автореферат и диссертация по педагогике 13.00.02 для написания научной статьи или работы на тему: Межпредметные связи математики и информатики при подготовке специалистов экономического профиля

Содержание диссертации автор научной статьи: кандидата педагогических наук, Коротченкова, Алла Анатольевна, 2000 год

Введение.

Глава 1. МЕЖПРЕДМЕТНЫЕ СВЯЗИ МАТЕМАТИКИ И ИНФОРМАТИКИ В ЭКОНОМИЧЕСКОМ ВУЗЕ.

1.1 Теоретические основы проблемы межпредметных связей

1.2 Психолого-педагогическое обоснование совместного изучения математики и информатики в экономическом вузе.

Выводы по главе 1.

Глава 2. МЕТОДИКА РЕАЛИЗАЦИИ МЕЖПРЕДМЕТНЫХ СВЯЗЕЙ МАТЕМАТИКИ И ИНФОРМАТИКИ В ЭКОНОМИЧЕСКОМ ВУЗЕ.

2.1 Методическая модель реализации взаимосвязи преподавания математики и информатики в экономическом вузе.

2.2 Учебно-методический комплекс к изучению темы «Основы процентных вычислений» в курсе математики

2.2.1 Лекционный материал.

2.2.2 Задания типового расчета.

2.3 Учебно-методическое обеспечение темы «Финансовые функции Excel» в курсе информатики

2.3.1 Лекционный материал.

2.3.2 Лабораторная работа.

2.4 Педагогический эксперимент и его результаты.

Выводы по главе II.

Введение диссертации по педагогике, на тему "Межпредметные связи математики и информатики при подготовке специалистов экономического профиля"

Сложный процесс перехода от плановой к рыночной модели экономики в России определил социальный заказ общества на специалистов способных эффективно применять современные математические методы и компьютерные технологии в своей профессиональной деятельности, что потребовало пересмотра концепции преподавания в вузе ряда дисциплин, в том числе математики и информатики, при подготовке специалистов экономического профиля.

Важную роль в формировании профессиональных навыков выпускника вуза и его мировоззрения играют межпредметные связи различных учебных предметов, актуальность которых в обучении «обусловлена современным уровнем развития науки, на котором ярко выражена интеграция общественных, естественнонаучных и технических знаний»[62, с. 5].

Отражением интеграции научного знания служит процесс математизации наук. Современные исследования широко практикуют применение точных математических методов в самых разнообразных областях науки. Выпускник экономического вуза должен уметь анализировать явления, возникающие в материальной сфере общественной жизни, решать производственные и организационно-управленческие задачи, понимать роль и место математики и математического моделирования в экономике. Эти умения могут быть сформированы посредством межпредметных связей математики и дисциплин экономического цикла.

Один из путей реализации указанных межпредметных связей — отбор содержания обучения математике с точки зрения профессиональной значимости. И здесь важным является формирование у студентов математико-вычислительной интерпретации основных закономерностей и взаимосвязей, рассматриваемых в дисциплинах экономического цикла.

Вместе с тем, постоянно возрастающие объемы информации, требования к ускорению их обработки и, следовательно, бурное развитие средств вычислительной техники привело к повсеместному внедрению их во все сферы жизни общества. ЭВМ широко применяются в экономике, в частности, на конкретных коммерческих предприятиях, и потому процесс обучения в экономическом вузе должен обеспечить приобретение соответствующих навыков работы на персональном компьютере.

В начале процесса компьютеризации образования основная цель изучения информатики была сформулирована академиком А.П. Ершовым: «программирование — вторая грамотность». Далее была выдвинута новая цель -«компьютерная грамотность», в настоящее время целью уже становится «информационная культура», предполагающая глубокое понимание сущности информационных процессов, обеспечивающая целостное видение мира и умение использовать компьютерные технологии для решения задач из различных областей знаний.

