Профессионально-ориентированная математическая подготовка инженеров-технологов на основе компьютерных средств обучения

Чомаева, Лаура Хасановна

Темы диссертаций по педагогике » Теория и методика профессионального образования

автореферат и диссертация по педагогике 13.00.08 для написания научной статьи или работы на тему: Профессионально-ориентированная математическая подготовка инженеров-технологов на основе компьютерных средств обучения

Автореферат

Автор научной работы: Чомаева, Лаура Хасановна
Ученая степень: кандидата педагогических наук
Место защиты: Ставрополь
Год защиты: 2010
Специальность ВАК РФ: 13.00.08

Диссертация

Автореферат диссертации по теме "Профессионально-ориентированная математическая подготовка инженеров-технологов на основе компьютерных средств обучения"

На праьах рукописи

Чомаева Лаура Хасановна

ПРОФЕССИОНАЛЬНО-ОРИЕНТИРОВАННАЯ МАТЕМАТИЧЕСКАЯ ПОДГОТОВКА ИНЖЕНЕРОВ-ТЕХНОЛОГОВ НА ОСНОВЕ КОМПЬЮТЕРНЫХ СРЕДСТВ ОБУЧЕНИЯ

Специальность 13.00.08-Теория и методика профессионального образования

АВТОРЕФЕРАТ

диссертации на соискание ученой степени кандидата педагогических наук

Ставрополь - 2010

004618180

Работа выполнена на кафедре прикладной психологии и педагогики НОУ ВПО «Северо-Кавказский социальный институт»

Научный руководитель:

Официальные оппоненты:

Ведущая организация:

доктор педагогических наук, профессор кафедры теории и практики управления образования ГОУ ВПО «Ставропольский государственный университет» Харченко Леонид Николаевич

доктор педагогических наук, профессор, зав. каф. социологии и социальной работы ГОУ ВПО «Северо-Кавказский государственный технический

университет» (г. Ставрополь) Шаповалов Валерий Кириллович кандидат педагогических наук, доцент, зав. каф. информатики и математики ГОУ ВПО «Дагестанский

государственный университет» (филиал в г. Дербент) Зейналова Имарат Джамалхановна ГОУ ВПО «Таганрогский

государственный институт»

педагогический

Защита состоится и 2010 года в /с1

<гх>

часов

заседании диссертационного совета Д 212.245.01 по защите докторских и кандидатских диссертаций при ГОУ ВПО «Северо-Кавказский государственный технический университете» по адресу: 355029, г. Ставрополь, проспект Кулакова, 10, ауд. 804.

С диссертацией можно ознакомиться в библиотеке ГОУ ВПО «СевероКавказский государственный технический университет» по адресу: 355000, г.Ставрополь, проспект Кулакова, 2.

Текст автореферата размещен на сайте ГОУ ВПО «Северо-Кавказский государственный технический университет»: http:// www.science.ncstu.ru/

Автореферат разослан 23 ноября 2010 года

Ученый секретарь диссертационного совета кандидат педагогических наук ./ Булгакова Е.Т.

ОБЩАЯ ХАРАКТЕРИСТИКА РАБОТЫ

1) социально-экономические факторы порождены жесткими требованиями рыночной экономики, которые определяют государственный заказ на подготовку инженера высокой квалификации;

2) технологические факторы связаны с развитием информационных, систем и сетей массового обслуживания, изменением технологии инженерных расчетов, внедрением во все сферы жизни и экономики страны компьютерной техники;

3) организационные факторы связаны с изменение статуса технических вузов и переходом высшего профессионального образования на многоуровневую систему подготовки специалистов;

4) предметные факторы связаны с широким спектром использования методов математических исследований с применением компьютерных средств обучения для решения исследовательских и профессиональных задач.

В этой связи значимыми становятся вопросы разработки модели, технологии и методического обеспечения профессионально-ориентированной математической подготовки инженеров-технологов на основе компьютерных средств обучения (КСО).

Для решения данной проблемы в педагогической1 науке сложились определенные теоретические предпосылки. Так, на решение проблемы активизации учебно-познавательной деятельности обучающихся и интенсивного внедрения в учебный процесс информационных и коммуникационных технологий направлены работы педагогов и психологов Р.В Бочкова, П.Я. Гальперина, Ю.П. Горохова, М.И. Дьяченко, Т.В.Кудрявцева, М.И. Махмутова, P.A. Низамова, З.А., Решетовой, Н.Ф. Талызиной и др. Общетеоретические аспекты подготовки специалистов раскрыты в исследованиях В.В. Афанасьева, Ю.С. Брановского, A.A. Вербицкого, Б.С. Гершунского, В.А. Сластенина и др.

Компетентностный подход к обучению математике в технических вузах разработан в трудах Л.Д. Кудрявцева, М.В. Носкова, М.Ю. Олешкова, В.А. Шершневой и др.

Наряду с теоретическими, сформировались и практические предпосылки. К ним, в первую очередь, необходимо отнести Стратегию социально-экономического развития России до 2020 года, Федеральную целевую программу развития образования на. 2006 - 2010 годы, Национальную доктрину образования в Российской Федерации, Концепцию долгосрочного прогноза научно-технологического развития Российской Федерации на период до 2025 года. Главная цель данных стратегических документов - приведение количественных и качественных параметров существующей системы профессионального образования в Российской Федерации в соответствие с требованиями личности, общества, государства. Ключевая задача, стоящая перед техническими вузами - это повышение качества подготовки специалистов, приведение уровня их профессиональной подготовленности в соответствие с требованиями инженерно-профессиональной деятельности и нормативными правовыми актами Российской Федерации в области профессионального образования.

Таким образом, есть все основания утверждать, что педагогическая наука и практика свидетельствуют об актуальной потребности в разработке модели и технологии профессионально направленной математической подготовки инженеров-технологов на основе компьютерных средств обучения, в создании и научно-теоретическом и практическом обосновании методического обеспечения модели и технологии профессионально направленной математической подготовки в образовательном процессе технического вуза, что позволяет сформулировать цель исследования, что и определило выбор темы диссертационного исследования «Профессионально-ориентированная математическая подготовка инженеров-технологов на основе компьютерных средств обучения».

Степень разработанности проблемы. Анализ педагогических исследований свидетельствует о возрастающем интересе к проблеме моделирования предметного содержания и технологий профессионального образования на основе КСО и, особенно, применительно к профессионально-ориентированной математической подготовке специалистов.

Научно-обоснованному построению учебного процесса в высших учебных заведениях и определению закономерностей этого процесса посвящены работы многих ученых (С.И. Архангельский, В.Г1. Беспалько, И.В. Блауберг, М.Г. Гарунов, С.М. Рябых и др.). Вопросы формирования содержания профессионально направленного обучения математике рассматриваются в работах Т.А. Арташкиной, P.A. Блохиной, Р.П. Исаева, Р. А. Исакова, В.В. Краевского, Н.Т. Лебедевой, B.C. Леднева, И.Я. Лернера, И.Г. Михайловой, С.И. Фёдоровой и др.

образовательного процесса в целом. В ряде научных публикаций раскрывается взаимосвязь психолого-педагогических и организационно-методических аспектов профессиональной подготовки специалиста в вузе (Ю.В. Варданян, Ю.П. Ветров, В.И. Горовая.В.И. Загвязинский, М.В. Кларин, И.П.Котова, Н.П. Клушина, A.M. Новиков, О.П. Околелов, A.B. Петровский, В.А. Сластенин и др.).

Теоретико-методологические основы профессионального становления специалистов, структура содержания образования, ее изменения и дополнения рассматриваются в трудах P.A. Блохиной, Г.В. Дорофеева, В.В. Краевского, B.C. Леднева, И.Я. Лернера и др., что было использовано нами в качестве теоретической основы при выявлении условий эффективной реализации модели профессионально-ориентированной математической подготовки студентов в вузе.

Наше внимание привлекли работы исследователей в контексте проблемы развития профессионально-ориентированных компетентностей у студентов технических образовательных учреждений (H.A. Банько, Н.Ф. Долгополова, H.H. Доловова, O.A. Олейник, И.И. Серегина, М.В. Токова, А.Д. Щербов и др.), поскольку эксперимент по внедрению модели профессионально-ориентированной математической подготовки инженеров-технологов, осуществлялся в вузе технического профиля. В исследованиях М.В. Носкова, C.B. Плотниковой, А.Н. Шарипова, В.А. Шершневой и др. изучаются проблемы обучения курсам математики и информатики в технических вузах, но в них нет должного отражения вопросов развития целостной методической системы обучения данным дисциплинам.

С точки зрения задач нашего исследования, ценность данных работ состоит в том, что их результаты позволяют создать целостное представление о сущности педагогического моделирования (его этапах, направленности, сферах применения, закономерностях) и возможности его использования в качестве механизма совершенствования образовательного процесса в техническом вузе при разработке модели профессионально-ориентированной математической подготовки инженеров-технологов на основе КСО.

Развитию методических систем обучения в условиях информатизации и компьютеризации образования посвящены исследования Ю.С. Брановского, Т.Г. Везирова, Н. Р. Жаровой, В.Г. Климова, A.A. Кузнецова, Э.И. Кузнецова, М.П. Лапчик, A.B. Могилева, В.М. Монахова, Г. М. Федченко и др. Однако, вопросы моделирования профессионально-ориентированной математической подготовки в образовательном процессе в техническом вузе в том числе, проблема методического обеспечения модели и технологии математической подготовки инженеров-технологов на основе КСО в доступных нам источниках не исследуется.

Все вышеизложенное свидетельствует о противоречиях, сложившихся в педагогической науке и практике между:

потребностью инженерно-профессионального образования в разработке модели профессионально-ориентированной математической подготовки инженеров-технологов на основе компьютерных . средств обучения и отсутствием научного обоснования такой разработки;

- необходимостью разработки технологии и создания методического обеспечения реализации модели профессионально-ориентированной математической подготовки инженеров-технологов на основе компьютерных средств обучения и недостаточной теоретической обоснованностью таких условий;

- необходимостью определения критериев, показателей и уровней математической подготовки инженеров-технологов на основе компьютерных средств обучения и недостаточной разработанностью их в науке и практике.

Наличие выявленных противоречий указывает на существование проблемы исследования, заключающейся в научном обосновании, разработке и экспериментальной апробации форм, средств, методов подготовки инженеров в техническом вузе с использованием компьютерных средств обучения и направленных на совершенствование процесса использования математического аппарата в освоении дисциплин профессионального цикла и в дальнейшей инженерно-профессиональной деятельности.

Цель исследования: разработать модель, методическое обеспечение и технологию профессионально-ориентированной математической подготовки инженеров-технологов на основе компьютерных средств обучения и экспериментально апробировать их в образовательном процессе технического вуза.

Объект исследования: профессиональная подготовка инженеров-технологов в техническом вузе.

Предмет исследования: процесс профессионально-ориентированной математической подготовки инженеров-технологов на основе компьютерных средств обучения.

В основу исследования положена гипотеза, согласно которой процесс профессионально-ориентированной математической подготовки

инженеров-технологов будет более эффективным, в сравнении. с традиционной практикой, если:

- в образовательном пространстве технического вуза используется модель профессионально-ориентированной математической подготовки инженеров-технологов на основе КСО, позволяющая применять полученные математические знания и приобретенные навыки в изучении технических наук, в будущей профессиональной деятельности;

- в образовательном процессе технического вуза используется технология профессионально-ориентированной математической подготовки инженеров-технологов на основе КСО

- реализуются технический, программный, организационный и учебно-методический компоненты математической подготовки инженеров-технологов на основе КСО;

- методическое обеспечение реализации модели и технологии будет представлять собой систему (нормативно-правовых, учебно-методических, компьютерных средств обучения и организационно-методического сопровождения) дидактических материалов;

- учитываются критерии, показатели и уровни математической подготовки инженеров-технологов на основе КСО.

В соответствии с целью, объектом и предметом исследования, положениями гипотезы были поставлены следующие задачи исследования: раскрыть сущность профессионально-ориентированной математической подготовки инженеров-технологов на основе компьютерных средств обучения и обосновать возможность использования названной подготовки в техническом вузе;

разработать модель профессионально-ориентированной математической подготовки инженеров-технологов на основе компьютерных средств обучения;

создать методическое обеспечение реализации профессионально-ориентированной модели математической подготовки инженеров-технологов на основе компьютерных средств обучения;

- разработать и реализовать в образовательном процессе технического вуза технологию профессионально-ориентированной математической подготовки инженеров-технологов на основе компьютерных средств обучения;

- определить критерии, показатели и уровни математической подготовки инженеров-технологов, обучавшихся в рамках исследуемой модели профессионально-ориентированной математической подготовки.

