Формирование специальных компетенций будущих бакалавров профиля "Информатика" в процессе обучения математической информатике

Садулаева, Билянт Султановна

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 специальных компетенций будущих бакалавров профиля "Информатика" в процессе обучения математической информатике

Автореферат

Автор научной работы: Садулаева, Билянт Султановна
Ученая степень: кандидата педагогических наук
Место защиты: Челябинск
Год защиты: 2012
Специальность ВАК РФ: 13.00.02

Диссертация

Автореферат диссертации по теме "Формирование специальных компетенций будущих бакалавров профиля "Информатика" в процессе обучения математической информатике"

005017325

САДУЛАЕВА БИЛЯНТ СУЛТАНОВНА

ФОРМИРОВАНИЕ СПЕЦИАЛЬНЫХ КОМПЕТЕНЦИИ БУДУЩИХ БАКАЛАВРОВ ПРОФИЛЯ «ИНФОРМАТИКА» В ПРОЦЕССЕ ОБУЧЕНИЯ МАТЕМАТИЧЕСКОЙ ИНФОРМАТИКЕ

13.00.02 - теория и методика обучения и воспитания (информатика, уровень профессионального образования)

Автореферат диссертации на соискание ученой степени кандидата педагогических наук

1 0 '1""

Челябинск-2012

¿>

005017325

Работа выполнена на кафедре информатики и методики преподавай] информатики в федеральном государственном бюджетном образовательно учреждении высшего профессионального образования «Челябинск! государственный педагогический университет»

Научные руководители доктор педагогических наук, профессор

¡Матрос Дмитрий Шаевич| кандидат педагогических наук, доцент Леонова Елена Анатольевна

Официальные оппоненты Долинер Леонид Исаевич,

доктор педагогических наук, профессор, ГБОУ ДПО Свердловской области «Институт развития образования», заведующий кафедрой информационных технологий

Тулькибаева Надежда Николаевна,

доктор педагогических наук, профессор, ФГБОУ ВПО «Челябинский государственный педагогический университет», заведующий кафедрой педагогики

Ведущая организация ФГБОУ ВПО «Уральский

государственный педагогический университет»

Защита состоится 23 мая 2012 г. в 15.00 на заседании диссертационного с вета Д212.295.02 при ФГБОУ ВПО «Челябинский государственный педагогич ский университет» по адресу: 454080, г. Челябинск, пр. Ленина, д.69, ауд.116

С диссертацией можно ознакомиться в библиотеке ФГБОУ ВПО «Челябинск] государственный педагогический университет»

Автореферат разослан «23» апреля 2012 г.

Учёный секретарь

диссертационного совета

доктор педагогических наук, профессор

Елагина В.С.

Актуальность исследования. Действующие федеральные государственные образовательные стандарты высшего профессионального образования (ФГОС ВПО) определяют, что в основе образовательного процесса в высшем педагогическом учебном заведении лежит компетентностный подход к образованию, ориентирующий выпускников вуза на приобретение компетенций, необходимых и эффективных в дальнейшей трудовой деятельности.

Стратегия развития информационного общества в Российской Федерации, закон «О высшем и послевузовском профессиональном образовании», переход к двухуровневому образованию требуют высокого качества подготовки студентов - будущих бакалавров педагогического образования профиля «Информатика». Сегодня выпускник педагогического вуза, получающий образование по данному профилю, должен не только эффективно вести профессиональную деятельность педагога, но и свободно ориентироваться в мировом информационном пространстве, иметь необходимые знания и навыки поиска, обработки и хранения информации с использованием современных технологий, компьютерных систем и сетей, уметь создавать и поддерживать на высоком уровне информационно-образовательную среду учебного учреждения. Информатика и информационные технологии развиваются с поразительной скоростью. Существующие технологии устаревают практически сразу же после возникновения. Быстрые темпы развития информатики мотивируют педагога к изменению содержания и методов преподавания, смещению внимания с конкретных быстроустаревающих педагогических технологий к моделям обучения, основанным на приобретении общетеоретических фундаментальных знаний и способствующим развитию самообразования.

Мы разделяем мнение М.П. Лапчика, что с развитием предметной области информатики «продолжается процесс уточнения своего места и роли в базовом образовании общекибернетических и математических оснований информатики. Именно здесь находятся сегодня точки роста для будущего развития базового образования учащихся в области информатики.». Это должна учитывать методика преподавания информатики в педагогическом вузе.

Объективной причиной, требующей усиления фундаментальной подготовки в области информатики, является, как считает А.И. Сенокосов, естественный процесс широкого распространения в различных сферах практической деятельности информационных технологий, реализуемых на персональных компьютерах, что создает угрозу «выдавливания» общеобразовательных, фундаментальных основ знаний в области информатики. Здесь таится возможность подмены приоритета, и нужно понимать, что «чувство машины» приходит именно при изучении фундаментальных основ информатики».

Важнейший аспект целеполагания информатического образования школьников, согласно АЛ. Семенову, А.И. Сенокосову, МЛ. Лапчику, A.C. Лесневскому, Е.К. Хеннеру, также связан с проявлением фундаментальных истоков науки информатики и является актуальным в обучении будущих учителей информатики.

В условиях ФГОС ВПО особое значение приобретает формирование компетенций, и прежде всего, специальных компетенций, устанавливаемых вузом в

соответствии с профилем подготовки. Важным фактором в развитии специальных компетенций будущих бакалавров педагогического образования профиля «Информатика» является изучение фундаментальных основ информатики, в частности математической информатики. Это предполагает овладение студентами общетеоретическими основами информатики и приобретение ими определенного опыта применения полученных знаний в практической деятельности, а также готовности к постоянному повышению уровня своего образования.

Анализ исследований по проблеме обучения математической информатике в педвузе позволил заключить, что данной теме посвящены работы, связанные с обучением в вузе формальной семиотике языков программирования (В В Лаптев, Н.И. Рыжова, М.В. Швецкий), численным методам решения прикладных задач (МЛ. Лапчик, Е.К.Хеннер, М.И. Рагулина), математическим основам анализа алгоритмов (Д. Кнут, Р. Грэхем, Л.А. Щоломов, О. Паташник), формальным языкам (А.А.Фомина), математическим основаниям парадигм программирования (М.А. Иорданский, И.А. Кудрявцева, М.В. Швецкий), элементам дискретных методов в информатике (А.Г.Гейн, В.А. Горбатов, Д ТП. Матрос, Р. Хаггарти). Проблема изучения математической информатики

актуальна и в школьном курсе.

Вышеуказанные исследования демонстрируют разные подходы к определению и изучению основных вопросов, рассматриваемых математической информатикой. Тем не менее, в настоящее время недостаточно исследований посвящено проблеме обучения математической информатике, сориентированному на формирование специальных компетенций будущих бакалавров педагогического образования профиля «Информатика».

Практика обучения студентов начальных курсов показала, что проблемы, с которыми они сталкиваются в процессе обучения основам математической информатики, приходят из школы. Анализ результатов ЕГЭ по информатике демонстрирует затруднения школьников в применении языка и методов математической* информатики при выполнении экзаменационных заданий. Слабая базовая подготовка влечет за собой и недостаточно глубокое освоение студентами таких профильных дисциплин, как «Программирование», «Компьютерное моделирование», «Теория алгоритмов». В связи с этом возникает необходимость разработки и реализации методики обучения математической информатике, способствующей повышению эффективности процесса обучения будущих бакалавров профиля «Информатика» и положительному влиянию на формирование у них специальных компетенций. Отсутствие, однако, единой точки зрения на содержание математической информатики обусловливает ряд трудностей в разработке данной методики.

Таким образом, актуальность исследований в области обучения математической информатике и методике преподавания данной дисциплины становится очевидной.

Изложенное выше позволяет выделить следующие противоречия:

- на социально-педагогическом уровне - между потребностью в подготовке конкурентоспособных на современном рынке труда учителей информатики,

определяемой социальным заказом, и существующей практикой их обучения в вузе на основе неадаптированного к новым условиям содержания;

- на каучно-педагогичеекам уровне - между необходимостью реализовы-вать одновременно требования фундаментализации и практико-ориентированности в подготовке будущих бакалавров информатики и недостаточной разработанностью теоретических основ обучения математической информатике, обладающей высоким потенциалом в разрешении названного противоречия, благодаря сочетанию в ней фундаментальных понятий информатики с их направленностью на освоение дисциплин профильной подготовки;

- на научно-методическом уровне - между необходимостью целенаправленного формирования специальных компетенций будущих бакалавров информатики в процессе обучения математической информатике и недостаточной разработанностью содержания и методики обучения математической информатике, ориентированных на формирование компетенций студентов.

На основе выявленных противоречий сформулирована проблема, которая заключается в отборе содержания и разработке методики обучения математической информатике, обеспечивающих реализацию требований фундаментализа-ции и практико-ориентированности в подготовке будущих бакалавров информатики профиля «Информатика». Указанная проблема послужила основанием для выбора темы исследования: «Формирование специальных компетенций будущих бакалавров профиля «Информатика» в процессе обучения математической информатике».

Объект исследования - процесс обучения информатике будущих бакалавров педагогического образования профиля «Информатика».

Предмет исследования - формирование специальных компетенций будущих бакалавров профиля «Информатика» в процессе обучения математической информатике.

Цель исследования: теоретическое обоснование и разработка методической системы обучения математической информатике будущих бакалавров педагогического образования профиля «Информатика», направленной на формирование специальных компетенций.

Гипотеза исследования: уровень сформированности специальных компетенций будущих бакалавров педагогического образования профиля «Информатика» повысится в процессе обучения математической информатике, если на основе компетентностного и интегративно-модульного подходов разработать методическую систему обучения математической информатике, которая предполагает:

- отражение в требованиях к результатам обучения математической информатике направленности на формирование специальных компетенций средствами математического компонента содержания дисциплин профильной подготовки;

- разработку компетентностно-ориентированного содержания математической информатики на основе сформулированных требований к результатам обучения и конкретизированных и дополненных содержательных линий дисциплины;

- реализацию модулъно-рейтинговой системы обучения ь информационно-образовательной среде;

- мониторинг уровней развитости гностического, функционального и методологического компонентов результатов обучения математической информатике и специальных компетенций посредством дескрипторов, разработанных в соответствии с требованиями тарификатора ТАФО.

В соответствии с целью, предметом и гипотезой поставлены следующие задачи исследования:

1. Изучить состояние проблемы формирования специальных компетенций будущих бакалавров информатики и обосновать необходимость внесения изменений в содержание обучения математической информатике.

2. Определить структуру и содержание проектирования методической системы обучения математической информатике на основе компетентностного и интегративно-модулъного подходов.

3. Уточнить содержательные линии обучения математической информатике на основе комплексного анализа структуры дисциплин профильной подготовки и определить требования к результатам обучения математической информатике.

4. Выполнить проектирование компетентностно-ориентированного содержания обучения математической информатике в соответствии с требованиями и принципами отбора содержания, выделенными содержательными линиями и требованиями к результатам обучения; разработать комплекс компетентностно-ориентированных задач и контрольно-оценочных материалов, реализуемых в условиях модульно-рейтингового обучения с использованием мультимедиа-средств и построить курс «Элементы математической информатики» для будущих бакалавров профиля «Информатика».

5. Разработать дескрипторы уровней развитости гностического, функционального и методологического компонентов результатов обучения математической информатике и дескрипторы уровней развитости компонентов специальных компетенций будущих бакалавров информатики.

6. Экспериментально проверить эффективность применения методической системы обучения математической информатике.

Последовательное решение данных задач позволит спроектировать методическую систему обучения математической информатике в условиях компетентностного подхода.

Теоретико-методологическую основу исследования составили: концепция фундаментализации образования (С.И.Архангельский, Ю.К.Бабанский, Б.М.Кедров, В.В. Краевский, В.С.Леднев, ИЛ.Лернер, Ю.Г.Татур, В.В. Лаптев, Н.И. Рыжова, С.Д.Каракозов), концепция проектирования и конструирования содержания обучения (В.В. Краевский, B.C. Леднев, ИЛ. Лернер), теория содержания высшего профессионального педагогического образования в условиях компетентностного подхода (В.П. Беспалько, A.A. Вербицкий, Э.Ф.Зеер, И.А. Зимняя, В.А.Козырев, Ю.Г. Татур, А.П. Тряпицына, A.B. Хуторской), теория и методика обучения информатике (С.А. Бешенков, Т.А.Бороненко, А.А.Кузнецов, В.В.Лаптев, М.П.Лапчик, Е.А.Леонова,

М.И. Рагулина, Е.А. Ракитана, н.й. Рыжова, И.Г. Семаккн, Е.К.Хеннер, М.В. Швецкий), теория междисциплинарных связей в обучении (СЛ. Бабиной, Г. И. Батурина, В.А. Далингер, B.C. Елагина, A.B. Усова), теория использования информационно-коммуникационных технологий в обучении (Л.И. Долинер, Д.Ш. Матрос, В.Н. Нуждин, Н.И. Пак, Е.С. Полат, И.В. Роберт, В.Ф. Шолохович), теория модульного обучения (СЛ. Батышев, A.C. Галышева, П.А. Юцявичене), теория и методика педагогических исследований (Д.А. Новиков, Е.В. Сидоренко, Б.Е. Стариченко и др.).