Эта тенденция характерна и для педагогических наук. В 50-х годах нашего столетия возникла концепция программированного обучения, в основу которого положены представления об обучении как процессе управления, информационном и индивидуализированном [77], чему служит строгая систематизация учебного материала и алгоритмизация действий учащихся. Программированное обучение на сегодняшний момент существует в безмашинном и компьютерном варианте, причем в связи с широким распространением средств вычислительной техники, его реализация на ЭВМ становится все более актуальной. Поэтому логичным является широкое применение средств вычислительной техники не только в специализированных курсах, но и как инструмента познания в процессе обучения. Математика и информатика — дисциплины близкие, в некоторых аспектах, по кругу решаемых задач, что позволяет говорить о необходимости разработки интегрированных курсов указанных дисциплин в экономическом вузе. Прикладное программное обеспечение должно быть использовано как составная часть учебной и научно-исследовательской работы студентов.

Практические задачи экономики, воплощенные в математическую модель часто имеют сложную структуру, требующую значительных затрат времени на свое решение, поэтому целесообразно строить и анализировать такие модели с применением средств вычислительной техники. В этом случае ЭВМ выступает как инструмент для производства расчетов.

Таким образом, реализация межпредметных связей математики, дисциплин экономического цикла и информатики в процессе обучения в экономическом вузе является важным фактором повышения эффетивности учебного процесса.

Реально же, расширение масштабов и углубление научного познания, находящие отражение в современных учебных программах, сопровождаются усилением разобщенности и ослаблением связей между изучаемыми предметами, что в определенной степени ведет к снижению эффективности познавательного процесса и качества подготовки специалистов, в том числе экономистов высшей квалификации. В то же время требования к уровню их подготовки, определенные Государственным стандартом высшего профессионального образования [23], достаточно высоки и весь учебный процесс во всем многообразии его форм призван раскрыть перед студентами межпредметные связи отдельных учебных дисциплин, общность в подходах как в методическом, так и в методологическом плане. Сегодня это — задача государственной важности.

Изучению проблемы межпредметных связей посвящены работы многих отечественных ученых: В. Н. Келбакиани, В. М. Монахова, В. Н. Федоровой, О. Д. Шебалина и других [1, 36, 58, 66, 108, 116]. Как частный случай проблемы межпредметных связей рассматривается идея о прикладном характере общеобразовательных предметов в профессиональном образовании.

Вопросам профессиональной направленности общеобразовательных дисциплин в высшей школе посвящены диссертационные исследования Н. Д. Коваленко [42], К. Ю. Колесиной [43], Е. Ю. Никоновой[74], Г. Д. Турчина [103], Б. Г. Хафизова [111], О. Б. Читаевой [114] и других. Авторы подчеркивают существенную роль профессионально-ориентированной подготовки специалистов высшей квалификации и доказывают необходимость преподавания ряда общеобразовательных дисциплин с учетом будущей специальности выпускника и один из путей повышения качества подготовки специалистов они видят в установлении межпредметных связей различных предметов.

Теоретическое обоснование прикладной направленности курса математики дано в работах JI. Д. Кудрявцева, А. Н. Колмогорова, Ю. М. Колягина, В. И. Крупича, Г. Л. Луканкина, А. Г. Мордковича, В. В. Фирсова и других [44, 45, 46, 51, 70]. Ими также определена сущность прикладной направленности обучения математике и сформулированы требования к курсу математики, реализующему межпредметные связи со спецдисциплинами.

Проблема межпредметных связей математики и спеодисциплин в экономических вузах стала особенно актуальной в связи с переходом на рыночную модель развития экономики. Новые учебники западного образца (economics)[26, 59, 60, 79, 88, 109], появившиеся в экономических вузах, опираются на гораздо более широкую математическую базу, чем действовавшие ранее.

По проблеме применения в учебном процессе средств вычислительной техники ведутся широкие теоретические изыскания. Основные результаты методологических и психолого-педагогических исследований использования компьютерных технологий отражены в работах Ю.К. Бабанского, В.П. Беспалько, Е.П. Велихова, Я.А. Ваграменко, Б.С. Гершунского, А.П. Ершова, М.П. Лапчика, Е.И. Машбица, Н.Ф. Талызиной, O.K. Тихомирова [2, 8, 27, 57, 64, 95].

Содержанию педагогических программных средств и методике их применения в учебном процессе посвящены работы А.И. Берга, Е. Ю. Жоховой, М. Е. Степанова и др. [5, 22, 29, 92].

Из диссертационных работ, затрагивающих вопросы подготовки студентов различных специальностей вузов в области информатики и дидактических возможностей компьютерной техники в высшей школе, следует отметить работы М. А. Гавриловой [12], Г. М. Киселева [40], Е. Ю. Огурцовой [75], С. В. Панюковой [78], Э. Г. Скибицкого [90].

