Формирование профессиональных качеств у учащихся индустриальных колледжей на интегрированных уроках математики и информатики

Новосёлов, Александр Александрович

Темы диссертаций по педагогике » Теория и методика обучения и воспитания (по областям и уровням образования)

автореферат и диссертация по педагогике 13.00.02 для написания научной статьи или работы на тему: Формирование профессиональных качеств у учащихся индустриальных колледжей на интегрированных уроках математики и информатики

Автореферат

Автор научной работы: Новосёлов, Александр Александрович
Ученая степень: кандидата педагогических наук
Место защиты: Омск
Год защиты: 2000
Специальность ВАК РФ: 13.00.02

Диссертация

Автореферат диссертации по теме "Формирование профессиональных качеств у учащихся индустриальных колледжей на интегрированных уроках математики и информатики"

ФОРМИРОВАНИЕ ПРОФЕССИОНАЛЬНЫХ КАЧЕСТВ У УЧАЩИХСЯ ИНДУСТРИАЛЬНЫХ КОЛЛЕДЖЕЙ НА ИНТЕГРИРОВАННЫХ УРОКАХ МАТЕМАТИКИ И ИНФОРМАТИКИ

13.00.02. - теория и методика обучения математике

АВТОРЕФЕРАТ диссертации на соискание учёной степени кандидата педагогических наук

Новосибирск - 20(10

Работа выполнена на кафедре методики преподавания математики Омского государственного педагогического университета.

Научный руководитель -

доктор педагогических наук, профессор В.А. Далингер.

Официальные оппоненты. доктор физико-математических на-

ук, профессор В.А. Топчи»;

кандидат педагогических наук, доцент Г.М. Серегин.

Ведущая организация -

Красноярский государственный пе дагогический университет.

Защита диссертации состоится 28 декабря 2000 года в 1б°° часов на заседании Диссертационного Совета К 113.38.02 при Новосибирском государственном педагогическом университете (630126, Новосибирск, ул. Вилюй-ская, 28, зал заседаний ученого Совета НГПУ).

С диссертацией можно ознакомиться в библиотеке Новосибирского государственного педагогического университета.

Автореферат разослан 27 ноября 2000 года.

Ученый секретарь Диссертационного Совета, кандидат педагогических

наук, доцент

С.Е. Царева

ОБЩАЯ ХАРАКТЕРИСТИКА РАБОТЫ

Быстро развивающиеся новые информационные технологии влекут за собой коренные изменения не только в производственных технологиях, но и в сфере познавательной деятельности, в частности, образовании. В докладе Международной комиссии по проблемам образования XXI века, представленном ЮНЕСКО, рассмотрены основополагающие принципы дальнейшего развития образования, направленные на то, чтобы «научиться жить вместе; научиться приобретать знания; научиться работать; научиться жить».

Ведущие отечественные специалисты в сфере образования (B.C. Лед-нев, Ю.М. Дик, А.А. Хуторский и другие) отмечают: «Решение проблемы (построение новой системы образования) видится нами в переходе от образования как «передачи ученику знаний» к продуктивному образованию, когда приращение знаний ученика происходит в процессе создания им собственных образовательных продуктов - гипотез, исследований, сочинений, правил...», мы добавляем, - моделей, алгоритмов и программ.

В исследовании отмечается, что роль математики продолжает усиливаться, растёт математизация различных областей человеческой деятельности. Компьютеризация общества, внедрение современных информационных технологий требуют математической грамотности человека буквально на каждом рабочем месте. Это предполагает и конкретные математические знания и определённый стиль мышления.

Начиная с 70-х годов, многими учёными ведётся активный поиск решения проблемы эффективности обучения посредством алгоритмизации и моделирования. Наиболее значимые результаты в этом направлении были получены В. А. Далингером, А. Ж. Жафяровым, М.П. Лапчиком, В.М Монаховым, А. А. Столяром, Л.М. Фридманом и другими.

В свете происходящей информатизации сферы образования и общества в целом, существует настоятельная необходимость исследований, направленных на поиск наиболее эффективных форм и методов использования в учебном процессе такого совершенного инструмента познания как компьютер. К настоящему времени определённый опыт такого поиска заложен в основополагающих работах А.Г. Алексеева, И.Н. Антипова, Г.А. Евсеева, А.Б. Кузнецова, С.В. Симоновича, Ю.А. Шафрина и других.

Исследования, как правило, направлялись на решение задач общеобразовательной школы, что же касается системы среднего профессионального образования, то здесь проблемы, связанные с интеграцией математики и информатики при изучении дисциплин технического профиля, менее изучены.

Система современного профессионального образования в Российской Федерации находится в переходной стадии. Профессиональное образование становится личным капиталом граждан. A.M. Новиков отмечает, что в современных рыночных условиях этот капитал должен быть «конвертируемым», то есть должен легко находить себс применение. Для этого выпускник профес-

атонального учебного заведения должен быть подготовлен не в узкоспециализированной области, как прежде, а должен иметь более углублённую теоретическую, общепрофессиональную подготовку.

Постоянное пополнение и обновление знаний - важнейшая сторона деятельности любого специалиста. Объём информации, необходимой для плодотворной работы по специальности, возрастает с большой скоростью. Усвоенный материал быстро устаревает и нуждается в обновлении. По образному, выражению А.И. Маркушевича «знания улетучиваются, а развитие остается».

Поэтому обучение, ориентированное на запоминание материала, с<}-временным требованиям не удовлетворяет. На первый план выступает проблема формирования таких качеств мышления, которые позволяют человеку самостоятельно усваивать постоянно обновляющуюся информацию, и развития таких способностей и навыков, которые, сохранившись и после завершения образования, обеспечили бы ему возможность не отставать от ускоряющегося научно-технического прогресса.

Умение работать на современной вычислительной технике означает не только владение новыми информационными технологиями, но также способность к постановке и решению задач на компьютере, использованию его в качестве инструмента познания. Это может быть достигнуто при построении интегрированных курсов математики и информатики с другими дисциплинами, при использовании моделирования как способа интеграции знаний и приобретения профессиональных умений.

Моделирование может служить универсальным связующим звеном при комплексном подходе к организации учебно-познавательной деятельности учащихся в учреждениях инновационного типа. Нами отмечается, что существует проблема создания интегрированной системы обучения, в основе которой лежит изучение свойств математических моделей с помощью компьютера.

Важность обучения двух каскадному моделированию реальных объектов на компьютере, на первом этапе которого осуществляется их математическое моделирование, а на втором - изучение свойств моделей (математических объектов) - как средство познания реальных объектов с помощью компьютера, в рамках как общего, так и профессионального образования аргументирована недостаточно.

Таким образом, актуальность исследования определяется наличием общественных потребностей, обусловленных:

• необходимостью разработки таких педагогических технологий, которые обеспечивают формирование у учащихся способности к активной деятельности, к труду во всех его формах, в том числе и к профессиональному творческому труду;

• расстановкой новых акцентов в современном непрерывном профессиональном образовании;

• дальнейшей интеграцией наук в связи с совершенствованием современных инструментов познания, усилением роли математики в этом процессе;

• потребностью обоснования роли моделирования с использованием средств математики и информатики при формировании профессиональных умений;

• необходимостью создания интегрированных учебных курсов и разработки методики обучения им учащихся профессиональных учебных заведений.

Важность и актуальность рассматриваемых вопросов, их недостаточное теоретическое обоснование и отсутствие пракгико-ориентированных рекомендаций для потребностей современных профессиональных учебных заведений послужили основанием для определения темы исследования.

Объект исследования - процесс формирования профессиональных знаний и умений у учащихся индустриальных колледжей.

Предмет исследования - методические основы использования моделирования средствами математики и информатики в процессе формирования профессиональных качеств у учащихся индустриальных колледжей.

Проблема исследования состоит в разрешении противоречия между складывающейся коньюкгурой на рынке труда, сложностью профессионального становления выпускников средних профессиональных учебных заведений в современных условиях и существующими, традиционно сложившимися, формами и методами обучения, направленными на усвоение учащимися, в основном лишь, определённого, регламентированного отраслевыми стандартами объёма знаний.

Цель исследования -повышение уровня профессиональной подготовки учащихся индустриальных колледжей на уроках математики и информатики.

Гипотеза исследования: использование в учебном процессе моделирования реальных объектов на компьютере позволяет повысить как общеобразовательный, так и профессиональный уровень подготовки учащихся средних профессиональных учебных заведений и усилить деятельностный компонент в их развитии.

В соответствии с предметом, гипотезой и целью диссертационного исследования нами были определены следующие задачи.

1. На основе анализа философской, психоло^о-педагогической и ди-дактико-методической литературы определить категориально-понятийный аппарат исследования и, в частное! п. уточнить содержание понятия «математический объект».

2. Выявить роль и место моделирования реальных объектов на компьютере в процессе формирования профессиональных умений у учащихся индустриальных колледжей.

3. Раскрыть особенности процесса формирования профессиональных умений и навыков у учащихся средних профессиональных учебных заведений в условиях интеграции математики и информатики.

4. Разработать систему прикладных задач, позволяющих использовать изучение свойств математических объектов (моделей реальных объектов) при формировании профессиональных знаний, умений и навыков.

Для решения поставленных задач в процессе работы над диссертацией использовались следующие методы исследования:

• метод сопоставления (при изучении и анализе философских теорий, психолого-педагогических концепций и научно-методических исследований, материалов конференций, посвященных проблемам повышения качества математического образования и использования моделирования средствами математики и информатики; при анализе программ подготовки учащихся по математике и информатике, государственных стандартов профессионального образования, Закона об образовании, учебных пособий и дидактических материалов по математике, информатике, общетехническим и специальным дисциплинам средних профессиональных учебных заведений технического профиля);

• экспериментальный метод (проведение педагогического эксперимента с целью уточнения и проверки основных положений гипотезы);

• наблюдение и анализ педагогических ситуаций, изучение и обобщение опыта преподавания математики и информатики, направленного на тесную интеграцию с другими дисциплинами;

• тестирование, анкетирование, беседы с учащимися и преподавателями;

• статистическая обработка результатов эксперимента.

Методологической п теоретической основой исследования явилась теория поэтапного формирования умственных действий П.Я. Гальперина -Н.Ф. Талызиной.

Научная новизна исследования заключается в том, что в нем впервые выявлены особенности изучения свойств математических моделей с помощью компьютера, направляемого на формирование профессиональных качеств у учащихся индустриальных колледжей, и разработана система задач, позволяющих использовать двухкаскадное моделирование реальных объектов.

Теоретическая значимость исследования заключается в следующем:

1) раскрыты методические условия применения моделирования реальных объектов на компьютере в профессиональном образовании, позволяющего формировать у учащихся профессиональные качества;

2) обоснованы роль и место моделирования в процессе развития мышления учащихся:

3) выявлены дидактико-методические особенности процесса составления задач прикладного характера с учетом структуры математического моделирования:

4) установлено соответствие этапов решения задачи на компьютере последовательности выполнения действий в теории поэтапного формирования умственных действий и, на основе этого, разработана методика обучения учащихся индустриальных колледжей решению задач с профессиональным содержанием.

Практическая значимость работы состоит в следующем:

• разработан интегрированный курс «Информационные технологии и моделирование»;

• разработана система задач с профессиональным содержанием для специальностей «Техническое обслуживание и ремонт промышленного оборудования», «Техническое обслуживание и ремонт автомобильного транспорта», «Эксплуатация нефтяных и газовых месторождений», решение которых предполагает использование моделирования реальных объектов, явлений и процессов на компьютере.

Достоверность и обоснованность полученных в диссертационной работе результатов и выводов обеспечивается опорой па полученные ранее результаты современных методологических, психолого-педагогических и ди-дактико-методических исследований; анализом различных подходов к проблеме повышения качества общего среднего и профессионального образования; использованием разнообразных методов исследований, адекватных поставленным задачам; проверкой разработанной методики на практике.

Результаты теоретического исследования и экспериментального обучения подтвердили выдвинутую в диссертации гипотезу.

На защиту выносятся.