Для решения поставленных задач был использован комплекс методов:

- теоретических: теоретико-методологический анализ позволил сформулировать исходные позиции исследования; анализ нормативных образовательных документов использовался для обоснования актуальности проблемы и определения правовых возможностей ее решения; анализ психолого-педагогической и учебно-методической литературы по проблеме исследования дал возможность выделить содержательные линии обучения математической информатике; анализ потребностей заказчика и деятельности преподавателей и студентов применялся при разработке модели результатов обучения; понятийно-терминологический анализ лег в основу описания понятийного поля проблемы; системный анализ послужил основанием целостного рассмотрения проблемы исследования; моделирование применялось для построения методической системы обучения математической информатике, разработки результатов обучения математической информатике, этапов проектирования компегентно-стно-ориентированного содержания обучения математической информатике;

- эмпирических-, изучение практического опыта на этапах констатирующего и формирующего экспериментов; систематизация и классификация фактологического материала; психолого-диагностические методы (для получения и исследования информации при тестировании, анкетировании, наблюдении и самооценке); педагогический эксперимент, методы на базе информационных технологий; статистические методы обработки результатов исследования и проверки выдвигаемой гипотезы.

Исследование проводилось в три этапа с 2006 по 2012 годы в ФГБОУ ВПО «Челябинский государственный педагогический университет» на факультете информатики, в профессионально-педагогическом институте, а также в филиале ФГБОУ ВПО «Челябинский государственный педагогический университет» (г. Сатка Челябинской области). В исследовании приняли участие 125 студентов и 32 преподавателя профильных и математических дисциплин.

На первом этапе (2006-2007 гг.) решались методологические и теоретические задачи. В этой связи изучались и анализировались психолого-педагогические и методические источники, содержание государственных образовательных стандартов, учебные планы и рабочие программы по методике преподавания информатики и математической информатики, результаты исследований в сопряженных областях, опыт работы преподавателей вузов по формированию профессиональных и специальных компетенций будущих бакалавров профиля «Информатика».

На втором этапе эксперимента (2008-2009 гг.), в соответствии с идеями компетентностного подхода, уточнялись и конкретизировались результаты обучения математической информатике будущих бакалавров профиля «Информатика»; выявлялись основные требования дисциплин профильной подготовки к содержанию, уровню знаний и умений в области математической информатики; обосновывалась и разрабатывалась модульная программа; и компетентно-стно-ориентированное содержание курса «Элементы математической информатики»; выявлялись специфика и условия рационального применения средств и методов информатики в процессе обучения бакалавров информатики профиля «Информатика». На данном этапе был проведен обучающий эксперимент по реализации разработанного содержания курса «Элементы математической информатики» в процессе обучения математической информатике студентов специальности «030100 - Информатика» и бакалавров педагогического образования профиля «Информатика» в соответствии с модульной программой.

На третьем, формирующем, этапе (2010-2011 гг.) педагогического исследования в процессе контролирующего эксперимента осуществлена проверка результативности методической системы обучения математической информатике будущих учителей информатики; разработаны дескрипторы уровня достижений гносеологического, функционального и методологического компонентов результатов обучения математической информатике. На этом этапе уточнялись теоретические и экспериментальные выводы, обобщались, систематизировались и описывались полученные результаты.

Научная новизна исследования.

1. На основе компетентностного и интегративно-модульного подходов разработана методическая система обучения математической информатике, которая характеризуется системностью, модульностью и включает четыре взаимосвязанных блока (целевой, содержательный, процессуально-технологический и оценочно-результативный), каждый из которых направлен на формирование специальных компетенций.

2. Выделены и обоснованы этапы проектирования компетентностно-ориентированного содержания обучения математической информатике:

- деструктуризация дисциплин профильной подготовки;

- выделение математических объектов, методов, моделей, составляющих фундаментальную основу дисциплин профильной подготовки, и выявление содержательных линий математической информатики;

- определение требований к результатам обучения;

- наполнение содержательных линий на основе требований отбора содержания образования;

- разработка дескрипторов уровней развитости гностического, функционального и методологического компонентов результатов обучения математической информатике и специальных компетенций.

3. Теоретически обоснована и сформирована матрица конкретизированных знаний, умений, способов практической деятельности по математической информатике, входящих в состав специальных компетенций будущих бакалавров информатики.

i еоретическая значимое!*. исследования заключается в дальнейшем развитии теории и методики обучения информатике будущих бакалавров профиля «Информатика» и выражена в следующем:

1. Определены и теоретически обоснованы роль и место обучения математической информатике как важного элемента фундаментальной подготовки будущих бакалавров информатики, способствующего формированию у них специальных компетенций.

2. Доказано, что устойчивыми единицами содержания курса по математической информатике должны быть конструктивные, дискретные компоненты оснований математики, математической логики, дискретной математики, алгебры, образующие содержательные линии обучения данной дисциплине, обеспечивающие фундаментализацию обучения информатике.

3. Разработаны дескрипторы уровней развитости компонентов результатов обучения математической информатике и компонентов специальных компетенций будущих бакалавров профиля «Информатика», отражающие ориентировочную основу деятельности по оценке сформированное™ названных компонентов.

Практическая значимость результатов исследования заключается в том, что сформулированные в нем выводы и рекомендации способствуют повышению качества результатов обучения информатике в вузе:

1. Внедрена и апробирована методическая система обучения математической информатике будущих бакалавров информатики в условиях компетент-ностного подхода, построено компетентностно-ориентированное содержание обучения математической информатике в рамках курса «Элементы математической информатики».

2. Разработаны требования к результатам обучения математической информатике будущих бакалавров информатики в условиях компетентностного подхода на основе выделенных содержательных линий обучения математической информатике и потребностей заказчика.

3. Разработаны компетентностио-ориентированное содержание математической информатики, задачи и тесты, которые позволяют реализовать в рейтинговой системе мониторинг результатов обучения, влияющих на формирование специальных компетенций у будущих бакалавров профиля «Информатика», а также обеспечить индивидуальную работу и самокоррекцию обучающихся.

4. Разработан электронный учебно-методический комплекс дисциплины «Элементы математической информатики», размещенный на учебном портале вуза. Комплекс содержит учебно-методические материалы и является эффективной средой формирования и развития фундаментальных знаний и умений, обеспечивая реализацию разработанной методической системы обучения математической информатике для студентов по направлению подготовки 050ICO «Педагогическое образование» профиль «Информатика» очной, заочной и дистанционной форм обучения.

На защиту выносятся положения:

1. Формирование специальных компетенций будущих бакалавров профиля «Информатика» успешно осуществляется в рамках разработанной мето-

дической системы обучения математической информатике как одной из фундаментальных дисциплин информатики.

2. Методическая система включает целевой блок, определяющий требования заказчиков к результатам обучения бакалавров информатики на основе достижений науки, техники, рынка труда и занятости и личных потребностей; содержательный блок, в котором представлено компетентностно-ориентированное содержание математической информатики и модульная программа; процессуально-технологический блок (формы, средства и методы обучения в условиях модульно-рейтинговой системы с использованием информационных технологий, способствующих дополнительному развитию специальных компетенций будущих бакалавров информатики); оценочно-резулътативный блок, в котором представлены дескрипторы уровня развитости гностического, функционального и методологического компонентов компетенций в соответствии с тарификатором ТАФО и компетентностно-ориентированные тесты, мониторинг развития результатов обучения в области математической информатики и развития специальных компетенций будущих бакалавров информатики.

3. Проектирование компетентностно-ориентированного содержания обучения математической информатике осуществляется в соответствии с этапами: 1) деструктуризация дисциплин профильной подготовки; 2) выделение математических объектов, методов, моделей, составляющих фундаментальную основу дисциплин профильной подготовки, и выявление содержательных линий математической информатики; 3) определение требований к результатам обучения; 4) наполнение содержательных линий на основе требований отбора содержания образования; 5) разработка дескрипторов уровней развитости гностического, функционального и методологического компонентов результатов обучения математической информатике и специальных компетенций. Проектирование содержания математической информатики в курсе «Элементы математической информатики» в соответствии с выделенными нами этапами обеспечивает положительную динамику уровня развитости специальных компетенций выпускника.

4. Требования к результатам обучения математической информатике структурированы в соответствии с выделенным математическим компонентом в содержании дисциплин профильной подготовки. Оценка достижений результатов обучения математической информатике производится по гностическому, функциональному и методологическому компонентам, причем эти компоненты соотносятся с компонентами специальных компетенций.

эксперимента; соблюдением основных требований к организации педагогического эксперимента, подтверждением гипотезы исследования результатами экспериментальной работы, практическим подтверждением основных положений исследования и статистической обработкой полученных в ходе эксперимента данных.

Апробация и внедрение результатов исследования осуществлялась в ходе экспериментальной работы автора на базе факультета информатики и профессионально-педагогического института Челябинского государственного педагогического университета, а также филиала ЧГПУ в г. Сатке.

Материалы диссертационного исследования докладывались и обсуждались на:

-международных конференциях «Информационные и коммуникационные технологии з образовании: ресурсы, опыт, тенденции развития» (Архангельск, 2011 г.); «Формирование компетенций учащихся и студентов в общем и профессиональном образовании» (заочная, Челябинск, Россия - Щецин Польша, 2012 г.).

-всероссийских и межрегиональных научных конференциях «Современные информационные технологии в науке, образовании и практике» (с Международным участием), посвященная 10-летаю Оренбургского государственного университета (Оренбург. 2005 г.); «Проблемы математического образования в педагогических вузах на современном этапе». (Челябинск. 2006 г.); «Методика вузовского преподавания» (Челябинск. 2006 г.); «Информатика и информационные технологии в образовании» (Челябинск, 2009 г.); «Информационные и коммуникационные технологии - основной фактор реализации системы менеджмента качества образовательного учреждения на основе стандарта КО» (Челябинск, 2010 г.); «Введение федеральных государственных образовательные стандартов высшего профессионального образования на основе информационных и коммуникационных технологий и системы менеджмента качества» (Челябинск, 2011 г.), «Информатизация образования: проблемы и перспективы» (Челябинск, 2012 г.).

Структура диссертации: работа состоит из введения, трех глав, заключения, библиографического списка, включающего 187 источников и 9 приложений. Диссертация содержит 25 рисунков и 19 таблиц.

ОСНОВНОЕ СОДЕРЖАНИЕ ДИССЕРТАЦИИ

Во введении обосновывается актуальность выбранной темы, определяются цель, объект, предмет исследования, формулируется гипотеза, ставятся задачи, указываются методологические, теоретические основы и методы исследования, определяется новизна работы, ее теоретическая и практическая значимость, излагаются сведения об апробации и внедрении результатов исследования в педагогическую практику, формулируются основные положения, выносимые на защиту.

В первой главе «Теоретические аспекты компетентностно-ориентированного обучения математической информатике будущих бакалавров

педагогического образования профиля «Информатика» придерживаясь этапов обучения конкретному учебному предмету, предложенных Т.А.Бороненко, на основе компетентностного и интегративно-модульного подходов разработано и теоретически обосновано проектирование взаимосвязанных блоков методической системы обучения математической информатике будущих бакалавров профиля «Информатика» - целевого, содержательного, процессуально-технологического и результативно-оценочного (рис.1). В основу предложенной структуры проектирования легла обобщенная модель методической системы обучения, предложенная Т.А. Бороненко и И.Б. Готской.

При проектировании целевого блока методической системы обучения математической информатике проводится анализ состояния исследуемой проблемы в теории обучения и образования, уточняется категориально-понятийный аппарат исследования, делается сравнительный анализ ФГОС ВПО «Педагогическое образование» и государственного образовательного стандарта высшего профессионального образования по направлению подготовки «Физико-математическое образование» (профиль «Информатика»). Исследование позволило использовать преимущества ФГОС ВПО в разработке компетентностно-ориентированного содержания, направленного на развитие универсальных, профессиональных и специальных компетенций (последние из которых формулирует вуз), сориентированного на социальный заказ и соответствующего профилю подготовки, о чем говорится в п.8.2, п.8.3 данного образовательного стандарта.

Ориентация всех компонентов учебного процесса на развитие компетенций характеризует компгтентнестный подход в образовании, способствующий формированию профессиональной компетентности выпускника и представляющий собой, согласно H.H. Тулькибаевой, интегральное качество личности специалиста, выражающееся в способности и готовности эффективно выполнять профессиональную деятельность.

При проектировании содержательного блока методической системы обучения математической информатике специальные компетенции как важнейшие составляющие профессиональной компетентности будущих бакалавров профиля «Информатика», определяемые уровнем изучения фундаментальных основ информатики, к которым относится математическая информатика. Для успешного формирования специальных компетенций будущих бакалавров требуется отбор содержания математической информатики и разработка соответствующей методики ее преподавания.

К области математической информатики, согласно М.П. Лапчику, мы относим фундаментальную естественнонаучную часть информатики, которую составляют лежащие в основаниях информатики математические объекты и понятия.

Анализ предметной области информатики и деструктуризация дисциплин профильной подготовки позволили выделить математическую составляющую информатики.