Разработанные в дидактике научно-методические положения пока не находят широкой практической реализации, подготовленность преподавателей по использованию информационных технологий в различных дисциплинах учебного курса, к сожалению, явно недостаточна. Одна из причин возникновения такой ситуации — крайне небольшое количество методических разработок по конкретной тематике.

К сожалению, существующая в настоящее время учебно-методическая литература по высшей математике для студентов экономических специальностей вузов не удовлетворяет в полной мере современным требованиям, предъявляемым к их математической подготовке. В действующих учебниках [17, 33, 34, 80] курс математики изложен традиционно, вне связи с будущей профессиональной деятельностью выпускников и лишь небольшой акцент с точки зрения прикладной значимости сделан на такие разделы как векторная и линейная алгебра, теория вероятностей и математическая статистика, в то время как элементы финансовой математики, играющие важную роль в формировании специалистов в области экономики рассматриваются поверхностно, применение средств вычислительной техники в курсе математики зачастую не обсуждается.

Вопросам использования ЭВМ при решении экономических задач посвящены некоторые работы [18, 81], но большинство из них не адаптировано к современному программному обеспечению.

Анализ существующей литературы по высшей математике для студентов экономических специальностей вузов показал, что к настоящему времени не разработаны методы и формы реализации межпредметных связей курсов математики, информатики и спецдисциплин в экономическом вузе, удовлетворяющие современным требованиям подготовки специалистов для работы в сфере рыночной экономики.

Приведенные выше аргументы свидетельствуют об актуальности выбранной темы диссертационной работы.

Актуальность исследования

1) состоит в наличии социального заказа на подготовку высокообразованных специалистов в области экономики, умеющих применять полученные знания в комплексе, с использованием современного программного обеспечения;

2) определяется имеющимся несоответствием между потребностями установления межпредметных связей в обучении, требованием информатизации образования и нереализованностью этих положений в учебном процессе экономического вуза.

Проблема диссертационного исследования - выявить возможности реализации межпредметных связей в преподавании математики и информатики в экономическом вузе.

Цель исследования — научное обоснование, разработка и внедрение в учебный процесс методики проведения занятий по курсу математики с учетом прикладной направленности и с использованием современного программного обеспечения для персонального компьютера.

Объект исследования: процесс обучения математике студентов экономического вуза в условиях информатизации общества.

Предмет исследования: содержание и методика преподавания курса математики с использованием ее межпредметных связей с экономическими дисциплинами и информатикой.

Гипотеза исследования: процесс обучения математике в экономическом вузе будет более эффективен, если содержание и структура курса формируются с учетом межпредметных связей с экономическими дисциплинами и в качестве инструмента обучения используется персональный компьютер с соответствующим программным обеспечением. Ш

Задачи исследования:

1. Проанализировать содержание курса математики и методику его преподавания в экономическом вузе в свете реализации межпредметных связей.

2. Сформулировать научно-методические основы реализации межпредметных связей в математики и информатики для экономических вузов (изучить психолого-педагогические особенности студентов-экономистов, определить обязательный уровень их информационной культуры, выявить и обобщить межпредметные связи математики, информатики и экономических дисциплин).

3. Определить цели и задачи обучения курсу математики студентов экономического вуза в условиях информатизации общества.

4. Построить методическую модель реализации взаимосвязи преподавания математики и информатики в экономическом вузе с использованием возможностей табличного процессора Excel.

5. Разработать учебно-методический комплекс преподавания основ финансовой математики в экономическом вузе на основе построенной методической модели.

6. При изложении базовой теории раскрыть экономический смысл основных понятий финансовой математики и особенности их использования в экономике.

7. Проверить эффективность содержания, а также форм и методов преподавания курса математики с привлечением информационных технологий в ходе педагогического эксперимента.

В процессе работы над диссертацией для решения поставленных задач применялись следующие методы исследования:

1) теоретические (анализ психологической, педагогической, философской и методической литературы, анализ программ по математике и информатике);

2) эмпирические (наблюдения, беседы с преподавателями экономических дисциплин и их анализ, обобщение опыта преподавания предметов математического цикла в экономическом вузе);

3) статистические (обработка результатов педагогического эксперимента).