1. Методические особенности использования моделирования реальных объектов на компьютере при создании интегрированных курсов математики, информатики, общетехнических и специальных дисциплин в индустриальном колледже.

2. Система профессионально-содержательных задач интегрированного курса математики и информатики, направленных на изучение свойств реальных объектов посредством их моделирования на компьютере.

Апробация и внедрение результатов исследования осуществлялось в ходе опытно-экспериментальной работы в Нефтеюганском индустриальном колледже и его филиалах. Основные теоретические положения и результаты исследования были доложены и обсуждены на заседании кафедры методики преподавания математики ОмГПУ (Омск, 2000). на методических семннарал Нефтеюганского индустриального колледжа (1997, 1')99, 2000). Апробация осуществлялась посредством публикации статен в материалах III Сибирских методических Чтений (Омск, 22-27^ ноября 1999), в ил риале «Специалист» (.К-9. - 2000). участия в научно-практических конференциям регионального и

республиканского уровня (г.Куйбышев, Новосибирской области, 11-13 апреля 2000г.; Красноярск 16-17 мая 2000г.).

Материалы, разработанные в ходе исследования, используются преподавателями Нефтеюганского индустриального колледжа и других средних профессиональных учебных заведений данного региона.

Структура диссертации.

Диссертация состоит из введения, двух глав, заключения, библиографии и приложений.

ОСНОВНОЕ СОДЕРЖАНИЕ ДИССЕРТАЦИИ

Во введении обоснована актуальность темы, сформулированы проблема, цель, объект, предмет, гипотеза и задачи исследования, указаны методы исследования, его научная новизна, теоретическая и практическая значимость, основные положения, выносимые на защиту.

В первой главе «Теоретические основы обучения учащихся индустриальных колледжей моделированию реальных объектов при формировании у них профессиональных умений» раскрыты теоретические основы использования моделирования в профессиональном образовании. Глава содержит три параграфа.

Первый параграф посвящен анализу методической системы профессионального образования в индустриальных колледжах с целью выявления потенциальных возможностей ее совершенствования, одной из которых является интеграция курсов математики и информатики. Проведенный анализ позволил сформулировать следующие положения.

1. В традиционной системе обучения учащийся рассматривается как пассивный объект воздействия при передаче ему знаний. При таком подходе обучаемый выступает как средство реализации традиционной технологии обучения. В настоящее время возникает необходимость организовать обучение так, чтобы учащийся участвовал в акте производства знаний, самостоятельно открывал субъективно новые знания. Современные образовательные технологии характеризуются интенсификацией процессов самостоятельного приобретения знаний учащимися и формирования у них необходимых практических навыков в учебно-познавательной деятельности.

2. Освоение накопленной человечеством суммы знаний непосильно для индивидуума. Направленность траектории образовательного процесса всё круче меняется от простой «передачи ученику знаний» к продуктивному образованию, к максимальной активизации познавательной деятельности учащихся и развитию их мыслительных способностей.

3. Среди методов, используемых для построения новой методики обучения, важное место занимает математическое моделирование.

4. Текущее состояние образования характеризуется его растущей компьютеризацией. усилением интегрирующей роли математики и информатики.

Укрепление роли математики и информатики в развивающейся системе обучения обусловлено объективными причинами. Новая, создаваемая система обучения, должна быть интегрированной. Основой интеграции являются математика, информатика и новые информационные технологии. При этом, математика и информатика должны рассматриваться как средства обучения, а личность учащегося - целью образовательного процесса.

5. Устаревшие подходы в образовании продолжают сохраняться. Для преодоления углубляющихся противоречий необходимо прилагать определённые усилия, вести научный поиск и практическую апробацию результатов исследований, создавать систему учебных и методических материалов.

6. Перестройка традиционной системы обучения должна быть направлена на формирование информационной культуры учащихся, на совершенствование их способности к саморазвитию и самообразованию, к открытию субъективно новых знаний. Все компоненты современного образования призваны служить глобальной задаче - максимальному развитию интеллектуальных способностей человека и формированию у него умений по использованию своего интеллекта в быстро меняющемся современном мире.

Во втором параграфе исследуются место и роль модеЛ1трования в процессе развития мышления, определяется категориально-понятийный аппарат исследования и уточняется содержание понятия «математический объект», рассматриваются роль и место моделирования в профессиональном образовании.

Моделирование неразрывно связано с процессом мышления, и это объясняется тем, что физиологическим механизмом усвоения знаний является образование в коре головного мозга сложных систем временных связей (ассоциаций). в основе которых лежат ощущения. Зрительное восприятие динамических объектов на экране дисплея, полученных в результате моделирования математических объектов на компьютере, активизирует эти связи.

В параграфе обоснована целесообразность использования теории поэтапного формирования умственных действий (П.Я. Гальперина - Н.Ф. Талызиной) для обучения учащихся моделированию математических объектов на компьютере.

Наше исследование опирается на главнлто идею этой теории о принципиальной общности внутренней и внешней деятельности. Согласно этой идее, умственное развитие, как и усвоение знаний, навыков и умений, происходит путём интериоризации, то есть поэтапным переходом «материальной» (внешней) деятельности во внутренний умственный план. В результате такого перехода внешние действия с внешними предметами преобразуются в умственные - интериоризируются. При этом они подвергаются обобщению, вербали-

зуются, сокращаются, приобретают готовность к дальнейшему внутреннему развитию, которое может превышать возможности внешней деятельности.

В параграфе выявлены роль и место моделирования в профессиональном образовании. Использование моделирования математических объектов на компьютере в процессе обучения позволяет:

• акцентировать внимание учащихся на математической сущности описания процессов, на необходимости глубокого знания математики и используемого математического аппарата, укрепить математическую подготовку учащихся;

• использовать нестандартные методические подходы, направленные на раскрытие содержания понятий, связанных как с математикой, математическим моделированием, так и с другими дисциплинами, позволяет распределить изучение элементов моделирования в составе других учебных предметов;

• эффективно использовать развивающие (относительно субъекта - учащегося) и интегрирующие (относительно объектов - предметов преподавания) функции моделирования;

• обеспечить реализацию дидактических принципов научности и наглядности в процессе обучения;

• строить интегрированные курсы, интегрированные системы обучения;

• формировать у учащихся профессиональные знания и умения в процессе решения задач с профессиональным содержанием;

• совершенствовать навыки учащихся по использованию компьютера и современных информационных технологий в качестве инструментов деятельности по обработке информации и приобретению новых знаний;

• развивать способность учащихся к самостоятельному поиску, саморазвитию и повышению своего интеллектуального потенциала.

Настоящее исследование направленно на разработку методики формирования профессиональных умений у учащихся средних профессиональных учебных заведений посредством моделирования математических объектов на компьютере. При этом технология обучения строится нами на представлении о процессе познания, как процессе выполнения ряда операций информирования, объяснения, предписания, математической подготовки и разработки математических моделей на основе использования компьютерных технологий.

Разработка и исследование учащимися математических моделей рассматривается нами как учебная деятельность по имитационному моделированию изучаемых объектов и систем из поля будущей профессиональной деятельности. Такая работа учащихся - довольно сложное психолого-педагогическое явление с теоретической и технологической точек зрения. Она соответствует самому высокому уровню усвоения фундаментальных знаний.

Этот уровень характеризуется способностью свободного оперирования

понятиями и абстрактной научной символикой, а также хорошим владением каким-либо языком программирования, и направлен на применение знаний и умений в нестандартных для обучаемых ситуациях.

Предлагаемый в нашем диссертационном исследовании метод повышения эффективности профессиональной подготовки учащихся предполагает синтез элементов фундаментальных и специальных дисциплин до уровня их интеграции. Он реализуется путём подбора объектов исследования при составлении задач, их математического описания и моделирования на компьютере.

В третьем параграфе рассматриваются коренные изменения в целях и содержании профессионального образования в современных условиях, связанные с его гуманизацией и диверсификацией. Отмечается, что в профессиональном образовании формируется общепрофессиональный компонент, обусловленный необходимостью приобретения учащимися умений грамотного и эффективного использования компьютерной техники и информационных технологий, способностей трансфера знаний из одной области в другую.

Профессиональные образовательные учреждения становятся многопрофильными и многоплановыми с гибкой и чуткой системой удовлетворения растущих потребностей личности в связи со стремительно совершенствующимися технологиями и растущими объёмами информации и знаний. Профессиональное образование развивается в русле становления непрерывного образования, при котором личность получает неограниченные возможности для самосовершенствования.

Во второй главе «Методические основы использования различных математических объектов при формировашш у учащихся профессиональных умений на интегрированных уроках математики и информатики» описывается разработанная в ходе исследования методика обучения учащихся индустриальных колледжей моделированию реальных объектов, процессов и-явлений на компьютере, обосновывается целесообразность использования теории поэтапного формирования умственных действий, выполняется анализ результатов педагогического эксперимента.

В первом параграфе главы описывается содержание интегрированного курса математики и информатики «Информационные технологии и моделирование» (ИТиМ) в Нефтеюганском индустриальном колледже. Курс ИТиМ состоит из пяти содержательных блоков: 1) информация как промышленный ресурс; 2) современное программное обеспечение и базовые программные средства; 3) электронная связь; 4) решение задач вычислительного характера; 5) исследование математических объектов на компьютере.

Преподавание курса ведется для учащихся по следующим специальностям: «Техническое обслуживание и ремонт промышленного оборудования». «Техническое обслуживание и ремонт автомобильного транспорта», «Эксплуатация нефтяных и газовых месторождений».

Используемая нами информационная технология обучения отличается специфической средой, которая характеризуется четырьмя компонентами:

1) техническим (вид используемой техники - компьютер и связанные с ним периферийные устройства: принтер, плоттер и т. п.);

2) программно-технологическим (программные средства - современные операционные системы и их приложения, языки программирования, пакеты прикладных программных средств и т. д.);

3) организационно-методическим (дабораторно-практическая форма проведения занятий и дидактические материалы к ним, методические рекомендации и т.д.);

4) предметной областью знаний (математика, информатика, общетехнические и связанные с ними специальные дисциплины).

Во втором параграфе показан процесс разработки задач прикладного характера с учетом структуры математического моделирования (рис.1). При моделировании математических объектов на компьютере посредством его реализуются этапы 4-8 математического моделирования._

Структурный анализ объекта (процесса, явления).

Уточнение цели его изучения.

Выбор математических средств описания. Выбор математических объектов для моделирования.

Построение модели. ▼

Исследование - анализ модели.

Интерпретация результатов исследования.

Рис. 1. Структура математического моделирования

Этапы моделирования 1-6 сопоставляются с материалом учебных предметов, позволяющим перевод с содержательно-математического языка на формальный математический язык и, наоборот, с языка математики на содержательный язык явления.

Активизация деятельности учащихся на этапах 1-4 достигается за счет анализа объяснительных текстов учебных пособий, в ходе которого учащиеся осваивают понятия модельного характера, основными из которых являются следующие: формула, функция, производная, дифференциальное уравнение, интеграл и др.

Моделирование на компьютере (решение задач) осуществляется поэтапно в следующей последовательности (рис.2).

1. Постановка задачи

2. Матема-

тическая 3. Алгоритм -» 4. Программа

модель (компьютер)

Рис. 2

В своём исследовании мы опираемся на теорию поэтапного формирования умственных действий. Мы обосновали, что этапы решения задачи на компьютере определённым образом соотносятся с этапами, из которых слагается последовательность обучения на основе указанной теории. Эту взаимосвязь мы иллюстрируем следующей таблицей. Таблица 1

Этапы обучения на основе теории поэтапного формирования умственных действий. Этапы решения задачи посредством моделирования математических объектов на компьютере и их дальнейшем исследовании.

4. Предварительное знакомство с действием, создание 00Д. Происходит предварительное ознакомление с действием, т.е. построение в сознании обучаемого ориентировочной основы действия (обозначим 3. Постановка задачи. Анализ условия задачи. Структурирование материала: введение обозначений исходных данных, краткая запись условия, осмысление связей между исходными, промежуточными и конечными объектами задачи. Формирование в сознании учащихся предварительного знания конечного результата.

