Научная статья на тему 'Учебно-методический комплекс по математике как средство оптимизации процесса развития профессионального самосознания студентов-экологов'

Учебно-методический комплекс по математике как средство оптимизации процесса развития профессионального самосознания студентов-экологов Текст научной статьи по специальности «Науки об образовании»

CC BY
192
47
i Надоели баннеры? Вы всегда можете отключить рекламу.
Журнал
Агроинженерия
ВАК
Область наук
Ключевые слова
ПРОФЕССИОНАЛЬНОЕ САМОСОЗНАНИЕ СТУДЕНТОВ / УЧЕБНО-МЕТОДИЧЕСКИЙ КОМПЛЕКС ПО МАТЕМАТИКЕ / ПРОФЕССИОНАЛЬНО НАПРАВЛЕННЫЕ ЗАДАЧИ / PROFESSIONAL CONSCIOUSNESS OF STUDENTS / THE EDUCATIONAL AND METHODICAL COMPLEX ON THE MATHEMATICIAN / PROFESSIONALLY ROUTED PROBLEMS

Аннотация научной статьи по наукам об образовании, автор научной работы — Колбинцева Анна Станиславовна

Рассматривается роль учебно-методического комплекса в развитии профессионального самосознания студентов-экологов. Комплекс разработан на основе междисциплинарных связей высшей математики с предметами специализации, что позволяет повысить качество профессиональной подготовки в процессе обучения и подготовить студентов к самостоятельному решению профессиональных задач.

i Надоели баннеры? Вы всегда можете отключить рекламу.

Похожие темы научных работ по наукам об образовании , автор научной работы — Колбинцева Анна Станиславовна

iНе можете найти то, что вам нужно? Попробуйте сервис подбора литературы.
i Надоели баннеры? Вы всегда можете отключить рекламу.

The educational and methodical complex on the mathematician as a resource of optimisation of development of professional consciousness of students-ecologists

The role of the educational and methodical complex in development of professional consciousness of students-ecologists is observed. The complex is developed on the basis of interdisciplinary links of higher mathematics with specialisation subjects that allows to increase quality of vocational training in learning process and to prepare students for the independent solution of professional problems.

Текст научной работы на тему «Учебно-методический комплекс по математике как средство оптимизации процесса развития профессионального самосознания студентов-экологов»

ных черт, гуманной природы русского характера;

• наполнить обучение грамматике высоким смыслом.

Список литературы

1. Шульц, В.Л. Язык как метареальность и прогностическая структура / В.Л. Шульц, Т.М. Любимова // Вопросы философии. — 2008. — № 7. — С. 38-50.

2. Даниленко, В.П. Универсалогизм и идиоэтнизм в концепции В. Гумбольдта. — Режим доступа: Ьйр://'^^«г. islu.ru/danilenko/articles/univers.htm.

3. Ревяков, И.С. Язык — идеология — социум. — Режим доступа: http://www.rusnauka.com/NTSB_2006/Philosophia/2_ revjakov.doc.htm.

4. Гумбольдт, В. Избранные труды по языкознанию / В. Гумбольдт. — М.: Прогресс, 2000. — 400 с.

5. Бондаренко, И.Ю. Проблемы культурно-исторической типологии личности (Н.Я. Данилевский, В.С Соловьев, А.Ф. Лосев): дис. ... канд. филос. наук: 24.00.01 / Бондаренко Ирина Юрьевна. — Ростов-на-Дону, 2006. — 146 с.

6. Гундаров, И. Природа и человек. XXI век / И. Гун-даров. — 2008. — № 10. — С. 32.

УДК 378:51

А.С. Колбинцева, ст. преподаватель

ФГОУ ВПО «Оренбургский государственный аграрный университет»

учебно-методический комплекс по математике как средство оптимизации процесса развития профессионального самосознания студентов-экологов

Профессиональная деятельность в современном обществе, в условиях высокой конкуренции на рынке труда, требует от выпускника вуза повышенной ответственности, адекватной оценки себя как специалиста и способности к дальнейшему саморазвитию. Иными словами, готовность выпускника к профессиональной деятельности является важным фактором, влияющим на ее эффективность.