Теоретико-методологическую основу исследования составили:

- на философском уровне, диалектико-материалистический подход в образовательной сфере как концепция развития целостного педагогического процесса (В.И. Загвязинский, B.C. Ильин, В.В. Краевский,

A.M. Новиков, М.ЬГ. Скаткин и др.) и концепция развития личности в деятельности (Б.Г. Ананьев, А.П. Аверьянов, А.Н. Леонтьев, В.Н. Мясищев, С.Л. Рубинштейн, В.М. Садовский, Э.Г. Юдин); аксиологический подход, рассматривающий человека как высшую ценность и самоценность общественного развития (М.С. Каган, Д.С. Лихачев, А. Маслоу, К. Роджерс, E.H. Шиянов и др.);

на общенаучном уровне: системно-структурный подход к исследованию взаимосвязей между образовательными процессами и явлениями в деятельности (С.И. Архангельский, Ю.К. Бабанский,

B.П. Беспалько, Ю.П. Ветров, B.C. Ильин, М.С. Каган, В.В. Краевский, Н.В. Кузьмина, Н.К. Сергеев и др.); интегративный подход как результат междисциплинарных исследований в области педагогической инноватики (Б.С. Гершунский, В.Н. Гуров, В.И. Загвязинский, В.А. Кан-Калик, Л.С. Подымова, В.А. Сластенин, A.B. Хуторской и др.); деятельностный подход к развитию личности в обучении (В.П. Беспалько, A.A. Вербицкий, Л.С. Выготский, О.С. Газман, П.Я. Гальперин, В.В. Загвязинский,

И.П, Иванов, А.H. Леонтьев, СЛ. Рубинштейн и др.); акмеологический подход к профессионально-личностному развитию личности (В.Г. Ананьев, À.A. Бодалев, A.A. Деркач, Н.В. Кузьмина и др.), андрагогичсский подход, учитывающий особенности обучения взрослых в системе повышения квалификации (С.И. Змеев, A.A. Вербицкий, С.Г. Вершловский,

A.B. Даринский, Ю.А. Лобейко и др.);

- на конкретно-научном уровне: теория . учебной деятельности (П.Я„ Гальперин, В.В. Давыдов, М.В. Кларин, А.Н. Леонтьев, И.Я. Лернер и др.); теоретические аспекты оптимизации обучения (Ю.К. Бабанский, Ю.С. Брановский, Л.Х. Зайнутдинова, Н.П. Клушина, В.К. Шаповалов и др.); теория профессиональной подготовки специалистов (С.И. Архангельский, И.Б. Котова, В.А. Сластенин, В.Д. Шадриков, H.Ö. Яковлева и др.); теория профессионального образования и повышения квалификации (A.A. Вербицкий, Й.Ф. Игропуло, Ф.Н. Клюев, В.В. Краевский,

B.Ю. Кричевский, Н.В. Кузьмина, С.Г- Молчанов, Э.М. Никитин, A.M. Новиков, Е.П. Тонконогая и др.); теория интеграции знаний (Н,С. Антонов, А.Я. Данилюк, Б.Г. Лихачев, П.И. Пидкасистый, И.П. Яковлев и др.); теория компьютеризации и информатизации образования (В.В. Андреев, Н.В. Апатова, А.П. Ершов, Н.И. Киселева, Е.И. Машбиц, И.В. Роберт и др.); концепции обучения математике и информатике (Т.Г. Везиров, М.Б. Волович, Ю.П. Горохов, О.В. Долженко, О.Б. Епишев, В.В. Лаптев, А.И. Лернер, Н.И. Рыжова, Г.И. Саранцев и др.) и использования компьютерных технологий в интенсификации и активизации процесса обучения (Ю.С. Брановский, В.А. Далингер, И.Г. Захарова, О.В. Зимина,

Е.В. Клименко, A.B. Осин, C.B. Панюкова и др.); проблемного обучения (Т.В. Кудрявцев, И.Я. Лернер, A.M. Матюшкин, М.И. Махмутов и др.);

на технологическом уровне'. психолого-педагогические и дидактические основы использования педагогических технологий в учебном процессе (ПЛ. Гальперин, В.В. Давыдов, А.Н. Леонтьев, Н.Ф. Талызина и др.); концепции разработки педагогических моделей (В.А. Веников,

A.Н. Дахин, Н.В, Кузьмина, H.H. Нечаев, Н.Ф. Талызина, Ю.Г. Татур, П.И, . Третьяков и др.); технологии профессиональной направленности обучения математике в непрофильных (и в технических вузах в частности) вузах (Т.А. Арташкина, Г.А. Бокарева, Е.А. Василевская, Р.П. Исаева, E.H. Кикоть и др.); основные положения методологии педагогики и методики педагогического исследования (В.И. Загвязинский, Н.И. Загузов,

B.В. Краевский, A.M. Новиков, М.Н. Скаткин и др.).

Методы исследования: теоретические - анализ научно-педагогической литературы по теме исследования, изучение нормативных документов по организации высшего технического профессионального образования; педагогическое моделирование; обобщение традиционного и инновационного педагогического опыта; эмпирические

(опросно-диагностические) - анкетирование, экспертное оценивание, беседа; обсервационные (прямое и косвенное наблюдение); праксиметрические

(анализ продуктов деятельности студентов и преподавателей); экспериментальные (констатирующий и формирующий эксперименты); методы статистического анализа данных и их графическая интерпретация.

Экспериментальная база исследования. Основная исследовательская работа осуществлялась на базе ГОУ ВПО «Московский государственный университет приборостроения и информатики» (филиал в г. Ставрополе). Эмпирическую базу исследования составили материалы тестирования и анкетирования 220 студентов 1-5 курсов, 30 выпускников вуза, 25 преподавателей.

Исследование проводилось в 2005 - 2010гг. и включало в себя три этапа.

На первом этане (подготовительно-поисковом) 2005 - 2006гг. осуществлялось изучение научно-педагогической литературы с целью анализа и оценки современного состояния исследуемой проблемы; определялись цели и задачи исследования; подбирались методики экспериментальной части исследования; разрабатывалась модель, методическое обеспечение и технология профессионально-ориентированной математической подготовки инженеров-технологов на основе КСО; разрабатывался и внедрялся в практику повышения квалификаций преподавателей математики технического вуза обучающий семинар «Математическая подготовка на основе КСО».

На втором этапе (экспериментальном) 2007-2009гг. - шла апробация модели, методического обеспечения и технологии профессионально-направленной математической подготовки инженеров-технологов на основе КСО; анализировались результаты экспериментальной работы; разрабатывались критерии, показатели и уровни математической подготовки инженеров-технологов; публиковались материалы исследования.

На третьем этапе (обобщающем) 2009-2010гг. — осуществлялась интерпретация полученных в опытно-экспериментальной работе данных; систематизация и обобщение результатов исследования; публикация материалов исследования; оформление рукописи диссертационной работы; определялись дальнейшие направления исследований.

Научная новизна результатов исследования заключается в постановке и решении проблемы научного обоснования, проектирования и реализации в образовательном процессе технического вуза профессионально-ориентированной математической подготовки инженеров-технологов на основе КСО. В соответствии с этим:

выделены социально-экономические, технологические, организационные и предметные факторы, определяющие требования к качеству математической подготовки инженеров-технологов и определены компоненты профессионально-ориентированной математической подготовки будущих специалистов к профессиональной деятельности;

предложена модель профессионально-ориентированной математической подготовки инженеров-технологов на основе КСО, включающая целевой, содержательный, технологический и результативный

компоненты и этапы ее реализации, связанные целевыми установками и логикой математической подготовки инженеров-технологов; '■'-■ ■ '

обоснована и экспериментально проверена технология профессионально-ориентированной математической подготовки

инженеров-технологов на основе КСО, в которой профессиональное образование строится как пространство имитационного воспроизведения различных профессиональных ситуаций, в ходе которого формируются компетентные специалисты, способные сами создавать новые типы и структуры деятельностей;

- определены и описаны критерии (предметный, метапредметный, личностный) и показатели математической подготовленности инженеров-технологов, которые легли в основу качественных характеристик уровней (алгоритмического, репродуктивного, продуктивного) названной подготовленности студентов.

Существенность отличий в новизне научных положений от результатов, полученных другими авторами, заключается в следующем:

- выделены и описаны структурные компоненты методического обеспечения функционирования модели и технологии профессионально-ориентированной математической подготовки инженеров-технологов на основе КСО;

- классифицированы по уровням сложности учебные задачи, которые можйо решать с помощью КСО, и решение которых способствует повышению эффективности процесса математической подготовки будущих инженеров-технологов;

- расширено представление о компьютерных средствах обучения математике как комплексе электронных средств, обладающих дидактическим потенциалом и обеспечивающих достижение новых результатов в математической подготовке студентов;

-" - представлена модель профессионально-ориентированной математической подготовки инженеров-технологов на основе' КСО, апробация которой подтвердила ее эффективность.

Теоретическая значимость исследования заключается в том, что уточнено содержание понятий «профессионально-ориентированная математическая подготовка», «компьютерные средства обучения», «модель профессионально-ориентированной математической подготовки на основе КСО», «методическое обеспечение профессионально-ориентированной математической подготовки», что обогащает понятийный аппарат теории и методики профессионального образования современным знанием; научно обоснован процесс (его этапы, содержание и принципы) педагогической деятельности при реализации модели и технологии профессионально-ориентированной математической подготовки инженеров-технологов на основе КСО. Результаты исследования углубляют разрабатываемую в педагогической теории проблему использования компьютерных средств обучения в предметной подготовке специалистов.

- Ю-

Практическая ценность исследовании определяется тем, что разработан учебно-методический (дидактические материалы на бумажных и электронных носителях) и организационно-методический (программа обучающего семинара для преподавателей вуза, программа обучающего семинара для студентов, консультативная деятельность по отдельным модулям курса) инструментарий профессионально-направленной математической подготовки инженеров-технологов на основе компьютерных средств обучения; разработал оценочно-критериальный инструментарий (критерии; показатели, уровни, методика их определения), позволяющий определять уровень математической подготовки студентов в процессе инженерно-технологического образования.

Разработанная и экспериментально проверенная в исследовании модель профессионально-ориентированной математической подготовки на основе КСО служит основой для поиска новых педагогических решений в современной инженерно-образовательной деятельности.

Материалы исследования могут использоваться в практике инженерно-'гехнологического профессионального образования студентов, в системе повышения профессиональной квалификации преподавателей технических вузов, при составлении программ и методических указаний по математической подготовке специалистов в технических вузах.

Положения, выносимые на защиту:

1 , Модель профессионально-ориентированной математической подготовки инженеров-технологов на основе КСО представляет собой теоретически созданную, а затем реализованную в пространстве технического вуза педагогическую систему формирования профессионально-ориентированной математической подготовки будущего инженера-технолога, основанную на активном использовании КСО, воспроизводящую последовательность, структуру и содержание компонентов профессионально-ориентированной математической подготовки как элемента процесса профессиональной подготовки будущих инженеров-технологов.

Модель профессионально-ориентированной математической подготовки включает в себя целевой, содержательный, технологический и диагностический компоненты и выполняет функции:

- адаптационную (способствует адаптации студента к предстоящей инженерно-профессиональной деятельности);

- целевую (задает вектор развития инженерно-профессиональных способностей будущего технолога машиностроителя);

- обучающую (дополняет и обогащает фундаментальную подготовку студентов);

- воспитывающую (оказывает влияние на процесс формирования личности инженера-технолога);

развивающую (состоит в формировании и развитии инженерно-профессиональных качеств будущего специалиста);

- И -

- рефлексивную (предполагает анализ собственной математической подготовки, возможность проверки и корректировки при решении прикладных профессиональных задач);

диагностическую (позволяет определить недостатки инженерно-математической подготовки будущего специалиста).

2. Технология профессионально-ориентированной математической подготовки инженеров-технологов на основе. КСО представлена совокупностью форм (разработка элементов КСО, обучение преподавателей и студентов работе с КСО, проектирование занятий и заданий), средств (система профессионально направленных задач, КСО, ГПС) и методов (традиционные, инновационные, активные, интерактивные с использованием КСО) обучения математике. Данная технология обучения предполагает непрерывность применения средств вычислительной техники в течение всего периода профессионального образования инженеров-технологов; всесторонний охват учебного процесса; наличие технического, программного, организационного и учебно-методического обеспечения; высокую дидактическую эффективность; интеграцию образования с производством (практикой) и наукой (исследованием) на основе их взаимодействия и обеспечения опережающей подготовки специалистов.