это как 00Д). ООД - текстуально или графически оформленная модель изучаемого действия, система условий правильного его выполнения. ООД может быть полной, неполной, инвариантной и др.

4. Этап выполнения действий в материальной (материализованной) форме. Обучаемые выполняют материальное (материализованное) действие в 5. Составление математической модели. Математическое моделирование, Вывод математических соотношений, выбор и использование

соответствии с учебным заданием во внешней материальной, развёрнутой форме. Они получают информацию и работают с ней в виде различных материальных объектов: реальных предметов или их моделей, схем, макетов, чертежей, и т.д., сверяя свои действия с 00Д (инструкцией). При этом возможно пересечение с предыдущим и последующим этапами обучения. математических объектов. Результат моделирования - система математических объектов, математическая модель реального объекта, процесса или явления, представляющая задачную ситуацию в математической форме. 1. Составление алгоритма. Составление алгоритма для исполнителя в виде блок-схемы.

1. Этап выполнения действий в форме внешней речи. После выполнения нескольких однотипных действий необходимость обращаться к инструкции отпадает и функцию ориентировочной основы выполняет внешняя речь. Обучаемые проговаривают вслух то действие, ту операцию, которую в данный момент осваивают. В их сознании происходит обобщение, сокращение учебной информации, а выполняемое действие начинает автоматизироваться. 2. Написание программы. По составленному для исполнителя алгоритму (однозначной и завершенной последовательности действий по решению задачи) проговаривается и пишется программа для компьютера, производится её тестирование и отладка. Осуществляется перевод результата решения с математического языка на язык исходной задачи. Выполняется решение других подобных задач данного типа.

2. Этап выполнения действий в форме внутренней речи. Обучаемые проговаривают выполняемое действие, операцию про себя, при этом проговариваемый текст необязательно должен быть полным, обучаемые могут проговаривать только наиболее сложные, значимые элементы действия, что способствует его дальнейшему мысленному свёртыванию и обобщению. Работа с компьютерной программой. Исследование математической модели, производимое с пониманием действий, совершаемых работающей программой. Проводится компьютерный (вычислительный) эксперимент, выполняется качественная оценка количественных результатов, полученных при использовании исходных результатов, выявляются и устраняются источники погрешности, делаются окончательные выводы.

3. Этап выполнения учащимися автоматических действий. Обучаемые автоматически выполняют отрабатываемое действие, даже мысленно не контролируя себя, правильно ли оно выполняется. Это свидетельствует о том. что действие инте- Самостоятельная работа. Распространение освоенного метода на решение других задач. Составление новых задач, самостоятельное решение типовых задач. при котором выполняется выбор и использование математиче-

риоризировалось, перешло во внутренний план и необходимость во внешней опоре отпала.

ских объектов для -замены объек- i тов реальной действительности. | реализ)ются навыки использования новых информационных технологий. '

Проведенный в исследовании анализ показывает, что. во-первых, моделирование математических объектов на компьютере может являться теоретической (с точки зрения использования математического аппарата) и практической (с точки зрения использования компьютера) основой методики решения прикладных задач с профессиональным содержанием.

Активные формы применения компьютера в учебном процессе позволяют больше углубиться в содержание материала, эффективно использовать исследовательские методы, способствуют развитию у учащихся пространственного воображения и логического мышления, реализации принципа активности и наглядности в обучении. Когда учащийся видит как на дисплее «оживают» математические формулы, его мотивация к изучению математики повышается. При моделировании математических объектов на компьютере и соответствующем подборе задач возможно создание интегрированной системы обучения, при которой информатика обогащает математику новыми методами исследования, расширяет область математических экспериментов, позволяющих активизировать познавательную деятельность учащихся. В интеграцию с математикой и информатикой включаются дисциплины, материал которых представляется в задачах.

В третьем параграфе описывается система задач с профессиональным содержанием, в которых выполняется как математическое моделирование, так и исследование на компьютере, полученных в результате первого этапа решения, математических объектов.

Приведем примеры.

• Математический объект -система уравнений и/или неравенств.

К системе уравнений чаще всего приводит моделирование ситуаций, связанных с экономическими и плановыми расчётами, с прогнозированием, при решении задач линейного программирования, в том числе, так называемой транспортной задачи.

Задача (ремонт и техническое обслуживание автотранспорта).

Сервисное предприятие планирует организовать техническое обслуживание агрегатов автомобиля, двигателя и трансмиссии. Обслуживание будет производиться на двух участках. На обслуживание одного двигателя на первом участке требуется затратить 30 рублей, одной трансмиссии - 40 рублей, соответственно на втором ргастке - 200 рублей на один двигатель и 100 рублей на одну трансмиссию. Предприятие намерено расходовать на первом участке не более 1200 рублей, а на втором участке не более 4000 рублей в день. Обслуживание какого числа агрегатов в день следует планировать сервисному предприятию, чтобы обслужить максимальное число агрегатов?

Начиная обучать учащихся интегрированному курсу, который описан в первом параграфе второй главы, мы используем полную ООД, а в дальнейшем используем как неполную, так и инвариативную ООД.

Решение.

1. Постановка задачи.

Обозначим: X] - число двигателей, Х; - число трансмиссий, У - общее число агрегатов.

Систематизация условия задачи (создание ООД) является наиболее сложным этапом решения, поэтому анализ условия задачи выполняется в процессе совместной творческой работы учащихся и преподавателя с обяза-тельньм составлением учащимися опорных сигналов (таблиц, схем, записей и т.п.). Практика показывает, что выполнение этой работы у доски даёт хорошие результаты. Дополнительно, нами к каждому занятию разработан к раздаётся учащимся дидактический материал, в котором содержится ООД в той или иной форме.

Результатом совместной деятельности учащихся и преподавателя, на данном этапе решения приведённой задачи, является следующая таблица.

_____ _Таблица 2

Агрегаты Лимит

Участки средств

Х1 Хз

Эту таблицу учащиеся должны заполнить сами. Таким образом, постановка задачи и систематизация её исходных данных завершается учащимися в виде таблицы 3.

Таблица 3

Участки Агрегаты Лимит средств

X, х2

I 30 40 1200

II 200 100 4000

При заполнении таблицы учащиеся выполняют материализованное действие в соответствии с учебным заданием во внешней материальной, раз-вёрттой форме, сверяя свои действия с ООД (см. табл.2) и переходят к следующему этапу решения задачи, составлению математической модели. 2. Математическая модель.

30Х,+40Х:< 1200

= Х,т\%

2ООХ1+ЮОХ; < 4000

X, > 0. Х2> 0: Х|. X; - целые

Учащиеся, как правило, самостоятельно справляются с составлением математической модели, представляющую собой систему линейных неравенств и/или уравнений. В случае возникновения затруднений у учащихся, мы даём им общие сведения о возможности записи ограничений задачи в виде системы линейных неравенств, а записи целевой функции - в виде уравнения.

3-4. Алгоритм. Программа. (Электронная таблица Microsoft Excel).

Составление алгоритма решения задачи с помощью электронной таблицы представляет собой создание формы-модели Excel, в которой решение программируется. Таким образом, этапы составления алгоритма и написания программы совмещаются.

На этом этапе решения задач с использованием Excel учащимся сообщаются последовательность и особенности заполнения ячеек электронной таблицы. В итоге Excel выдает результаты, которые учащиеся переводят на язык исходной задачи и получают ее ответ. • Математический объект - объект графики.

Задача (ремонт и техническое обслуживание автотранспорта).

Построить профиль кулачка вала газораспределительного механизма двигателя, при повороте которого линейное перемещение штанги-толкателя пропорционально угловому перемещению (повороту вала).

Решение.

Профиль кулачка моделируется спиралью Архимеда (рис.3).

Приведённая формула р — О. ■ (р задаёт спираль Архимеда в полярной системе координат.

Учащимся вместе с условием задачи даётся иллюстрация (рис. 3) (графическая модель профиля кулачка вала газораспределительного механизма) и предлагается построить заданную модель на экране компьютера.

Учащиеся выполняют математические преобразования, осуществляя переход от полярной системы координат к прямоугольной.

X = а * I * со5(0

У = а * I * яп(0 (1), где I - угол в радианах, а - параметр.

Используя полученные соотношения (1), учащиеся пишут программу на компьютере и моделируют на его экране спираль Архимеда (профиль кулачка вала газораспределительного механизма двигателя). Изменяя значение параметра а, они самостоятельно исследуют спираль Архимеда, наблюдают построение кривой на экране монитора, описывают её свойства и по заданному линейному перемещению толкателя подбирают необходимый профиль кулачка распределительного вала двигателя. • Математический объект - алгоритм.

Алгоритм поиска неисправностей по внешнему признаку:

Задача (ремонт и техническое обслуживание автотранспорта).

По заданному алгоритму организовать диалог пользователя с компьютером (написать/ввести программу).

При исполнении таких алгоритмов осуществляется проверка выполнения/невыполнения логических условий (...если А. то Б, иначе С...).

Подобные алгоритмы могут быть довольно громоздкими и могут занимать несколько листов формата А1. Программа, как и алгоритм, может быть довольно объемной, с использованием подпрограмм.

В ходе эксперимента з'сгаиовлено, что моделирование алгоритмов (блок-схем) на компьютере целесообразнее всего выполнять на дополнительных (факультативных) занятиях, при организации самостоятельной работы учащихся, при выполнении ими курсовых и дипломных работ.

В четвертом параграфе описана организация педагогического эксперимента и дан анализ его результатов.

Педагогический эксперимент проводился нами в три этапа (констатирующий, поисковый, обучающий) и осуществлялся в течение 1992-1995г. на базе Муромцевского УПК (учебно-производственного комбината) Омской области и 1996-2000г. на базе Нефтеюганского индустриального колледжа.

Результаты обучающего педагогического эксперимента показывают, что многие учащиеся перешли на более высокий уровень усвоения знаний.

Первый, обязательный уровень, означает овладение учащимся основных понятий из рассматриваемой в задаче предметной области (математики, информатики, технической механики, деталей машин, эксплуатации и пр.).

Второй уровень характеризуется приобретением умения создавать, осознанно выбирать и исследовать математические объекты. Достижение этого уровня означает усвоение понятий в полном объеме.

Третий, высший, уровень соответствует не просто полному усвоению материала, но и развитой способности использовать полученные знания для решения других задач, переносить усвоенные умения и навыки из одной предметной области в другую. Этого уровня достигают немногие учащиеся.

Полученные результаты иллюстрируются таблицей 4 и диаграммой 1.

Таблица 4

Уровни усвоения знаний I II III

Начало эксперимента (% учащихся) 78 20 2

Окончание эксперимента (% учащихся) 47 43 | 10

Анализ результатов педагогического эксперимента показывает, что большая часть учащихся, степень усвоения знаний которых на начало эксперимента соответствовала первому (низшему) уровню, в холе обучения пере-

шла на более высокие уровни (второй и третий). Число учащихся, освоивших второй уровень усвоения знаний возросло более, чем в два раза, а число учащихся, освоивших третий (высший) уровень усвоения знаний, увеличилось с двух до десяти процентов.

Диагралша 1. Уровни усвоения знаний учащимися колледжа.

1уЗОВ5Нз

урсаенз

1!>рсвв-ь

В 2000 году колледж закончили учащиеся, которые прошли экспериментальное обучение на I и II курсе (1996-1997 и 1997-1998 учебные годы). Это две группы выпускников Пыть-Яхского филиала колледжа общей численностью 45 человек. В качестве интегрированного показателя совершенствования профессиональной подготовки учащихся колледжа нами взят средний балл полученных ими оценок при защите дипломных проектов. В 2000 году этот показатель составил 4.4 балла в экспериментальных группах учащихся и 4,1 балла для остальных.

Результаты эксперимента позволяют сделать следующий вывод.

Разработанная в ходе исследования, методика изучения интегрированного курса математики, информатики, общетехнических и специальных дисциплин, в основу которой положена система задач с профессиональным содержанием. решаемых методом моделирования математических объектов на компьютере, позволяет существенно повысить как общеобразовательный, так и профессиональный уровень подготовки учащихся средних профессиональных учебных заведений технического профиля и усилить деятельностный компонент в их развитии.