Достижения науки и техники ■

Рынок труда и занятости

Личные потребности :-:.:■. заказчика: : : ЗГ

Цель: Формирование специальных компетенций средствами математической информатики (знания, умения и способы практической деятельности в области математической информатики)

Проектирование содержательного блока

Предметная область информатики Деструктуризация дисциплин профильной подготовки

Выделение математических объектов, методов, моделей, составляющих фундаментальную основу дисциплин профильной подготовки

Область междисциплинарных знаний: математика, дискрет-; ная математика, математическая логика, алгебра, теория веро-ятаостей, геометрия

Выявление содержательных линий математической информатики

Наполнение содержательных линий на основе требований к отбору содержания образования

Компетенции: профессиональные, специальные Определение требований к результатам обучения

♦

Конструктруирование компетеитностно-ориентированного содержания Разработка модульной программы Разработка компетентностно-ориентированньгх задач

Проектирование процессуально-технологического блока

: Проектирование реализации компетентност-но-ориентировакного содержания

эх

Проектирование оценочно- \ результативного блока »

Разработка дескриггто-ров уровней развитости гностического, функционального и методологического компонентов результатов обучения математической информатике и специальных компетенций

Разработка конпетент-

ностно-ориентированных оценочных материалов

Планирование мониторинга развития результатов обучения математической информатике и специальных компетенции

Рис. 1. Структурная схема проектирования методической системы обучения математической информатике будущих бакалавров профиля «Информатика»

Ввиду интенсивного развития информатики и информационных технологий математическая информатика требует пристального внимания и уточнения. Выявлению фундаментальной составляющей в предметной области информатики посвящен ряд научно-исследовательских работ. При этом существуют разные теоретические подходы - подходы А.Г. Гейна, М.А. Иорданского, Д. Кнута, В.В. Лаптева и Н.И. Рыжовой, М.П. Лапчика, Д.Ш. Матроса, М.И.Рагулиной, А. Л.Семенова, A.B. Чечкина, Л.А. Шоломова, Е.В. Андреевой, Л.Л. Босовой и И.Н. Фалиной - к определению и содержанию математической информатики, называемой также математическими основами информатики, математическими основаниями информатики. В обучении математическим основаниям информатики, включаемым в отдельную учебную дисциплину «Теоретические основы информатики», В.В. Лаптев, Н.И. Рыжова, М.В. Швецкий чрезвычайно важным фактом считают систему формальных языков, с помощью которых производится формализация семейства языков, относящихся к конкретной предметной области. Ими выделены семь концептуальных содержательных линий математических оснований информатики.

С учетом исследований вышеназванных авторов и на основе выделенного математического компонента информатики, открытия новых связей и отношений между информатикой и различными конструктивными разделами математики, включения их в различные системы связей нами разработаны содержательные линии математической информатики, отражающие основные методические идеи построения содержания математической информатики на протяжении всего процесса обучения:

1) линия множеств: теория множеств - логические языки нулевого и первого порядка - отношения на множествах - реляционная алгебра — реляционные модели данных;

2) логическая линия: комбинаторная логика - лямбда-исчисление - отображение - комбинаторы;

3) линия алгебры: целочисленная функция - модулярная арифметика -отношение сравнимости - независимые остатки - полиномиальная алгебра;

4) линия геометрии: матрицы - векторы - аналитическая геометрия -линейные пространства - векторный анализ;

5) линия функций: отображения - функция - разложение функций в ряд - производящая функция - рекурсивная функция - рекуррентные соотношения - цепи Маркова;

6) линия сумм: последовательность - производящая функция - ряды -исчисление сумм (неопределенные и определенные);

7) дифференциальная линия: разностный оператор - интегрирующий оператор - дифференциальные уравнения;

8) комбинаторная линия: комбинаторика - подстановки - графы - деревья;

9) вероятностная линия: случайные события - случайные величины-дискретная вероятность - математическое описание случайных процессов -марковские случайные процессы - пуассоновский случайный процесс.

Перечисленные содержательные линии развиваются по иерархии и отражают значимость изучения элементов содержания математической информатики, они позволяют выявить ту часть фундаментальных основ информатики, которая не рассматривается в традиционных курсах дискретной математики, логики, алгебры, но представляет собой важный математический аппарат в освоении дисциплин профильной подготовки. В структурировании учебного материала B.C. Леднев и М.Н. Скаткин отмечают принципы двойного вхождения базисных компонентов содержания образования в систему, функциональной полноты содержания образования, дифференциации и интеграции компонентов содержания образования.

Методика обучения математической информатике бакалавров профиля «Информатика» требует определения ведущего цикла математических оснований информатики. В отличие от сторонников алгебраического, аналитического, логического, геометрического циклов (Н. Бурбаки, А.Д. Мышкис H.H. Непейвода, В.И. Игошин и др.) мы разделяем мнение Р. Грэхема, Д. Кнута, Д.Ш. Матроса, О. Паташника, Р. Хаггарти о том, что дискретная математика формирует особый алгоритмический стиль мышления программистов.

Разработка требований к результатам обучения математической информатике бакалавров профиля «Информатика» осуществлялась на основе анализа предметной области информатики, выделенных содержательных линий, требований заказчика и установления связей между специальными компетенциями и требованиями профильных дисциплин. Требования к результатам обучения определили цели, задачи и принципы отбора компетентностно-ориентированного содержания математической информатики.

Проектирование компетентностно-ориентированного содержания математической информатики будущих бакалавров профиля «Информатика» проводилось в модульной системе на основании выделенных содержательных линий и требований к результатам обучения математической информатике, а также анализа объектов и видов деятельности. В условиях нового содержания разработаны компетентностно-ориентированные задачи, условия и требования которых представляют собой модель некоторой ситуации, возникающей в профессиональной деятельности.

При проектировании процессуально-технологического блока методической системы выделяются методы, формы и средства реализации компетентно-стно-ориентированного содержания математической информатики; составляется и размещается на учебном портале вуза электронный учебно-методический комплекс дисциплины. Комплекс содержит учебно-методические материалы и является эффективным компонентом информационно-образовательной среды, в условиях которой происходит формирование и развитие фундаментальных знаний и умений, обеспечивается реализация разработанной методической системы обучения математической информатике студентов очной, заочной и дистанционной форм обучения.

В формировании специальных компетенций будущих бакалавров профиля «Информатика» актуально органичное соотношение фундаментальности и практико-ориентированности образования, поскольку компетентность предста-

ет как синтез когнитивного, предметно-практического и личностного опыта. Для оценки уровня достижения результатов обучения в соответствии с тарификатором (ТАФО), предложенным Ю.Т. Татуром и Ю.Г. Фокиным, при проектировании оценочно-результативного блока проводится разработка дескрипторов гностического, функционального и методологического уровней и тестов, позволяющих проводить в рейтинговой системе мониторинг результатов обучения и обеспечивать индивидуальную работу и самокоррекцию обучающихся.

Во второй главе «Теоретические и методические основы реализации содержания обучения математической информатике будущих бакалавров профиля «Информатика»» рассмотрены вопросы конструирования и практической реализации курса «Элементы математической информатики».

Выделение содержательных линий математической информатики и разработка требований к результатам обучения позволили сформулировать конкретизированные знания, умения, владения (КЗУВ) в данной области, направленные на формирование специальных компетенций бакалавров профиля «Информатика». Для этого были определены требования к результатам обучения в области математической информатики, установлена их связь с теми профессиональными и специальными компетенциями, которые непосредственно их используют по следующему шаблону: «Применять (понятия, методы математической информатики) для (конкретной специальной компетенции)». Например: «Применять аксиоматические методы математики для реализации аналитических и технологических решений в области программного обеспечения и компьютерной обработки информации», «Использовать методы решения рекуррентных соотношений в вычислении количества шагов быстрой сортировки». Подобная формулировка КЗУВов позволила в проектировании каждой конкретной учебной дисциплины актуализировать содержание данной дисциплины в той части, которая формирует конкретизированные знания, умения, владения (КЗУВ).

Конкретизация требований к результатам обучения обеспечивает контроль включения компетенций, разделов содержания образования, учебных задач, которые должны быть решены в процессе изучения каждого учебного модуля, и помощь в установлении последовательности изучения разделов дисциплины и составлении модульной программы курса.

Формирование содержания образования, как отмечают М.Н.Скаткин и В.В.Краевский, осуществляется на трех уровнях - общего теоретического представления, учебного предмета и учебного материала. Уровень общего теоретического представления отражается в концепциях образования и образовательных стандартах, что рассматривалось в главе 1 нашего исследования. Уровень учебного предмета включает в себя содержание типовых учебных программ, совокупность требований к уровню подготовки обучаемых. В рамках данного уровня были сформулированы требования к результатам обучения математической информатике. На уровне учебного материала, где содержание образования приобретает форму учебников и других учебных материалов, нами сконструировано содержание математической информатики в рамках курса «Элементы математической информатики».

При определении степени важности каждой темы математической информатики в подготовке будущих бакалавров профиля «Информатика» применен метод шкалирования, предложенный В.А.Сухомлиным. Данный метод позволил определите «вес» выделенного математического компонента в дисциплинах профильной подготовки.

Для моделирования содержания математической информатики использована трансформированная система взаимоувязанных матриц, предложенная В.П. Пустобаевым. В системе матриц описаны связи между профессионально-предметными и профессионально-педагогическими компетенциями и математическим компонентом, связи между дисциплинами профильной подготовки и содержательными линиями математической информатики. Трансформированная система взаимоувязанных матриц позволяет определить «вес» математических разделов в формировании специальных компетенций будущих бакалавров

профиля «Информатика».

Полученные «веса» элементов содержательных линий математической информатики способствовали частичному упорядочению их списка. При помощи программы топологической сортировки частично упорядоченного множества Д. Кнута и М.В. Швецкого определена структура и содержание курса «Элементы математической информатики», разработаны модульная программа и наполнение содержательных линий. Модульная программа описывает последовательность изучения модулей, т.е. структурирует содержание образования, а также определяет цель освоения каждого отдельного модуля, что позволяет спланировать достигаемый результат.

При отборе содержания математической информатики учитывались структура, содержание, ядро базовых знаний, рекомендованные для международной образовательной системы подготовки бакалавров ИТ (Computing Curricula 2001. Association for Computing Machinery and Computer Society of IEEE), технология профессиональной направленности изучения предспециаль-ных учебных дисциплин В .И. Земцовой. В решении отдельных задач информатики, например, проводится аналогия между суммами и интегралами, причем неопределенному интегралу соответствует неопределенная сумма, определенному интегралу - определенная сумма и т.д.: рекуррентность - сумма - интеграл, «гармонические» числа - натуральный логарифм, экспонента ех- 2* дискретная экспонента, производная функции - дифференциальный оператор.

При отборе и разработке компетентностно-ориентнрованного содержания обучения математической информатике будущих бакалавров профиля «Информатика» учитываются принципы его построения и реализации: целостности и междисциплинарности, модульности, соответствия требованиям потребителя, органичного соотношения фундаментального и практико-ориентированного содержания, учета единства содержательной и процессуальной сторон обучения, приоритета дискретного подхода в содержании, учета концептуальных содержательных линий, соответствия методов, форм и средств обучения специфике профессиональной деятельности бакалавров информатики, инструментально-технологического аспекта в обучении.

Формирование специальных компетенций будущих бакалавров профиля «Информатика» происходит в результате перевода теоретических знаний в конкретные практические умения, что требует создания комплекса компетентносг-но-ориентированных задач и индивидуальных заданий. Решение отдельных компетентностно-ориентированных задач позволяет студентам осознать необходимость применения междисциплинарных знаний в профессиональной деятельности и способствует формированию специальных компетенций, характеризуемых высоким уровнем обобщения, умения осуществлять математическую формализацию, являющуюся одним из этапов моделирования (табл. 1).

Таблица 1

Комплекс профессионально ориентированных задач_

Раздел информатики Профессионально ориентированные задачи Раздел математики

Компьютерная алгебра Проверить верно лн утверждение ¡_,/[T]j= jnpa х € R. Целочисленные функции

Программирование Даны три вещественных числа, являющихся длинами сторон треугольника. Определить, является ли треугольник прямоугольным. Геометрия

Программирование Найти сумму обратных величин первых и натуральных чисел. Теория чисел

Программирование Докажите, что на парах вида (k, F(n+ 1)), где к = 1, 2,..., F (п+ ! ) 1 алгоритм Евклида дольше всего работает' при k = F(n), и число шагов алгоритма ври этом равно п. Метод математической индукции

Теория алгоритмов Задача коммивояжёра побывать во всех городах (ровно по одному разу) и при этом потратить как можно меньше денег на проезд и вернуться обратно. Графы

Массивы Таблица TAB, содержащая га строк и п столбцов, переносится в одномерный массив M так, что вначале переносятся все элементы первого столбца, затем все элементы второго столбца и т.д. Укажите, по какой формуле можно вычислить порядковый номер к, соответствующий положению элемента TAB[ij] в массиве М: Матрицы

Одним из важнейших методов получения результатов, связанным со свойствами элементов конечных множеств, который можно считать алгоритмической процедурой доказательства, является метод математической индукции — общий метод доказательства корректности любого алгоритма. Преимущество данного метода, проявляется, например, при доказательстве корректности следующего рекуррентного алгоритма, определяющего максимальный элемент из набора: а/, ау, а2> а3, о„ натуральных чисел.

При изучении рекуррентных соотношений и вычислении конечных сумм, были рассмотрены следующие методы решения рекуррентных соотношений: метод математической индукции, репертуарный метод, метод суммирующего множителя, среднее число сравнений «быстрой сортировки», метод приведения

в вычислений сумм, метод замены сумм интегралами, метод вычисления сумм

по убывающим степеням.