Научная новизна исследования заключается в том, что:

- дано теоретическое обоснование возможностей применения межпредметных связей в курсе математики в экономическом вузе;

- создана методическая модель реализации межпредметных связей математики с экономическими дисциплинами и с информатикой;

- разработано содержание учебно-методического обеспечения одной из тем курса математики в соответствии с созданной моделью;

- раскрыто математическое содержание финансовых функций Excel, проведено сопоставление аргументов этих функций с соответствующими понятиями финансовой математики и бухгалтерскими терминами.

Практическая значимость исследования состоит:

- в формулировке теоретических положений, которые могут быть использованы при составлении рабочих программ по математике для экономических специальностей вузов в системе высшего профессионального образования в условиях информатизации общества;

- в разработке и внедрении в учебный процесс учебно-методических материалов для проведения лекционных, практических и лабораторных занятий по курсу математики и информатики.

На защиту выносятся:

- теоретические положения, лежащие в основе реализации межпредметных связей математики и информатики в экономическом вузе;

- методическая модель обучения математике студентов экономических вузов в системе высшего профессионального образования, реализующая возможности применения межпредметных связей в курсе математики;

- учебно-методическое обеспечение изучения темы «Основы процентных вычислений» курса математики, состоящее из лекционного материала и заданий типового расчета, рассчитанных на самостоятельную работу студентов;

- программное и учебно-методическое обеспечение темы финансовых функций Excel, непосредственно связанное с разделом финансовой математики, состоящее из теоретического материала и лабораторной работы, основанной на заданиях типового расчета;

- результаты педагогического эксперимента, подтверждающие эффективность предложенного программно-методического комплекса.

Апробация и внедрение результатов исследования: осуществлялись при преподавании курса математики в Орловском коммерческом институте. В экспериментальной работе участвовало 115 студентов и 12 преподавателей. Основные положения и результаты эксперимента докладывались на кафедре геометрии и методики преподавания математики Орловского государственного университета. Они также были опубликованы в форме научных статей в сборниках трудов к конференциям ОКИ, ОГУ, ВИПС по современным проблемам образования.

Список литературы диссертации автор научной работы: кандидата педагогических наук, Коротченкова, Алла Анатольевна, Орел

1. Материалы лекций по математике3. Задания типового расчетаЗадание 1

2. В вариантах 1-5 для вычисления конечной суммы вклада при его расчете по модели простых процентов вычисления провести непосредственно по формуле S=So(l+nu) (*),Пример liiiHilllii В fJIIHlli D ШШИШШШШШ1.1II1II So Рь% Р2,% п Простые %

3. Денежный Процентный Процен Число =а2 *( 100%+Ь2 *d2)формат формат тный вой (денежный формат)Для схемы сложных процентов используется финансовая функция БЗ (см. справку)

4. В вариантах 6-10 срок хранения вклада (в годах) вычисляется через финансовую функцию КПЕР, для схемы простых процентов — по формуле (*) через подбор параметра (значение по формуле равно So+a, значение D2 подбирается)А В С 0 Е F

5. So Рь% А Р2, % N, лет Подборпараметра

6. Ден. Процен- Дене Процен =КПЕР(Ь2;;- =а2*(100%формат тный жный тный а2;а2+с2) +e2*d2)Задание 2

7. В вариантах 1-5 величина ставки по схеме простых процентов вычисляется через подбор параметра, для сложных процентов с помощью финансовой функции НОРМА. Начальное значение равно (-1), конечное (1+а%), аргументы Выплата и Тип опущены.

8. Расскажите о порядке задания формата ячеек. Как формат может отразиться на результате вычислений?

9. Каким образом можно произвести вставку функций в Excel?

10. Опишите процедуру подбора параметра и. покажите, как она работает на примере задания лабораторной работы.

11. Проведите сравнительный анализ формата и работы функций БЗ и БЗРАСПИС.

12. Каким образом можно подобрать процентную ставку по схемам простых и сложных процентов при известных начальной и конечной суммах вклада?

13. Опишите формат функции КПЕР. К какой модели роста капитала она относится?

14. Чем отличаются линейная и дегрессивная модели амортизации? Какими финансовыми функциями они могут быть описаны?