автореферат и диссертация по педагогике 13.00.02 для написания научной статьи или работы на тему: Модульно-рейтинговая система обучения высшей математике в вузе

Содержание диссертации автор научной статьи: кандидата педагогических наук, Коробова, Наталья Юрьевна, 2000 год

ГЛАВА

I. ТЕОРЕТИЧЕСКИЕ ОСНОВЫ МОДУЛЬНО -РЕЙТИНГОВОЙ СИСТЕМЫ ОБУЧЕНИЯ

1.1. Анализ современного состояния аттестационных форм в учебнометодической и научной литературе .2. Необходимость перехода на новую систему .3. Организация рейтинговой системы управления обучением .4. Психологические основы обучения .5. Рейтинг .6. Модульное обучение .7. Модульно-рейтинговая система .7.1. Позитивные и негативные стороны модульно-рейтинговой системы .7.2. Основные положения общей теории модульно-рейтинговой системы .8. Выводы по первой главе

ГЛАВА

II. КОМПЛЕКС ПО МОДУЛЬНО-РЕЙТИНГОВОЙ СИСТЕМЕ ОБУЧЕНИЯ ВЫСШЕЙ МАТЕМАТИКЕ СТУДЕНТОВ ГОРНО-ГЕОЛОГИЧЕСКОГО ФАКУЛЬТЕТА

2.1. Технология организации з^ чебного процесса

2.2. Формирование модулей

2.3. Установление обратной связи

2.4. Статистическое обобщение рейтинговых показателей. Формирование итогового рейтинга

2.5. Экзамен: в модульно-рейтинговой системе обзд1ения высшей математике

2.6. Создание заданий-измерителей по высшей математике

2.7. Организация самостоятельной работы

2.8. Основные положения МРС обучения высшей математике

2.9. Выводы по второй главе

ГЛАВА

III. ОПИСАНИЕ РЕЗУЛЬТАТОВ ПЕДАГОГИЧЕСКОГО ЭКСПЕРИМЕНТА

3.1. Опытно-экспериментальная работа на констатирующем и поисковом этапах педагогического эксперимента

3.2. Описание обучающего этапа педагогического эксперимента и основные результаты

3.3. Статистическая обработка результатов педагогического эксперимента. Выводы по эксперименту НИЕ СОК РАБОТ АВТОРА

Введение диссертации по педагогике, на тему "Модульно-рейтинговая система обучения высшей математике в вузе"

В настоящее время широко внедряются активные методы обучения, нацеленные на его индивидуализацию, на получение мобильного знания, формирования гибкого критического мышления у будущих специалистов. Разрабатываются и используются новые, более объективные способы контроля знаний студентов, позволяющие установить оптимальную обратную связь. Одновременно с этим идет процесс совершенствования управления на высоком университетском уровне.

Управление обучением с использованием рейтинга применяется в вузах достаточно давно, и является сегодня важной составной частью новых технологий обучения. Одной из таких форм, сочетающих в себе элементы классического подхода и новые формы организации управления обучением и контроля, является модульно-рейтинговая система (МРС).

Данное направление основано на кибернетическом подходе к управлению обучением, существенный вклад в разработку которого сделан в работах А. И. Берга [18], С. И. Архангельского [9], Е. И. Машбица [100], Н. В. Кузьминой [90], Ю. Н. Кулюткина [91], Н. Ф. Талызиной [136] и др.

Важной задачей в этой области является разработка научных положений модульно-рейтинговой системы, объединяющих психологические и математические рычаги оптимизации управления учебным процессом, основанных на достижениях квалиметрии и акмеологии образования.

