основе компьютерных тестов, политику открытого кода (принцип «распределенной» разработки), метод конкретных ситуаций, тренинг-симулятор профессиональной деятельности и пр. [5, 6].
Широкое использование компьютерной техники, автоматизация производства обуславливают необходимость применения информационно-коммуникационных технологий в математическом образовании. Умение находить источники необходимой информации, усваивать новую информацию, осознавать ее смысл, творчески применять новые, полученные знания в профессиональной деятельности является необходимым условием формирования общекультурных и профессиональных компетенций студентов, в том числе специальности 131201 «Физические процессы горного или нефтегазового производства» (квалификация специалист).
Целью данного исследования является внедрение информационно -коммуникационных технологий в процесс математической подготовки инженеров.
Задачами изучения дисциплины «Математика» для будущих инженеров являются: 1) получение знаний следующих разделов математики: основные понятия и
методы аналитической геометрии, линейной и векторной алгебры, дифференциального и интегрального исчисления; теории рядов, алгебраические и дифференциальные уравнения, теория вероятностей и математическая статистика; 2) применение методов и приемов математического аппарата при решении инженерных задач; 3) применение методов решения математических задач в предметной области.
Можно выделить способности и умения, которые последовательно развиваются и формируются в процессе математической подготовки студентов:
- умение понимать поставленную задачу;
- способность мыслить символами, грамотно использовать математические символы;
- способность к анализу, синтезу, обобщению;
- способность к выделению закономерностей;
- умение формулировать результат;
- умение строго доказывать утверждение;
- владение методами решения математических задач;
- умение решать математические проблемы, возникающие в процессе научных исследований;
- умение обрабатывать информацию, используя математические методы (математический аппарат) в экспериментальных исследованиях;
- умение использовать основные математические понятия, идеи и методы для решения профессиональных задач.
Внедрение информационно-коммуникационных технологий в значительной степени позволяет активизировать процесс развития и формирования выделенных способностей и умений. Основным средством информационно-коммуникационной технологии является компьютер с программным обеспечением, необходимым для работы с текстами, таблицами, графиками, пространственными объектами, для подготовки презентаций, с выходом в сеть Интернет, что дает возможность доступа к интересующей информации мгновенно из любой точки Земли, обращения к электронным библиотекам, а также позволяет общаться в режиме реального времени (с помощью специального оборудования), проводить видеоконференции не только со студентами, но и с российскими и зарубежными коллегами. Нельзя забывать и про электронную почту, при помощи которой ведутся переписки, отсылают документы, статьи и т. п. Существуют также учебно-игровые средства, которые воссоздают учебно-профессиональную ситуацию в игровой форме.
При помощи интерактивной доски можно показывать и создавать (совместно со студентами) видеофильмы. Например, в Самарском государственном техническом университете преподаватели со студентами 2-го курса создали видеофильм на тему «Теория вероятностей в нашей жизни». Студенты выдвигали свои версии сценария, участвовали в создании фильма, пробовали себя в роли актеров. Кроме того, можно использовать готовые фильмы по рассматриваемым темам. Это позволит студентам осознать применение математических теорий не только в повседневной жизни, но и в выбранной ими профессии.
Применение интерактивной доски можно использовать и при чтении лекции. Для каждой темы лекции возможно сделать презентацию, которая поможет визуализировать изучаемые объекты и процессы с целью их исследования, а также представить теоретическую информацию в графическом и табличном виде, что способствует более глубокому ее усвоению.
Видеофильмы, лекции-презентации позволяют наглядно показать многие математические явления и процессы, которые возникают в профессиональной деятельно-
сти, непосредственно смоделировать производственные ситуации и проанализировать их. Это способствует усвоению учебного материала и, как следствие, развитию рассматриваемых способностей и умений, развитие и формирование которых предусмотрено в процессе математической подготовки.
На семинарских занятиях необходимо делать акцент на задания интегративного характера, направленные на развитие рассматриваемых способностей, а также на обсуждение ситуаций, приближенных к будущей профессии. Для этого можно использовать метод конкретных ситуаций. Это метод обучения, при котором описывается профессионально-ориентированная математическая задача технического содержания. Студенту необходимо проанализировать ситуацию, обобщить ее, предложить решение. Этот метод позволяет акцентировать внимание на профессиональных дисциплинах (осуществлять межпредметные связи), а также на творческой составляющей (т. к. выполнение общеинтеллектуальных действий способствует развитию творчества студентов) [7, 8].
В Самарском государственном техническом университете каждый год проходят студенческие научно-технические конференции, и участвующим в них студентам необходимо не только раскрыть тему своего доклада, но и приготовить презентацию. В основном презентация выполняется при помощи программного пакета Microsoft Power Point. В своих докладах студенты представляют решения конкретных профессиональных задач с использованием математических моделей и математических методов.