3. Эффективность профессионально-ориентированной математической подготовки инженеров-технологов на основе КСО обеспечивается целенаправленным, научно обоснованным, методически и технологически обеспеченным процессом математического образования студентов в современном техническом вузе с использованием КСО, определяется уровнями (алгоритмическим, репродуктивным, продуктивным) сформированное™ показателей предметного, метапредметного и личностного критериев математической подготовки инженеров-технологов.

... Личный вклад автора в теоретическую и экспериментальную части исследования заключается в следующем:

сформулированы "теоретико-методологические аспекты профессионально-ориентированной математической подготовки

инженеров-технологов на основе КСО, опирающиеся на общепедагогические, дидактические и частно-методические принципы и подходы;

- определены этапы, база и методы педагогического исследования, последовательность научно-исследовательских процедур;

- предложен компонентный состав методического обеспечения процесса профессионально-ориентированной математической подготовки инженеров-технологов на основе КСО, за счет которого расширено представление студентов о компьютерных средствах обучения;

осуществлен процесс моделирования процесса профессионально-ориентированной математической подготовки инженеров-технологов на основе КСО;

- экспериментальным путем доказана эффективность технологии профессионально-ориентированной математической подготовки инженеров-технологов на основе КСО;

- дана научная интерпретация полученным экспериментальным результатам; сформулированы выводы исследования.

Достоверность и обоснованность полученных результатов и выводов проведенного Исследования! обеспечивались непротиворечивостью исходных методологических и теоретических позиций, всесторонним < анализом проблемы, использованием комплекса теоретических и эмпирических методов исследования, адекватных цели, задачам и логике исследовательского поиска, достаточной длительностью и возможностью повторения опытно-экспериментальной работы, репрезентативностью объема выборов и Статистической значимостью экспериментальных данных.-Публикации. Результаты исследования отражены в научных статьях и тезисах, учебно-методических пособиях, в том числе в двух статьях, опубликованных в рецензируемых журналах, входящих в перечень ВАК. По материалам исследования опубликовано 13 работ общим объемом 10,28 п.л. Разработано Электронное издание «Математика: электронный учебник для студентов технических специальностей». Издание зарегистрировано «16» февраля

2009 г. нему присвоен номер государственной регистрации 0320900172. ......

Апробация и внедрение результатов исследования осуществлялось в процессе профессиональной деятельности автора в Московском государственном университете приборостроения и информатики (филиал в г. Ставрополе) и в Северо-Кавказском социальном институте, а также через публикацию материалов исследования (статьи, методические рекомендации, тезисы докладов); через выступления на научных и научно-практических конференциях; Через отчеты о результатах исследования на заседаниях кафедры прикладной психологии и педагогики Северо-Кавказского социального института.

Результаты исследования внедрены в образовательный процесс ГОУ ВПО «Московский государственный университет приборостроения й информатики» (филиал в т. Ставрополе), НОУ ВПО «Северо-Кавказский социальный институт», ГОУ: ВПО «Дагестанский- государственный педагогический университет», ' ГОУ ВПО «Карачаево-Черкесский' государственный университет ИМ: У.Дж. Алиева»

' Структура и объем диссертации обусловлены логикой проведенного научного исследования. Работа состоит из введения, двух глав, выводов по каждой главе,'заключения, списка литературы, 5 приложений. Исследование иллюстрировано рисунками и таблицами:

Во ' введении обосновывается актуальность исследования, сформулированы его цель, объект, и предмет исследования, изложены задачи и гипотеза, раскрыты новизна, теоретическая и практическая значимость работы, охарактеризованы методология исследования, его основные этапы и апробация результатов, сформированы положения, выносимые на защиту.

В первой главе «.Теоретико-методологические аспекты профессионально-ориентированной математической подготовки инженеров-технологов на основе компьютерных средств обучения» рассматриваются теоретические основы математической подготовки инженеров-технологов в современном техническом вузе; раскрывается сущность КСО и возможность их использования в математической подготовке инженеров-технологов; обосновывается модель профессионально-ориентированной , математической подготовки

инженеров-технологов.

Во второй главе Юпытно-экспериментальная работа по реализации модели профессионально-ориентированной математической подготовки инженеров-технологов на основе компьютерных средств обучения» представлено методическое обеспечение и описана технология профессионально-ориентированной математической подготовки инженеров-технологов на основе КСО; анализируется динамика критериев, показателей и уровней математической подготовки инженеров-технологов в процессе реализации экспериментальной модели математической подготовки.

В заключении диссертационного исследования обобщены результаты исследования, сформулированы выводы, отмечается его прогностическое значение, намечаются пути дальнейшего продолжения научных исследований.

ОСНОВНОЕ СОДЕРЖАНИЕ РАБОТЫ

С целью раскрытия сущности профессионально-ориентированной математической подготовки инженеров-технологов на основе КСО и обоснования возможности использования такой подготовки в образовательном процессе современного технического вуза, в диссертации проанализировано современное состояние исследований проблем обучения математике в вузе и использования компьютерных средств в предметной и метапредметной учебной деятельности, рассмотрены закономерности, принципы и факторы, обуславливающие 'качество математической подготовки в вузе.

Теоретико-методологический анализ исследований (Т.А. Арташкина, P.A. Блохина, P.II. Исаев, P.A. Исаков, В.В. Краевский, Н.Т. Лебедева,

B.C. Леднев, И .Я. Лернер, И.Г. Михайлова, С.И. Фёдорова и др.) позволил заключить, что вопросы формирования содержания профессионально направленного обучения математике имеют непреходящую актуальность. Авторы целой серии исследований (Г.А. Бокарева, Е.А. Василевская, Б.В. Гнеденко, А.П. Ершов, P.A. Исаков, Л.Д. Кудрявцев, C.B. Плотникова,

C.И. Федорова и др.) обосновывают профессионально-развивающие функции математического образования, способствующие формированию профессиональных качеств будущих инженеров. Следуя цели оптимизации процесса обучения математике, и, опираясь на труды С.И. Архангельского, Ю.К. Бабанского, В.П. Беспалько, А.Н. Бурова и др. нами разработана модель и технология профессионально-ориентированной математической подготовки инженеров-технологов в техническом университете на основе

- И-

КСО. В них особо отмечено, что при изложении учебного материала по математике необходимо уделять должное внимание компьютерной дидактике (Ю.С. Брановский), а также обучать математическим методам, находящим свое приложение в технике и технологиях.

Исследуя проблему повышения качества математической подготовки инженеров-технологов с точки зрения ее прикладных аспектов, мы уточнили определение «профессионально-ориентированная математическая подготовка» - это г/еленаправленный технологически и методически обеспеченный процесс математического образования в современном техническом вузе, направленный на овладение, студентами, прочными математическими знаниями, соответствующими вузовским требованиям; элементарной математической культурой (владение терминами и понятиями, символическим языком математики); навыками математического и графического моделирования (владение способами создания и исследования разнообразных моделей); умениями применять полученные математические знания и приобретенные навыки в изучении технико-технологических учебных дисциплин, в будущей профессиональной деятельности.

Соответственно, под математической подготовленностью будущего инженера-технолога мы будем понимать системное профессионально-личностное новообразование, характеризующееся сформированностью у студента определенного уровня предметных (математических), метапредметных (общенаучных, общеучебных, процессуальных) знаний, умений и навыков, а также опыта личностных (мотивационно-ценностных) проживаний процесса математической подготовки.

Целенаправленное изучение литературы позволило выявить, что целесообразность использования компьютерных средств обучения при разработке модели профессионально направленной математической подготовки, обосновывается в работах А.Ш. Бакмаева, В.П. Беспалько, Ю.С. Брановского, Т.Г. В'езирова, Б.С. Гершунского, В.А. Далингера, А.П. Ершова, Э.И.Кузнецова, М.П. Лапчика, И .Я. Лернера, Е.И. Машбнца, И.В. Роберта, Н.Ф. Талызиной и др. В исследованиях В.В. Алейникова,

A.Н. Бурова, Н.Р. Жаровой, Н.И. Киселевой, Н.Т. Лебедевой и др., подчеркивается необходимость совершенствования курса математики на основе применения средств ИКТ. Проблемы проектирования компьютерных средств обучения (последовательность, содержание проектировочной деятельности на каждом конкретном этапе и т.д.) рассмотрены в работах Р.В. Бочковой, М.М. Буняева, Г.М. Киселева, Т.А. Сергеевой, Л.Ю. Невуевой, O.K. Филатова и др. Наряду с этим известны работы по созданию программных сред (К.Г. Кречетников), многофункциональных учебно-информационных средств (C.B. Панюкова), компьютеризованных учебных курсов (И.Г. Захарова, Л.Х. Зайнутдинова, Э.Г. Скибицкий,

B.А. Стародубцев, В.Ф. Шолохович), компьютерных обучающих систем (А.И. Башмаков, И.А. Башмаков), профессионально-ориентированных предметных программно-дидактических комплексов, основанных на

компьютерных и телекоммуникационных технологиях (П.И. Образцов, И.В. Роберт). Отсутствие единых подходов к определению,. созданию и использованию средств ИКТ существенно сдерживает их разработку, внедрение и эффективную реализацию в образовательной деятельности.

В нашем исследовании под компьютерными средствами обучения (КСО) математике мы будем понимать комплекс электронных средств (средств ИКТ, ППС'), обладающих дидактическим потенциалом, обеспечивающим достижение новых результатов в математической подготовке студентов. Отсюда, профессионально-ориентированная математическая подготовка на основе КСО - сложная мыслительная деятельность: формально-логичёская при создании и анализе абстрактной математической или графической модели, рационально-логическая При решении предметной математической задачи, эмоционально-образная при восприятии и преобразовании графических объектов, творческй-преобразугащая при освоении новой информации, новых способов действий, новых форм опосредования.

Опираясь на теоретические положения повышения эффективности учебного процесса (С.И. Архангельский, Ю.К. Бабанский, В.П. Бе'спалько, Б.С. Гершунский, В.И. Загвязинский, Н.В. Кузьмина, Н.Д. Никандров, В.М. Монахов, П.И. Пидкасистый, М.Н. Скаткин, Т.К. Смыковская, Н.Ф. Талызина, Л.М. Фридман и др.), мы в исследовании осуществили разработку модели математической подготовки студентов технического вуза на основе КСО и предложили методическое обеспечение и технологию ее реализации. Анализ научных представлений о сущности педагогического моделирования с использованием компьютерных средств обучения, позволил нам уточнить определение модели профессионально-ориентированной математической подготовки в контексте нашего исследования.

Модель профессионально-ориентированной математической подготовки инженеров-технологов на основе КСО — это теоретически созданная, а затем реализованная в пространстве технического вуза профессионально направленная математическая подготовка будущего инженера-технолога, основанная на активном использовании компьютерных средств обучения, воспроизводящая последовательность, структуру и содержание компонентов математической подготовки как элементы процесса профессиональной подготовки студентов и позволяющая опосредованным способом получать дополнительные знания о самой подготовке и допускающая экспериментальную проверку ее эффективности.

Предлагаемая на рисунке .1 модель разрабатывалась с учетом комплексного применения КСО, которое мы понимаем как педагогически целесообразное применение средств ИКТ на всех этапах процесса обучения дисциплине с учетом особенностей ее содержания, применяемых методов и организационных форм, направленное на решение целостной дидактической задачи и достижение учебных целей.

ТЕОРЕТИКО-МЕТОДОЛОГИЧЕСКИЕ ОСНОВЫ МОДЕЛИРОВАНИЯ

КОМПОНЕНТЫ МОДЕЛИ

ЦЕЛЕВОЙ

Цель: математическая подготовка инженера-технолога в соответствии с требованиями ГОС ВПО Задач»: математические знания, математическая культура, навыки математического моделирования, применение математических знаний и навыков в изучении спсцдисцитшн, в будущей профессиональной деятельности

СОДЕРЖАТЕЛЬНЫЙ

Этапы математической подготовки иа основе КСО:

I этап II этап III этап 1Уэтап V этап

(1 семестр): (2еемесф): (3 семестр): (4 семестр): (5-10 семестры):

аналитическа математичес- математичес- теория технико-

я геометрия и кии анализ - кий анализ — вероятностей и технологичес-

линейная дифференци- интегральное математичес- кие приложения

алгебра альное исчисление кая статистика математики

исчисление

ТЕХНОЛОГИЧЕСКИМ

Формы: Средства: Методы:

Разработка элементов КСО, обучение преподавателей и студентов работе с КСО, проектирование занятий и заданий Система профессионально направленных задач, КСО, ПК Традиционные, инновационные, - активные, интерактивные с использованием КСО

ДИАГНОСТИЧЕСКИЙ

Входная диагностика Текущая диагностика Итоговая диагностика

Критерии подготовки (результаты обучения): предметные, метапредметные, личностные Показатели подготовки, раскрывающие сущность критериев подготовки Уровни подготовки: алгоритмический, репродуктивный, продуктивный

БЛОКИ

МЕТОДИЧЕСКОЕ ОБЕСПЕЧЕНИЕ

Рисунок 1. Модель профессионально-ориентированной математической

подготовки инженеров-технологов на основе КСО Модель включает в себя целевой (цели и задачи), содержательный (этапы и их содержание), технологический (формы, средства, методы) и диагностический (входная, текущая, итоговая диагностика; критерии, показатели и уровни подготовки) компоненты реализации, связанные целевыми установками и структурно логикой предметной математической подготовки будущих инженеров-технологов.