Основные результаты и выводы исследования

Выдвинутая в исследовании гипотеза подтвердилась, решены поставленные частные задачи и получены следующие основные результаты.

1. На основе анализа философской, психолого-педагогической и методической литературы и обобщения практического опыта обоснована необходимость совершенствования традиционной профессиональной системы образования за счет интеграции учебных дисциплин.

2. Доказано, что использование компьютера при исследовании математических моделей усиливает интегрирующую функцию моделирования и позволяет ему занять ведущее место среди способов усвоения знаний и формирования умений и навыков.

3. Выявлены основные математические объекты (формула, система уравнений и/или неравенств, упорядоченное множество, графический объект, логическое построение, производная, дифференциальное уравнение, интеграл) и установлены особенности обучающей деятельности преподавателя и учебно-познавательной деятельности учащихся при моделировании на компьютере каждого из них.

4. Реализацию интегрирующей функции моделирования при комплексном изучении математики, информатики, общетехнических и специальных дисциплин методически целесообразно осуществлять через исследование математических объектов на компьютере при решении задач с профессиональным содержанием.

5. Показана целесообразность использования теории поэтапного формирования умственных действий для построения методики обучения учащихся решению задач на компьютере и установлено соответствие этапов моделирования и этапов, из которых складывается последовательность процесса формирования умственных действий.

6. Разработана методика обучения учащихся индустриальных колледжей использованию компьютера при изучении свойств различных математических моделей реальных объектов, позволяющая формировать у них такие профессиональные умения, как: сбор и обработка оперативно-производственной информации; составление алгоритмов выполнения производственных операций при ремонте и техническом обслуживании различных механизмов и систем; управление сложными автоматизированными объектами; умение эффективно использовать набор технических средств, составляющих оснащение современного автоматизированного рабочего места; использование средств инженерно-компьютерной графики для моделирования объектов производства и проектных работ и др.

7. Разработана программа интегрированного курса математики и информатики, а также система задач с профессиональным содержанием для учащихся индустриальных колледжей по специальностям: 1701- техническое обслуживание и ремонт промышленного об'орудования, 1705 - техническое

обслуживание и ремонт автомобильного транспорта, 0906 - эксплуатация нефтяных и газовых месторождений.

Дальнейшим направлением научного поиска может быть исследование места и роли математического моделирования и программирования в интегрированных системах обучения.

Основные положения диссертации отражены в следующих публикациях.

1. Использование компьютеров в математическом образовании / По материалам авторского перевода статей журнала «Computers and mathematics»: Математическое общество Америки, 1988. - №5 //Современные проблемы методики преподавания математики и информатики: Материалы Ш Сибирских методических Чтений (22-27 ноября 1999г.) /Под общ. ред. И.К. Жинеренко, З.В. Семёновой, Т.А. Ширшовой. - Омск: ОмГУ, 2000. - 14с.

2. Межпредметные связи на уроках информатики //Специалист. № 9. -2000.-С. 21-24.

3. Моделирование на уроках информатики // Актуальные проблемы преподавания информатики в XXI веке: Тезисы докладов научно-методической конференции, г. Куйбышев Новосибирской области. Новосибирск, 11-13 апреля 2000г.: Изд-во НГПУ. - 2000. - С. 110-115.

4. Профессиональное образование на смене эпох. Информационные технологии и моделирование // Образование XXI века: инновационные технологии и управление в условиях информатизации и гуманизации: Материалы II Всероссийской научно-методической конференции. Красноярск, 16-17 мая 2000г.: Изд-во КГПУ. - 2000. - С. 12-13.

Содержание диссертации автор научной статьи: кандидата педагогических наук, Новосёлов, Александр Александрович, 2000 год

Вве)3(ение.

Глава I. Теоретические основы обучения учащихся индустриальных колледжей моделированию реальных объектов при формировании у них профессиональных качеств.

§1. Интеграция математики и информатики как системообразующий фактор совершенствования системы профессионального образования.

§2. Моделирование и его роль в учебном процессе.

2.1. Место и роль моделирования в процессе развития мышления.

2.2. Уточнение содержания понятия «математический объект».

2.3. Роль и место моделирования в профессиональном образовании.

§3. Особенности профессионального образования в современных условиях

Глава П. Методические основы использования различных математических объектов при формировании у учащихся профессиональных качеств на интегрированных уроках математики и информатики.

§ 1. Содержание интегрированного курса математики и информатики, направленного на формирование профессиональных умений у учащихся индустриальных колледжей.

§2. Дидактико-методические особенности процесса составления задач прикладного характера с учетом структуры математического моделирования.

§3. Методика обучения учащихся моделированию различных математических объектов на интегрированных уроках математики и информатики.

§4. Описание педагогического эксперимента и анализ его результатов.

Введение диссертации по педагогике, на тему "Формирование профессиональных качеств у учащихся индустриальных колледжей на интегрированных уроках математики и информатики"

Человечество вступает в третье тысячелетие. Им накоплен колоссальный объём знаний. В научных лабораториях ведутся активные разработки в области создания искусственного интеллекта. При этом рост поступающей в человеческое сознание информации постоянно ускоряется. Прежние отработанные методы передачи и приобретения знаний оказываются явно недостаточными. Возникла необходимость, скажем так, плотной укладки новой информации в длительной памяти человеческого мозга и дальнейшего развития творческих способностей человека.

Ведущие отечественные специалисты в сфере образования (B.C. Леднев, Ю.И. Дик, А.В. Хуторский и другие) отмечают: «Решение проблемы (построение новой системы образования) видится нами в переходе от образования как «передачи ученику знаний» к продуктивному образованию, когда приращение знаний ученика происходит в процессе создания им собственных образовательных продуктов - гипотез, исследований, сочинений, правил.» [1, с.З], мы добавляем, - моделей, алгоритмов и программ.

При этом, роль математики продолжает усиливаться, растёт математизация различных областей человеческой деятельности. Так, в программе по математике для общеобразовательных учреждений говорится: «Компьютеризация общества, внедрение современных информационных технологий требуют математической грамотности человека буквально на каждом рабочем месте. Это предполагает и конкретные математические знания и определённый стиль мышления. Всё больше специальностей, требующих высокого уровня образования, связано с непосредственным применением математики» [203, с.1].

Для жизни в современном обществе важным является формирование математического стиля мышления. Объекты математических умозаключений и правила их конструирования вскрывают механизм логических построений, вырабатывают умения формулировать, обосновывать и доказывать суждения, тем самым развивают логическое мышление. Ведущая роль принадлежит математике в формировании алгоритмического мышления, воспитание умений действовать по заданному алгоритму и конструировать новые. В ходе решения задач - основной учебной деятельности -развиваются творческая и прикладная стороны мышления [там же, с.2].

Проблемами повышения качества математического образования занимаются многие исследователи, работающие в области обучения математике. Решение теоретических и практических аспектов этих проблем опирается на работы психологов, дидактов (Л.С. Выготского, П.Я. Гальперина, Н.Ф. Талызиной, В.В. Давыдова, Д.Б. Эльконина, А.Н. Леонтьева, С.Л. Рубинштейна, Л.М. Фридмана, Ю К. Бабанского и других), методистов (В.М. Монахова, В.А. Далингера, А.А. Столяра, В.А. Байдака, В.И. Крупича и других).

Начиная с 70-х годов, многими учёными ведётся активный поиск решения проблемы эффективности обучения посредством алгоритмизации и моделирования. Наиболее значимые результаты в этом направлении были получены В.А. Далингером [68], А.Ж Жафяровым [78, 79], М.П. Лапчи-ком [127], В.М. Монаховым [147], А.А. Столяром [197], Л.М. Фридманом [207], Е.К. Хеннером и А.П.Шестаковым [208] и другими.

В свете происходящей информатизации сферы образования и общества в целом, существует настоятельная необходимость исследований, направленных на поиск наиболее эффективных форм и методов использования в учебном процессе такого совершенного инструмента познания как компьютер. К настоящему времени определённый опыт такого поиска заложен в основополагающих работах И.Н. Антипова [7], С.В. Симоновича, Г.А. Евсеева и А.Г. Алексеева [188, 189, 190], А.Б. Кузнецова [124], Ю.А. Первина [162], Ю.А. Шафрина [217] и других.

Различные аспекты данной проблемы отражены в работах педагогов, психологов, методистов: А.А. Беспалько [29], В.П. Беспалько [30], И.Н. Вольхиной [44], А.Б. Кузнецова [124], Б.И. Машбица [141], О.П. Одинцовой [158], В.А. Самойлова [182], Э.Г. Скибицкого [191], Л.В.Смолиной [192] и других.

Как правило, эти работы направлены на решение задач общеобра-' зовательной школы, что же касается системы среднего профессионального образования, то здесь проблемы, связанные с интеграцией математики и информатики при изучении дисциплин технического профиля, менее изучены. К тому же, сама система современного профессионального образования в Российской Федерации находится в переходной стадии. Ведь до недавнего времени профессиональное образование в нашей стране было ведомственным и выполняло запросы базовых предприятий и соответствующих министерств. Выпускник любого профессионального учебного заведения должен был отработать определённый срок по распределению, а всё занятое население было поголовно наёмными государственными работниками.

Сейчас всё изменилось. Профессиональное образование становится личным капиталом граждан. А.М. Новиков отмечает, что в современных рыночных условиях этот капитал должен быть «конвертируемым» [155], то есть должен легко находить себе применение. Для этого выпускник профессионального учебного заведения должен быть подготовлен не в узкоспециализированной области, как прежде, а должен иметь более углублённую теоретическую, общепрофессиональную подготовку.

У молодёжи, заканчивающей колледж или подобное ему учебное заведение, должны быть сформированы предпосылки к постоянному непрерывному в течение всей жизни образованию, получению новых и новых специальностей и квалификаций.

Рыночная экономика требует конкурентоспособных специалистов, которым присуще непрерывное повышение своего профессионализма, обладание адаптационной и профессиональной мобильностью, чувство ответственности. Это отмечают исследователи: А .Я. Найн [150], A.M. Новиков [154, 155], С.Я. Батышев [23], С.Б. Голуб [57] и другие.

Постоянное пополнение и обновление знаний - важнейшая сторона деятельности любого специалиста. Объём информации, необходимой для плодотворной работы по специальности, возрастает с большой скоростью. Усвоенный материал быстро устаревает и нуждается в обновлении. По образному выражению А.И. Маркушевича «знания улетучиваются, а развитие остается».

Поэтому обучение, ориентированное на запоминание материала, современным требованиям не удовлетворяет. На первый план выступает проблема формирования таких качеств мышления, которые позволяют человеку самостоятельно усваивать постоянно обновляющуюся информацию, и развития таких способностей и навыков, которые, сохранившись и после завершения образования, обеспечили бы ему возможность не отставать от ускоряющегося научно-технического прогресса.

Одним из базисных компонентов современного профессионального образования является умение работать на компьютере, что подразумевает использование баз данных, табличных процессоров (электронных таблиц), редакторов различного назначения, экспертных систем и средств телекоммуникаций. Умение работать на современной вычислительной технике означает также способность к постановке и решению задач на компьютере, использованию его в качестве инструмента познания, организации поисковой и исследовательской деятельности. Именно в этой области проявляется тесная взаимосвязь математики и информатики с другими дисциплинами и важность моделирования как способа интеграции знаний и приобретения профессиональных умений. Использование метода моделирования математических объектов на компьютере способствует формированию нового информационного стиля мышления.

Моделирование является одним из методов обучения, при котором можно достичь максимальной активности учащихся, в полной мере раскрыть их творческий потенциал и способствовать развитию их мыслительных способностей. На необходимость исследования методов обучения с точки зрения активности учащихся в учебном процессе обращается внима-> ние в работах психологов А.Г. Ковалёва [103], В.А. Крутецкого [120], К.К. Платонова [163] и других. Они отмечают, что одни методы больше активизируют восприятие, другие - память и мышление, третьи - творческие представления, четвёртые - трудовые умения и навыки и так далее.