А.А. Деркач, Л.М. Митина, Н.С. Пряжников полагают, что именно первый и второй курсы обучения в вузе являются наиболее сензитивным периодом формирования профессионального самосознания будущих специалистов и благоприятным для интенсивного формирования мотивационного комплекса. У многих первокурсников ярко выраженное устремление на профессиональное будущее сочетается с весьма смутным представлением о нем. В то же время имеющиеся профессиональные интересы студентов первых курсов недостаточ-

но подкрепляются содержанием образования [1]. Как показывает анализ организации учебного процесса, первые курсы отведены на адаптацию студентов к условиям обучения в высшем учебном заведении и можно считать, что эти годы «выпадают» из процесса формирования профессионального самосознания.

Анализ учебного плана на 1-2-м курсах обучения по специальности «Биоэкология» показал, что значительную часть в нем занимают общие гуманитарные, социально-экономические, общие математические и естественно-научные дисциплины (рисунок).

Из бесед со студентами и результатов проведенного анкетного опроса выясняется, что значительная часть студентов считает общенаучные и общеобразовательные дисциплины предметами, удаляющими их от овладения профессионально важными знаниями и навыками. Многие исследователи считают, что педагогика высшей школы не в полной мере ис-

1 курс 2 курс

I | Общие гуманитарные и социально-экономические Общепрофессиональные

I | Общие математические и естественно научные |Х-| Специальные и дисциплины специализации

Схема распределения дисциплин (специальность «Биоэкология») в соответствии с учебным планом, % -------------------------------------- Вестник ФГОУ ВПО МГАУ № 6'2009 ---------- ----------------------117

пользует высокую активность первокурсников для формирования их ценностного отношения к будущей профессиональной деятельности (профессионального самосознания) (Н.И. Мешков, А.А. Реан,

В.А. Якунин). В то же время анализ современных тенденций развития общества и образования демонстрирует ряд противоречий между следующим:

• потребностью общества в специалисте-биоэко-логе, обладающим экологическими знаниями и стихийным «предметно-суммативным» характером профессиональной подготовки такого специалиста в образовательном процессе вуза;

• требованиями государственного стандарта к освоению деятельностных компонентов профессии и «информационно-знаниевым» подходом к профессиональному образованию с недооценкой умений;

• спецификой будущей профессиональной деятельности студентов-биоэкологов, связанной с решением нестандартных ситуаций экологической угрозы и установками образования на усвоение предметных знаний;

• потенциальными возможностями обучения на начальном этапе (1-2 курсы), прежде всего общеобразовательных дисциплин, в формировании профессионального самосознания студентов-биоэкологов и недостаточной их реализацией в образовательном процессе. Общематематические дисциплины в среднем

составляют 40 % (рисунок) и с учетом пролонгиро-ванности их изучения в течение первых двух лет обучения в вузе обладают большим потенциалом в развитии профессионального самосознания студента.

Таким образом, необходимость задействования общеобразовательных дисциплин, в том числе математики, в процесс развития профессионального самосознания студентов детерминирована как актуальным состоянием государственных стандартов высшего образования, так и объективной проблемой угасания интереса к будущей профессиональной деятельности.

В опытно-экспериментальной работе автор ориентировался на решение следующих основных задач, способствующих гармоничному развитию всех компонентов профессионального самосознания студентов. Первая задача — пробудить интерес и сформировать положительную мотивацию у студентов к изучению математики как средства анализа и разрешения профессиональных ситуаций. Ко второй задаче относится формирование умений, значимых для решения прикладных задач профессиональной деятельности: формировать когнитивные схемы поиска информации, применять изученные алгоритмы, использовать информационные технологии, находить нестандартные и самостоятельные решения. Предоставить возможность индивидуаль-

118

ного выбора в их овладении. Третья задача — развитие творческих способностей студентов, инициирование активности и самостоятельности.

Для решения задач был разработан специальный учебно-методический комплекс, включающий: 1) сборник задач «Математика в биологии» [2]; 2) лабораторный практикум «Математические методы в биологии» [3]; 3) рабочую тетрадь «Математические методы в биологии» [4].

Ведущим ориентиром при создании комплекса была реализация междисциплинарных связей, способствующая повышению уровня научности, теоретической обобщенности знаний, их профессиональной значимости.

Следует остановиться подробно на специальном учебном средстве — сборнике задач по высшей математике «Математика в биологии» для студентов 1-2 курсов специальности «Биоэкология», разработанном автором статьи.