В исследовании использовано понятие «методическое обеспечение профессионально-ориентированной математической подготовки», которое представляет собой многовекторную интеграцию содержательно-целевого, технологического и диагностико-рефлексивного компонентов учебного процесса, актуализирующих творческую деятельность преподавателей но разработке компонентов методического обеспечения и самообучение, самореализацию студентов. Оно включает в себя систему нормативно-правовых (ГОС ВПО по специальности 151001 «Технология машиностроения». Требования К минимуму содержания отдельных учебных дисциплин; требования к подготовке специалистов («Профессиограмма»), рабочий учебный план, типовая программа курса «Математика» для технических вузов, утвержденная рабочая программа курса «Математика», план — график учебного процесса,. календарно-тематическое планирование процесса изучения курса «Математика» со специально отобранными формами, средствами и методами обучения к каждому разделу и каждой теме), учебно-методических (рабочие тетради,, сборник заданий для контрольных работ, аудио и видеозаписи по темам учебной дисциплины, учебник в традиционном печатном виде, электронный учебник с гипертекстовыми возможностями, электронная справочно-информационная база данных, электронная обучающая программа в виде интерактивных слайдов, электронный вариант исследований технических задач с наглядным изображением методов построения компьютерных графиков, методическое пособие для выполнения расчетно-графических работ, методическое пособие для решения домашних контрольных работ, программа тестирования с использованием компьютерной техники), КСО (персональный компьютер, программный контент персонального компьютера, математический пакет MathCad, AutoCad, Derive, Mathematica, Maple, MatLab, Excel, ресурсы Internet) и организационно-методического сопровождения (программа обучающего семинара для преподавателей вуза, программа обучающего семинара для студентов, консультативная деятельность по "отдельным модулям курса) материалов на бумажных и электронных носителях, управляющих обучающе-учебной деятельностью преподавателей и студентов.Развивая технологический подход к профессионально-ориентированной математической подготовке инженеров-технологов, мы дополнили предусмотренные программой курса математики практические занятия специальным курсом — «Математическим практикумом».

На заключительном этапе диссертационного исследования нами было предпринято контрольное тестирование и анкетирование, материалы которых явились основой для анализа и оценки . эффективности профессионально-ориентированной математической подготовки

инженеров-технологов на основе КСО. Для выявления и анализа динамики изменений, произошедших под влиянием экспериментальной методики обучения студентов, нами были выделены личностный (совершенствование мотивационной сферы личности, уровень познавательной самостоятельности, изменения в состоянии самоуправления учением),

предметный (повышение степени полноты, гибкости и системности математических знаний) и мстапредметный (степень овладения учебными умениями и навыками) критерии.

Экспериментальные исследования проводились в ходе математического практикума, оценивалось качество ответов студентов на вопросы допуска к практикуму, и подвергались анализу отчеты о результатах выполненных расчетных заданий. Были проанализированы результаты итоговой диагностики (экзаменов) с целью определения качества знаний студентов, освоивших содержание дисциплины «Математика». Кроме того, мы анализировали ответы студентов на специально составленные вопросы анкеты и получили следующие результаты:

Коэффициент усвоения К вычислялся по формуле К = р/п, где р — среднее число вопросов в тестовом задании, на которые обучаемые ответили верно, п - общее число вопросов в тестовом задании. В таблице 1 приведены коэффициенты усвоения знаний по отдельным темам и по всему курсу, полученные по результатам промежуточного и итогового тестирования. По каждой теме обучающимся студентам предлагались тестовые задания различного уровня сложности.

Таблица 1

Коэффициенты усвоения знаний по отдельным темам и по всему курсу «Математика»

Наименование темы Уровень сложности тестового задания Коэффициент усвоения

2006-2007 уч.год 2007-2008 уч. год 2008-2009 уч. год

Матрицы и действия над ними 1 0,68 0,72 0,84

2 0,52 0,67 0,73

3 0,43 0,58 0,62

Решение систем алгебраических уравнений 1 0,62 ' 0,73 0,89

2 0,47 0,56 0,76

3 0,37 0,46 0,63

Дифференциальное исчисление функций одной переменой 1 0,70 0,86 0,91

2 , 0,67 0,74 0,88

3 0,56 0.65 0,77

Итоговое тестирование 1 0,70 0,72 0,87

2 0,67 0,68 0,84

3 0,49 0,52 0,63

Статистическая обработка результатов тестирования и средних экзаменационных оценок показывает динамику повышения успеваемости и самостоятельности студентов в течение исследуемого периода. Результаты тестирования контрольной и экспериментальной учебных групп до и после эксперимента представлены в таблице 2.

Таблица 2

Результаты измерений уровня математических знаний и умений в контрольной и экспериментальной группах в начале и в конце эксперимента

Уровни До эксперимента После эксперимента

КГ ЭГ КГ ЭГ

Алгоритмический 0,82 0,74 0,73 0,46

Репродуктивный 0,79 0,67 ' 0,68 0,73

Продуктивный 0,44 0,57 0,85 0,68

Из приведенных данных следует, что студенты экспериментальной группы имеют более полные и глубокие знания и более действенные умения.

После проведения педагогического эксперимента, мы провели анкетирование студентов экспериментальной группы, с целью выяснения отношения к возможности и необходимости использования КСО в учебной и в будущей профессиональной деятельности. После обработки ответов анкетируемых было выявлено, что 68,4%, студентов считают, что использование компьютера делает обучение более интересным; для 84,3 % студентов компьютер является инструментом учебной деятельности, 94,0 % считают необходимым постоянно использовать компьютер для создания собственных продуктов деятельности и 85,7 % высоко оценили уровень использования компьютерных средств обучения в учебной деятельности. Подавляющее большинство студентов выразили свое желание использовать компьютерные средства в будущей профессиональной деятельности. Студенты экспериментальной группы дали высокую оценку разработанному нами ЭУМК по дисциплине «Математика», 92,4% из них отметили, что использование ЭУМК помогло им в изучении дисциплины.

Для проверки эффективности экспериментального обучения студентов по второму критерию - метапредметному (степени полноты, гибкости и системности усвоенных знаний) мы использовали .систему математических заданий, дополненную вариантами тестов (альтернативные, избирательные, соотносительные, воспроизведения, конструктивные, реконструктивные).

На основе выполненных студентами такого вида работ было установлено, что средний показатель полноты знаний в экспериментальной группе оказался на 22,9% выше, чем в контрольной. На 31,9% повысился средний показатель уровня гибкости знаний, а их системности на 19,2%.

Полученные данные подтвердили предположение о том, что методическое обеспечение и технология математической подготовки на основе КСО обеспечивают рефлексивное управление индивидуальной деятельностью педагога и студента.

Для оценки действенности математических знаний использовался обобщенный показатель (£>), расчет которого проводился по формуле: О = (М / (р х «)) х 100 %, где М - суммарное число верно выполненных заданий, р - число запланированных заданий, п - число студентов. Полученные результаты представлены в таблице 3.

Таблица 3

Обобщенный показатель действенности математических знаний студентов

№ Показатели

п/п Наименование групп М 1 Р р■ п 0,% Разница Оэ-Ас

1. Экспериментальная 402 51 10 510 78

2 Контрольная 288 50 ¡0 500 57 21

3. Средний показатель 50,5 10 505 67,5

Результаты анализа ответов студентов экспериментальной и контрольной групп, отражающих спектр и качество математических знаний, являлись особенным предметом исследования.

В таблице 4 представлена оценка спектра теоретических математических знаний студентов и их качества осуществлялась нами в трехуровневой системе. По всем показателям ответы студентов экспериментальной группы отличались от таковых в контрольной группе.

Таблица 4

Сравнительная характеристика теоретических математических . знании студентов (в % к общему числу)

Анализируемые признаки Экспериментальная группа (п -52) Контрольная группа (я = 76)

Уровни Уровни

продуктивный репродуктивный алгоритмический продуктов -ный репродуктивный алгоритмический

Спектр теоретических знаний 64,0 30,2 '6,7 17,2 23,7 ' 59,1

Качество: глубина 67,3 22,7 10,0 21,0 28,9 50,1

полнота :: 62,5 22,5 15,0 18,2 23,7 59,1

осмысленность 78,8 Г 19,0 - 1~~23,0 45,0 32,0

системность 60,9 29,1 10,0 12,4 16,6 71,0

При анализе результатов эксперимента нами учитывались темпы усвоения математических знаний. С этой целью мы использовали показатели темпов усвоения знаний (ту), темпов продвижения в обучении (7"„), темпов прироста результатов (Д). Сравнительный анализ темпов усвоения математических . знаний и умений студентами экспериментальной и контрольной групп, представлен в таблице 5.

Таблица 5

Сравнительный анализ темпов усвоения студентами математических знаний и умений в эксперименте и контроле

№ Наименование групп Показатели

п/п 7; т„ г„ т„. / Т,,

1. Экспериментальная < 100 % < 100% 4-5%

2. Контрольная > 100 % > 100 % 2-3% 1,8

3. Средний показатель ~ 100 % > 100 % 3-4%

Данные таблицы 5 указывают на значительное (в 1,8 раза) превышение показателя темпов прироста результатов у студентов экспериментальной группы (i"Pj.) над аналогичным показателем студентов контрольной группы

Результаты опытно-экспериментальной работы позволяют утверждать, что динамика уровня математической подготовки будущих инженеров-технологов регистрируется системой критериев и показателей и зависит от методического обеспечения и технологии, в которых реализуется модель математической подготовки.

Приведенные и другие данные контрольных измерений, полученные на заключительном этапе исследования, позволяют сделать заключение о положительном влиянии предложенной модели математической подготовки на формирование профессионально важных качеств инженеров-технологов и правильности выдвинутой в исследовании гипотезы. Однако в рамках одной диссертационной работы не представляется возможным охватить весь круг вопросов, всесторонне рассмотреть все аспекты заявленной проблемы исследования.

В этой связи, для дальнейшего исследования, наиболее актуальными для высшей технической школы представляются следующие направления: проблема отсутствия теории обучения в современных информационно-образовательных средах; следствие этого - отсутствие понятийно-категориального аппарата; проблемы оптимальности: состава электронных учебно-методических комплексов (ЭУМК) для эффективного обучения в современных информационно-образовательных средах; размещения дидактических элементов УМК на различных носителях (бумажных, сетевых, CD-ROM и т.д.); применения тех или иных методик обучения; проблемы оптимизации: психолого-эргономического представления учебного материала, восприятия человеком учебного материала, представленного в электронном виде и др.

Основные теоретические выводы исследования:

1. Математическая подготовка инженеров-технологов на основе КСО - это целенаправленный методически и технологически обеспеченный процесс математического образования студентов в современном техническом вузе, обеспечивающий прочные математические знания, элементарную математическую культуру студентов, владение навыками математического и графического моделирования и умения применять полученные

математические знания и приобретенные навыки в изучении технико-технологических учебных предметов, в будущей профессиональной деятельности.

2. Модель профессионально-ориентированной математической подготовки инженеров-технологов на основе КСО эффективна, если включает в себя целевой, содержательный, технологический и диагностический компоненты, выполняет адаптационную, целевую, обучающую, воспитывающую, развивающую, рефлексивную и диагностическую функции и, в целом, образующих педагогическую систему профессионально ориентированной математической подготовки будущего инженера-технолога.

3. Реализация модели математической подготовки инженеров-технологов на основе КСО требует методического обеспечения, которое, с одной стороны, представляет собой процесс создания условий для реализации требований образовательных стандартов профессионального образования и достижения необходимого качества математической подготовки специалистов, а, с другой стороны, набор дидактических материалов, позволяющий реализоваться целям, содержанию, формам, методам и средствам обучения.

4. Технология математической подготовки инженеров-технологов на основе КСО, как совокупность форм, средств и методов обучения математике, разработанная и реализованная в образовательном процессе технического вуза, функциональна в условиях непрерывного применения средств вычислительной техники в течение всего периода профессионального образования инженеров-технологов; всестороннего охвата учебного процесса; при наличии технического, программного, организационного и учебно-методического обеспечения; интеграции образования с производством (практикой) и наукой (исследованием) на основе их взаимодействия, что вместе взятое, обеспечивает опережающую подготовку специалистов.