Моделирование может служить универсальным связующим звеном при комплексном подходе к организации учебно-познавательной деятельности в учреждениях инновационного типа. В учебных заведениях профессионального образования организация учебного процесса направляется на формирование у учащихся профессиональных знаний, умений и навыков.

Математическое моделирование является одним из наиболее прогрессивных и развивающихся методов обучения математике, которому органически присущи процесс творчества и исследовательская деятельность, открытие обучающимися субъективно новых знаний. Всю историю развития математики можно представить как непрерывный процесс математического моделирования человеком объектов, процессов и явлений реального вещественного мира, то есть процесс создания математических объектов: числовых систем, геометрических построений, формул, функций, уравнений и так далее - аналогов объектов действительного мира, отражающих основные свойства и закономерности развития этих реальных объектов.

Естественно, математическое моделирование возможно только на базе определённых первоначальных математических знаний и наиболее эффективно на заключительном этапе изучения математики: в старших классах школ, в профессиональных лицеях, техникумах и колледжах, в вузах. С появлением компьютеров круг задач, решаемых с помощью математического моделирования, значительно расширился и продолжает расширяться. При этом укрепляются межпредметные связи, всё более полно проявляются интегрирующие возможности математики и информатики. Приобщение учащихся к решению задач их будущей профессиональной деятельности с использованием аппарата математического моделирования служит пониманию ими того, что, только описав связи между различными сторонами явления средствами математики (выполнив структурирование эмпирического материала), можно, в дальнейшем, эффективно использовать компьютер.

Исследования, направленные на повышение эффективности использования компьютера как инструмента познания, открывают новые возможности для учащихся, преподавателей и методических служб. Освоение методов, связанных с повышением эффективности использования компьютеров в учебном процессе, даёт возможность каждому обучающемуся достигнуть максимального уровня своего интеллектуального потенциала.

В этой связи необходимо приложить дополнительные усилия для исследования процесса управления познавательной деятельностью и развития мыслительных способностей. Б.В. Гнеденко пишет: «. необходимо привлечь новые возможности познания, в частности, путь математического моделирования . процессов и последующего получения логических следствий, уже доступных непосредственному восприятию» [56, с.8].

Использование компьютера предоставляет возможности такого восприятия. Однако, тесная связь математики и информатики оценивается по-разному. Приведём мнение не одного человека, а выдержку из итогового документа, выработанного научным семинаром «Перспектива обучения информатике в средней школе» (Министерство образования РФ, Москва, 28-29 октября 1997 г.). В нём говорится: «.включение информатики в одну образовательную область с математикой . не соответствует современным представлениям о структуре научного знания, неадекватно роли обучения информатике в развитии личности.» [92].

Действительно, информатика становится такой же «мета»-дисциплиной, как и математика. Но при этом, объединение инструментария обеих наук предоставляет поистине неограниченные возможности в познании действительности, в исследованиях и экспериментах, в субъективном и объективном расширении знания.

В первые годы становления информатики в нашей стране она отождествлялась с компьютерной грамотностью. Компьютерная грамотность предполагает наличие навыков работы в небумажной среде для письменной формы, а также умения и навыки пользования современными операционными системами и компьютерными энциклопедиями. Каждое из таких и подобных им умений требует для обучения ему не больше времени, чем умения считать на калькуляторе. Такая грамотность естественным образом наступает в обществе, насыщенном компьютерной техникой [104, с. 29].

Именно там, где в настоящее время впервые появляются современные компьютеры и соответствующее программное обеспечение, на первое место ставятся вопросы, связанные с компьютерной грамотностью, и учащиеся выпускных ступеней многих учебных заведений спешно изучают текстовые процессоры и электронные таблицы. Со временем в России, как и в странах, уже насыщенных компьютерной техникой, эти навыки (типа арифметики в математике) будут приобретаться на начальных ступенях обучения.

Ввиду необходимости срочного освоения технологий компьютерного делопроизводства складывается мнение о ненужности обучения программированию. Следовательно, важность обучения моделированию математических объектов на компьютере (осуществляемому через программирование), которое наиболее эффективно способствует развитию у обучаемых способности формализации и структурирования данных, планированию деятельности и так далее, в рамках как общего, так и профессионального образования аргументирована недостаточно.

Таким образом, актуальность исследования определяется наличием общественных потребностей, обусловленных: необходимостью разработки таких педагогических технологий, которые обеспечивают формирование у учащихся способности к активной деятельности, к труду во всех его формах, в том числе и к профессиональному творческому труду; расстановкой новых акцентов в современном непрерывном профессиональном образовании; дальнейшей интеграцией наук в связи с совершенствованием современных инструментов познания, усилением роли математики в этом процессе; потребностью обоснования роли моделирования с использованием средств математики и информатики при формировании профессиональных умений; необходимостью создания интегрированных учебных курсов и разработки методики обучения им учащихся профессиональных учебных заведений.

Важность и актуальность рассматриваемых вопросов, их недостаточное теоретическое обоснование и отсутствие практико-ориентированных рекомендаций для потребностей современных профессиональных учебных заведений послужили основанием для определения темы исследования.

Предмет исследования - методические основы использования моделирования средствами математики и информатики в процессе формирования профессиональных знаний и умений у учащихся индустриальных колледжей.

Проблема исследования состоит в разрешении противоречия между складывающейся коньюктурой на рынке труда, сложностью профессионального становления выпускников средних профессиональных учебных заведений в современных условиях и существующими, традиционно сложившимися, формами и методами обучения, направленными на усвоение учащимися, в основном лишь, определённого, регламентированного отраслевыми стандартами объёма знаний.

Согласно методике, предложенной А .Я. Найном [150, с.31] нами формулируется цель исследования: повышение уровня профессиональной подготовки учащихся индустриальных колледжей на интегрированных уроках математики и информатики.

Гипотеза исследования. В основу исследования положено следующее предположение: использование в учебном процессе моделирования математических объектов на компьютере позволяет повысить как общеобразовательный, так и профессиональный уровень подготовки учащихся средних профессиональных учебных заведений и усилить деятельностный компонент в их развитии.

1. На основе анализа философской, психолого-педагогической и дидак-тико-методической литературы определить категориально-понятийный аппарат исследования и, в частности, уточнить содержание понятия «математический объект».

2. Выявить роль и место моделирования математических объектов на компьютере в процессе формирования профессиональных умений у учащихся индустриальных колледжей.

3. Раскрыть особенности процесса формирования профессиональных I умений и навыков у учащихся средних профессиональных учебных заведений в условиях интеграции Математики и информатики.

4. Разработать систему прикладных задач, позволяющих использовать метод моделирования математических объектов при формировании профессиональных умений.

Для решения поставленных задач в процессе работы над диссертацией использовались следующие методы исследования: метод сопоставления (при изучении и анализе философских, психолого-педагогических и научно-методических исследований, материалов конференций, посвященных проблемам повышения качества математического образования и использования моделирования средствами математики и информатики; при анализе программ подготовки учащихся по математике и информатике, государственных стандартов профессионального образования, Закона об образовании, учебных пособий и дидактических материалов по математике, информатике, общетехническим: и специальным дисциплинам средних профессиональных учебных заведений технического профиля); У экспериментальный метод (проведение педагогического эксперимента с целью уточнения и проверки основных положений гипотезы); ^ наблюдение и анализ педагогических ситуаций, изучение и обобщение опыта преподавания математики и информатики, направленного на тесную интеграцию с другими дисциплинами; У тестирование, анкетирование, беседы с учащимися и преподавателями; статистическая обработка результатов эксперимента.

Методологической и теоретической основой исследования явилась теория поэтапного формирования умственных действий П.Я. Гальперина - Н.Ф. Талызиной.

Научная новизна исследования заключается в том, что в нем впервые выявлены особенности изучения свойств математических моделей с помощью компьютера, направляемого на формирование профессиональных качеств у учащихся индустриальных колледжей, и разработана система задач, позволяющая использовать двухкаскадное моделирование реальных объектов.

Теоретическая значимость исследования заключается в следующем:

1) раскрыты методические условия применения моделирования математических объектов на компьютере в профессиональном образовании, позволяющего формировать как предметные знания, умения и навыки, так и профессионально значимые;

2) обоснованы роль и место моделирования в процессе развития мышления учащихся;

3) выявлены дидактико-методические особенности процесса составления задач прикладного характера с учетом структуры математического моделирования;

Практическая значимость работы состоит в следующем:

• разработан интегрированный курс «Информационные технологии и моделирование»;

• разработана система задач с профессиональным содержанием для специальностей «Техническое обслуживание и ремонт промышленного оборудования», «Техническое обслуживание и ремонт автомобильного транспорта», «Эксплуатация нефтяных и газовых месторождений», решение которых предполагает использование метода моделирования математических объектов на компьютере.

Достоверность и обоснованность полученных в диссертационной работе результатов и выводов обеспечивается опорой на полученные ранее результаты современных методологических, психолого-педагогических и дидактико-методических исследований; анализом различных подходов к проблеме повышения качества общего среднего и профессионального образования; использованием разнообразных методов исследований, адекватных поставленным задачам; проверкой разработанной методики на практике.

Результаты теоретического исследования и экспериментального обучения подтвердили выдвинутую в диссертации гипотезу. f

На защиту выносятся.

1. Методические особенности использования моделирования математических объектов на компьютере при создании интегрированных курсов математики, информатики, общетехнических и специальных дисциплин в индустриальном колледже.

2. Система задач с профессиональным содержанием, решаемых методом моделирования математических объектов на компьютере.

Апробация и внедрение результатов исследования осуществлялось в ходе опытно-экспериментальной работы в Нефтеюганском индустриальном колледже и его филиалах. Основные теоретические положения и результаты исследования были доложены и обсуждены на заседании кафедры методики преподавания математики ОмГПУ (Омск, 2000), на научно-методических семинарах Нефтеюганского индустриального колледжа (1997, 1999, 2000). Апробация осуществлялась посредством публикаций статей в материалах III Сибирских методических Чтений (Омск, 22-27 ноября 1999), в журнале «Специалист» (№ 9, - 2000), участия в научно-практических конференциях регионального и республиканского уровня (г.Куйбышев, Новосибирской области, 11-13 апреля 2000г.; г.Красноярск, 16-17 мая 2000г.).

Основные положения диссертации отражены в следующих публикациях.

1. Использование компьютеров в математическом образовании / По материалам авторского перевода статей журнала «Computers and mathematics»: Математическое общество Америки, 1988. - №9 // Современные проблемы методики преподавания математики и информатики: Материалы III Сибирских методических Чтений (22-27 ноября 1999г.) /Под общ. ред. Н.К. Жинеренко, З.В. Семёновой, Т.А. Ширшовой. -Омск: ОмГУ, 2000.

2. Межпредметные связи на уроках информатики //Специалист. № 9. -2000.-С. 21-24.

Структура диссертации.

Диссертация состоит из введения, двух глав, заключения, библиографии и приложений, содержит 159 страниц основного текста, 30 рисунков и 15 таблиц.

Заключение диссертации научная статья по теме "Теория и методика обучения и воспитания (по областям и уровням образования)"

Основные выводы, сделанные нами в ходе исследования, заключаются в следующем.

В результате теоретического и экспериментального исследования подтверждается гипотеза о том, что использование в учебном процессе двухкаскадного моделирования реальных объектов, процессов и явлений с помощью компьютера позволяет укрепить общеобразовательный и профессиональный уровень подготовки учащихся средних профессиональных учебных заведений и усилить деятельностный компонент в их развитии.

1. Формирование профессиональных умений у учащихся индустриальных колледжей посредством изучения свойств математических объектов с помощью компьютера эффективно осуществляется при использовании интегрированных систем обучения, использующих профилированные программы по математике и информатике, задачи с профессиональным содержанием, лабораторно-практические формы организации занятий.

2. Материалы настоящего исследования могут быть использованы преподавателями профессиональных учебных заведений технического профиля в учебном процессе и при разработке учебно-методических пособий в целях повышения профессионального уровня подготавливаемых специалистов.