Один из наиболее популярных методов внутренней сортировки данных в компьютере - «быстрая сортировка. Среднее число выполняемых «быстрой сортировкой» шагов сравнения, когда она применяется к н-элементам данных, расположенным в случайном порядке, удовлетворяет рекуррентному соотношению: Св = 0; С„ = п + 1 + — £ ск , п> 0.Данный пример позво-

п 6 «о

ляет оценить значимость изучения приведенных методов в обучении будущих бакалавров профиля «Информатика».

Для реализации курса «Элементы математической информатики» разработан электронный учебно-методический комплекс, включающий модульную программу, лекционный материал в формате web-страниц и презентаций, разработанные по каждой теме практические занятия, «баню» компетентностно-ориектированных задач для индивидуальной работы студентов, контрольные вопросы по каждому модулю, компетентностно-ориентированные контрольно-измерительные материалы, контрольные тесты для самопроверки.

В третьей главе «Проверка эффективности методической системы обучения математической информатике» раскрыты этапы педагогического эксперимента, сформулированы задачи каждого этапа, определены критерии объективной оценки достижения результатов обучения математической информатике будущими бакалаврами профиля «Информатика».

Педагогический эксперимент проводился в три этапа (констатирующий, поисковый, формирующий) и осуществлялся с 2006 по 2011 гг. на базе факультета информатики и профессионально-педагогического института Челябинского государственного педагогического университета, в филиале ЧГПУ в г. Сатке со студентами по направлению подготовки 050200.62 физико-математическое образование, бакалавр (профиль «Информатика»); 050100 Педагогическое образование, квалификация «бакалавр», профиль «Информатика». В эксперименте приняли участие более 125 студентов, 32 преподавателя профильных и математических дисциплин. В ходе эксперимента были использованы следующие методы эмпирического исследовать: анкетирование, опрос, тестирование, наблюдение, анализ результатов обучения профильным дисциплинам, анализ письменных творческих работ, анализ собственного опыта педагогической деятельности, а также методы математической обработки результатов эксперимента.

Для оценю! эффективности разработанной методической системы обучения математической информатике будущих бакалавров профиля «Информатика» в условиях компетентностного подхода использованы следующие критерии оценивания: критерий достижения уровня развитости компонентов компетенции и результатов обучения; критерий полноты сформированности специальной компетенции «способен использовать математический аппарат, методологию программирования и современные компьютерные технологии для решения практических задач получения, хранения, обработки и передачи информации».

Констатирующий этап эксперимента показал актуальность проблемы формирования компетентностно-ориентированного содержания математической информатики в подготовке бакалавров профиля «Информатика». Выявлено преобладание низкого уровня сформированное™ знаний и умений у будущих бакалавров профиля «Информатика» в области математической информатики и их применения в решении задач.

В исследовании потребности и целесообразности изменения содержания обучения математической информатике и применения систем компьютерной математики в учебном процессе приняли участие 27 преподавателей профильных и математических дисциплин и 119 студентов профиля «Информатика». Анкетирование студентов выявило некоторые причины возникновения трудностей при освоении дисциплин профильной подготовки. Эти причины были учтены при отборе компетентностно-ориснтированного содержания математической информатики.

Поисковый эта!: позволил сформулировать гипотезу исследования, определить организационно-методические условия реализации эксперимента, уточнить научный аппарат, обосновать выбор методов, технологий и организационных форм, обеспечивающих эффективность функционирования методической системы обучения математической информатике.

Для реализации методики обучения математической информатике будущих бакалавров профиля «Информатика» разработана модульная программа и содержание курса «Элементы математической информатики», сформулированы комптентностно-ориентированные задачи, дескрипторы уровней развитости компонентов результатов обучения и специальных компетенций и контрольно-измерительные материалы.

В качестве критерия достижения результата обучения математической информатике использовались разработанные дескрипторы уровней сформиро-ванности структурных компонентов результата обучения в соответствии с тарификатором ТАФО, разработанным Ю.Г. Татуром и Ю.Г. Фокиным.

Подтверждение гипотезы исследования осуществлялось на третьем формирующем этапе педагогического эксперимента. Проверка гипотезы исследования проводилась в следующей последовательности: анализ влияния разработанной методической системы обучения математической информатике в уело-виях компетентностного подхода на уровень достижения результатов обучения математической информатике будущих бакалавров профиля «Информатика», а также воздействия этих результатов на качество сформированное!« у будущих бакалавров специальных компетенций (на примере специальной компетенции «способен использовать математический аппарат, методологию программирования и современные компьютерные технологии для решения практических задач получения, хранения, обработки и передачи информации»).

Для проведения эксперимента сформированы 2 группы студентов экспериментальная (ЭГ) и контрольная группа (КГ). На констатирующем этапе педагогического эксперимента студентам контрольной и экспериментальной групп был предложен комплексный тест, состоящий из 48 теоретических вопросов и практических заданий по математической информатике. В качестве нулевой Но

была принята гипотеза об отсутствии значимого различия в теоретических знаниях и умениях в области математической информатики у студентов контрольной и экспериментальной групп, альтернативная гипотеза Н] состояла в следующем: существует достоверное различие полноты теоретических знаний и умений в области математической информатики. Для сопоставления результатов тестирования КГ и ЭК применялся статистический метод Пирсона - Вычисленное экспериментальное значение /Дкоп™ 3,18 меньше критического значения х%==7,8, соответствующего уровню значимости р <0,05. что позволяет принять гипотезу Н о об отсутствии достоверного различия в уровне начальных знаний и умений в области математической информатики в контрольной и экспериментальной группах на констатирующем этапе.

В ходе эксперимента контрольная группа обучалась по традиционной методике, а экспериментальная группа обучалась по разработанной методической системе в условиях информационно-образовательной среды,. По окончании экспериментального курса «Элементы математической информатики» в контрольной и экспериментальной группах было проведено тестирование. Целью проверки стали уровни развитости компонентов результатов обучения математической информатике, в соответствии с разработанными дескрипторами. Контрольно-измерительные материалы состоят из трех частей в соответствии с гностическим, функциональным и методологическим компонентами компетенции и результатов обучения. Согласно Ю.Г. Татуру и другим исследователям, порог усвоения знаний, умений принимается за 0,7 (70 %).

Контроль уровней развитости гностического, функционального и методологического компонентов результатов обучения математической информатике проводился по соответствующим тестам, в результате чего получены показатели, приведенные в таблице 2.

Достоверность эмпирических показателей была проверена по статистическому методу Пирсона - полученные эмпирические значения х2 для гностического, функциональною и методологического компонентов: 10,55, х2 Фуящ = 8,94, х2 метод.= 14,53 больше критического значения для трех степеней свободы х2кр= 7,82, что позволило отклонить нулевую гипотезу, и принять альтернативную — существует достоверное различие полноты теоретических знаний, умений и способов практической деятельности в области математической информатики у студентов контрольной и экспериментальной групп.

Таблица 2

Показатели результатов тестирования по математической информатике

Гностический Функциональный Методологический

КГ (в %) ЭГ (в %) КГ (в %) ЭГ( в %) КГ(в%) ЭГ( в %)

Менее 70 % 3,0 2,0 6,0 1,0 12,0 7,0

70-79% 47,0 17,0 45,0 12,0 57,0 26,0

80-89% 38,0 45,0 41,0 49,0 27,0 38,0

90-100% 12,0 36,0 8,0 38,0 4,0 29,0

Х^гаост = 10.55 У? фшкц. = 8,94 метод. 14,53

На основании проведенного эксперимента можно сделать вывод о том, что с вероятностью 95 % результаты контрольного тестирования уровня развитости гностического, функционального и методологического компонентов результатов обучения математической информатике обусловлены различием в методиках обучения, что свидетельствует об эффективности применения разработанной методической системы обучения математической информатике будущих бакалавров профиля «Информатика» в условиях информационно-образовательной среды.

Выявление наличия приращений в уровнях развития гностического, функционального и методологического компонентов специальных компетенций осуществлялось по результатам освоения профильной дисциплины «Языки и методы программирования» на примере одной специальной компетенции «способен использовать математический аппарат, методологию программирования и современные компьютерные технологии для решения практических задач получения, хранения обработки и передачи информации» в тех же группах: контрольной (КГ) и экспериментальной (ЭГ).

В соответствии с тарификатором ТАФО были разработаны дескрипторы уровней развитости гностического, функционального и методологического компонентов специальной компетенции, которые приведены в таблице 3.

Таблица 3

Дескрипторы уровней сформированности структурных компонентов

специальной компетенций

А. Уровни развитости гностического компонента компетенции (дифференциация требования «должен знать»)

копия. - Знает основные языки и методы программирования

2-ой уровень, аналитические знания - Знает и понимает основные методы программирования, знает методы доказательства корректности программы; способен, указать на общность и различие - изученных методов, способов, приемов, алгоритмов

3-ий уровень, системные знания - Знает математический язык, умеет описать задачи программирования, поставленные в терминах других предметных областей, использовать преимущества этой переформулировки для их решения

В. Уровни развитости функционального компонента компетенции (дифференциация требования «должен уметь»)

1-ый уровень, репродуктивные умения - Умеет решать задачи программирования, построить модель задачи с помощью преподавателя

2-ой уровень, продуктивные умения - Умеет самостоятельно решать задачи программирования, по определенному методу на каком-нибудь языке программирования

3-ий уровень, исследовательские умения - Умеет самостоятельно решать задачи профильных дисциплин, не аналогичные ранее известным, выбрать метод и язык решения профильной задачи

С. Уровни ра (ДИ( звитости методологического компонента компетенции )ференщшшя требования «должен владеть»)

1-ый уровень, базовый - Владеет формальным языком и методами решения типовых задач профильных дисциплины

2-ой уровень, основной - владеет методологией разработки формализованных моделей; методами представления данных; доказательства корректности решения задачи; навыками грамотного использования научного языка

3-ий уровень, исследовательский - владеет методологией исследования в области информатики, основными способами обработки фактов, методов, алгоритмов

На основе тестовых заданий по дисциплине «Языки и методы программирования» экспериментально проверены уровни развитости гностического и функционального компонентов вышеназванной специальной компетенции. В целях проверки методологической компоненты разработана тематика творческих работ и проектов. В таблице 4 приведены результаты комплексного тестирования, которое включало по 25 заданий на проверку каждого компонента компетенции.

Таблица 4

Результаты комплексного тестирования по дисциплине _«Языки и методы программирования»_

Компонент специальной компетенции

Гностический Фундаментальный Методологический

КГ эг КГ эг кг Г^ эг

выборочные средние 19,34 22,3 18,5 23,5 12,2 17,9

Дисперсия 6,17 4,41 6.85 4,1 9,2 7,8

¿-критерий Стьюдента ^эксп.гност. 5,11 ^эксп. функц. 8,49 ^эксп. мет. 7,75

Показатели уровней развитости гностического, функционального и методологического компонентов специальной компетенции в экспериментальной и контрольной группах демонстрируют, что специальная компетенция получила существенное дополнительное развитие в группе, обучавшейся по экспериментальной методике. Дня проверки гипотезы о существенности различий сформированное™ специальных компетенций в экспериментальной и контрольной группах использовался ¿-критерий Стьюдента (объемы выборок пял= 32; пк = 33 больше 30).

Для выбранного уровня значимости а-0,01 критическое значение = 2,66. Полученные экспериментальным путем значения /Эксп.гаост. = 5,11; 4ксп. функц.~ 8,49; ¿„¡сп. »«-г = 7,75 больше критического /,р. = 2,66, следовательно, с достоверностью, равной 99 % ^критерий Стьюдента подтвердил эффективность предложенной нами методической системы обучения математической информатике будущих бакалавров профиля «Информатика» и ее влияние на формирование специальных компетенций.

В заключении излагаются основные результаты и приводятся общие выводы исследования.

Основные результаты и выводы исследования

1. На основе проведенного анализа процесса обучения математической информатике и с учетом методологических положений компетентностного подхода к образованию выявлена и теоретически обоснована проблема формирования специальных компетенций у будущих бакалавров профиля «Информатика».

будущих бакалавров требованиям, предъявляемым к уровню развития специальных компетенций будущих бакалавров профиля «Информатика».

3. На формирование специальных компетенций будущих бакалавров профиля «Информатика» положительное влияние оказывает разработанная на основе компетентностного и интегратнвно-модульного подходов методическая система обучения математической информатике, реализующая модульно-рейтинговую систему обучения в информационно-образовательной среде, осуществляющая мониторинг уровней развитости гностического, функционального и методологического компонентов результатов обучения и специальных компетенций посредством сформулированных дескрипторов.

4. Содержательные линии компетентносгно-ориентированного обучения математической информатике являются организующими идеями образовательной области или устойчивыми единицами содержания и образуют каркас проектируемого курса «Элементы математической информатики». При наполнении содержательных линий математической информатики необходимо уплывать «вес» математических компонентов дисциплин профильной подготовки.

5. Проектирование и отбор компетентностно-ориентированного содержания математической информатики осуществляется на основе следующих принципов: целостности и междисциплинарности, модульности, соответствия требованиям потребителя, органичного соотношения фундаментального и практико-ориентированного содержания, учета единства содержательной и процессуальной сторон обучения, приоритета дискретного подхода в содержании, учета концептуальных содержательных линий, соответствия методов, форм и средств обучения специфике профессиональной деятельности бакалавров информатики, инструментально-технологического аспекта в обучении

6. Проведенный педагогический эксперимент позволил сделать вывод, что разработанная методическая система обучения математической информатике способствует успешному формированию специальных компетенций будущих бакалавров профиля «Информатика» и является эффективной в процессе обучения студентов математической информатике, что подтверждает гипотезу исследования.