Большой вклад в теоретическое и практическое решение поставленной задачи внесли сотрудники санкт-петербургских, московских, новосибирских и других ведущих университетов России. Например, проблемы акмеологии разрабатываются сотрудниками факультета психологии кафедры педагогики и педагогической психологии

Санкт-Петербургского государственного университета; рейтинговой системы в целом - А. В. Русиной [127], М. Паниным [114], С. Ерпшковым [56], В. В. Гузеевым [48], М. В. Мироновой [106], Т. И. Южаковой [144], В. Е. Сосонко [135], Ю. Моисеевым [107], Б. Баерене [13] и др.; по методике оценке знаний - сотрудниками Казанского государственного технического университета, Волгоградского государственного технического университета, Сибирской государственной горнометаллургической академии, Новосибирского государственного технического университета, Московской академии им. К. А. Тимирязева, Хакасского государственного университета и др. Во многих университетах эти разработки уже внедрены в практическую деятельность.

Оригинальная система установления обратной связи в учебном процессе была исследована в работах Р. Я. Касимова [73], В. Я. Зинченко [75], И. И. Грандберга [76]. Широкий спектр исследовательских разработок ведущих сотрудников НМЦ НГТУ Н. Ш. Никитиной, Г. Б.[109], Скок [132], Т. И. Монастырской [78] и др. посвящен модульно-рейтинговой системе обучения. В результате при Новосибирском государственном техническом университете создан научно-методический центр, изучающий вопросы качества преподавания в университетах.

Много нового в разработку концепций модуля внесли зарубежные исследователи, такие, как В. Гольдшмидт, Дж. Рассел и др. Под модулем они понимали самостоятельную единицу учебной деятельности, помогающую достичь четко определенных целей, или же, построение автономной порции учебного материала [138, с. 24].

Наряду с указанными исследованиями свой оригинальный подход предложили российские педагоги А. А. Вербицкий, который рассматривал совокупность деятельных модулей как модель работы специалиста, и П. А. Юцявичене [145, 146], М. А. Чошанов [138, 140], видевшие сущность модульного обучения в том, что обучающийся более самостоятельно или полностью самостоятельно может работать с предложенной ему индивидуальной учебной программой, содержащей в себе целевую программу действий, банк информации и методическое руководство по достижению поставленных дидактических целей. И. В. Галковская [35, с. 19], X. М. Инусова [67] рассматривают модуль как завершенный узел и в то же время как звено в развитии процесса обучения. Модульное обучение как целостную систему и как способ реализации индивидуального подхода исследовали М. Д. Миронова [105], Р. С. Бекирова [17], С. В. Рудницкая [126]. Актуальные проблемы взаимодействия специальных кафедр высшей школы при модульном обучении отражены в работе М. А. Анденко [6].

Педагогическая система в высшей школе направлена на выполнение основных целей и задач, которые ставит перед ней общество. Управление и коррекция учебной деятельности студента, преподавателя и сотрудников университета осуществляются на основе получения информации о работе структурных элементов педагогической системы, полученной по каналам обратной связи, то есть рейтинга студента по конкретному модулю. Информация становится реальным фактором управления. Вся ее ценность для системы определяется тем, в какой мере она способствует достижению целей и полезного результата. Для этого необходим избирательный информационный анализ. Все изменения и выбор оптимальных путей управления в системе решаются на методических заседаниях различных подразделений университета. Идея переоценки аттестации в виде создания рейтинговых систем на соответствующих модулях есть пример самоорганизации системы образования, вышедшей из состояния равновесия в силу новых социальных заказов. Возможны изменения в содержании и делении учебного материала на модули, в выборе оптимальных путей изложения модуля, различном соотношении оценивания того или иного модуля и т. д. Важно, чтобы "общим принципом оптимальных способов управления был перевод студентов из созерцательной и исполнительской позиции в позицию активного субъекта деятельности" [148, с. 16].

Основным методом изучения больших социальных систем является метод математического моделирования. Однако в силу сложности моделируемого объекта - системы образования, ее многоплановости и нелинейности результаты моделирования должны рассматриваться как некоторое консультирующее средство, а не абсолютное руководство к действию. Разумеется, принятие решений всегда должно оставаться за специалистом.