3. Настоящее диссертационное исследование не исчерпывает всех аспектов проблемы использования метода двухкаскадного моделирования объектов реального мира с применением компьютера при формировании профессиональных умений будущих специалистов технического профиля и предполагает дальнейшее ее изучение и экспериментальное исследование. Кроме того, окончательные результаты обучающего эксперимента могут быть получены из дальнейших наблюдений за трудоустройством и профессиональной деятельностью выпускников колледжа.

Заключение

Настоящее исследование представляет собой один из путей повышения уровня профессиональной подготовки учащихся средних профессиональных учебных заведений технического профиля средствами математики и информатики путем построения интегрированной системы обучения.

В работе нашли решение следующие задачи, выдвинутые в связи с исследованием проблемы, и получены следующие основные результаты:

2. Доказано, что использование компьютера при изучении математических моделей усиливает интегрирующую функцию моделирования и позволяет ему занять ведущее место среди способов усвоения знаний и формирования умений и навыков.

6. Разработана методика обучения учащихся индустриальных колледжей использованию компьютера при изучении свойств различных математических моделей реальных объектов, позволяющая формировать у них такие профессиональные умения, как: сбор оперативно-производственной информации, ее кодирование, обработка, хранение и передача; перенос технологий из одной предметной области в другую; составление алгоритмов выполнения производственных операций при ремонте и техническом обслуживании различных механизмов и систем; управление сложными автоматизированными объектами; умение эффективно использовать набор технических средств, составляющих оснащение современного автоматизированного рабочего места; использование средств инженерно-компьютерной графики для моделирования объектов производства и проектных работ и др.

7. Разработана программа интегрированного курса математики и информатики, а также система задач с профессиональным содержанием для учащихся индустриальных колледжей по специальностям: 1701— техническое обслуживание и ремонт промышленного оборудования, 1705 — техническое обслуживание и ремонт автомобильного транспорта, 0906 — эксплуатация нефтяных и газовых месторождений.

Список литературы диссертации автор научной работы: кандидата педагогических наук, Новосёлов, Александр Александрович, Омск

1. 12-летняя школа. Проблемы и перспективы развития общего среднего образования /Под ред. B.C. Леднёва, Ю.И. Дика, А.В. Хуторского. -Москва: ИОСО РАО, 1999. 35 с.

2. Акулич И.Л. Математическое программирование в примерах и задачах. Москва: Высшая школа, 1993.

3. Алексеев В.Е. Вычислительная техника и программирование: Практикум по программированию. / В.Е. Алексеев, А.С. Ваулин, Г.Б. Петрова; под ред. А.В. Петрова. Москва: Высшая школа. - 1991. - 399 с.

4. Альтшуллер Г.С. Как научиться изобретать. Тамбов, 1961.

5. Аналитическая деятельность и компьютерные технологии: Учебное пособие / Под ред. В.А. Минаева. Москва, 1996.

6. Ананасов П.Г., Ананасов Н.П. Сборник математических задач с практическим содержанием. Москва: Педагогика, 1987.

7. Антипов И.Н. Основы информатики и вычислительной техники: Методическое пособие для преподавателей техникумов. Москва: Высшая школа.-1991.-246 с.

8. Арбузова Е.Н. Конструирование учебно-познавательных задач для разных типологических групп учащихся: Автореферат дис. . канд. пед. наук. Омск, 1998. - 22 с.

9. Асенова П.И. Построение и использование системы задач для обучения алгоритмизации в курсе информатики болгарской школы: Дис. .канд. пед. наук. Москва, 1989. - 174 с.

10. Ю.Афанасьев В.В. Методические основы формирования творческой активности студентов в процессе решения математических задач: Дис. в виде научного доклада доктора пед. наук /Ярославский гос. пед. университет им. Ушинского. Санкт-Петербург, 1997.

11. П.Ахмед Омар Бин-Шахна. Прикладная направленность изучения элементов математического анализа в старших классах школ Йемена: Автореферат дис. канд. пед. наук. Москва, 1996. -16 с.

12. Бабаджанян С.Б., Монахов В.М. Межпредметные связи естественнонаучных дисциплин на факультативных занятиях // Современная педагогика.- 1970.- №10 с. 36 - 42.

13. Бабанский Ю.К. Избранные педагогические труды. Москва: Педагогика. -1989. 558 с.

14. Баженов Р.И. Использование технологии объектно-ориентированного подхода для развития мыслительных действий учащихся при изучении базового курса информатики: Автореферат дис. . канд. пед. наук. / Биробиджанский гос. пед. институт. Омск, 1998. - 16 с.

15. Байдак В.А. Алгоритмическая направленность обучения математике: Книга для учителя. Омск: Изд-во ОмГУ. - 1999. - 100 с.

16. Байдак В.А., Ефимов В.И., Лапчик М.П. Формирование алгоритмической культуры у учащихся. / Повышение эффективности обучения математике в школе: Книга для учителя: Из опыта работы / Сост. Г.Д. Глейзер. Москва: Просвещение, 1989. - С. 74-78.

17. Балл Г.А. О психологическом содержании понятия «задача» //Вопросы психологии, 1970. № 6. - С.75-79.

18. Балл Г.А. Теория учебных задач: Психолого-педагогический аспект. -Москва: Педагогика, 1990. 184 с.

19. Баранова Е.И. Методика реализации компьютерного обучения геометрии в средней школе: Автореферат дис. . канд. пед. наук. Санкт-Петербург, 1997.

20. Барановская Ю.С. Методическая система обучения предметам в области информатики студентов физико-математических специальностей в структуре многоуровневого педагогического образования. — Москва, 1996.

21. Басимов М.М. Педагогические проблемы определения профессионального соответствия старшеклассников методами математического моделирования. Челябинск, 1993.

22. Басина О.Н. Методика обучения школьников информационной технологии решения задач с применением баз данных в курсе информатики: Автореферат дис. . .канд. пед. наук. — Челябинск, 1993. — 26 с.

23. Батышев С.Я. Подготовка рабочих в средних профессионально-технических училищах. Москва: Педагогика. - 1988. - 173 с.

24. Бебчук С. Три цели курса информатики // Компьютерра. 1998. - № 20.- с. 45-46.

25. Белич В.В. Соотношение эмпирического и теоретического в познавательной деятельности учащегося. Челябинск, 1993.

26. Белошапка В.К. Информационное моделирование в примерах и задачах.- Омск: Изд. ОГПИ, 1992.

27. Берулава М.Н. Интеграция содержания образования. — Москва: Педагогика, Бийск, Научно-издательский центр БиГПИ, 1993. 172 с.

28. Беседы о преподавании математики. Сост., ред. и вступительная статья И.М.Яглоша. Москва: Просвещение, 1965.

29. Беспалько А.А. Технологические подходы к разработке электронного учебника по информатике: Автореферат дис. . канд. пед. наук. Шад-ринский гос. пед. университет. Екатеринбург, 1998. - 24с.

30. Беспалько В.П. Слагаемые педагогической технологии. Москва: Педагогика. - 1989. - 190 с.

31. Бешенков С.А., Лыскова В.Ю., Ракитина Е.Д. Информация и информационные процессы. Пособие для учащихся. Омск, 1999. - 85 с.

32. Бикмурзина P.P. Дифференцированный подход к формированию познавательной бамостоятельности студентов младших курсов вузов в процессе обучения математике: Автореферат дис. . канд. пед. наук. Саранск, 1996.

33. Блохин В.Г., Гудкин О.П. и др. Современный эксперимент. Подготовка, проведение, анализ результатов. — Москва: Высшая школа, 1992.

34. Болотина Г.К. Соотношение базисного и вариативного компонентов предметов естественно-научного цикла профессионального лицея. -Тюмень, 1996.

35. Бондарчук Т.В. Ориентация учащихся на познание как на ценность (на материале работы ученического научно-исследовательского общества Ломоносовской гимназии Санкт-Петербурга: Автореферат дис. . канд. пед. наук. Санкт-Петербург, 1997. - 20 с.

36. Бугуева Л.В., Бузмаков В.Н. Личностно-ориентированный подход при обучении // Специалист. 1999. - № 9. - с. 18-20.

37. Булынский И.Н. Теория и практика управления качеством образования в профессиональных училищах: Автореферат дис. . доктора пед. наук. /Челябинский государственный университет. Челябинск, 1997. - 38 с.

38. Буров А.Н. Проблемы оптимизации курса математики в техническом университете (для специальностей с непрофилирующей математикой): Автореферат дис. канд. пед. наук. Новосибирск, 1998. - 16 с.

39. Былков B.C. Формирование понятия о математическом моделировании средствами курса алгебры и начал анализа 9 и 10 классов: Автореферат дис. канд. пед. наук. Москва, 1986. - 16 с.

40. Бэлэнея Д.И. Компьютер как средство дифференциации обучения студентов педвуза (на примере информатики). Москва, 1995.

41. Васенина Е.А. Методика изучения универсальных информационных технологий в школьном курсе информатики: Автореферат дис. . канд. пед. наук. Москва, 1997.

42. Васильев Н.В. Формирование умений организации познавательной деятельности в процессе подготовки учителя технологии: Автореферат дис. . канд. пед. наук. — Брянск, 1996.

43. Волков Г.Р. Организация профессионального самоопределения школьников в условиях базового города Крайнего Севера: Автореферат дис. канд. пед. наук /Курганский государственный университет. Курган, 1996.

44. Вольхина И.Н. Дифференциация обучения математике учащихся пред-профильных классов (с использованием системы упражнений прикладного характера): Автореферат дис. . канд. пед. наук. Новосибирск, 1998.-17 с.

45. Вопросы общей методики преподавания математики. Учебное пособие для заочников. Москва: Просвещение, 1979. - 80 с.

46. Выготский Л.С. Педагогическая психология. Москва: Педагогика -Пресс. - 1996. - 536 с.

47. Гавриленко Н.Н. Развитие самопознания как фактор профессионального самоопределения старшеклассников: Автореферат дис. . канд. пед.наук. Иркутск, 1993. - 24 с.

48. Галковская И.В. Самостоятельная познавательная деятельность учащихся в системе модульного обучения: Автореферат дис. . канд. пед. наук. Санкт-Петербург, 1997.-21 с.

49. Гальперин П.Я. Введение в психологию: Учебное пособие для студентов вузов. Москва: КД «Университет»: Ростов: Н/Д.: Феникс. - 1999. -330 с.

50. Гальперин П.Я., Решетова З.А., Талызина Н.Ф. Психолого-педагогические проблемы программированного обучения на современном этапе. Москва: МГУ, 1966. - 39 с.

51. Танеев Х.Ж. Теоретические основы развивающего обучения математике / Уральский государственный педагогический университет. — Екатеринбург: 1997. -159 с.

52. Гейяр де Шарден П. Феномен человека. Москва: Наука, 1987.

53. Герасимова И.В. Использование алгоритмического подхода в обучении химии при решении задач интеллектуального развития учащихся: Дис. . канд. пед. наук. Омск, 1999. - 216 с.

54. Глебов А.А. Формирование умений применять знания на практике // Специалист. 1998. - № 6. - 27-28.

55. Глинский Б.А., Грязнов Б.С. и др. Моделирование как метод научного исследования. Москва: 1965.

56. Гнеденко Б.В. Математика в современном мире. Москва: Просвещение, 1980.-128 с.

57. Голуб С.Б. Методы активной профессиональной подготовки обучающихся индустриально-педагогического колледжа: Автореферат дис. . канд. пед. наук. Магнитогорск, 1997.

58. Горстко А.Б. Познакомьтесь с математическим моделированием. Москва: Знания, 1991. - 157 с.

59. Горстко А.Б., Угольницкий Г.А. Введение в моделирование эколого-экономических систем. Ростов: Из-во РГУ, 1990.

60. Государственный образовательный стандарт среднего профессионального образования. Специальность: техническое обслуживание и ремонт промышленного оборудования. Москва: Министерство общего профессионального образования РФ, 1997.

61. Государственный образовательный стандарт среднего профессионального образования. Специальность: эксплуатация нефтяных и газовых месторождений. Москва: Министерство общего профессионального образования РФ, 1997.

62. Грачев Н.Н. Психология инженерного труда : Учебное пособие. Москва : Высшая школа, 1998. - 333 с.