Возможные направления дальнейшего исследования обозначенной проблемы могут быть связаны с: уточнением и дополнением компонентов методической системы обучения математической информатике; разработкой и реализацией новых методов и организационных форм учебной деятельности в условиях информационно-образовательной среды педагогических вузов; развитием компонентов деятельностной модели профильной подготовки педагогов.

Основные результаты диссертационного исследования отражены в следующих публикациях:

Публикации в рецензируемых журналах

1. Садулаева, Б.С. Об изменениях в содержании курса математики для студентов специальности «030100.00-информатика» [Текст] / Б.С. Садулаева // Вестн. Челяб. гос. пед. ун-та. - 2007. - № 3. - С. 65-75.

2. Садулаева Б.С. О методической системе обучения предпрофильным дисциплинам бакалавров профиля «Информатика» [Текст] / Б.С. Садулаева // Вестн. Челяб. гос. пед. ун-та.- 2012. -№ 2. - С. 130-137.

Научные статьи и материалы конференций

3. Садулаева, Б.С. Актуализация интеграции математических и информатиче-ских дисциплин при профессиональной подготовке студентов-информатиков [Текст] / Б.С. Садулаева // Экологическая и экономическая безопасность: проблемы и пути решения : тез. докл. ХП Междунар. науч.-пракг. конф., пос. Шепси, 20-24 сентября 2007 г.-пос. Шепси, 2007.-С. 257-260.

4. Садулаева, Б.С. Дискретная математика как ядро интеграции информати-ческих и математических дисциплин [Текст] / Б.С. Садулаева // Информатика и информационные технологии в образовании: материалы городской науч.-пракг. конф., Челябинск, 31 марта- 1 апреля 2009 г. -Челябинск, 2009. -С.165-171.

5. Садулаева, Б.С. Информационный прорыв - добро или зло? [Текст] / Б.С. Садулаева // Проблемы нравственно-эстетического воспитания молодежи: современное состояние и перспективы : сб. материалов Всероссийского Конгресса, Орел, 6-7 апреля 2005 г. - Орел, 2005. - С. 211-214.

6. Садулаева, Б.С. Использование межпредметных связей курса математики и информатике на факультете информатики [Текст] / Б.С. Садулаева // Математика. Компьютер. Образование : сб. науч. тр.: Т. 1 / под ред. Г.Ю. Ризниченко. - М.; Ижевск : НИЦ «Регулярная и хаотическая динамика», 2008. -С.61-70.

7. Садулаева, Б.С. О математической подготовке бакалавров физико-математического образования, профиль «Информатика» [Текст] / Б.С. Садулаева // Математика. Компьютер. Образование : тез. докл. XVI Междунар. конф., г. Пущи-ио, 19-24 января 2010 г. - Пущине, 2010. - С. 243.

8. Садулаева, Б.С. О методике преподавания курса математики студентам специальности 030100.00 - Информатика [Текст] / Б.С. Садулаева // Математика Компьютер. Образование : тез. докл. к XIV Междунар. конф., г. Пущине, 2007 г. -Пущино, 2007. - С. 308.

9. Садулаева Б.С. О методических проблемах построения электронного курса высшей математики [Текст] / Б.С. Садулаева // Современные информационные технологии в науке, образовании и практике : материалы IV Всероссийской науч.-практ. конф., посвящ. 10-летию Оренбург, гос. ун-та Оренбург, 2005. - С. 303-307.

10. Садулаева Б.С. О некоторых методических проблемах применения информационных и телекоммуникационных технологий в вузовском преподавании [Текст] / Б.С. Садулаева // Методика вузовского преподавания : материалы VII Межвуз. науч.-практ. конф., Челябинск, 28 февраля - 01 марта2006 г. - Челябинск, 2006. -C.138-14I.

11. Садулаева Б.С. О некоторых проблемах курса математики для студентов специальности 030100.00 - Информатика [Текст] / Б.С. Садулаева // Проблемы математического образования в педагогических вузах на современном этапе : тез. докл. XI науч.-практ. конф. вузов Уральской зоны, Челябинск, 4-6 апреля 2006 г. -Челябинск, 2006. - С.33-35.

12. Садулаева Б.С. О необходимости некоторых изменений в содержании и методике преподавания математики на факультете информатики [Текст] / Б.С. Садулаева // Математика Компьютер. Образование : сб. науч. тр.: Т. 1 / под ред. Г.Ю. Ризниченко. - М.; Ижевск : НИЦ «Регулярная и хаотическая динамика», 2007. -С.65-70.

13. Садулаева, Б.С. О роли межпредметных связей курса информатики и математики в высших учебных заведениях [Текст] / Б.С. Садулаева // Математика Компьютер. Образование : тез. докл. XV Междунар. конф., г. Дубна, 23-28 января 2008 г. - Дубна, 2008. - С. 396.

14. Садулаева, Б.С. О роли содержания математического образования в формировании профессиональных компетенций бакалавра профиля «информатика» [Текст] / Е.А. Леонова, Б.С. Садулаева // Вестник Омскою гос. пед. ун-та : эл. науч. журнал. Омск, 16 февраля 2010 г. - Вып. 1. - Омск, 2010. - С. 126-132.

15. Садулаева, Б.С. Об изменениях в содержании курса математики для сту-дентов-информатиков [Текст] / Б.С. Садулаева // Математический вестник университетов и педвузов Волго-Вятского региона : период, межвуз. сб. науч.-метод. работ. Вып. 9. - Киров, 2007. -C.148-I57.

16. Садулаева, Б.С. Об интеграции математических и информатических дисциплин при профессиональной подготовке студентов-анформатиков [Текст] / Б.С. Садулаева// Материалы VIII междунар. науч.-практ. конф., Челябинск, 30-31 октября 2007 г. - Челябинск, 2007. - С. 174-178.

17. Садулаева, Б.С. Об электронном курсе высшей математики для дистанционного обучения [Текст] / Б.С. Садулаева // Материалы III Междунар. науч. конф. Ч. 1. Талды-Курган, 2005 г. - Талды-Курган, 2005. - С.198-202.

18. Садулаева, Б.С. Особенности преподавания математики и использования пакета Mathematica 5.0 на факультете информатики [Текст] / Б.С. Садулаева // Математика Образование. Культура: сб. тр. Ш Междунар. научн. конф. Ч. 4. Тольятти, 1721 апреля 2007 г, -Тольятти, 2007.-С.161-164.

19. Садулаева, Б.С. Проектирование компететносгно-ориенгированного содержания обучешга бакалавров информатики на основе интеграционных связей информатики и математики [Текст] / Б.С. Садулаева // Формирование компетенций учащихся и студентов в общем и профессиональном образовании: сб. статей. V Междунар. заочной научно-прахг. конф. -Челябинск-Щецин,Poland. 2012. -С.41-47.

20. Садулаева, Б.С. Роль нравственно-эстетического воспитания молодежи на современном этапе развития информационного общества [Текст] / Б.С. Садулаева // Материалы Ш Междунар. науч. конф. Ч. 1. - Талды-Курган, 2005. - С. 202-206.

21. Садулаева, Б.С. Самообразование бакалавров физико-математического направления профиля «Информатика в условиях интегративного обучения» [Текст] / Б.С. Садулаева // Актуальные проблемы математики и методики ее преподавания: сб. науч. тр.-Челябинск, 2010.-С.156-159.

22. Садулаева, Б.С. Формирование профессиональных и специальных компетенций у бакалавров профиля «Информатика» на основе интеграционных связей информатики и математики [Текст] / Б.С. Садулаева // Информационные и коммуникационные технологии в образовании: ресурсы, опыт, тенденции развития : материалы Междунар. кауч.-практ. конф. - Архангельск, 2011. — С. 204-207.

23. Садулаева, Б.С. Развитие компонентов содержания предпрофильного математического образования в обучении бакалавров профиля «Информатика» в условиях компетентностного обучения» [Текст] / Б.С. Садулаева // Информатизация образования: проблемы и перспективы: сб. науч. ст. - Челябинск, 2012. — С. 106112.

Подписано в печать 23.04.2012 г.

Формат 60x84 1/16 Бумага офсетная. Печать на RISO. Тираж 100 экз. Заказ № 357.

Огп. в тип. «Искра-Профи» 454080, г. Челябинск, ул. Сони Кривой, 42. Тел.: 230-57-70

Содержание диссертации автор научной статьи: кандидата педагогических наук, Садулаева, Билянт Султановна, 2012 год

Введение

ГЛАВА 1. Теоретические аспекты компетентностно-ориентированного обучения математической информатике будущих бакалавров профиля «Информатика».

1.1 Актуальность формирования содержания математической информатики в обучении будущих бакалавров профиля «Информатика» в условиях компетентностного подхода.

1.2 Разработка компетентностно-ориентированного содержания обучения математической информатике.

1.3 Проектирование методической системы обучения математической информатике будущих бакалавров информатики.

ВЫВОДЫ ПО ГЛАВЕ 1.

ГЛАВА 2. Реализация содержания математических основ информатики в процессе обучения будущих бакалавров профиля «Информатика»

2.1 Разработка требований к результатам обучения по курсу «Элементы математической информатики».

2.2 Разработка модульной программы курса «Элементы математической информатики» в условиях компетентностного подхода.

2.3 Реализация содержания математической информатики в рамках методической системы обучения будущих бакалавров информатики.

2.4 Формы, средства и методы обучения в рамках реализации курса «Элементы математической информатики».

ГЛАВА 3. Проверка эффективности методической системы обучения математической информатике.

3.1 Организация и основные этапы педагогического эксперимента!

3.2 Разработка критериев оценки достижения результатов обучения математической информатике будущих бакалавров информатики.

3.3 Исследование динамики результатов обучения математической информатике и их влияния на формирование специальных компетенций будущих бакалавров информатики.

ВЫВОДЫ ПО ГЛАВЕ 3.

Введение диссертации по педагогике, на тему "Формирование специальных компетенций будущих бакалавров профиля "Информатика" в процессе обучения математической информатике"

Мы разделяем мнение М.П. Лапчика, что с развитием предметной области информатики «продолжается процесс уточнения своего места и роли в базовом образовании общекибернетических и математических оснований информатики. Именно здесь находятся сегодня точки роста для будущего развития базового образования учащихся в области информатики». Это должна учитывать методика преподавания информатики в педагогическом вузе.

Важнейший аспект целеполагания информатического образования школьников, согласно A.JI. Семенову, А.И. Сенокосову, М.П. Лапчику, A.C. Лесневскому, Е.К. Хеннеру, также связан с проявлением фундаментальных истоков науки информатики и является актуальным в обучении будущих учителей информатики.

В условиях ФГОС ВПО особое значение приобретает формирование компетенций, и прежде всего, специальных компетенций, устанавливаемых вузом в соответствии с профилем подготовки. Важным фактором в развитии специальных компетенций будущих бакалавров педагогического образования профиля «Информатика» является изучение фундаментальных основ информатики, в частности математической информатики. Это предполагает овладение студентами общетеоретическими основами информатики и приобретение ими определенного опыта применения полученных знаний в практической деятельности, а также готовности к постоянному повышению уровня своего образования.

Анализ исследований по проблеме обучения математической информатике в педвузе позволил заключить, что данной теме посвящены работы, связанные с обучением в вузе формальной семиотике языков программирования (В.В. Лаптев, Н.И. Рыжова, М.В. Швецкий), численным методам решения прикладных задач (М.П. Лапчик, Е.К. Хеннер, М.И. Рагулина), математическим основам анализа алгоритмов (Д. Кнут, Р. Грэхем, JI.A. Шоломов, О. Паташник), формальным языкам (A.A. Фомина), математическим основаниям парадигм программирования (М.А. Иорданский, И.А. Кудрявцева, М.В. Швецкий), элементам дискретных методов в информатике (А.Г. Гейн, В.А. Горбатов, Д.Ш. Матрос, Р. Хаггарти). Проблема изучения математической информатики актуальна и в школьном курсе.

Практика обучения студентов начальных курсов показала, что проблемы, с которыми они сталкиваются в процессе обучения основам математической информатики, приходят из школы. Анализ результатов ЕГЭ по информатике демонстрирует затруднения школьников в применении языка и методов математической информатики при выполнении экзаменационных заданий. Слабая базовая подготовка влечет за собой и недостаточно глубокое освоение студентами таких профильных дисциплин, как «Программирование», «Компьютерное моделирование», «Теория алгоритмов». В связи с этим возникает необходимость разработки и реализации методики обучения математической информатике, способствующей повышению эффективности процесса обучения будущих бакалавров профиля «Информатика» и положительному влиянию на формирование у них специальных компетенций. Отсутствие, однако, единой точки зрения на содержание математической информатики обусловливает ряд трудностей в разработке данной методики.