В качестве средства, контролирующего формирование в процессе математической подготовки выделенных умений и способностей, мы провели экспериментальное исследование, которое проходило в два этапа. На первом этапе осуществлялся констатирующий эксперимент, на втором - формирующий.
В констатирующем эксперименте участвовали студенты первого и второго курсов нефтетехнологического факультета Самарского государственного технического университета специальности 131201 «Физические процессы горного или нефтегазового производства» (квалификация специалист) в количестве 110 человек.
Для установления степени сформированности в процессе математической подготовки выделенных умений проводилось контрольное тестирование с использованием компьютеров, содержащее задания по изучаемым разделам математики, а также профессионально направленные задачи, при решении которых используются методы и приемы математического аппарата. Если количество правильно выполненных заданий составило более 80 %, то уровень овладения рассматриваемыми умениями считается высоким, в интервале 50-80 % - средним, ниже 50 % - низким. При анализе результатов получили, что в каждую из групп (контрольную и экспериментальную) входят в равной степени студенты как с высоким, так и со средним и низким уровнем овладения рассматриваемыми умениями и способностями.
В содержание формирующего этапа эксперимента входили следующие этапы: 1) решение математических задач по рассматриваемым разделам математики; 2) решение инженерных задач с использованием методов и приемов математического аппарата; 3) участие в студентов в 69-й научно-технической конференции студентов и магистрантов СамГТУ.
Анализ результатов констатирующего и формирующего экспериментов показал, что более высокий уровень овладения рассматриваемыми умениями и способностями показала экспериментальная группа - в среднем 83 %, в то время как в контрольной группе - всего 64 %.
Итак, внедрение информационно-коммуникационных технологий в процесс математической подготовки является необходимым условием успешной профессио-
нальной деятельности. Информационно-коммуникационные технологии не только изменяют методы обучения математике и сам порядок передачи знаний, но и позволяют акцентировать внимание на возможности использования математических знаний и методов в будущей профессиональной деятельности.
СПИСОК ЛИТЕРАТУРЫ
1. www.edu.ru/db-mon/mo/Data/d_10/prm2050-1.pdf (дата обращения 19.02.2014).
2. Аниськин В.Н., Кочетова Н.Г. Формирование семиотической компетентности будущего специалиста // Вестник Самарского государственного технического университета. Сер. Психолого-педагогические науки. - Вып. 2 (12). - Самара, 2009. - С. 8-14.
3. Стельмах Я.Г. Формирование профессиональной математической компетентности студентов - будущих инженеров: автореф. дис. ... канд. пед. наук. Самарская государственная социально-гуманитарная академия. - Самара, 2011. - 21 с.
4. Столяр А.А. Педагогика математики. Курс лекций. - Минск: Высшая школа, 1969, с.109.
5. Липенская И.А., Кочетова Н.Г. Система подготовки бакалавра образования - будущего учителя начальных классов к реализации ФГОС НОО (компетентностный подход) // Известия Самарского научного центра РАН. - 2013. - Т. 15. - № 2-3. - С. 615-620.
6. Воронина М.А., Кочетова Н.Г. Инновационные технологии обучения иностранным языкам в процессе подготовки будущих экономистов // Эволюция теории и практики современного образования: реалии и перспективы: Мат-лы III Междунар. пед. форума. -Самара: ПГСГА, 2014. - С. 44-48.
7. Кочетова Т.Н. Формирование творческого мышления студентов педагогического вуза средствами математических дисциплин: автореф. дис.....канд. пед. наук. Самарский государственный педагогический университет. - Самара, 2004. - 19 с.
8. Михелькевич В.Н., Костылева И.Б. Информационно-дидактический инструментарий формирования у студентов творческого мышления и профессиональных научно-исследовательских компетенций // Вестник Самарского государственного технического университета. Сер. Психолого-педагогические науки. - 2009. - № 2(12). - С. 68-73.
Поступила в редакцию 24.06.2014; в окончательном варианте 24.06.2014
UDC 378.147
MODERN TECHNOLOGIES OF MATHEMATICAL TRAINING OF FUTURE ENGINEERS
T.N. Kochetova
Samara State Technological University 244, Molodogvardeyskaya str., Samara, 443100 E-mail: [email protected]
The focus is made on the federal standards of professional education. Mathematical training is outlined as a condition of successful future activities of students. The goals of Mathematics in Engineering are thoroughly researched. The skills and abilities which may be developed in the process of mathematical preparation are distinguished . The article also contains examples of using the Informational Technologies in studying mathematics. Key words: mathematical preparation, professional training of engineers, IT in mathematics.
Original article submitted 24.06.2014; revision submitted 24.06.2014
Tatiana N. Kochetova (Ph.D), associate professor of higher mathematics and applied computer science department.