Ведущие специалисты в области высшего образования [11, 75, 148] отмечают, что перед высшей школой России сегодня встала необходимость перейти на новую модель обучения студентов, которая требовала бы от преподавателя активности не только в преподавании, но и в объективном контроле результатов обучения, а от студента -активности в самостоятельной учебной деятельности, нацеленной на достижение высоких показателей в профессиональной подготовке и получение диплома о высшем образовании.

Насколько нам известно, особенности применения модульно-рейтинговой системы при обучении высшей математике студентов специальности "Геология и поиски месторождений полезных ископаемых" до сих пор не изучались. Для специалистов-геологов очень валено иметь твердые базовые знания по математике, обеспечивающие эффективное использование современных методов моделирования поиска и разработки полезных ископаемых. "Судьба страны такого масштаба как Россия, зависит от минерально-сырьевой базы. Если что-то упустить в подготовке геологов сейчас, то через несколько лет будет поздно. Особенностью геологического образования является то, что фактически мы готовим не специалистов, а ученых, т. к. каждый геолог по определению является ученым" [52]. Традиционно же на эту специальность поступают студенты с неглубокими школьными знаниями по математике. Таким образом, налицо противоречие, неразрешимое в рамках традиционных методов обучения.

Данная работа посвящена проблеме снятия указанного противоречия на примере горно-геологического факультета Северного международного университета с помощью модульно-рейтинговой системы обучения.

Заметим, что в модульно-рейтинговой системе важное место занимает управление процессом обучения (и самообучения) студентов, поэтому ниже иногда говорится также о МРС управления обучением.

Задачи снижения количества отчисленных студентов на первом курсе, повышения усвоения нового материала вместе с достаточно строгим контролем успеваемости, а также переход высшей школы к новой парадигме образования, когда преподаватель является организатором познавательной деятельности студентов, обусловили актуальность настоящего диссертационного исследования.

Цель настоящего исследования состоит в повышении качества подготовки по высшей математике студентов-геологов Северного международного университета посредством разработки, внедрения и оптимизации законченной модульно-рейтинговой системы обучения.

Предварительный анализ теоретических исследований, опыта педагогических коллективов других вузов, а также собственный практический опыт и результаты поискового эксперимента позволили сформулировать основную гипотезу исследования: систематическое и целенаправленное применение модульно-рейтинговой системы обучения обеспечивает достижение необходимого качества математического образования студентов горно-геологического факультета.

Объект исследования - модульно-рейтинговая система обучения в высших учебных заведениях.

Предмет исследования - модульно-рейтинговая система обучения высшей математике студентов геологической специальности с учетом требований госстандарта и специфики геологической специальности.

Для достижения поставленной цели и проверки гипотезы исследования необходимо решить следующие задачи:

1. Изучить педагогическую и методическую литературу по проблемам, связанным с рейтинговой системой управления, модульным обучением высшей математике, модульно-рейтинговой системой управления обучением, андрагогикой и акмеологией образования.

2. Сформулировать основные положения применения модульно-рейтинговой системы обучения высшей математике студентов горногеологического факультета на основе достижений модульного обучения в преподавании высшей математики, квалиметрии - в области рейтингового контроля, акмеологии и андрагогики образования - в области психологии обучения.

3. Провести педагогический эксперимент по применению модульно-рейтинговой системы обучения математике при участии студентов горногеологического факультета

4. Разработать учебно-технологические карты, определить содержание модулей с учетом специфики геологического факультета для подготовки лекций, практических занятий, продумать организацию самостоятельной деятельности студентов, различные варианты проведения экзамена (тестирование, устный ответ, итоговая контрольная работа и др.) и организацию непрерывного контроля знаний на основе рейтинга для установления обратной связи.

5. Описать опыт разработки и применения контрольных заданий.

6. Провести статистическое обобщение для студентов одной специальности.

7. Оформить результаты исследования. Представить принципы и основные положения данной системы и предложить варианты возможного динамического совершенствования, изменения некоторых ее аспектов с учетом времени и уровня развития мышления студентов.