5. Критерии (личностный, предметный и метапредметный), показатели их составляющие и уровни (алгоритмический, репродуктивный, продуктивный) математической подготовки инженеров-технологов, обучавшихся в рамках исследуемой модели, обнаружили положительную динамику в процессе реализации модели подготовки на всех этапах обучения студентов.

Практические результаты исследования:

1. Разработана и экспериментально проверена в исследовании модель профессионально-ориентированной математической подготовки на основе КСО.

2. Создана технология профессионально-ориентированной математической подготовки инженеров-технологов на основе КСО, в апробация которой позволила сформировать профессиональное образование

как пространство имитационного воспроизведения различных профессиональных ситуаций.

3. Разработан учебно-методический (дидактические материалы на бумажных и электронных носителях) и организационно-методический (программа обучающего семинара для преподавателей вуза, программа обучающего семинара для студентов, консультативная деятельность по отдельным модулям курса) инструментарий профессионально-направленной математической подготовки инженеров-технологов на основе компьютерных средств обучения.

2. Разработан оценочно-критериальный инструментарий (критерии, показатели, уровни, методика их определения), позволяющий определять уровень математической подготовки студентов в процессе инженерно-технологического образования.

Основные положения диссертации отражены а следующих публикациях:

I. Научные статьи, опубликованные в рецензируемых журналах, входящих в Перечень ВАК РФ:

1. Чомаева, Л. X. Модель методической системы обучения курсу «Математика» студентов технического ВУЗа в условиях применения информационных технологий [Текст] /Л.Х. Чомаева //Вестник Ставропольского государственного университета. - Вып . №50. Ставрополь.-2007.-С. 78-82. (0,25 пл.).

2. Чомаева, Л. X. Формирование модели методической системы обучения курсу «Математика» на основе электронного обучения [Текст] /Л.Х. Чомаева, Т.Г. Везиров, Ж.В. Игнатенко //Вестник университета. Государственный университет управления. - М., 2008. - С. 170-172. (0,12 пл.).

II. Научные статьи, материалы докладов и выступлений:

3. Чомаева, Л. X. Об особенностях использования компьютерных технологий в обучении [Текст] / Л.Х. Чомаева// Гуманитарные и экономические проблемы информатизации современного общества.- Москва

- Ставрополь. - 2006. - С.60-65 (0,3 пл.).

4. Чомаева, Л. X. К вопросу обучения математике в технических вузах [Текст] / Л.Х. Чомаева// Межвузовский сборник научно-практических трудов.

- Ставрополь. - 2007. - С. 117-124 (0,4 пл.).

5. Чомаева, Л. X. Основные методы и приемы формирования базовых знаний по математике в техническом вузе [Текст] / Л.Х. Чомаева //Алиевские чтения (материалы научной сессии). - Карачаевск. - 2007. С. 366-367(0,01 пл.).

6. Чомаева, Л. X. Образование новых форм тестирования под воздействием инновационных технологий [Текст] /Л.Х. Чомаева

//Инновационные технологии в обучении и воспитании младших школьников,- Карачаевск. - 2007. - С. 248-254 (0,37 пл.).

7. Чомаева, Л. X. Формирование дидактической системы обучения курсу «Математика» будущих инженеров-технологов в условиях информатизации образования [Текст] /JI.X. Чомаева // Инновационные технологии в обучении и воспитании младших школьников. — Карачаевск. -2008.-С. 372-380(0,1 пл.).

8. Чомаева Л.Х. Роль и место курса «Математика» в системе инженерного образования [Текст] /Л.Х. Чомаева // Проблемы преподавания математики и информатики в школе и вузе. - Махачкала: ДГПУ. 2008. С. 85-87(0,1 п.л.).

III. Учебно-методнческне пособия:

9. Чомаева Л.Х., Везиров Т.Г. Математика: электронный учебник для студентов технических специальностей [Электронный ресурс] / Л.Х. Чомаева, Т.Г. Везиров // Производитель Северо-Кавказский социальный институт. Москва. Издание зарегистрировано 16 февраля 2009 года и ему присвоен номер государственной регистрации 0320900172.

10. Чомаева Л.Х. Методические указания по дисциплине «Математика», [Текст] /Л.Х. Чомаева, Т.Т. Везиров//. - Ставрополь: филиал ГОУ ВПО МГУПИ в г. Ставрополе, 2007. - 32 с.(2 п.л.).

11. Чомаева Л.Х. Методические указания по дисциплине математика «Ряды». Специальность 151000 «Технология машиностроения», специальность 190201 «Автомобиле- и тракторостроение» очной и заочной формы обучения. [Текст] /Л.Х. Чомаева. — Ставрополь: МГУПИ, 2008. - 30 с. (1,8 п.л.).

12.Чомаева Л.Х. РАБОЧАЯ УЧЕБНАЯ ПРОГРАММА по дисциплине «Математика» для студентов очной и заочной формы обучения специальности 190201 «Автомобиле- и тракторостроение». [Текст] /Л.Х. Чомаева. - Ставрополь: МГУПИ, 2008. - 42 с. (2,6 п.л.).

13. Чомаева Л.Х. РАБОЧАЯ УЧЕБНАЯ ПРОГРАММА по дисциплине «Математикам для студентов очной и заочной формы обучения специальности 151001 «Технология машиностроения. [Текст] /Л.Х. Чомаева. - Ставрополь: МГУПИ, 2009. - 42 с. (2,6 п.л.).

Печатается в авторской редакции

Подписано в печать 22.11.2010 Формат 60x84 1/16 Усл. печ. л. - 1,5 Уч.- изд. л. - 1,0 Бумага офсетная. Печать офсетная. Заказ №307 Тираж 100 экз. ГОУ ВПО «Северо-Кавказский государственный технический университет» 355028, г. Ставрополь, пр. Кулакова, 2

Издательство Северо-Кавказского государственного технического университета Отпечатано в типографии СевКавГТУ

Содержание диссертации автор научной статьи: кандидата педагогических наук, Чомаева, Лаура Хасановна, 2010 год

Стр.

ВВЕДЕНИЕ

Глава 1.Теоретико-методологические аспекты профессионально-ориентированной математической подготовки инженеров-технологов на основе компьютерных средств обучения.

1.1. Теоретические основы профессионально-ориентированной математической подготовки инженеров-технологов в современном техническом вузе.

1.2. Компьютерные средства обучения и их образовательные возможности в профессионально ориентированной математической подготовке инженеров-технологов.

1.3. Обоснование модели профессионально-ориентированной математической подготовки инженеров-технологов на основе компьютерных средств обучения.

ВЫВОДЫ по первой главе.

Глава 2. Опытно-экспериментальная работа по реализации модели профессионально-ориентированной математической подготовки инженеров-технологов на основе компьютерных средств обучения

2.1.Методическое обеспечение профессионально-ориентированной математической подготовки инженеров-технологов на основе компьютерных средств обучения.

2.2.Технология профессионально-ориентированной математической подготовки инженеров технологов на основе компьютерных средств обучения.

2.3.Динамика критериев, показателей и уровней математической подготовки инженеров-технологов в процессе реализации экспериментальной модели подготовки

ВЪГООДЫ по второй главе.;

Введение диссертации по педагогике, на тему "Профессионально-ориентированная математическая подготовка инженеров-технологов на основе компьютерных средств обучения"

Актуальность исследования. Современное профессиональное образование должно быть нацелено на подготовку компетентного специалиста, что связано с повышением требований к качеству умственного труда, необходимостью формирования умений широкого профиля, и психологической готовности специалиста пополнять свои знания, повышать квалификацию, осваивать новое технологическое оборудование, математизированные компьютерные программы. Современные вузы призваны воспитывать активность, инициативность и развивать творческие профессиональные способности студентов. Поэтому в структуру профессиональной подготовки специалиста в техническом вузе помимо инженерной включены гуманитарная, естественнонаучная, производственно-техническая составляющие. Цикл естественнонаучных дисциплин, в котором представлены курсы математики, информатики, физики, теоретической механики и химии, с одной стороны, обеспечивает фундаментальную подготовку студентов, а с другой, является пропедевтическим по отношению к техническим учебным предметам, изучаемым на последующих курсах обучения. Среди названных дисциплин особое место занимает математика, поскольку уровень математической подготовки студентов технического вуза определяет, в конечном итоге, уровень не только собственно предметной математической, но и метапредметной, профессионально-личностной культуры будущего специалиста инженерного профиля. В этой ситуации требования к уровню математической подготовки инженеров-технологов постоянно возрастают, и факторов здесь несколько:

2) технологические факторы связаны с развитием информационных систем и сетей массового обслуживания, изменением технологии инженерных расчетов, внедрением во все сферы жизни и экономики страны компьютерной техники;

3) организационные факторы связаны с изменением статуса технических вузов и переходом высшего профессионального образования на многоуровневую систему подготовки специалистов;

Вместе с тем, процесс организации профессионального образования в части разработки моделей и технологий математической подготовки инженеров на основе компьютерных средств обучения (КСО) не стал предметом внимания со стороны исследователей и руководства технических вузов. Опросы выпускников технических вузов и студентов различных курсов показали, что они оценивают уровень своей профессионально-ориентированной математической подготовки как средний или низкий, что вызывает у студентов и преподавателей математики и технико-технологических дисциплин неудовлетворенность выбранной профессиональной деятельностью.

Изучение особенностей профессионально-ориентированной математической подготовки инженеров-технологов на основе компьютерных средств обучения обусловленное необходимостью реализации новых целей профессиональной подготовки инженера, моделирование образовательного процесса и создание методического обеспечения успешной реализации педагогических моделей в техническом вузе, разработка оценочно-критериальных измерителей математической подготовки студентов является своевременным.

Так, на решение проблемы активизации учебно-познавательной деятельности обучающихся и интенсивного внедрения в учебный процесс информационных и коммуникационных технологий направлены работы педагогов и психологов Р.В Бочковой, П.Я. Гальперина, Ю.П. Горохова, М.И.Дьяченко,Т.В.Кудрявцева, М.И. Махмутова, P.A. Низамова, З.А. Решетовой, Н.Ф. Талызиной и др. Общетеоретические аспекты подготовки специалистов раскрыты в исследованиях В.В. Афанасьева, Ю.С. Бра-новского, А.А.Вербицкого, Б.С. Гершунского, В.А. Сластенина и др.

Наряду с теоретическими, сформировались и практические предпосылки. К ним, в первую очередь, необходимо отнести Стратегию социально-экономического развития России до 2020 года, Федеральную целевую программу развития образования на 2006 - 2010 годы, Национальную доктрину образования в Российской Федерации, Концепцию долгосрочного прогноза научно-технологического развития Российской Федерации на период до 2025 года. Главная цель данных стратегических документов - приведение количественных и качественных параметров существующей системы профессионального образования в Российской Федерации в соответствие с требованиями личности, общества, государства. Ключевая задача, стоящая перед техническими вузами — это повышение качества подготовки специалистов, приведение уровня их профессиональной подготовленности в соответствие с требованиями инженерно-профессиональной деятельности и нормативными правовыми актами Российской Федерации в области профессионального образования.

Таким образом, есть все основания утверждать, что педагогическая наука и практика свидетельствуют об актуальной потребности в разработке модели и технологии профессионально направленной математической подготовки инженеров-технологов на основе компьютерных средств обучения, в создании и научно-теоретическом и практическом обосновании методического обеспечения модели и технологии профессионально направленной математической подготовки в образовательном процессе технического вуза, что и определило выбор темы диссертационного исследования «Профессионально-ориентированная математическая подготовка инженеров-технологов на основе компьютерных средств обучения»

Научно-обоснованному построению учебного процесса в высших учебных заведениях и определению закономерностей этого процесса посвящены работы многих ученых (С.И. Архангельский, В.П. Беспалько, И.В. Блауберг, М.Г. Гарунов, С.М. Рябых и др.). Вопросы формирования содержания профессионально направленного обучения математике рассматриваются в работах Т.А. Арташкиной, P.A. Блохиной, Р.П. Исаева,

Р. А. Исакова, В.В. Краевского, Н.Т. Лебедевой, B.C. Леднева, И.Я. Лернера, И.Г. Михайловой, С.И. Фёдоровой и др.

В работах B.C. Безруковой, В.П. Беспалько, A.B. Гладкова, Е.С. Заир-Бека, Н.В. Кузьминой, В.М. Монахова, Н.В. Харитоновой и др., раскрывается сущность процессов моделирования педагогических систем и образовательного процесса в целом. В ряде научных публикаций раскрывается взаимосвязь психолого-педагогических и организационно-методических аспектов профессиональной подготовки специалиста в вузе (Ю.В. Варданян, Ю.П. Ветров, В.И. Горовая, В.И. Загвязинский, М.В. Кларин, И.Б.Котова, Н.П. Клушина, A.M. Новиков, О.П. Околелов, A.B. Петровский, В.А. Сласте-нин и др.).