63. Гужвенко Е.И. Использование педагогических программных средств в целях повышения эффективности личностного ориентированного обучения (на примере математики): Автореферат дис. . канд. пед. наук. -Москва, 1998.-21 с.

64. Гулд X., Тобочник Я. Компьютерное моделирование в физике. Т. 1-2. -Москва, Мир. -1990.

65. Далингер В.А. Обучение учащихся решению текстовых задач методом составления уравнений. Пособие для учителей. Омск, 1991. — 52 с.

66. Данилина И.И. Обучение информатике в школе в условиях профильной дифференциации (на примере курса Экологической направленности): Автореферат дис. канд. пед. наук. — Екатеринбург, 1998. 16 с.

67. Данилов М.А., Есипов Б.П. Дидактика / Под общей редакцией Б.П. Еси-пова. Москва: АПН СССР, 1957. - 518 с.

68. Даутова О.Б. Становление самосознания учащихся в процессе учебно-познавательной деятельности: Автореферат дис. . канд. пед. наук. -Санкт-Петербург, 1998. 25 с.

69. Девятков Н.М. Педагогические основы создания культуротворческой среды на начальном этапе профессионального образования: Автореферат дис. канд. пед. наук. Омск, 1998. 21 с.

70. Дидактика средней школы. Некоторые проблемы современной дидактики: Учебное пособие для студентов педагогических институтов. /Под ред. М.А. Данилова, М.Н. Скаткина. Москва: Просвещение, 1975. -303 с.

71. Дмитриева А.В. Технология дистантного обучения математике студентов педагогического университета: Автореферат дис. . канд. пед. наук. -Новосибирск, 1997. 17 с.

72. Долголаптев B.C. Работа в Excel 7.0 для Windows 95 на примерах. Москва: «Бином», 1995.

73. Ермолаев Б.А., Ткачев И.Т. К проблеме классификации межпредметных задач. Методические рекомендации по осуществлению межпредметных связей в процессе обучения предметам естественно-математического цикла. Владимир: ВГПИ, 1984. - с. 14-22.

74. Жафяров А.Ж. Матричные модели математической демографии. Новосибирск: Из-во НГПИ, 1991. - 99 с.

75. Жафяров А.Ж., Жафяров Р.А. Математическая статистика. -Новосибирск: НГПУ, 2000. 249 с.

76. Жилин В.И. Моделирование на уроках межпредметного обобщающего повторения математики и физики (на материале математики и физики XI кл.): Дисс. . канд. пед. наук. Омск, 1999. - 198 с.

77. Жохов A.JI. Научные основы мировоззренчески направленного обучения математике в общеобразовательной и профессиональной школе: Автореферат дис. канд. пед. наук. Москва, 1999. - 40 с.

78. Информатика. Базовый курс/ Симонович С.В. и др. СПб.: Изд-во «Питер». - 2000. - 640 с.

79. Информатика. Еженедельное приложение к газете «Первое сентября», 1998.-№43.93 .Информатика. Энциклопедический словарь для начинающих /Под ред. А.А. Поспелова. Москва: Педагогика-Пресс, 1994. - с.350.

80. Исаева Р.П. Система лабораторных работ как средство усиления математической подготовки студентов технических специальностей вуза: Автореф. . канд. пед. наук. Саранск, 1994. - 36 с.

81. Кабиров Ф.З. Влияние уровня достижений в учебно-производственной деятельности на устойчивость профессиональных намерений учащихся ПТУ: Автореферат дис. канд. психологических, наук. Москва, 1984. -19 с.

82. Калинина В.Н., Панкин В.Ф. Математическая статистика. Учебник для техникумов. Москва: Высшая школа, 1994,336 с.

83. Камалов P.P. Логико-структурная модель как средство адаптации учебных программ пропедевтического и базового курса информатики к инварианту образовательной области: Автореферат дис. .канд. пед. наук. Омск, 1999. 18 с.

84. Кант И. Сочинения в шести томах. Т. 3. Москва: Мысль, 1964. - 382 с.

85. Кашина Е.А. Прогнозирование структуры интегрированного курса информатики: Автореферат дис. . канд. пед. наук. Екатеринбург, 1997. -18 с.

86. Келбакиани В.Н. Межпредметные связи в естественно-математической и педагогической подготовке учителя. Тбилиси : Издательство Ганатлеба, 1987. — 291 с.

87. Кларин М.В. Педагогическая технология в учебном процессе: (Анализ зарубежного опыта). Москва: Знание. - 1989. - 75 с.

88. Клишина С.В. Формирование конечного результата обучения и его диагностика как средство повышения качества математического образования в техническом университете: Автореферат дис. канд. пед. наук. Новосибирск, 1998. 16 с.

89. Климов Е.А. Психолого-педагогические проблемы профессиональной консультации. Москва: Знание, 1983. - 96 с.

90. Козловский Е. Вверх по реке // Компьютерра. 1998. - №24-25. - С. 28-33.

91. Комментарий к закону Российской Федерации «Об образовании». -Москва: Юрист, 1998.

92. Конституция Российской Федерации.

93. Концепция регионализации государственного стандарта начального профессионального образования (на примере Тюменской области). -Тюмень: ИП КПК, 1995. 11 с.

94. Коровина Т.М. Моделирование содержания профессионального образования в условиях многоуровневой подготовки в профессиональных учебных заведениях машиностроительного профиля: Автореф. . канд. пед. наук. СПб, 1994. - 27 с.

95. Корощенко Н.А. Региональный компонент математического образования в условиях его гуманитаризации (на примере 5-6 классов школ Тюменского региона): Автореферат дис. . канд. пед. наук. — Тобольск, 1998.-19 с.

96. Кортава Л.Г. Модель информатизации специализированного учебного заведения (на примере СУНЦ НГУ): Автореферат дис. . канд. техн. наук. Новосибирск, 1995. - 18 с.

97. Корчагин Е.А. Формирование содержания профессиональной подготовки специалистов среднего звена //Специалист, 1999. № 11.

98. Косолапова Р.В. Инженерно-графическая подготовка старшеклассников в системе дополнительного математического образования: Автореферат дис. . канд. пед. наук. Омск, 1994. - 16 с.

99. Костюченко Р.Ю. Обучение учащихся предельной аналогии при реализации внутрипредметных связей школьного курса геометрии: Автореф. . канд. пед. наук. Омск, 2000. - 21 с.

100. Косячков Р. Мышление //Компьютерра, 1999. № 48. - С. 26.

101. Краснощёкое П.С., Петров А.А. Принципы построения моделей. -Москва: 1983.

102. Кривошеев А.О. Проблемы развития компьютерных обучающих программ // Высшее образование в России. — 1994. №3. - С. 12-20.

103. Кривых С.В. Приобщение учащихся к методам научного познания как средство формирования рефлексивных умений при изучении химии: Дис. канд. пед. наук. Омск, 1997. - 187 с.

104. Крупич В.И., Епишева О.Б. Учить школьников учится математике: Формирование приемов учебной деятельности: Книга для учителя. — Москва: Просвещение. 1990. - 128 с.

105. Круподёрова Е.П. Дифференциация обучения информатике на основе программно-методического комплекса задач: Автореферат дис. . канд. пед. наук. Санкт-Петербург, 1993. - 18 с.

106. Крутецкий В.А. Психология: Учебник для педагогических училищ. -2-е издание, переработанное и дополненное. Москва: Просвещение! -1986.-335 с.

107. Кудрявцев А.В. Методика использования ЭВМ для индивидуализации обучения физике: Автореферат дис. . канд. пед. наук. Екатеринбург, 1997. -16 с.

108. Кудрявцев Т.В. Психология технического мышления. Процесс и способы решения технических задач. Москва: Педагогика, 1975. - 304 с.

109. Кузнецов А.Б. Методика обучения учащихся классов с углублённым изучением информатики объектно-ориентированному проектированию программ: Автореф. дис. канд. пед. наук. Екатеринбург, 1999. - 20с.

110. Куклин А.Г., Куклина Г.С. Детали машин. Учебник для техникумов. Москва: Высшая школа, 1987. - 383 с.

111. Кустов Ю.А. Творческие основы преемственности профессиональной подготовки молодёжи в профтехучилищах и технических вузах: Автореф. . докт. пед. наук. Казань, 1990. - 35 с.

112. Лапчик М.П. Структура и методическая система подготовки кадров информатизации школы в педагогических вузах: Дис. . доктора пед. наук. Москва, 1999.

113. Левитас Г.Г. Современный урок математики. Методы преподавания. Методическое пособие для ПТУ. Москва: Высшая школа, 1989.

114. Леонтьев А.Н. Проблемы развития психики. Москва: МГУ, 1981. -584 с.

115. Ломакина Т.Ю. Диверсификация профессиональных образовательных программ //Специалист, 1998. № 12.

116. Лошкарева Н.А. Межпредметные связи и проблема формирования умений // Современная педагогика. 1973. - №10.

117. Лучко Л.Г. Формирование алгоритмической культуры учащихся в процессе обучения базовому курсу информатики: Дис. . канд. пед. наук. Омск, 1999. - 152 с.

118. Лучко О.Н. Формирование представлений о научных основах автоматизации в процессе обучения информатике в средне школе: Автореферат дис. канд. пед. наук. Москва, 1990. - 16 с.

119. Мамедов Н.М. Моделирование и синтез знаний. Баку: Изд-во ЭлМ, 1970.-97 с.

120. Маригодов В.К., Слободянюк А.А., Стамировски Е. Теоретико-информационная оценка эффективности системы обучения //Специалист, 1999. № 10. - с.31.

121. Марюков М.Н. Научно-методические основы использования компьютерных технологий при изучении геометрии в школе: Автореферат дис. . доктора пед. наук /Брянский государственный педагогический университет. — Москва, 1998. — 31 с.

122. Математический энциклопедический словарь. / Гл. редактор Ю.В. Прохоров. Москва: Советская энциклопедия. - 1988. - 847 с.

123. Математическое программирование /Под ред. проф. А.В. Кузнецова. Минск: Высшая школа, 1985. - 382 с.

124. Матюшенкин-Герке А. Учебно-прикладные задачи в курсе информатики / Информатика и образование, 1992. №3-4, 5-6.

125. Махмутов М.И. Современный урок. 2-е издание. - Москва: Педагогика. - 1985. - 184 с.

126. Машбиц Е.И. Психолого-педагогические проблемы компьютеризации обучения. Москва: Педагогика. - 1988. - 191 с.

127. Межпредметные связи естественно-математических дисциплин. Пособие для преподавателей средних специальных учебных заведений / Под редакцией Я.С. Бродского. М.: Высшая школа, 1997. - 97 с.

128. Межпредметные связи естественно-математических дисциплин. Пособие для учителей. Сборник статей / Под ред. В.Н. Фёдоровой. Москва: Просвещение, 1980. - 208 с.

129. Методические рекомендации по математике. Выпуск 11. Методическое пособие для преподавателей средних специальных учебных заведений / Под ред. Я.С. Бродского. Москва: Высшая школа, 1989. - 92 с.

130. Михайлова И.Г. Математическая подготовка инженера в условиях профессиональной направленности межпредметных связей / Дисс. . канд. пед. наук. Тобольск, 1998. - 221 с.

131. Можаров М.С. Организация учебно-познавательной деятельности учащихся при использовании инструментальных математических пакетов программ в средней школе: Автореферат дис. . канд.- пед. наук. -Новосибирск, 1997. 19 с.

132. Монахов В.М. Технологические основы проектирования и конструирования учебного процесса. Волгоград: Перемена, 1995. -153 с.

133. Монахов В.М. Что такое новая информационная технология обучения? // Математика в школе. 1990.-№2. - с. 47 - 52.

134. Морозова Е.В. Методические принципы построения системы упражнений и задач курса информатики гуманитарной ориентации. Москва, 1996.

135. Найн А .Я. Технология работы над кандидатской диссертацией по педагогике. Челябинск: Изд. «Челябинский дом печати», 1996. - 144 с.

136. Неворотов Б.К. Дидактические условия конструирования учебного материала в процессе изучения системы теоретических знаний: Автореферат дис. канд. пед. наук. Омск, 1996. - 20 с.