При подготовке задач сборника «Математика в биологии» были учтены следующие требования:

а) они должны опираться на знание материала предыдущих занятий. Непонимание смысла задач стимулирует активное самообразование студента, желание систематически работать над материалом;

б) задачи должны иметь оригинальное содержание, побуждающее к неформальному подходу в решении, актуализации элемента сообразительности, привлечению элементарных житейских знаний, благодаря чему отношение студента к системе обучения меняется от скуки и скептицизма до интереса и желания;

в) решение ряда задач должно требовать творческого, нестандартного подхода: различными способами и за разный объем времени. Это включает студентов в процесс здорового соревнования и создает благоприятную атмосферу для проявления и выявления возможностей каждого студента и дифференцированного взаимодействия с каждым;

г) процесс решения должен создавать логические предпосылки понимания сложных теоретических вопросов через предметное усвоение содержания частных задач;

д) процесс решения должен способствовать естественному привлечению и синтезу знаний и умений из разных дисциплин, создавать потенциальные возможности для использования полученных знаний, умений и навыков при изучении специальных дисциплин;

е) содержание задач должно ориентировать студента на будущую профессию, всестороннее использование накопленных математических знаний в ситуациях, характерных для реальной экологической практики. В этом случае студенты понимают, что в современных экологических исследованиях нельзя ограничиться приблизительными рассуждениями и заключениями описательного характера.

При создании сборника все возможные задачи по уровню усвоения знаний были разбиты на три типа (таблица):

репродуктивного характера, направленные на узнавание изучаемых объектов и самостоятельного воспроизведения по памяти определений, правил вычисления и методов решения;

смешанного (репродуктивно-продуктивного) характера, выполняемые на некотором множестве

объектов, подобных изученным, не по готовому алгоритму, а по создаваемому в ходе решения в соответствии с ранее изученными способами, с его обоснованием;

продуктивного характера, направленные на добывание объективно-новой информации путем самостоятельного конструирования своей деятельности, но в известной области (творческая или исследовательская деятельность). К такому типу от-

Классификация учебных задач сборника «Математика в биологии» по уровню усвоения знаний

Раздел Тема Характер математических задач Профессионально ориентированное содержание

Анали- тическая геомет- рия Векторы Прямая Кривые второго порядка Репродуктивные Репродуктивные Репродуктивные, репродуктивно- продуктивные Определение направления и скорости ветра (движения облаков); составление популяционного вектора экосистемы Определение линейной зависимости между двумя объектами, процессами, явлениями; изучение динамики биолого-экологических процессов Определение нелинейной зависимости между двумя объектами, процессам, явлениями; изучение динамики биологоэкологических процессов; изучение системы показателей и прогнозирование биолого-экологических процессов

Линей- ная алгебра и теория множеств Область решения системы неравенств Множества. Операции над множествами Репродуктивно- продуктивные Репродуктивно- продуктивные Нахождение оптимальных значений для различных биологических показателей Изучение элементов, отношений и организации различных биологических систем, определение их численности

Введение в мате-мати-ческий анализ Функция Предел функции Производная Дифференциал Исследование функции Функция двух переменных Интегрирование Дифференциальные уравнения Репродуктивно- продуктивные Репродуктивные Репродуктивные Репродуктивно- продуктивные Репродуктивно- продуктивные Продуктивные Репродуктивно- продуктивные Репродуктивно- продуктивные, продуктивные Определение зависимости между двумя объектами, процессами, явлениями; изучение динамики биолого-экологических процессов; прогнозирование биолого-экологических процессов Определение начального и предельного значения численности популяции Определение скорости роста популяции Определение значений изменений различных показателей в зависимости от изменения других Нахождение оптимальных значений различных биологических показателей Нахождение оптимальных значений различных показателей Прирост численности популяции; определение объема тел Описание биологических процессов, законов

Теория вероят- ностей Формулы комбинаторики Классическое определение вероятности Теоремы сложения и умножения вероятностей Формула Байеса Законы распределения вероятностей Репродуктивные Репродуктивные, репродуктивно- продуктивные Репродуктивно- продуктивные, продуктивные Репродуктивно- продуктивные, продуктивные Продуктивные Вычисление количества способов упорядочения значений различных показателей; изучение системы показателей и прогнозирование Определение вероятности предела динамических процессов; изучение системы показателей и прогнозирование Определение вероятности предела динамических процессов Определение вероятности предела динамических процессов; изучение системы биолого-экологических показателей и прогнозирование Изучение системы биолого-экологических показателей и прогнозирование

носятся задачи с явно выраженными противоречиями, с несколькими (подчас нестандартными) решениями, а также логические задачи и задачи на прогнозирование [5].