Наше внимание привлекли работы исследователей в контексте проблемы развития профессионально-ориентированных компетентностей у студентов технических образовательных учреждений (H.A. Банько, Н.Ф. Долгополова, H.H. Доловова, O.A. Олейник, И.И. Серегина, М.В. Токова, JI.H. Харченко, А.Д. Щербов и др.), поскольку эксперимент по внедрению модели профессионально-ориентированной математической подготовки инженеров-технологов, осуществлялся в вузе технического профиля. В исследованиях М.В. Носкова, C.B. Плотниковой, А.Н. Шарипова, В.А. Шершневой и др. изучаются проблемы обучения курсам математики и информатики в технических вузах, но в них нет должного отражения вопросов развития целостной методической системы обучения данным дисциплинам.

Развитию методических систем обучения в условиях информатизации и компьютеризации образования посвящены исследования Ю.С. Брановского, Т.Г. Везирова, Н. Р. Жаровой, В.Г. Климова, A.A. Кузнецова, Э.И. Кузнецова, Л. Г. Кузнецовой, М.П. Лапчик, A.B. Могилева, В.М. Монахова, Г. М. Федченко и др. Однако, вопросы моделирования профессионально-ориентированной математической подготовки в образовательном процессе, в техническом вузе в том числе, проблема методического обеспечения модели и технологии математической подготовки инженеров-технологов на основе КСО в доступных нам источниках не исследуется.

Все вышеизложенное свидетельствует о противоречиях, сложившихся« в педагогической-науке и практике между:

- потребностью- инженерно-профессионального образования» в*, разработке модели профессионально-ориентированной математической' подготовки- инженеров-технологов на основе- компьютерных средств обучения, и отсутствием научного обоснования такой разработки;

Цель исследования: разработать модель, методическое обеспечение и- технологию профессионально-ориентированной математической», подготовки инженеров-технологов на основе компьютерных средств обучения и экспериментально апробировать их в образовательном процессе' технического вуза.

Объект исследования: профессиональная подготовка, инженеров-технологов в техническом вузе.

Предмет исследования: процесс профессионально-ориентированной математической подготовки инженеров-технологов на. основе компьютерных средств обучениям

В основу исследования положена гипотеза, согласно которой процесс профессионально-ориентированной математической подготовки инженеров-технологов будет более эффективным, в сравнении с традиционной практикой, если:

- в образовательном процессе технического вуза используется технология профессионально-ориентированной математической подготовки инженеров-технологов на основе КСО, в которой:

- реализуются технический, программный, организационный и учебно-методический компоненты;

- методическое обеспечение реализации модели и технологии, представляет собой систему (нормативно-правовых, учебно-методических, компьютерных средств обучения и организационно-методического сопровождения) дидактических материалов;

- учитываются критерии, показатели и уровни математической подготовки инженеров-технологов на основе КСО.

В соответствии с целью, объектом и предметом исследования, положениями гипотезы были поставлены.следующие задачи исследования:

- раскрыть сущность профессионально-ориентированной' математической подготовки инженеров-технологов на основе компьютерных средств обучениями обосновать возможность использования названной подготовки в техническом вузе;

- разработать модель профессионально-ориентированной математической подготовки инженеров-технологов на основе компьютерных средств обучения;

- создать методическое обеспечение реализации профессионально-ориентированной модели математической подготовки инженеров-технологов на основе компьютерных средств обучения;

Теоретико-методологическую основу исследования составили:

- на философском уровне', диалектико-материалистический подход в образовательной сфере как концепция развития целостного педагогического процесса (В.И. Загвязинский, B.C. Ильин, В.В. Краевский, A.M. Новиков, М.Н. Скаткин и др.) и концепция развития личности в деятельности (Б.Г. Ананьев, А.П. Аверьянов, А.Н. Леонтьев, В.Н. Мясшцев, С.Л. Рубинштейн, В.М. Садовский, Э.Г. Юдин); аксиологический подход, рассматривающий человека как высшую ценность и самоценность общественного развития (М.С. Каган, Д.С. Лихачев, А. Маслоу, К. Роджерс, E.H. Шиянов и др.);

- на общенаучном уровне: системно-структурный подход к исследованию взаимосвязей между образовательными процессами и явлениями в ¡деятельности (С.И. Архангельский, Ю.К. Бабанский, В.П. Беспалько, Ю.П. Ветров, B.C. Ильин, М.С. Каган, В.В. Краевский, Н.В. Кузьмина, Н.К. Сергеев и др.); интегративный подход как результат междисциплинарных исследований в области педагогической инноватики (Б.С. Гершунский, В.Н. Гуров, В.И. Загвязинский, В.А. Кан-Калик, Л.С. Подымова, В.А. Сластенин, A.B. Хуторской и др.); деятельностный подход к развитию личности в обучении (В.П. Беспалько, A.A. Вербицкий, Л.С. Выготский, О.С. Газман, П.Я.

Гальперин, B.B. Загвязинский, И.П. Иванов, А.Н. Леонтьев, С.Л. Рубинштейн и др.); акмеологический подход к профессионально-личностному развитию^ личности (Б.Г. Ананьев, A.A. Бодалев, A.A. Деркач, Н.В. Кузьмина и др.), андрагогический подход, учитывающий особенности обучения взрослых в системе повышения квалификации (С.И. Змеев, A.A. Вербицкий, С.Г. Вершловский, A.B. Даринский, Ю.А. Лобейко и др.);

- на конкретно-научном уровне: теория учебной деятельности (П.Я. Гальперин, В.В. Давыдов, М.В. Кларин, А.Н. Леонтьев, И.Я. Лернер и др.); теоретические аспекты оптимизации обучения (Ю.К. Бабанский, Ю.С. Брановский, Л.Х. Зайнутдинова, Н.П. Клушина, В.К. Шаповалов и др.); теория профессиональной подготовки специалистов (С.И. Архангельский, И.Б. Котова, В.А. Сластенин, В.Д. Шадриков, Н.О. Яковлева и др.); теория профессионального образования и повышения квалификации (A.A. Вербицкий, И.Ф. Игропуло, ФЛ Клюев, В.В. Краевский,

B.Ю. Кричевский, Н.В. Кузьмина, С.Г. Молчанов, Э.М. Никитин, A.M. Новиков, Е.П. Тонконогая и др.); теория интеграции знаний (Н.С. Антонов, А.Я. Данилюк, Б.Г. Лихачев, П.И. Пидкасистый, И.П. Яковлев и др.); теория компьютеризации и информатизации образования (В.В. Андреев, Н.В. Апатова, А.П. Ершов, Н.И. Киселева, Е.И. Машбиц, И.В. Роберт и др.); концепции обучения математике и информатике (М.Б. Волович, Ю.П. Горохов, О.В. Долженко, О.Б.Епишев, В.В. Лаптев, А.И. Лернер, Н.И. Рыжова, Г.И. Саранцев и др.) и использования компьютерных технологий в интенсификации и активизации процесса обучения (В.А. Далингер, И.Г. Захарова, О.В. Зимина, Е.В. Клименко, A.B. Осин,

C.B. Панюкова и др.); проблемного обучения (Т.В. Кудрявцев, И.Я. Лернер, A.M. Матюшкин, М.И. Махмутов и др.);

- на технологическом уровне: психолого-педагогические и дидактические основы использования педагогических технологий в учебном процессе (П.Я. Гальперин, В.В. Давыдов, А.Н. Леонтьев, Н.Ф. Талызина и др.); концепции разработки педагогических моделей (В.А. Веников,

A.Н. Дахин, Н.В. Кузьмина, H.H. Нечаев, Н.Ф. Талызина, Ю.Г. Татур, П.И. Третьяков и др.); технологии профессиональной направленности обучения математике в непрофильных (и в технических вузах в частности) вузах (Т.А. Арташкина, Г.А. Бокарева, Е.А. Василевская, Р.П. Исаева, E.H. Кикоть и др.); основные положения методологии педагогики и методики педагогического исследования (В.И. Загвязинский, Н.И. Загузов,

B.В. Краевский, A.M. Новиков, М.Н. Скаткин и др.).

Методы исследования: теоретические — анализ научно-педагогической литературы по теме исследования, изучение нормативных документов по организации высшего технического профессионального образования; педагогическое моделирование; обобщение традиционного и инновационного педагогического опыта; эмпирические (опросно-диагностические) - анкетирование, экспертное оценивание, беседа; обсервационные (прямое и косвенное наблюдение); праксиметрические (анализ продуктов деятельности студентов и преподавателей); экспериментальные (констатирующий и формирующий эксперименты); методы статистического анализа данных и их графическая интерпретация.

На первом этапе (подготовительно-поисковом) 2005-2006гг. - осуществлялось изучение научно-педагогической литературы с целью анализа и оценки современного состояния исследуемой проблемы; определялись цели и задачи исследования; подбирались методики экспериментальной части исследования; разрабатывалась модель, методическое обеспечение и технология профессионально-ориентированной математической подготовки инженеров-технологов на КСО обучения; разрабатывался и внедрялся в практику повышения квалификации преподавателей математики технического вуза обучающий семинар «Математическая подготовка на основе КСО».

На третьем этапе (обобщающем) 2009-2010гг. - осуществлялась интерпретация полученных в опытно-экспериментальной работе данных; систематизация и обобщение результатов исследования; публикация материалов исследования; оформление рукописи диссертационной работы; определялись дальнейшие направления исследований.

- выделены социально-экономические, технологические, организационные и предметные факторы, определяющие требования к качеству математической подготовки инженеров-технологов и определены компоненты профессионально-ориентированной математической подготовки будущих специалистов к профессиональной деятельности;

- предложена модель профессионально-ориентированной математической подготовки инженеров-технологов на основе КСО, включающая целевой, содержательный, технологический и результативный компоненты и этапы реализации модели, связанные целевыми установками и логикой математической подготовки инженеров-технологов;

- обоснована и экспериментально проверена технология профессионально-ориентированной математической подготовки инженеров-технологов на'основе КСО, в которой-профессиональное образование строится-как пространство имитационного воспроизведения различных профессиональных ситуаций, в ходе которого - формируются компетентные специалисты, способные сами создавать новые типы и структуры деятельностей;

- определены и описаны критерии* (предметный, метапредметный, личностный) и показатели математической подготовленности инженеров-технологов, которые легли в основу качественных характеристик уровней (алгоритмического, репродуктивного, продуктивного) названной подготовленности студентов.

- классифицированы по уровням сложности учебные задачи, которые можно решать с помощью КСО, и решение которых способствует повышению эффективности процесса математической подготовки будущих инженеров-технологов;

- расширено представление о компьютерных средствах обучения математике, как комплексе электронных средств, обладающих дидактическим потенциалом и обеспечивающих достижение новых результатов в математической подготовке студентов;

- представлена модель профессионально-ориентированной математической подготовки инженеров-технологов на основе КСО; апробация которой подтвердила ее эффективность.

Теоретическая значимость исследования заключается в том, что поставлена и применительно к условиям технического вуза решена проблема профессионально-ориентированной математической подготовки инженеров-технологов на основе КСО, что является вкладом в развитие теории профессионального образования; уточнено содержание понятий «профессионально-ориентированная математическая подготовка», «компьютерные средства обучения», «модель профессионально-ориентированной математической подготовки на основе КСО», «методическое обеспечение профессионально-ориентированной математической подготовки», что обогащает понятийный аппарат теории и методики профессионального образования современным знанием; научно обоснован процесс (его этапы, содержание и принципы) педагогической деятельности при реализации модели и технологии профессионально-ориентированной математической подготовки инженеров-технологов на основе КСО. Результаты исследования углубляют разрабатываемую в педагогической теории проблему использования компьютерных средств обучения в предметной подготовке специалистов.

Практическая ценность исследования определяется тем, что разработан учебно-методический (дидактические материалы на бумажных и электронных носителях) и организационно-методический (программа обучающего семинара для преподавателей вуза, программа обучающего семинара для студентов, консультативная деятельность по отдельным модулям курса) инструментарий профессионально-направленной математической подготовки инженеров-технологов на основе компьютерных средств обучения; разработан оценочно-критериальный инструментарий (критерии, показатели, уровни, методика их определения), позволяющий определять уровень математической подготовки студентов в процессе инженерно-технологического образования.

Материалы исследования могут использоваться в практике инженерно-технологического профессионального образования студентов, в системе повышения профессиональной квалификации преподавателей технических вузов, при? составлении* программ'и методических указаний по математической подготовке специалистов в технических вузах.