Изложенное выше позволяет выделить следующие противоречия:

- на социально-педагогическом уровне - между потребностью в подготовке конкурентоспособных на современном рынке труда учителей информатики, определяемой социальным заказом, и существующей практикой их обучения в вузе на основе неадаптированного к новым условиям содержания;

- на научно-педагогическом уровне - между необходимостью реализо-вывать одновременно требования фундаментализации и практико-ориентированности в подготовке будущих бакалавров информатики и недостаточной разработанностью теоретических основ обучения математической информатике, обладающей высоким потенциалом в разрешении названного противоречия, благодаря сочетанию в ней фундаментальных понятий информатики с их направленностью на освоение дисциплин профильной подготовки;

На основе выявленных противоречий сформулирована проблема, которая заключается в отборе содержания и разработке методики обучения математической информатике, обеспечивающих реализацию требований фундаментализации и практико-ориентированности в подготовке будущих бакалавров информатики профиля «Информатика». Указанная проблема послужила основанием для выбора темы исследования: «Формирование специальных компетенций будущих бакалавров профиля «Информатика» в процессе обучения математической информатике».

- реализацию модульно-рейтинговой системы обучения в информационно-образовательной среде;

В соответствии с целью, предметом и гипотезой поставлены следующие задачи исследования:

2. Определить структуру и содержание проектирования методической системы обучения математической информатике на основе компетентност-ного и интегративно-модульного подходов.

4. Выполнить проектирование компетентностно-ориентированного содержания обучения математической информатике в соответствии с требованиями и принципами отбора содержания, выделенными содержательными линиями и требованиями к результатам обучения; разработать комплекс компетентностно-ориентированных задач и контрольно-оценочных материалов, реализуемых в условиях модульно-рейтингового обучения с использованием информационно-коммуникационных технологий и построить курс «Элементы математической информатики» для будущих бакалавров профиля «Информатика».

Теоретико-методологическую основу исследования составили: концепция фундаментализации образования (С.И. Архангельский,

Ю.К. Бабанский, Б.М. Кедров, В.В. Краевский, B.C. Леднев, И.Я. Лернер, Ю.Г. Татур, В.В. Лаптев, Н.И. Рыжова, С.Д.Каракозов), концепция проектирования и конструирования содержания обучения (В.В. Краевский, B.C. Леднев, И.Я. Лернер), теория содержания высшего профессионального педагогического образования в условиях компетентностного подхода (В.П. Беспалько, A.A. Вербицкий, Э.Ф. Зеер, И.А. Зимняя, В.А. Козырев, Ю.Г. Татур, А.П. Тряпицына, A.B. Хуторской), теория и методика обучения информатике (С.А. Бешенков, Т.А. Бороненко, A.A. Кузнецов, В.В. Лаптев, М.П. Лапчик, Е.А. Леонова, М.И. Рагулина, Е.А. Ракитина, Н.И. Рыжова, И.Г. Семакин, Е.К. Хеннер, М.В. Швецкий), теория междисциплинарных связей в обучении (С.Н. Бабиной, Г. И. Батурина, В.А. Далингер, B.C. Елагина, A.B. Усова), теория использования информационно-коммуникационных технологий в обучении (Л.И. Долинер, Д.Ш. Матрос, В.Н. Нуждин, Н.И. Пак, Е.С. Полат, И.В. Роберт, В.Ф. Шолохович), теория модульного обучения (С.Я. Батышев, A.C. Галышева, П.А. Юцявичене), теория и методика педагогических исследований (Д.А. Новиков, Е.В. Сидоренко, Б.Е. Стариченко и

ДР-)

Для решения поставленных задач был использован комплекс методов: - теоретических', теоретико-методологический анализ позволил сформулировать исходные позиции исследования; анализ нормативных образовательных документов использовался для обоснования актуальности проблемы и определения правовых возможностей ее решения; анализ психолого-педагогической и учебно-методической литературы по проблеме исследования дал возможность выделить содержательные линии обучения математической информатике; анализ потребностей заказчика и деятельности преподавателей и студентов применялся при разработке модели результатов обучения; понятийно-терминологический анализ лег в основу описания понятийного поля проблемы; системный анализ послужил основанием целостного рассмотрения проблемы исследования; моделирование применялось для построения методической системы обучения математической информатике, разработки результатов обучения математической информатике, этапов проектирования компетентностно-ориентированного содержания обучения математической информатике;

- эмпирических: изучение практического опыта на этапах констатирующего и формирующего экспериментов; систематизация и классификация фактологического материала; психолого-диагностические методы (для получения и исследования информации при тестировании, анкетировании, наблюдении и самооценке); педагогический эксперимент; методы на базе информационных технологий; статистические методы обработки результатов исследования и проверки выдвигаемой гипотезы.

На втором этапе эксперимента (2008-2009 гг.), в соответствии с идеями компетентностного подхода, уточнялись и конкретизировались результаты обучения математической информатике будущих бакалавров профиля «Информатика»; выявлялись основные требования дисциплин профильной подготовки к содержанию, уровню знаний и умений в области математической информатики; обосновывалась и разрабатывалась модульная программа; и компетентностно-ориентированное содержание курса «Элементы математической информатики»; выявлялись специфика и условия рационального применения средств и методов информатики в процессе обучения бакалавров информатики профиля «Информатика». На данном этапе был проведен обучающий эксперимент по реализации разработанного содержания курса «Элементы математической информатики» в процессе обучения математической информатике студентов специальности «030100 - Информатика» и бакалавров педагогического образования профиля «Информатика» в соответствии с модульной программой.

Научная новизна исследования.

- деструктуризация дисциплин профильной подготовки;

- определение требований к результатам обучения;

- наполнение содержательных линий на основе требований отбора содержания образования;

Теоретическая значимость исследования заключается в дальнейшем развитии теории и методики обучения информатике будущих бакалавров профиля «Информатика» и выражена в следующем:

1. Внедрена и апробирована методическая система обучения математической информатике будущих бакалавров информатики в условиях компе-тентностного подхода, построено компетентностно-ориентированное содержание обучения математической информатике в рамках курса «Элементы математической информатики».

2. Разработаны требования к результатам обучения математической информатике будущих бакалавров информатики в условиях компетентност-ного подхода на основе выделенных содержательных линий обучения математической информатике и потребностей заказчика.

3. Разработаны компетентностно-ориентированное содержание математической информатики, задачи и тесты, которые позволяют реализовать в рейтинговой системе мониторинг результатов обучения, влияющих на формирование специальных компетенций у будущих бакалавров профиля «Информатика», а также обеспечить индивидуальную работу и самокоррекцию обучающихся.

4. Разработан электронный учебно-методический комплекс дисциплины «Элементы математической информатики», размещенный на учебном портале вуза. Комплекс содержит учебно-методические материалы и является эффективной средой формирования и развития фундаментальных знаний и умений, обеспечивая реализацию разработанной методической системы обучения математической информатике для студентов по направлению подготовки 050100 «Педагогическое образование» профиль «Информатика» очной, заочной и дистанционной форм обучения.

На защиту выносятся положения:

1. Формирование специальных компетенций будущих бакалавров профиля «Информатика» успешно осуществляется в рамках разработанной методической системы обучения математической информатике как одной из фундаментальных дисциплин информатики.

2. Методическая система включает целевой блок, определяющий требования заказчиков к результатам обучения бакалавров информатики на основе достижений науки, техники, рынка труда и занятости и личных потребностей; содержательный блок, в котором представлено компетентностно-ориентированное содержание математической информатики и модульная программа; процессуально-технологический блок (формы, средства и методы обучения в условиях модульно-рейтинговой системы с использованием информационных технологий, способствующих дополнительному развитию специальных компетенций будущих бакалавров информатики); оценочно-результативный блок, в котором представлены дескрипторы уровня развитости гностического, функционального и методологического компонентов компетенций в соответствии с тарификатором ТАФО и компетентностно-ориентированные тесты, мониторинг развития результатов обучения в области математической информатики и развития специальных компетенций будущих бакалавров информатики.

5. Эффективность методической системы экспериментального обучения курсу «Элементы математической информатики» будущих бакалавров профиля «Информатика» была подтверждена результатами педагогического эксперимента. Проектирование содержания математической информатики в курсе «Элементы математической информатики» в соответствии с выделенными нами этапами обеспечивает положительную динамику уровня развитости специальных компетенций выпускника.

Обоснованность и достоверность результатов исследования обеспечены использованием взаимодополняющих методов педагогического исследования, адекватных поставленным задачам; длительностью эксперимента, его повторяемостью; применением статистических методов обработки результатов эксперимента; соблюдением основных требований к организации педагогического эксперимента, подтверждением гипотезы исследования результатами экспериментальной работы, практическим подтверждением основных положений исследования и статистической обработкой полученных в ходе эксперимента данных.

Материалы диссертационного исследования докладывались и обсуждались на:

-международных конференциях «Информационные и коммуникационные технологии в образовании: ресурсы, опыт, тенденции развития» (Архангельск, 2011 г.); «Формирование компетенций учащихся и студентов в общем и профессиональном образовании» (заочная, Челябинск, Россия -Щецин, Польша, 2012 г.).

- всероссийских и межрегиональных научных конференциях «Современные информационные технологии в науке, образовании и практике» (с Международным участием), посвященная 10-летию Оренбургского государственного университета (Оренбург. 2005 г.); «Проблемы математического образования в педагогических вузах на современном этапе». (Челябинск. 2006 г.); «Методика вузовского преподавания» (Челябинск. 2006 г.); «Информатика и информационные технологии в образовании» (Челябинск, 2009 г.); «Информационные и коммуникационные технологии - основной фактор реализации системы менеджмента качества образовательного учреждения на основе стандарта ISO» (Челябинск, 2010 г.); «Введение федеральных государственных образовательные стандартов высшего профессионального образования на основе информационных и коммуникационных технологий и системы менеджмента качества» (Челябинск, 2011 г.), «Информатизация образования: проблемы и перспективы» (Челябинск, 2012 г.).

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

ВЫВОДЫ ПО ГЛАВЕ 3

Реализация констатирующего, поискового и формирующего этапов педагогического эксперимента задачи, методы, использованные на каждом этапе, способы проверки эффективности методов исследования и результаты, полученные в процессе эксперимента, способствовали достоверной формулировке проблемы и гипотезы данного исследования.

Разработанные критерии оценки результатов обучения математической информатике и специальной компетенции будущих бакалавров профиля «Информатика» позволили объективно оценить уровень развитости компонентов специальной компетенции у участников эксперимента.

С достоверностью 95% доказано, что специальная компетенция будущих бакалавров информатики СК-2 «способен использовать математический аппарат, методологию программирования и современные компьютерные технологии для решения практических задач получения, хранения, обработки и передачи информации» получила дополнительное развитие на основе внедрения методической системы обучения математической информатике и компетентностно-ориентированного содержания курса «Элементы математической информатики».

Статистическая обработка данных эксперимента подтвердила гипотезу о положительном влиянии предложенной методической системы обучения математическим основам информатики на мотивацию учения будущих бакалавров информатики. Проведенный педагогический эксперимент позволил сделать вывод, что разработанная методическая система обучения математической информатике способствует успешному формированию специальных компетенций будущих бакалавров профиля «Информатика» и является эффективной в процессе обучения студентов математической информатике, а также подтвердить гипотезу исследования.

ЗАКЛЮЧЕНИЕ

1. На основе проведенного анализа процесса обучения математической информатике и с учетом методологических положений компетентност-ного подхода к образованию выявлена и теоретически обоснована проблема формирования специальных компетенций у будущих бакалавров профиля «Информатика».

2. В результате выполненного анализа государственных образовательных стандартов ГОС ВПО (2005 г.) и ФГОС ВПО установлено недостаточное соответствие содержания и методики обучения математической информатике будущих бакалавров требованиям, предъявляемым к уровню развития специальных компетенций будущих бакалавров профиля «Информатика».

3. Доказано, что формирование специальных компетенций будущих бакалавров профиля «Информатика» положительное влияние оказывает разработанная на основе компетентностного и интегративно-модульного подходов методическая система обучения математической информатике, реализующая модульно-рейтинговую систему обучения в информационно-образовательной среде, осуществляющая мониторинг уровней развитости гностического, функционального и методологического компонентов результатов обучения и специальных компетенций посредством сформулированных дескрипторов.

4. Теоретически и экспериментально подтверждено, что содержательные линии компетентностно-ориентированного обучения математической информатике являются организующими идеями образовательной области или устойчивыми единицами содержания и образуют каркас проектируемого курса «Элементы математической информатики». При наполнении содержательных линий математической информатики необходимо учитывать «вес» математических компонентов дисциплин профильной подготовки.

5. Проектирование и отбор компетентностно-ориентированного содержания математической информатики осуществлялись на основе и с учетом следующих принципов: целостности и междисциплинарности, модульности, соответствия требованиям потребителя, органичного соотношения фундаментального и практико-ориентированного содержания, учета единства содержательной и процессуальной сторон обучения, приоритета дискретного подхода в содержании образования, учета концептуальных содержательных линий, соответствия методов, форм и средств обучения специфике профессиональной деятельности бакалавров информатики, а также в соответствии с инструментально-технологическим аспектом в обучении.

Возможные направления дальнейшего исследования обозначенной проблемы могут быть связаны с уточнением и дополнением компонентов методической системы обучения математической информатике; разработкой и реализацией новых методов и организационных форм учебной деятельности в условиях информационно-образовательной среды педагогических вузов; развитием компонентов деятельностной модели профильной подготовки педагогов.