Сборник задач «Математика в биологии» был апробирован на семинарских занятиях по дисциплине «Математика» (1-2 курсы обучения) по специальности «Биоэкология» ФГОУ ВПО «Оренбургский государственный аграрный университет» (2006-2008 гг. обучения, 110 студентов экспериментальной выборки). Темы, рассматриваемые в сборнике, изучаются в 1-3 семестрах в том порядке, в котором они представлены в таблице. Согласно учебному плану один раз в две недели проходит лекционное занятие и каждую неделю семинарское.

При изучении очередной темы после решения стандартных математических задач базового компонента рассматривались профессионально ориентированные задачи из сборника. Содержание учебных задач предполагало различные уровни сложности: от легких, решение которых занимает несколько минут, а объяснительно-иллюстративные решения приводят к более глубокому пониманию присутствующих в ней математических понятий, до более сложных профессионально ориентированных задач, решение которых предполагает работу в зоне ближайшего развития. Для большого числа задач после уточнения их содержания студентам предлагалось вспомнить знания из специальных профилирующих дисциплин с целью повтора изученного ранее материала, а иногда и способные помочь сформулировать различные варианты решения задач. Выбор подхода к решению задачи достигался в ходе активной дискуссии, благодаря которой практически доказывалась несостоятельность некоторых предлагаемых решений. Содержание и методики решения ряда задач ориентированы на применение математического аппарата в дальнейшем при изучении специальных профессиональных дисциплин [6].

Некоторые особенности математического содержания задач курса «Высшая математика», включенных в сборник, таковы. В первом семестре знакомство с курсом высшей математики начинается с раздела «Аналитической геометрии» и с изучения темы «Векторы», в которой рассматриваются следующие понятия: векторы, нахождение координат на плоскости и в пространстве, проекция вектора на оси, операции над векторами, скалярное и векторное произведение векторов. Студенты повторяют и расширяют знания, полученные в школе. Понятие вектора используется экологами при изучении дисциплин «Общая экология» (4-й семестр), «Мониторинг среды обитания» (6-7 семестры) для обозначения и описания биологических процессов, которые часто предполагают изучение взаимосвязей большого количества переменных величин.

120

Пример. Популяционный вектор экосистемы, образованный m сосуществующими видами, определяется как m-мерный вектор-строка п = (п1, п2, ., пт), где /-й компонент п показывает численность /-го вида. Каким становится новый популяционный вектор? 1. Если численность каждого вида удваивается. 2. Если все виды, за исключением первого, вымирают. 3. Если в экосистему добавляют по две особи каждого типа, то каким становится новый популяционный вектор?

Применение задач с профессионально ориентированным содержанием, разработанных в контексте реализации межпредметных связей, помогает демонстрировать студентам значение математики как в современном мире, так и в будущей конкретной профессиональной деятельности. При их выполнении для студентов открывается новая грань — перестраивается структура их прошлого опыта, появляется осознание важности приобретения умения видеть связь математики с другими дисциплинами и использовать математические умения в изучении профилирующих дисциплин. При этом многое, что казалось раньше тяжелым, нудным, начинает восприниматься как интересное и нужное. Большой объем материала, подлежащий запоминанию, рассматривается теперь не как совокупность нужных знаний, а как тренинг памяти.

С целью повышения творческого потенциала и заинтересованности студентам предлагается самостоятельно придумать задачи прикладного характера, лучшие из которых рассматриваются на занятии. Это учит студента понимать чужие рассуждения и думать самостоятельно, так как важен сам процесс поиска решения, а не конечный результат. Истина, открытая самостоятельно, гораздо лучше запоминается, а самостоятельное открытие вызывает интерес к предмету.

Использование авторского задачника по предмету «Математика» выявило большую заинтересованность студентов в решении прикладных задач и незначительный интерес решения абстрактных задач. Отсюда возникла идея использования системы прикладных задач с профессионально ориентированным содержанием и решения их с помощью компьютеров. Был разработан дополнительно лабораторный практикум и рабочая тетрадь «Математические методы в биологии», с помощью которых в содержание обучения введена общепрофессиональная проблематика. Использование данных разработок позволило, во-первых, повторить учебный материал по электронным таблицам, во-вторых, закрепить знания по биологии и, в-третьих, наглядно продемонстрировать учащимся существование межпредметных связей и, таким образом, повысить мотивацию к изучению сразу нескольких дисциплин.