137. Неёлов В.А. Педагогические основы создания учебно-дидактических комплексов для строительных специальностей базового профессионального образования: Дис. . канд. пед. наук в форме научного доклада /Институт общего среднего образования РАО. Москва, 1997.

138. Неменский Б.М. Мудрость красоты: О проблеме эстетического воспитания. Кн. для учителя. — Москва: Просвещение, 1981. — 192 с.

139. Новиков A.M. Проблемы гуманитаризации профессионального образования //Специалист, 1999. № 8.

140. Новиков A.M. Профессиональное образование России / Перспективы развития. Москва: ИЦП НПО РАО, 1997. - 254 с.

141. Новиков П.Н. Задачи с межпредметным содержанием в средних профессионально-технических училищах / Методическое пособие для преподавателей средних ПТУ. Минск: Вышейная школа, 1987. - 147 с.

142. О совершенствовании методов обучения математике. Сборник статей / Составитель B.C. Крамер. Москва: Просвещение, 1978. - 160 с.

143. Одинцова О.П. Курс компьютерной графики и геометрического моделирования в системе подготовки учителей математики и черчения // Дисс. канд. пед. наук. Омск, 1997. - 151 с.

144. Пахомова Н.Ю. Развитие методики использования «учебных проектов» при обучении информатике в общеобразовательной школе: Автореферат дис. канд. пед. наук. Москва, 1997.

145. Пеньков А.В. Использование новой информационной технологии при преподавании математики в старших классах средней школы: Дисс. . канд. пед. наук. Киев, 1992.

146. Первин Ю.А. Обучение программированию и использование ЭВМ в системе компьютерной грамотности учащихся общеобразовательной школы (на базе кабинета информатики): Автореферат дис. . доктора пед. наук. Москва, 1987. - 37 с.

147. Платонов К.К. Занимательная психология. — 5-е издание, переработанное. СПб.: Питер Пресс. - 1997. - 284 с.

148. Подласый И.П. Педагогика. Новый курс: Учебник для студентов педагогических вузов: в 2-х книгах. Кн. 1: Общие основы. Процесс обучения. -Москва: Гуманист. Изд. центр ВЛАДОС, 1999- 575 с.

149. Пойа Д. Как решать задачу. — Львов: Изд. журнала «Квантор», 1991. -214с.

150. Половина И.П. Лабораторные работы по курсу «Численные методы». Пермь: Из-во ПГПИ, 1993.

151. Пономарёва Т.Х. Методические особенности обучения математике в старших классах технического направления: Автореферат дис. . канд. пед. наук. Москва, 1992. - 17 с.

152. Понятийный аппарат педагогики и образования: Сб. научных трудов / Отв. ред. Е.В. Ткаченко. Выпуск 1. - Екатеринбург, 1995. - 224 с. 74.

153. Программы общеобразовательных учреждений. Информатика. Составители: Кузнецов А.А., Самовольнова Л.Е. Москва: Просвещение, 1988.

154. Программы общеобразовательных учреждений. Математика. Москва: Просвещение, 1998.

155. Профессиональная педагогика. Москва: Ассоциация «Профессиональное образование», 1997. - 512 с.

156. Рагулина М.И. Профильный курс математических приложений информатики как средство формирования творческой направленности старшеклассников: Дис. канд. пед. наук. Омск, 1999. - 126 с.

157. Рубинштейн С.Л. Основы общей психологии: В 2-х томах. Т1. Москва: Педагогика, 1989.

158. Рудик В.Л. Построение модульной системы обучения компьютерным технологиям: Автореферат дис. . канд. пед. наук. Москва, 1997. -16 с.

159. Савельев А.Я. Технологии обучения и их роль в реформе высшего образования // Высшее образование в России. 1994. - №2. - С. 29-37.

160. Савельева Л.В. Межпредметные связи в средних 111 У строительного профиля. Москва: Высшая школа, 1984. - 72 с.

161. Сазонов В.А. Условия эффективного применения полифункционального комплекта технических средств в учебных кабинетах профессиональных образовательных учреждений: Автореферат дис. . канд. пед. наук. Москва, 1996. - 19 с.

162. Сайдашев А.А., Хеннер Е.К. Компьютер на уроке математики. -Пермь: Из-во ПТУ, 1991.

163. Самарин Ю.А. Очерки о психологии ума: Особенности умственной деятельности школьников. Москва: АПН РСФСР, 1962. - 504 с.

164. Самойленко П.И., Сергеев А.В., Сергиенко Л.Г. Моделирование фундаментальной подготовки студентов //Специалист, 1999. -№11.

165. Самойленко П.И., Сергеев А.В., Сергиенко Л.Г. Психолого-педагогические аспекты формирования профессиональной направленности обучения //Специалист, 1999. № 8.

166. Самойлов В.А. Компьютерная графика и мультипликация как средство развития творческих способностей учащихся младшего школьного возраста: Автореферат дис. . канд. пед. наук. Санкт-Петербург, 1999. -22 с.

167. Саранцев Г.И. Профессиональная направленность спецкурсов // Профессионально-педагогический подход к составлению учебных планов и программ. Тезисы Всероссийского межвузовского семинара. Казань, 1989. - с.32.

168. Сафронова Г.Я. Формирование профессионального мастерства у учащихся ПТУ в соответствии с требованиями НТО (на примере подготовки рабочих электротехнического профиля): Автореф. канд. пед. наук. Москва, 1991 - 18 с.

169. Сафронова Т.М. Технологический подход к проектированию учебного процесса, ориентированного на математическое развитие учащихся: Автореферат дис. канд. пед. наук. Москва, 1999. - 24 с.

170. Семёнова З.В. Активизация познавательной деятельности учащихся на уроках информатики при использовании компьютера: Автореферат дис. канд. пед. наук. Москва, 1989. - 17 с.

171. Сергеев А.Н., Сировский Э.М. Педагогика Шаталина. Москва: Советская Россия. - 1982. - 80 с.

172. Симонович С.В., Евсеев Г.А. Практическая информатика. Учебное пособие для средней школы. Универсальный курс.- Москва: АСТ-ПРЕСС: Инфорком-Пресс, 1998. 480 с.

173. Симонович С.В., Евсеев Г.А., Алексеев А.Г. Общая информатика. Учебное пособие для средней школы. Москва: АСТ-ПРЕСС: Инфор-ком-Пресс, 1998. - 592 с.

174. Симонович С.В., Евсеев Г.А., Алексеев А.Г. Специальная информатика: Москва: АСТ-ПРЕСС: Инфорком-Пресс, 1998. 480 с.

175. Скибицкий Э.Г. Теория и практика проектирования и применения в учебном процессе целостных компьютеризованных курсов: Автореферат дис. доктора пед. наук. Барнаул, 1997. - 36 с.

176. Слинкина В.Ф. Совершенствование обучения спецдисциплинам средствами математики в профессиональном лицее: Автореф. . канд. пед. наук. Тобольск, 2000. - 18 с.

177. Слуцкий A.M. Методика организации и функционирования междисциплинарного «школьного центра информатики» на базе кабинета физики средней школы: Автореферат дис. . канд. пед. наук. — Санкт-Петербург, 1992. -18 с.

178. Смолина JI.B. Профильный курс экономических приложений информатики как средство формирования готовности старшеклассников к профессиональному самоопределению: Дис. . .канд. пед. наук. Омск, 1999.-195 с.

179. Соболь И.М. Метод Монте-Карло. Москва: Наука, 1968.

180. Соловьёва Е.Г. Модификация математической подготовки будущих учителей математики, ориентированная на изучение и использование информатики: Автореф. дис. канд. пед. наук. Москва, 1998. - 15 с.

181. Столяр А.А. Как математика ум в порядок приводит. 2-е издание, переработанное и дополненное. — Минск: В. школа. 1991. - 207 с.

182. Струценко JI.A. Ориентация студентов на инновационную деятельность в развивающейся школе: Автореферат дис. . канд. пед. наук. -Санкт-Петербург, 1995. 19 с.

183. Стукалов В.А. Использование представлений о математическом моделировании в обучении математике: Автореферат дис. . канд. пед. наук. Москва, 1975. - 31 с.

184. Сухорукова Е.В. Прикладные задачи как средство формирования математического мышления учащихся: Автореф. . канд. пед. наук. Москва, 1997. -17 с.

185. Талызина Н.Ф. Педагогическая психология: Учебник для студентов средних педагогических учебных заведений. 2-е издание, переработанное. - Москва: Изд. Центр «Академия». - 1998. - 288 с.

186. Терёшин Н.А. Прикладная напрвленность школьного курса математики: Кн. для учителя. М.: Просвещение, 1990. - 96 с.

187. Типовое положение об образовательном учреждении среднего профессионального образования (среднем специальном учебном заведении). Постановление Правительства РФ от 14 октября 1994г. № 1168.

188. Фёдорова С.И. Профессионально-прикладная направленность обучения математическому анализу студентов технических вузов связи (на примере темы «Ряды Фурье. Интеграл Фурье»): Автореф. . канд. пед. наук. Москва, 1994. - 17 с.

189. Фридман A.JI. Основы объектно-ориентированного программирования на языке Си++. Москва: Радио и связь, 1999. - 208 с.

190. Фридман Л.М. Логико-психологический анализ школьных учебных задач. Москва: Педагогика, 1997. - 208 с.

191. Хеннер Е.К., Шестаков А.П. Математическое моделирование. Пособие для учителя. Пермь: ПГТТУ, 1995. - 260 с.

192. Ховов О.Б. Проблемы образовательной политики на пороге XXI века //Специалист, 1999. -№ 10.

193. Хургин Я.И. Как объять необъятное. Москва: Знание, 1985. - 192 с.

194. Чернова Ю.К. Мотивационное обеспечение учебного процесса как условие повышения качества фундаментальной подготовки студентов (на материале преподавания высшей математики): Автореф. .канд. пед. наук. Ленинград, 1988. - 16 с.

195. Черноглазкин С.Ю. К проблемам повышения качества профессионального образования //Специалист, 1999. № 8.

196. Чошанов М.А. Стандарт математической подготовки студентов в колледжах США // Специалист. 1999. - № 4. - с. 30-32.

197. Шадриков В.Д. Психология деятельности и способности человека: Учебное пособие. Москва: Издательская корпорация «Логос», 1996. — 320 с.

198. Шапиро И.М. Использование задач с практическим содержанием в преподавании математики. Москва: Просвещение, 1990. — 96 с.

199. Шатова Н.В. Методика применения информационных технологий на разных уровнях общеобразовательной подготовки учащихся ( на базе кружковой работы по информатике): Автореферат дис. . канд. пед. наук. Москва, 1996.

200. Шафрин Ю.А. Информационные технологии: В 2-х частях. 41: Основы информатики и информационных технологий. Москва: Лаборатория Базовых Знаний. - 1999, 320 с.

201. Шевченко Г.И. Построение школьного курса информатики, ориентированного на технические приложения при дифференцированном обучении: Автореферат дис. . канд. пед. наук /Московский государственный открытый педагогический университет. Москва, 1997.

202. Шрайнер А.А. Повышение качества математического образования учащихся посредством формирования и развития их алгоритмической культуры: Автореферат дис. . канд. пед. наук. Новосибирск, 1997. -18 с.

203. Шустикова М.И. Моделирование в профессиональном обучении //Специалист, 1999. № 8.

204. Щепотин А.Ф. Современные педагогические технологии основа повышения качества подготовки специалистов // Специалист. — 1998. -№3. - С. 8-12.

205. Электронно-вычислительные машины. Под ред. А.Я. Соловьёва. В 8 книгах. Кн. 8. Решение прикладных задач. Москва: Высшая школа, 1987.

206. Эльконин Д.Б. Избранные психологические труды. Москва: Педагогика. - 1989. - 554 с.

207. Яковлев Н.М., Сохор А.М. Методика и техника урока в школе. Москва: Просвещение, 1985.

208. Янгиров И.Ф. Творческие задания // Специалист. — 1998. № 2. - С. 17-20.

209. Computers and mathematics. The Use of in Undergraduate Instruction. Number 9. The mathematical association of America: USA, 1988. - 128 page.