Список литературы диссертации автор научной работы: кандидата педагогических наук, Садулаева, Билянт Султановна, Челябинск

1. Абрамова И.В. Проектирование компетентностно-ориентированного содержания образования модульных дисциплин для предпрофильной подготовки выпускников вузов Текст. / И.В. Абрамова, JI.C. Лисицына, A.C. Пирская. 4 с.

2. Андерсон Д.А. Дискретная математика и комбинаторика Текст. / Д.А. Андерсон. М.; СПб.; Киев, 2004. - 959 с.

3. Андреев В.И. Педагогика: учебный курс для творческого саморазвития Текст. / В.И. Андреев. Казань: Центр инновационных технологий, 2004. - 608 с.

4. Андреева Е.В. Математические основы информатики. Элективный курс Текст.: учеб. пособие / Е.В. Андреева, Л.Л. Босова, И.Н. Фалина. М.: БИНОМ, 2005.-330 с.

5. Архангельский С.И. Лекции по теории обучения в высшей школе Текст. / С.И. Архангельский. М.: Высшая школа, 1974. - 384 с.

6. Беспалов П.В. Компьютерная компетентность в контексте личностно-ориентированного обучения Текст. / П.В. Беспалов // Педагогика. 2003. - № 4. -С. 41-45.

7. Беспалько В.П. Педагогика и прогрессивные технологии обучения Текст. / В.П. Беспалько. М.: Изд-во Института проф. образования Министерства образования России, 1995. - 336 с.

8. Большой энциклопедический словарь Текст. 2-е изд., перераб. и до-полн. - М.: БСЭ; СПб: Нориж, 1997. - 1456 с.

9. Бороненко Т.А. Теоретическая модлель системы методической подготовки учителя информатики Текст.: дис. . д-ра.пед. наук / Т.А. Бороненко. -СПб., 1997.-270 с.

10. Бороненко Т.А. Методика обучения информатике. Теоретические основы Текст.: уч. пособ. для студентов / Т.А. Бороненко. СПб., 1997.

11. Брой М. Информатика. Основополагающее введение Текст.: 4.1 / М. Брой. М.: Диалог МИФИ, 1996. - 299 с.

12. Ванорин A.B. Методическая система стохастической подготовки учителя математики на основе новых информационных технологий Текст.: автореф. дис. канд. пед. наук / A.B. Ванорин. Красноярск, 2003.

13. Васяк JI.B. Формирование профессиональной компетентности будущих инженеров в условиях интеграции математики и спецдисциплин средствами профессионально ориентированных задач Текст.: дис. . канд. пед. наук / J1.B. Васяк. -Омск, 2007. 205 с.

14. Гейн А.Г. Математические основы информатики. Лекции 1-4 Текст.: уч.-метод. пособие / А.Г. Гейн. М.: Педаг. ун-т; Первое сентября, 2008. - 106 с.

15. Гейнц JI.B. Особенности предпрофильного и профильного образования в контексте формирования компетенций учащихся Текст. / Л.В. Гейнц // Успехи современного естествознания. 2008. - № 8. - С. 78-80.

16. Глухова Е.А. Межпредметные связи как средство самообразования студентов в вузе Текст.: дис. . канд. пед. наук / Е.А. Глухова. Челябинск, 2010. - 223 с.

17. Говоркова Л.И. Профессионально-ориентированный подход в процессе обучения физике как средство активизации учебно-познавательной деятельности будущих учителей биологии Текст.: дис. . канд. пед. наук / Л.И. Говоркова. -Екатеринбург, 2008.

18. Горбатов В.А. Фундаментальные основы дискретной математики. Информационная математика Текст. / В.А. Горбатов. М.: Наука; Физматлит, 2000. - 540 с.

19. ГОС ВПО: приказ № 720 Министерства образования Российской Федерации от 31.01.2005.

20. Готская И.Б. Маркетинговое проектирование методической системы обучения информатике студентов педвузов Текст.: монография / И.Б. Готская. -СПб., 1999.

21. Григорьева И.Н. Проектирование содержания и технологии реализации совокупности спецкурсов «Деловая педагогика» Текст.: дис. . канд. пед. наук / И.Н. Григорьева. Тольятти, 2000. - 237 с.

22. Грин Д. Математические методы анализа алгоритмов Текст. / Д. Грин, Д. Кнут. М.: Мир, 1987. - 120 с.

23. Гудман В.Е. Руководство к решению задач по теории вероятностей и математической статистике Электронный ресурс. / В.Е. Гудман. Режим доступа: http://reslib.com/bookyTeoriyaveroyatnostejselementamiinformatiki.

24. Даммер М.Д. Методические основы построения опережающего . эмпирических знаний по физикет Текст.: автореф. дис. . канд. пед. наук / М.Д. Даммер. СПб., 1999.

25. Данильчук Е.В. Методическая система формирования информационной культуры будущего педагога Текст.: автореф. дис. . канд. пед. наук / Е.В. Данильчук.-М., 2003.

26. Дейт К.Дж. Введение в системы баз данных = Introduction to Database Systems Текст. / К.Дж. Дейт. 8-е изд. - М.: Вильяме, 2006. - С. 1328.

27. Долинер Л.И. Адаптивные методические системы в подготовке студентов вуза в условиях информатизации образования Текст.: дис. . д-ра пед. наук / Л.И. Долинер. Екатеринбург, 2004. - 408 с.

28. Долинер Л.И. Информационные и телекоммуникационные технологии в обучении: психолого-педагогические и методические аспекты Текст.: монография / Л.И. Долинер. Екатеринбург, 2003. - 344 с.

29. Долинер JI.И. Компьютерные тесты успеваемости как средство оптимизации учебного процесса Текст.: Ч. 1 / Л.И. Долинер // Вестник Моск. ун-та. -Сер. 20, Педагогическое образование. 2004. - № 1. - 38 с.

30. Долинер Л.И. Компьютерные тесты успеваемости как средство оптимизации учебного процесса Текст.: Ч. 2 // Вестник Моск. ун-та. Сер. 20, Педагогическое образование. - 2004. - № 2. - 32 с.

31. Долинер Л.И. MS Windows: пособие для самостоятельных Текст.: учеб. пособие / Л.И. Долинер, М.С. Грохульский. Екатеринбург: УралЭкоЦентр, 2003.-200 с.

32. Жалдак М.И. Теория вероятностей с элементами информатики Текст. / М.И. Жалдак, А.Н. Квитко. Киев: Выща школа, 1989.

33. Жмакин А.П. Архитектура ЭВМ Текст.: уч. пособие / А.П. Жмакин. -СПб., 2006.-315 с.

34. Жучков В.М. Теоретические основы концепции предметной области «Технология» для педагогических вузов Текст.: монография / В.М. Жучков. -СПб., 200.

35. Загвязинский В.И. Теория обучения: современная интерпретация Текст.: учебн. пособие для студ. высш. пед. учеб. заведений / В.И. Загвязинский. -М.: Изд. центр «Академия», 2001. 192 с.

36. Российская Федерация. Законы. О высшем и послевузовском профессиональном образовании Текст. М., 1996. - 28 с.

37. Зеер Ю.Ф. Саморегулируемое учение как психолого-дидактическая технология формирования компетенции у обучаемых Текст. / Э.Ф. Зеер // Психологическая наука и образование. 2004. - № 3. - С. 5-11.

38. Земцова В.И. Теория и практика развития профессиональной направленности личности студентов технических специальностей Текст. / В.И. Земцов, A.B. Швалеева // Вестник ОГУ, №10, октябрь. 2006. - Ч. 1. - С. 77.

39. Земцова В.И. Управление учебно-профессиональной деятельностью студентов на основе функционально-деятельностного подходов Текст.: монография / В.И. Земцова. М.: Компания Спутник, 2008. - 208 с.

40. Измайлова A.A. Организация внеаудиторной самостоятельной работы студентов Текст.: метод, пособие / A.A. Измайлова. М.: Издательско-торговая корпорация «Дашков и К°», 2008. - 64 с.

41. Иорданский М.А. О преподавании математических основ информатики в педвузе Электронный ресурс. / М.А. Иорданский. Режим доступа: http://pravmisl.ru/index.php?option=comcontent&task=view&id=646.

42. Кириллов А.Г. Формирование профессиональных компетенций будущего учителя информатики в процессе обучения программированию Текст.: дис. . канд. пед. наук / А.Г. Кириллов. Шадринск, 2005. - 162 с.

43. Кларин М.В. Педагогические технологии в учебном процессе Текст. / М.В. Кларина. М.: Знание, 1989. - 80 с.

44. Кнут Д. Конкретная математика. Основание информатики Текст. / Д. Кнут, Р. Грэхем, Д. Кнут, О. Паташник; пер. с англ. М.: Мир, 1998. - 703 с.

45. Кнут Д. Искусство программирования Текст. / Д. Кнут. 3-е изд. - М.; СПб.; Киев, 2001.-С. 11.

46. Козырев В.А. Компетентностный подход в педагогическом образовании Текст.: коллективная монография / В.А. Козырев, Н.Ф. Радионовой, А.П. Тряпицы-ной; под ред. В.А. Козырева [и др.]. СПб.: Изд-во РГПУ, 2005. -169с.

47. Колин К.К. Фундаментальные основы информатики: социальная информатика Текст.: учеб. пособие для вузов / К.К. Колин. М.: Академический проект, 2000. - 350 с.

48. Котенко В.В. Информационно-компьютерная компетентность как компонент профессиональной подготовки будущего учителя информатики Текст. /

49. B.В. Котенко, C.JI. Сурменко // Математика и информатика: наука и образование: межвузовский сб. науч. трудов. Вып. 3. - Омск: Изд-во ОмГПУ, 2003.1. C. 186-189.

50. Краевский В.В. Проблемы научного обоснования обучения: Методологический анализ Текст. /В.В. Краевский // Науч.-исслед. ин-т общей педагогики АПН СССР. М.: Педагогика, 1977. - 264 с.

51. Кудашкина JI.B. Переход на предпрофильную подготовку и профильное обучение в условиях образовательного учреждения художественно-эстетического направления Текст.: метод, рекомендации / JI.B. Кудашкина, О.Г. Литяйкина. -Саранск, 2005. 74 с.

52. Кук Д. Компьютерная математика Текст. / Д. Кук, Г. Бейз. М.: Наука, 1990.-384 с.

53. Лаптев В.В. Методическая теория обучения информатике. Аспекты фундаментальной подготовки Текст. /В.В. Лаптев, Н.И. Рыжова, И.В. Швецкий. -СПб.: Изд-во С.-Петерб. ун-та, 2003. 352 с.

54. Лаптев В.В. Методическая система фундаментальной подготовки в области информатики: теория и практика многоуровневого образования Текст. / В.В. Лаптев, М.В. Швецкий. СПб.: Изд-во СПбГУ, 2001. - 508с.

55. Лапчик, М.П. Методика преподавания информатики / М.П. Лапчик, И.Г. Семакин, Е.К. Хеннер. М.: Академия, 2001. - 624 с.

56. Лебедева М.Б. Что такое ИКТ-компетентность студентов педагогического университета и как ее формировать Текст. / М.Б. Лебедева, О.Н. Шилова // Информатика и образование. 2004. - № 3. - С. 95-100.

57. Леонова Е.А. Электронная модель содержания образования как инструмент реализации требований стандарта Текст. / Е.А. Леонова.// Народн. образ Вып.2. -М.: 2011. С. 174-182.

58. Матрос Д.Ш. Информатизация среднего образования Текст. / Д.Ш. Матрос // Информационные технологии в образовании: Конгресс конференций. -2005.

59. Матрос Д.Ш. Элементы абстрактной и компьютерной алгебры Текст. / Д.Ш. Матрос, Г.Б. Поднебесова. М.: Academia, 2004. - 238 с.

60. Матрос Д.Ш. Теория алгоритмов Текст. / Д.Ш. Матрос, Г.Б. Поднебесова. М. Бином. Челябинск, 2008. - С. 10.

61. Мациевский C.B. Информатика Текст.: учеб. пособ. / С.А. Мациев-ский, С.А. Ишанов, C.B. Клевцур. Изд-во КГУ, 2003. - 140 с.

62. Непейвода H.H. Какая математика нужна информатикам Электронный ресурс. / H.H. Непейвода, А.П. Бельтюкова, А.Д. Яшина, A.B. Букушева, В.И. Игошин. Режим доступа: http.7/www.miфclit.ru/books/2008/100/.

63. Новиков Д.А. Статистические методы в педагогических исследованиях (типовые случаи) Текст. / Д.А. Новиков. М.: МЗ-Пресс, 2004. - 67 с.

64. Острейковский В.А. Теория систем Текст.: учебн. для вузов по спец. «Автон. сист. обр. информ. и упр.» / В.А. Острейковский. М.: Высш. шк., 1997.

65. Панкратьев Е.В. Компьютерная алгебра. Факторизация многочленов Текст.: учеб. пособ. для вузов / Е.В. Панкратьев. М.: Изд-во МГУ, 1988. - С. 30.

66. Перязев H.A. Электронный ресурс. / H.A. Перязев // Философия математики: актуальные проблемы: матер, науч. конференции, МГУ, 15-16 июня 2007. Режим доступа: http://philos.msu.ru/ fac/dep/scient/confdpt/2007.

67. Пидкасистый П.И. Искусство преподавания. Первая книга учителя Текст. / П.И. Пидкасистый, M.JI. Портнов. М.: Педагогическое общество России, 1999.-212 с.