Описанный комплекс предназначен для использования в процессе обучения наряду с тради-

ционными задачниками. Преподаватель определяет последовательность решения традиционных и профессионально направленных задач. При этом важно, чтобы все новые математические понятия были отражены в профессионально направленных задачах.

Постоянный переход от абстрактных моделей к более конкретным (от системы знаковой информации к реальным объектам) позволяет показать, что процесс обучения состоит не только в усвоении знаний, а в формировании их средствами целостной структуры будущей профессиональной деятельности.

Фундаментальное и прикладное находится в органическом единстве, поскольку именно фундаментальная подготовка позволяет обучаемым овладеть математическими методами, продолжить самообразование. Что же касается прикладной подготовки, то она обеспечивает возможность применения полученных математических знаний в решении реальных задач, возникающих в профессиональной деятельности. Это становится стимулом для освоения математической науки, для расширения математических знаний за счет самостоятельного поиска, позволяет развивать мышление, память, внимание, творческое воображение [7].

Использование профессионально направленных задач позволяет избежать формализации в усвоении знаний и сделать эти знания основой для формирования у студентов личностных взглядов и убеждений, т. е. они влияют на развитие профессионального самосознания студентов.

Список литературы

1. Деркач, А.А. Акмеологические основы становления профессиональной зрелости / А.А. Деркач, Л.Э. Орбан. — М.: РАГС, 1995. — 208 с.

2. Колбинцева, А.С. Математика в биологии: сб. задач / А.С. Колбинцева. — Оренбург: ИПК ГОУ ОГУ, 2006. — 28 с.

3. Колбинцева, А.С. Математические методы в биологии: лаб. практикум / А.С. Колбинцева. — Оренбург: ИПК ГОУ ОГУ, 2006. — 44 с.

4. Колбинцева, А.С. Рабочая тетрадь для занятий по дисциплине «Математические методы в биологии» / А.С. Кол-бинцева. — Оренбург: ИПК ГОУ ОГУ, 2006. — 54 с.

5. Кертанова, В.В. Развитие математических способностей студентов в контексте их будущей профессиональной деятельности: автореф. дис. ... канд. пед. наук: 13.00.08 / Кертанова Валерия Викторовна. — Саратов, 2007. — 23 с.

6. Крутецкий, В.А. Психология математических способностей школьников / В.А. Крутецкий. — М.: Просвещение, 1968. — 144 с.

7. Фоминых, Ю.Ф. Педагогика математики / Ю.Ф. Фоминых, Е.Г. Плотникова. — Пермь: ПГУ, 2000. — 460 с.

УДК 373.1.02

Е.А. Сысоева, аспирантка

А.П. Сысоев, канд. техн. наук, доцент

М.В. Непобедный, ассистент

ФГОУ ВПО «Курский государственный университет»

методика изучения профессионально важных качеств личности учащихся в условиях технологического образования

В современных условиях развития агропромышленного комплекса (АПК) большое значение имеет подготовка квалифицированных кадров, наиболее приспособленных к выполнению работ по обслуживанию различного технологического оборудования, устанавливаемого на поточных автоматизированных линиях с применением компьютерной техники, поэтому на первый план выступают вопросы подготовки учащихся из числа общеобразовательных школ (будущих специалистов), их профессиональной ориентации в выборе своей профессии для работы в условиях сельскохозяйственных предприятий, фермерских хозяйств, а также пищевых, перерабатывающих и других структурных подразделений системы АПК. По мере усложнения поступающего на предприятия и в организации разнооб-

разного технологического оборудования к обслуживающему их персоналу предъявляются повышенные требования с точки зрения личностных и психофизиологических качеств.

По результатам детального анализа трудовой деятельности квалифицированных специалистов, занятых в различных отраслях АПК, авторы выделили основные профессионально важные характеристики (внимание, память, мышление, сенсомотор-ные реакции) и определили психодиагностические методики, необходимые для их исследования в условиях подготовки будущих кадров в системе среднего и высшего профессионального образования.

В целях профессиональной ориентации выпускников общеобразовательных школ г. Курска и сельских малокомплектных школ Курской области

i Надоели баннеры? Вы всегда можете отключить рекламу.