Для решения поставленных задач в процессе работы над диссертацией применялись следующие методы и приемы исследования:

1. Сопоставительный метод как один из основных методов при работе с литературой научно-методического, философского, психолого-педагогического и дидактического характера. Были сделаны отбор, анализ и сопоставление теоретических исследований и практических результатов применения модульно-рейтинговой системы управления обучением, изучены государственные стандарты, закон об образовании, действующие программы, учебные пособия и методические материалы по высшей математике.

2. Эмпирический метод был основным при проведении педагогического эксперимента с целью проверки предложенной гипотезы.

3. Статистический метод использовался при обработке результатов проведенного педагогического эксперимента.

4. Методами исследования были также тестирование, анализ результатов контрольных работ по проверке остаточных знаний, изучение мнения студентов и преподавателей о предложенной системе.

Теоретической основой исследования стали концепция педагогической кибернетики в учебном процессе высшей школы, предложенная С. И. Архангельским [9, гл.1У,У], Е. И. Машбицем [100], Н. Ф. Талызиной [136], Н. В. Кузьминой [90], Ю. Н. Кулюткиным [91]; результаты педагогической квалиметрии [79, 122] и опыт применения рейтинговой системы управления обучением Р. Я. Касимова [73], В. Я.

Зинченко [77], И. И. Грандберга [75], Ю. Моисеева [107]; результаты исследований в области модульного обучения М. А. Чошанова [138], П. А. Юцявичене [145], И. В. Галковской [35], М. Д. Мироновой [105], Р. С. Бекировой [17], С. В. Рудницкой [126], Т. В. Васильевой [25]; исследования учебной деятельности В. Балабана [14], В. В. Гузеева [47, 48], А. И. Кочеткова [85], Л. Ю. Образцовой [110], Е. Б. Ястребовой [150], А. В. Русиной [127], А. Щапова, Н. Тихомирова и др. [142], А. Н. Бурова [19]; достижения в области андрагогики [151-153] и акмеологии образования факультета психологии Санкт-Петербургского университета [148]; результаты исследований по модульно-рейтинговой системе управления обучением учебно-методического центра Новосибирского государственного технического университета [11, 49, 81, 82, 99, 125].

Теоретическая значимость и научная новизна исследования

1. Сделана классификация материала по предложенной системе управления обучением в соответствии с требованиями, предъявляемыми госстандартом.

2. Определены методические условия применения модульно-рейтинговой системы управления обучением в процессе преподавания высшей математики студентам геологической специальности.

3. Обоснована эффективность использования предложенных в диссертации основных положений модульно-рейтинговой системы в учебном процессе, в частности в процессе преподавания математики и других предметов студентам геологических и других специальностей.

4. Исследованы перспективы использования рассматриваемой системы, изменения некоторых ее положений с учетом требований времени, специфики самой специальности, а также психологических особенностей и уровня мышления абитуриентов на конкретном факультете. и

Практическая значимость работы:

1. Создан учебно-методический комплекс по высшей математике для студентов горно-геологического факультета с применением модульно-рейтинговой системы управления процессом обучения, обеспечивающей повышение качества математического образования.

2. Расширены межпредметные связи (с геодезией, кристаллографией, физикой, геологией и др.).

3. Разработаны методические пособия, модули по семестрам, рабочие программы для преподавателя, учебно-дидактические карты для студентов, комплекс контрольных и тестовых работ и типовых расчетов по высшей математике.

4. Сформулированы основные положения МРС и пути ее динамического совершенствования с учетом времени, требований госстандарта к специальности и уровня подготовки абитуриентов по предмету. w 5. Обоснована возможность использования положений данной системы при изучении других предметов и на других специальностях.

Достоверность и обоснованность полученных в диссертации выводов обеспечиваются обработкой результатов, полученных на основе достижений педагогической квалиметрии, сравнением их с опубликованными данными психолого-педагогических и дидактико-методологических исследований в области акмеологии образования и андрагогики и сопоставлением различных подходов к введению модульно-рейтинговой системы в высших учебных заведениях страны и а педагогическим экспериментом. Гипотеза, выдвинутая в диссертации, подтверждается выводами, полученными в результате изучения научных источников, и обработки экспериментальных исследований.