Положения, выносимые на защиту:

1. Модель профессионально-ориентированной математической подготовки инженеров-технологов на основе КСО, представляет собой теоретически созданную, а затем реализованную в пространстве технического вуза педагогическую систему формирования профессионально-ориентированной математической подготовки будущего инженера-технолога, основанную на активном использовании КСО, воспроизводящую последовательность, структуру и содержание компонентов профессионально-ориентированной математической подготовки как элемента процесса профессиональной подготовки будущих инженеров-технологов. Модель профессионально-ориентированной математической подготовки включает в себя целевой, содержательный, технологический и диагностический компоненты и выполняет функции:

- адаптационную (способствует адаптации студента к предстоящей инженерно-профессиональной деятельности);

- обучающую (дополняет и обогащает фундаментальную подготовку студентов);

- воспитывающую (оказывает влияние на процесс формирования личности инженера-технолога);

- развивающую (состоит в формировании и развитии инженерно-профессиональных качеств будущего специалиста);

17 : . •''.'•.•'■■

- диагностическую (позволяет определить недостатки инженерно-математической подготовки будущего специалиста). .

2; Технология профессионально-ориентированной математической подготовки инженеров-технологов на основе КСО представлена совокупностью форм (разработка элементов КСО, обучение преподавателей и студентов работе с КСО, проектирование занятий и заданий), средств (система профессионально направленных задач, КСО, ПК) и методов (традиционные, инновационные, активные, интерактивные с использованием КСО) обучения математике. Данная технология обучения предполагает непрерывность применения средств вычислительной техники в течение всего периода профессионального образования инженеров-технологов; всесторонний охват учебного процесса; наличие технического, программного, организационного и учебно-методического обеспечения; высокую дидактическую эффективность; интеграцию образования с производством (практикой) и наукой (исследованием) на основе их взаимодействия и обеспечения опережающей подготовки специалистов.

3. Эффективность профессионально-ориентированной математической подготовки инженеров-технологов на основе КСО обеспечивается целенаправленным, научно обоснованным, методически и технологически обеспеченным процессом математического образования студентов в современном техническом вузе с использованием КСО, определяется уровнями (алгоритмическим, репродуктивным, продуктивным) сформированности показателей предметного, метапредметного и личностного критериев математической подготовки инженеров-технологов.

Личный вклад автора в теоретическую и экспериментальную части исследования заключается в следующем:

- сформулированы теоретико-методологические аспекты профессионально-ориентированной математической подготовки инженеров-технологов на'основе КСО, опирающиеся на общепедагогические, дидактические и частно-методические принципы и подходы;

- предложен компонентный состав методического обеспечения процесса профессионально-ориентированной математической подготовки инженеров-технологов на основе КСО, расширено представление о компьютерных средствах обучения;

- осуществлен процесс моделирования профессионально - ориентированной математической подготовки инженеров-технологов на основе КСО;

- дана научная интерпретация полученным экспериментальным результатам, сформулированы выводы исследования.

Достоверность и обоснованность полученных результатов и выводов проведенного исследования обеспечивались непротиворечивостью исходных методологических и теоретических позиций, всесторонним анализом проблемы, использованием комплекса теоретических и эмпирических методов исследования, адекватных цели, задачам и логике исследовательского поиска, достаточной длительностью и возможностью повторения опытно-экспериментальной работы, репрезентативностью объема выборок и статистической значимостью экспериментальных данных.

Публикации. Результаты исследования отражены в научных статьях и тезисах, учебно-методических пособиях, в том числе в двух статьях, опубликованных в рецензируемых журналах, входящих в перечень ВАК. По материалам исследования опубликовано 13 работ общим объемом 10,28 п.л. Разработано электронное издание «Математика: электронный учебник для студентов технических специальностей». Издание зарегистрировано «16» февраля 2009 г. и ему присвоен номер государственной регистрации 0320900172.

Апробация и внедрение результатов исследования осуществлялось в процессе профессиональной деятельности автора в Московском государственном университете приборостроения и информатики (филиал в г. Ставрополе) и в Северо-Кавказском социальном институте, а также через-публикацию материалов исследования (статьи, методические рекомендации, тезисы докладов); через выступления на научных и научно-практических конференциях; через отчеты о результатах исследования на заседаниях кафедры прикладной психологии и педагогики Северо-Кавказского социального института.

Результаты исследования внедрены в образовательный процесс ГОУ ВПО «Московский государственный университет приборостроения и информатики» (филиал в г. Ставрополе), НОУ ВПО «Северо-Кавказский социальный институт», ГОУ ВПО «Дагестанский государственный педагогический университет», ГОУ ВПО «Карачаево-Черкесский государственный университет им. У.Дж. Алиева»

Структура и объем диссертации обусловлены логикой проведенного научного исследования. Работа состоит из введения, двух глав, выводов по каждой главе, заключения, списка литературы, 5 приложений. Исследование иллюстрировано рисунками и таблицами.

Заключение диссертации научная статья по теме "Теория и методика профессионального образования"

ВЫВОДЫ по первой главе

В данной главе мы провели анализ научной, учебной, методической литературы, государственных образовательных стандартов, учебных программ, что позволило сделать следующие выводы:

1. В настоящее время наблюдается бурный рост научно-технического прогресса, где профессия инженер является одной из наиболее востребованных специальностей. Мы пришли к убеждениям, что высшее техническое образование требует непрерывного совершенствования, а студент, окончивший технический ВУЗ, должен быть сформирован как высококвалифицированный специалист, востребованный на рынке труда.

2. Профессионально-ориентированная математическая подготовка в обучении будущих инженеров-технологов занимает особо важное место в силу следующих обстоятельств. Во-первых, фундаментальные знания по математике являются основой для изучения предметов специального цикла, позволяют овладеть современными технологиями и техникой. Во-вторых, математические методы исследования активно используются при изучении природных процессов и научных достижений, а так же способствуют развитию технических наук. В-третьих, профессиональная направленность математической подготовки формирует у студентов техническое мышление.

3. Внедрение компьютерных средств обучения оказывает большое влияние на содержание, на организационные формы и методы математической подготовки. Они также способствуют появлению новых форм взаимодействия между преподавателем и студентом, изменяют структуру учебной деятельности, меняют содержание и характер деятельности педагога.

4. По мнению ряда исследователей, широкий, неограниченный спектр возможностей компьютерных средств обучения позволяя наращивать эффективность процесса профессионально-ориентированной математической подготовки, а также позволяют формировать педагогические системы, ориентированные на развитие познавательных и творческих способностей студентов, на повышение уровня самостоятельности и производительности учебного труда студентов.

5. Внедрение КСО в инженерно-технологическое образование открывает новые перспективы развития методического обеспечения и технологии математической подготовки студентов.

6. В ходе исследований на основе требований современной дидактики, разработана модель профессионально-ориентированной математической подготовки инженеров-технологов на основе КСО и выделены инвариантные подходы, реализуемые в модели математической подготовки:

- системный подход, означает формирование методической системы в непосредственной взаимосвязи всех компонентов входящих в неё;

- личностный подход, направлен на формирование знаний, умений и навыков, а также на развитие творческих способностей и гармоническое развитие личности;

- деятельностный подход, предполагает направленность на активную деятельность обучающихся студентов.

- технологический подход, предполагает эффективное использование ИКТ как средства учебной деятельности, при этом компьютер выступает как инструментальное средство и как компонент образовательной среды.

Разработанная модель профессионально-ориентированной математической подготовки инженеров-технологов, направленная на совершенствование подготовки специалистов в техническом вузе, представляет собой сложное, самостоятельное явление, понимание которого невозможно без обращения к его техническим и гуманитарным корням, традициям и современным достижениям педагогики, что в свою очередь определяет его методологию и перспективы дальнейшего развития. Считаем важным наше уточнение сущности модели профессионально-ориентированной математической подготовки, что позволило упорядочить исследуемое пространство, уточнить компоненты деятельности преподавателя математики в техническом вузе, выделить этапы создания модели математической подготовки, определить результативность процесса моделирования.

Обобщая выше сказанное, необходимо отметить, что естественнонаучная и математическая подготовка является основой инженерных специальностей. В частности математическая подготовка должна обеспечивать умение применять математические методы при решении инженерных и технологических задач. Более того, мы считаем, что все дисциплины естественнонаучного цикла инженерной образовательной программы (физика, химия, биология и другие науки о природе) должны соответствовать конкретной специальности, т.е. нести профессиональную направленность. В целом, изучение современного состояния математической подготовки в структуре инженерного образования и анализ проблем связанных с такой подготовкой, позволил сделать заключение не только о профессиональной направленности математической подготовки, но и об ее универсальности.

ГЛАВА 2. ОПЫТНО-ЭКСПЕРИМЕНТАЛЬНАЯ РАБОТА ПО РЕАЛИЗАЦИИ МОДЕЛИ ПРОФЕССИОНАЛЬНО-НАПРАВЛЕННОЙ МАТЕМАТИЧЕСКОЙ ПОДГОТОВКИ ИНЖЕНЕРОВ-ТЕХНОЛОГОВ НА ОСНОВЕ КОМПЬЮТЕРНЫХ СРЕДСТВ ОБУЧЕНИЯ 2.1. Методическое обеспечение профессионально-направленной математической подготовки инженеров-технологов на основе компьютерных средств обучения

Цели и задачи формирующего этапа эксперимента поставили вопрос разработки методического обеспечения реализации в образовательном пространстве технического вуза профессионально-ориентированной математической подготовки инженеров-технологов на основе компьютерных средств обучения. Потребность в методическом обеспечении математической подготовки будущих инженеров-технологов на основе КСО, выросла из рефлексии собственной практики, анализа истории и современного состояния преподавания профессионально-ориентированных дисциплин в техническом вузе.

Вопросы преподавания математики в техническом вузе рассматриваются в работах Н.В. Жаровой, C.B. Плотниковой, С.И. Федоровой и др., но в них не достаточно отражены пути и методы развития методического обеспечения названной дисциплины [66, 146, 171]. Проблемам обучения курсам математики и информатики в техническом вузе посвящены диссертационные исследования Е.А. Василевской, Н.Р. Жаровой, В.Г. Климова, A.B. Могилева, C.B. Плотниковой, Е.А. Рябухиной, Г.М. Федченко и др. [27, 66, 83, 119, 146, 156, 172]. В исследованиях этих авторов также недостаточно глубоко изучены вопросы развития целостной системы методического обеспечения обучения данным дисциплинам. Поэтому при разработке методического обеспечения математической подготовки мы руководствовались общими принципами обучения, которые представляют собой руководящие идеи, нормативные требования к организации и осуществлению образовательного процесса — это: принцип интеграг{ии или принцип целостности образовательного процесса, который обуславливает цель образования и представляет его как соединение воспитания и обучения. Современная дидактика определяет образование как целостность, объединяющую воспитание и обучение [90, С.85]. Основной педагогической проблемой в выражении этого принципа является единение двух составляющих частей образования: обучения и воспитания; принцип контекстности обучения отражает моделирование предметного содержания будущей профессиональной деятельности специалиста в обучении; принцип информационности обучения предполагает свободное владение современным программным обеспечением в рамках изучаемых дисциплин; приш}ип проблемности должен обеспечить внедрение элементов про-блемности в учебный процесс, способствующий развитию мыслительной деятельности обучающегося; принцип творческой активности в процессе обучения отражает активную роль студента, т.е. активизацию мыслительной деятельности, запоминание и формирование его активной жизненной позиции.

При разработке и подборе компонентов системы методического обеспечения математической подготовки инженеров-технологов на основе КСО, мы использовали такие теоретико-методологические и дидактические подходы, как:

1. системный подход (предполагает создание модели обучения, отвечающей принципам системности, целостности и функциональности).

2. междисциплинарный подход (осуществляет интеграцию фундаментальных и технических наук в учебном процессе).

3. межпредметный подход (обеспечивает тематическую общность учебных предметов).

4. информационно-технологический подход (способствует интенсификации результатов обучения с помощью современных информационных и коммуникационных технологий).

Создавая систему методического обеспечения математической подготовки студентов, мы ориентировались на важную прикладную роль математических знаний в процессе подготовки будущего инженера. В своих рассуждениях мы отталкивались от работ Г.П. Щедровицкого, в которых выделяется три типа знаний, обслуживающих практическую деятельность, — прак-тико-методические, конструктивно-технические (инженерно - конструкторские) и собственно научные (научно-теоретические) знания [192]. Практико-методические знания непосредственно обслуживают практическую деятельность. Они фиксируют объекты деятельности и предписывают субъекту, что именно и с какими объектами нужно делать. Инженерно-конструкторские знания описывают технологию работы с исходным материалом деятельности. Они появляются по мере того, как создаются новые виды и типы практического преобразования объектов. Возникновение собственно научных знаний связано с появлением в деятельности практика разрывов между его целями и тем, что получается на деле, и с необходимостью объяснить причины этих расхождений. Решающим условием для оформления научного знания выступает изменение взгляда на объекты деятельности, т.е. изменение в способе их видения: субъект должен теперь взглянуть на них как на естественные процессы, происходящие независимо от его деятельности и подчиняющиеся своим внутренним механизмам и законам.