68. Пионова P.C. Педагогика высшей школы Текст.: учеб. пособие / P.C. Пионова. -Мн.: Университетское, 2002. 256 с.

69. Пискунов А.И. Теория и практика педагогического эксперимента Текст. / А.И. Пискунова, Г.В. Воробьева. М.: Педагогика, 1979. - 208 с.

70. Политика в области образования и новые информационные технологии: нац. доклад РФ на II Международном конгр. ЮНЕСКО «Образование и информатика» Текст. Москва, 1-5 июля 1996 г. // ИНФО. - 1996. - № 6.

71. Пономарёв В.Ф. Дискретная математика для информатиков-экономистов Текст.: учеб. пособ. / В.Ф. Пономарёв. Калининград: КГТУ, 2002. -254 с.

72. Попков В.А. Дидактика высшей школы Текст.: учеб. пособие для студ. высш. пед. учеб. заведений / В.А. Попков, A.B. Коржуев. М.: Изд. центр «Академия», 2001. - 136 с.

73. Пояснительная записка к комплексам ФГОС ВПО и учебным планам по направлению «Педагогическое образование»: приказ № 788 Министерства образования Российской Федерации от 22.12.2009 г.

74. О программе модернизации педагогического образования Текст.: приказ № 1313 Министерства образования Российской Федерации от 01.04.2003.

75. О Концепции модернизации российского образования на период до 2010 года: приказ № 393 Министерства образования Российской Федерации от 11.02.2002.

76. Примерная основная образовательная программа по специальности «Информатика», утвержденная в Мое. гос. пед. ун-те, 2010. М.: МГПУ, 2010.

77. Примерная Программа дисциплины «Математика» Специальности 030100 Информатика. - 2000.

78. Примерный учебный план по направлению 540100 Физико-математическое образование, профиль «Информатика», утвержденный в Челяб. гос. пед. ун-те, 2009. - Челябинск: ЧГПУ, 2009.

79. Примерный учебный план МПГУ по направлению 050100 Педагогическое образование, профиль «Информатика», утвержденный в Мое. гос. пед. унте, 2010. - М.: МГПУ, 2010.

80. Примерный учебный план специальность 030100 Информатика, утвержденный в Мое. гос. пед. ун-те, 2005. - М.: МГПУ, 2005.

81. Пустобаев В.П. Теория и технология использования средств формализации для информационного моделирования учебного материала Текст.: дис. . д-ра пед. наук / В.П. Пустобаев. М., 2000. - 260 с.

82. Пышкало A.M. Методическая система обучения геометрии в начальных классах Текст.: авторский доклад на соиск. уч. степ, д-ра пед. наук / A.M. Пышкало. -М., 1975.

83. Рагулина М.А. Компьютерные технологии в математической деятельности педагога физико-математического направления Текст.: дис. . д-ра пед. наук / М.А. Рагулина. Омск, 2008. - 366 с.

84. Ракитина Е.А. Теоретические основы построения концепции непрерывного курса информатики Текст. / Е.А. Ракитина. М.: Информатика и образование, 2002. - 88 с.

85. Ракитина Е.А. Построение методической системы обучения информатике на деятельностной основе Текст.: дис. . д-ра пед. наук / Е.А. Ракитина. -М., 2002. 485 с.

86. Роберт И.В. Современные информационные технологии в образовании: дидактические проблемы; перспективы использования Текст. / И.В. Роберт. М.: «Школа-Пресс», 1994. - С. 21-25.

87. Роберт И.В. Теоретические основы создания и использования средств информатизации образования Текст.: дис. . д-ра пед. наук / И.В. Роберт. М., 1994.-339 с.

88. Рыжова Н.И. Развитие методической системы фундаментальной подготовки будущих учителей информатики в предметной области Текст.: автореф. дис. . д-ра пед. наук / Н.И. Рыжова. СПб.: РГПУ, 2000. - 43 с.

89. Садулаева Б.С. Информационный прорыв добро или зло? Текст. / Б.С. Садулаева // Проблемы нравственно-эстетического воспитания молодежи: современное состояние и перспективы: сб. материалов Всероссийского Конгресса, Орел, 6-7 апреля 2005 г. - Орел, 2005.

90. Садулаева Б.С. Курс высшей математики для дистанционного обучения Текст. / Б.С. Садулаева // Математика. Компьютер. Образование: тезисы доклада к XIII Междунар. конф., г. Дубна, 23-28 января 2006 г. Дубна, 2006.

91. Садулаева Б.С. О методике преподавания курса математики студентам специальности 030100.00 Информатика Текст. / Б.С. Садулаева // Математика. Компьютер. Образование: тезисы доклада к XIV Междунар. конф., г. Пущино, 2007 г. - Пущино, 2007.

92. Садулаева Б.С. О методической системе обучения предпрофильным дисциплинам бакалавров профиля «Информатика» Текст. / Б.С. Садулаева // Вестник Челяб. гос. пед. ун-та. 2012. - № 2. - 306 с.

93. Садулаева Б.С. О роли межпредметных связей курса информатики и математики в высших учебных заведениях Текст. / Б.С. Садулаева // Математика. Компьютер. Образование: тезисы докл. XV Межд. конф,, г. Дубна, 2328 января 2008 г. Дубна, 2008.

94. Садулаева Б.С. Об изменениях в содержании курса математики для студентов специальности 030100.00 Информатика Текст. / Б.С. Садулаева // Вестник Челябинского государственного педагогического университета. - 2007. -№ 3. - С. 65-75.

95. Садулаева Б.С. Об изменениях в содержании курса математики для студентов-информатиков Текст. / Б.С. Садулаева // Математический вестник университетов и педвузов Волго-Вятского региона: период, межвуз. сб. научно-метод. работ. Выпуск 9. Киров, 2007.

96. Садулаева Б.С. Об электронном курсе высшей математики для дистанционного обучения Текст. / Б.С. Садулаева // Материалы III Международной науч. конф. Ч. 1. Талды-Курган, 2005 г. Талды-Курган, 2005.

97. Садулаева Б.С. Роль нравственно-эстетического воспитания молодежи на современном этапе развития информационного общества Текст. / Б.С. Садулаева // Материалы III Междунар. науч. конф. Ч. 1. Талды-Курган, 2005.

98. Самарский A.A. Математическое моделирование. Идеи. Методы. Примеры Текст. / A.A. Самарский, А.П. Михайлов. 2-е изд., испр. - М.: Физматлит, 2001.

99. Селевко Г.К. Педагогические технологии на основе дидактического и методического усовершенствования УВП Текст. / Г.К. Селевко. М.: НИИ школьных технологий, 2005. - 288 с.

100. Сидоренко Е.В. Методы математической обработки в психологии Текст. / Е.В. Сидоренко. СПб.: ООО «Речь», 2004. - 350 с.

101. Ситаров В.А. Дидактика Текст.: учеб. пособие для студ. высш. пед. учеб. заведений / В.А. Ситаров. М.: Академия, 2002. - 368 с.

102. Скаткин М.Н. Теоретические основы содержания общего среднего образования Текст. / М.Н. Скаткин, В.В.Краевский; под ред. В.В. Краевского, И.Я. Лернера. -М.: Педагогика, 1983. 352 с.

103. Скоробогатова Н.В. Практико-ориентированные задачи как средство реализации прикладной направленности курса математики в профильных школах Текст.: дис. . канд. пед. наук / Н.В. Скоробогатова. Екатеринбург, 2005.- 103 с.

104. Сластенин В.А. Педагогика Текст.: учеб. пособие для студ. высш. пед. учеб. заведений / В.А. Сластенин, И.Ф. Исаев, E.H. Шиянов; под ред.В.А. Сластенина. М.: Изд. центр «Академия», 2002. - 576 с.

105. Смирнов С.А. Педагогика: Педагогические теории, системы и технологии Текст.: учеб. пособие / С.А. Смирнова. М.: Академия, 1999. - 298 с.

106. Справочник по прикладной статистике Текст.: в 2 т. Т. 2 / под ред. Э. Ллойда, У. Ледермана. М.: Финансы и статистика, 1989. - 311 с.

107. Стариченко Б.Е.Теоретические основы информатики. Учебное пособие для вузов. Специальность. Для высших учебных заведений Горячая Линия -Телеком 2004.-312 с.

108. Стародубцев В.А. Использование информационных технологий на лекциях по естественнонаучным дисциплинам Текст. / В.А. Стародубцев // Информатика и образование. 2003. - № 1.

109. Сухомлин В.А. ИТ-образование. Концепция, образовательные стандарты, процесс стандартизации / В.А. Сухомлин. М.: Горячая линия - Телеком, 2005.-176 с.

110. Татур Ю.Г. Как повысить объективность измерения и оценки результатов образования Электронный ресурс. / Ю.Г. Татур // Высшее образование в России. № 5. - 2010. - С. 22-31. - Режим доступа: http://www.vovr.ru/upload/5-10.pdf.

111. Тулькибаева H.H. Разработка программы учебных дисциплин (УМК) на основе компетентностного подхода. Челябинск: ЧГПУ, 2011. - 7 с.

112. Усова A.B. Интегративные формы учебных занятий в системе развивающего обучения Текст. / A.B. Усова, М.Д. Даммер, B.C. Елагина, М.Ж. Симонова. Челябинск: ЧГПУ, 2005. - 182 с.

113. Учебный план по специальности 230200.62 Информационные системы в образовании. - Челябинск: ЧГПУ, 2010.

114. Учебный план по направлению 540200 Физико-математическое образование, профиль «Информатика». - Челябинск: ЧГПУ, 2009.

115. Ушакова М.А. Особенности применения пакета символьной математики Maple при обучении высшей математике студентов специальности 030100 -Информатика Текст. / М.А. Ушакова // Ученые записки. Вып. 11. - М.: ИИО РАО, 2003. - С. 167-176.

116. ФГОС ВПО: приказ № 788 Министерства образования Российской Федерации от 22.12.2009 г.

117. Хаггарти Р. Дискретная математика для программистов Текст. / Р. Хаггарти. М.: Техносфера, 2003.

118. Хеннер Е.К. Информационно-коммуникационная компетентность учителя: структура, требования и система измерения Текст. / Е.К. Хеннер, А.П. Шестаков // Информатика и образование. 2004. - № 12. - С. 5-9.

119. Хинчин А .Я. Педагогические статьи Текст. / А.Я. Хинчин / под ред. Б.В. Гнеденко. М.: АПН, 1963. - 203 с.

120. Хуторской A.B. Ключевые компетенции как компонент личностно-ориентированной парадигмы образования Текст. / A.B. Хуторский // Народное образование. 2003. - № 2. - С. 58-64.

121. Хуторской A.B. Современная дидактика Текст.: учебник для вузов / A.B. Хуторский. СПб: Питер, 2001. - 544 с.

122. Хуторской A.B. Технология проектирования ключевых и предметных компетенций / Хуторской А. В. // Интернет журнал «Эйдос». 12.12.2005. -Режим доступа: http://www.eidos./ru/journal/20051212.html.

123. Хуторской, A.B. Компетентность как дидактическое понятие: содержание, структура и модели конструирования Электронный ресурс. // A.B. Хуторской, JI.H. Хуторская. Режим доступа: http//khutorskoy.ru/books/2208/ А. V .KhutorskoyL/N/ KhutorskayaComprt.pdf.

124. Чернилевский Д.В. Дидактические технологии в высшей школе Текст.: учеб. пособие для вузов / Д.В. Чернилевский. М.: ЮНИТИ-ДАНА, 2002.-437 с.

125. Шоломов JI.A. Математические основы информатики Текст.: учеб.-метод. комплекс / JI.A. Шоломов. М.: МГУ, 2011.

126. Шолохович В.Ф. Информатика Текст.: учеб. для 8-9 кл. общеобра-зоват. учреждений / А.Г. Гейн, Е.В. Линецкий, М.В. Сапир, В.Ф. Шолохович. -5-е изд. М.: Просвещение, 1999. - 256 с.

127. Эрентраут E.H. Практико-ориентированные задачи как средство реализации прикладной направленности курса математики в профильных школах Текст.: дис. . канн. пед. наук / E.H. Эрентраут. Екатеринбург, 2005. - 103 с.

128. Юцявичене П.А. Принципы модульного обучения Текст. / П.А. Юця-вичене // Советская педагогика. 1990. - №1. - С. 55-60.

129. Cardone F. History of lambda calculus and combinators, in Handbook of the History of Logic / F. Cardone, J.R. Hindley. Volume 5, D M Gabbay and J Woods (eds) (Amsterdam: Elsevier Co., to appear).

130. Curry H.B. Grundlagen der kombinatorischen Logik / H.B. Curry // American Journal of Mathematics. 52:509-536, 789-834, 1930.4.

131. Computing Curricula 2001: рекомендации по преподаванию информатики в университетах / пер. с англ. 2002, ЛАНИТ-ТЕРКОМ. СПб., 2002. - 372 с.

132. Cousineau G. The categorical abstract machine LNCS, 201, Functional programming languages computer architecture / G. Cousineau, P.-L. Curien, M. Mauny. -1985.-P. 50-64.

133. Halpern J.Y. On the unususal effectiveness of logic in computer science . J.Y. Halpen, R. Harper, N. Immerman, Ph.G. Kolaitis, M.Y. Vardi, V. Vianu. -January, 2001

134. Toffler A. The Third Wave / A. Toffler. N.-Y.: Harper and Row, 1978.