Защищаемые положения:

1. Теоретически и экспериментально обосновано повышение качества математического образования студентов в результате использования модульно-рейтинговой системы обучения высшей математике на горно-геологическом факультете.

2. Сформулированы методика введения и организации модульно-рейтинговой системы обучения студентов.

3. Предложены система учебно-технологических карт для студентов, рабочих программ для преподавателя, модулей по семестрам, комплекс контрольных, тестовых работ и типовых расчетов по высшей математике и методика их создания.

4. Сформулированы основные положения по созданию модульно-рейтинговой системы обучения с учетом специализации и региональных особенностей, а также путей ее возможного изменения с учетом специфики конкретного факультета и уровня подготовленности студентов.

Основные теоретические и практические результаты педагогического исследования докладывались на региональных, областных и университетских научно-практических конференциях:

- региональной конференции "Северо-Восток России: проблемы экономики и народонаселения" (Магадан, 1998);

- научно-практических конференциях Северного Международного университета (1998 - 1999);

- научно-практических конференциях преподавателей магаданского филиала Хабаровского политехнического университета (1995 - 1996);

- V учебно-методической конференции стран СНГ (г. Новороссийск, сентябрь 1998);

- II международной научно-практической конференции (г. Новосибирск, апрель 1999);

- Всероссийской научно-практической конференции (г. Красноярск, май 2000);

- научно-методических семинарах и заседаниях кафедры высшей математики (1993 - 1999);

- на традиционных ежегодных аспирантских научно-практических конференциях Северного международного университета (апрель 1998, апрель 1999, апрель 2000).

По результатам исследования опубликовано 6 работ и два методических пособия по предмету, созданы учебные программы по высшей математике для студентов гуманитарного и горно-геологического факультетов. Две статьи находятся в печати и два методических пособия подготовлены к изданию. Подготовлена рукопись рабочей программы по математике для студентов специальности "Геология и поиски МПИ".

В соответствии с гипотезой и задачами диссертационного исследования был проведен педагогический эксперимент с участием студентов горно-геологического факультета Северного международного университета с 1991 по 1999 год, в котором выделялись три этапа: констатирующий, поисковый и обучающий.

Краткое содержание работы

Диссертация состоит из введения, трех глав, заключения, библиографического списка и приложения.

Список литературы диссертации автор научной работы: кандидата педагогических наук, Коробова, Наталья Юрьевна, Новосибирск

1. Кудрявцев В. А., Демидович Б. П. Краткий курс высшей математики. -М.: Наука, 1989.

2. Клетеник Д. В. Сборник задач по аналитической геометрии-М.: Наука, 1969.

3. Данко П. Е., Попов А. Г., Кожевникова. Т. Я. Высшая математика в упражнениях и задачах. М.: Высшая школа, 1986.4. 1, 2.

4. Демидович Б. П. Задачи и упражнения по математическому анализу. -М.: Наука, 1990.

5. Гмурман В. Е. Теория вероятностей и математическая статистика. М., 1977.

6. Гмурман В. Е. Руководство к решению задач по теории вероятностей и математической статистике. М.: Высшая школа, 1978.

7. Гетманова А. Д. Логика. М.: Новая школа, 1995.

8. Валуцэ И. К, Дшигул Г. Д. Высшая математика М.: Наука, 1989.

9. Лимпан Берс. Математический анализ. М.: Высшая школа, 1975. Т. 1,2.

10. Выгодский М. Я. Справочник по высшей математике. М.: Физматлитература, 1962.

11. Запорожец Г, И. Руководство к решению задач по математическому анализу. М.: Высшая школа, 1964 .

12. Апатенок Р. Ф. Элементы линейной алгебры. Минск: Высшая школа, 1977.