Кроме того, в процессе разработки методического обеспечения профессионально-ориентированной математической подготовки мы постоянно обращались соответствующим стандартам образования. Государственные образовательные стандарты высшего профессионального образования, согласно которым составляются рабочие программы изучения курса «Математика», содержат обязательные разделы математики и профессиональные задачи данного курса. Для решения профессиональных задач требуются фундаментальные знания по математике, а также навыки их применения на практике. То есть стандарты представляют собой тот объем материала, который должен усвоить студент при изучении математики. В тоже время следует отметить, что в них недостаточно уделено внимания профессиональной направленности содержания обучения, способствующей формированию личности современного высококлассного инженера. В данном случае особое внимание нужно уделить дидактически оправданному выбору соотношения между фундаментальностью и профессиональной направленностью математической подготовки. С целью решения этой проблемы, в содержание дисциплины необходимо включать профессионально направленные математические задачи, то есть задачи, содержание которых построено на профессионально значимых вопросах.

Целенаправленный анализ литературы показал, что исследователи математической подготовки в вузах обращают на это внимание. Комплекс таких задач представлен, например, В.А. Шершневой в учебном пособии «Сборник профессионально направленных задач по математике» [190].

А также ею разработано учебно-методическое пособие «Применение профессионально направленных задач по математике на аудиторных занятиях» [191]. Несмотря на то, что данные сборники содержат профессионально направленные математические задачи для студентов транспортных специальностей задания, представленные в них, позволяют эффективно моделировать профессионально ориентированную математическую подготовку будущих инженеров-технологов. Эти задачи с успехом можно применять на лекциях, практических занятиях, в организации самостоятельной работы студентов. Главное, чтобы содержание таких задач не было перегружено большим количеством информации и не было сложным в математическом смысле. Решая задачи с профессионально-ориентированным содержанием, студент начинает понимать роль математики в его будущей инженерной деятельности.

По этому поводу М.В. Носков пишет: «Действительно, они начинают видеть в математике не только абстрактную науку, но и один из важных инструментов решения профессиональных задач, что повышает мотивацию изучения этой дисциплины. Если же при этом задачи содержательны с точки зрения инженерной деятельности, то изменяются и представления — подчас упрощенные - студентов младших курсов о будущей профессии: они начинают осознавать ее как наукоемкую область, успешная работа в которой требует фундаментальной математической подготовки и навыков математического моделирования» [130, С.66].

Изучая опыт работы преподавателей технических вузов, обобщая свой опыт, мы сделали вывод, что внедрение комплекса профессионально направленных математических задач в процесс обучения математике способствует повышению качества профессиональной подготовки будущего инженера. Например, знание таких разделов математики, как теория вероятностей и математическая статистика, позволяет решать задачи в области планирования производства. Студенты, решая такие задачи в течение всего курса «Математика», одновременно изучают математику и учатся применять свои знания в будущей профессиональной деятельности, что соответствует современным требованиям к математическому образованию в процессе профессиональной подготовки будущего инженера.

Структуру математической подготовки, а, следовательно, и систему методического обеспечения, целесообразно выстраивать в соответствии со структурой достигаемой профессиональной компетентности. В данном случае, мы придерживаемся точки зрения И.А. Зимней на состав компетентности, которая включает такие компоненты, как: а) готовность к проявлению компетентности (т.е. мотивационный аспект), где готовность рассматривается как мобилизация субъектных сил; б) владение знанием содержания компетентности (т.е. когнитивный аспект); в) опыт проявления компетентности в разнообразных стандартных и нестандартных ситуациях (т.е. поведенческий аспект); г) отношением к содержанию компетентности и объекту ее приложения (ценностно-смысловой аспект, выступающий и как мотивационный); д) эмоционально-волевая регуляция процесса и результата проявления компетентности (75).

Вопросы изучения развития методического обеспечения математической подготовки в инженерном образовании получили своё продолжение в работах Ю.М. Иванова «Системный подход к подготовке инженера широкого профиля» [76] и В.П. Беспалько, Ю.Г. Татура «Системно-методическое обеспечение учебно-воспитательного процесса подготовки специалистов» [14]. Авторы разрабатывают пути усовершенствования образовательного процесса в техническом вузе. Мы соглашаемся с мнением авторов и считаем, что процесс обучения инженеров механико-машиностроительных специальностей будет эффективен, если:

- стратегия специальной, общепрофессиональной и информационной подготовки будет разрабатываться выпускающей кафедрой, на основе системно-целостного и оперативного подхода и будет пересматриваться в зависимости от социального заказа;

- информационные технологии будут применяться в педагогическом процессе комплексно, как совокупность трёх взаимосвязанных компонентов - объектов изучения, инструментов изучения инженерных дисциплин и новых образовательных технологий;

- изучение дисциплин будет осуществляться непрерывно и равномерно в течение всего периода обучения студентов с учётом специфических дидактических принципов организации учебно-информационной среды;

- помимо общеобразовательных курсов, в учебные планы информатики будут включены прикладные курсы, ориентированные на предметную область и профессиональную среду деятельности специалиста;

- используемые в учебном процессе информационные технологии будут рационально сочетаться с традиционными образовательными технологиями, и поддерживаться современными технологическими средствами.

Образовательный процесс, основанный на. применении таких условий и подходов,, позволяет, существенно сократить нагрузку на студентов, при повышении качества профессиональной подготовки будущих инженеров-технологов, что в современных условиях информационной динамики является жизненной необходимостью.

Следовательно, проблема всестороннего обеспечения учебного процесса в вузе всегда находилась и находится в центре внимания педагогов-исследователей. Вместе с тем, анализ научных публикаций за последние два десятилетия приводит к выводу, что единых, принимаемых всеми учеными, научных подходов к раскрытию сущности данного феномена до сих пор не выработано. Об этом может свидетельствовать тот факт, что данное понятие не вошло даже в Российскую педагогическую энциклопедию. В различных источниках можно встретить обоснование таких видов обеспечения учебного процесса как методическое, учебно-методическое, дидакто-методическое, системно-методическое, научно-методическое, программно-методическое и др. Для того чтобы разобраться, что собой представляет тот или иной вид обеспечения, мы обратились к этимологии этого понятия. Так, в словаре С.И. Ожегова под обеспечением понимается то, чем обеспечивают кого-либо [134, С. 374]. То есть речь идет о совокупности средств, позволяющих человеку выполнять различные виды деятельности. Исходя из данной посылки, под обеспечением учебного процесса следует понимать совокупность дидактических средств, позволяющих преподавателю организовать свою педагогическую деятельность, сделать ее результативной и эффективной.

С этих позиций был проведен семантический анализ перечисленных выше видов обеспечения. Его результаты позволяют утверждать, что большинство из них являются однопорядковыми, имеющими общий родовой признак, в качестве которого выступает методическое обеспечение учебного процесса. Под последним, как правило, понимается обеспечение дидактического процесса соответствующими методиками, то есть совокупностью методов, методических приемов, частных методических процедур и операций, позволяющих педагогу достичь определенных им целей обучения, используя наиболее эффективные виды педагогического взаимодействия с обучающимися [132]. То есть речь идет о поиске преподавателем оптимальных методов организации учебного процесса. Однако наряду с методической стороной, которая выступает в этом случае ведущей, особо подчеркивается важная роль выбора адекватных избранной методике дидактических средств.

Так, например, в словосочетаниях системно-методическое и научно-методическое авторами подчеркивается глубина проработки названных аспектов. В первом случае говорится о необходимости подходить к методическому обеспечению с системных позиций, учитывая все компоненты процесса обучения как целостной дидактической системы, а во втором — с позиций научного обоснования применяемых педагогом методов, способов, методических приемов, а также используемых средств обучения. Словосочетания учебно-методическое и дидакто-методическое обеспечения являются по существу синонимами и используются авторами, как правило, в одном и том же контексте.

Несколько отличается подход к трактовке такого вида обеспечения как программно-методическое. В отличие от предыдущих, при раскрытии его сущности во главу угла ставится не столько методическая сторона обеспечения, сколько подчеркивается необходимость выбора педагогом адекватных применяемой методике средств обучения. Введение в научный оборот и обоснование этого вида обеспечения произошло сравнительно недавно и связано, в основном, с развитием как самой дидактики, так и научно-технического прогресса в сфере образования. Впервые вопрос о нем возник с появлением в вузах компьютерных средств обучения, необходимостью их программной и методической поддержки. Это привело к разработке в учебных заведениях специальных программно-методических комплексов, представляющих собой совокупность программных продуктов учебного назначения, созданных под конкретные методики обучения.

Необходимо отметить, что все авторы, без исключения, раскрывают сущность и содержание различных видов обеспечения через совокупность используемых педагогом методов, средств и форм обучения, позволяющих всесторонне поддержать учебный процесс, сделать его эффективным и результативным. То есть, во всех случаях речь идет о разработке соответствующей дидактическим целям методической системы обучения. Исторически сложилось, что их рассмотрение напрямую связано с совершенствованием ее отдельных компонентов. Наиболее явно эта связь прослеживается с созданием новых методик обучения и появлением современных дидактических средств.

Так, например, разработка теоретических основ методического обеспечения у большинства исследователей ассоциируется с бурным развитием в высшей школе частных методик обучения, а введение понятий учебно-методическое и программно-методическое обеспечения с внедрением в вузах соответственно учебно-методических и программно-методических комплексов.

Педагогическая практика свидетельствует, что названные виды обеспечения до настоящего времени активно используются в учебном процессе вузов й, в той или иной мере, удовлетворяют как ученых, так и педагогов. Однако вузовская дидактика как наука постоянно развивается, наполняясь новым смыслом и содержанием. Сегодня, когда в качестве важнейшей стратегической задачи развития высшей школы рассматривается формирование новой парадигмы образования, основанной на совершенствовании информационной среды вузов, разработке и внедрении в педагогическую практику современных информационных и телекоммуникационных средств, а также передовых технологий обучения, требуется принципиально новый подход к обеспечению учебного процесса и его реализации в современных условиях.

Решение названной проблемы видится учеными на пути использования в учебном процессе вуза нового вида обеспечения — информационно-технологического, представляющего собой педагогическую систему, включающую в себя две самостоятельные и, в то же время, взаимосвязанные и взаимодополняющие друг друга составляющие — информационную и технологическую [132].

Первую из названных составляющих, обеспечивающую содержательный аспект подготовки специалиста в вузе, целесообразно рассматриваться в контексте решения задачи полного и адекватного предоставления обучающимся и педагогу учебной и другого рода информации, способствующей достижению поставленных дидактических целей.

В качестве информационной составляюгцей предлагается применение дидактического комплекса информационного обеспечения учебной дисциплины. Он представляет собой дидактическую систему, в которую, с целью создания условий для педагогически активного информационного взаимодействия между преподавателем и обучающимися, интегрируются прикладные педагогические программные продукты, базы данных, а также совокупность других дидактических средств и методических материалов, обеспечивающих и поддерживающих учебный процесс.

Идея реализации содержания учебной дисциплины в рамках дидактических (учебно-методических) комплексов не является новой. В российской педагогике она находит свои истоки в работах В.П. Беспалько, Ю.Г. Татура, B.JI. Шатуновского и других исследователей. С развитием средств обучения, в частности компьютерных, приверженцами идеи создания дидактических (программно-методических) комплексов на информационной основе стали A.A. Андреев, В.И. Боголюбов, O.A. Козлов, И.В. Роберт, И.М. Шлапаков и др.

Анализ работ названных авторов позволяет утверждать, что подход, предлагаемый нами, имеет ряд принципиальных отличий от рассматриваемых ранее. В частности, нами обосновывается возможность проектирования и конструирования дидактического комплекса учебной дисциплины как дидактической системы (рис.2), позволяющей педагогу через информационную составляющую процесса обучения, представленную в педагогических программных продуктах, базах данных и,учебных материалов, осуществлять целостную технологию обучения. Этим решается задача.гарантированного достижения целей профессиональной подготовки обучающихся.

Каждый элемент дидактического комплекса является не просто носителем соответствующей информации, но и выполняет специфические функции, определенные замыслом педагога. Таким образом, предлагается рассматривать дидактический комплекс информационного обеспечения учебной дисциплины как целостную дидактическую систему, представляющую собой постоянно развивающуюся базу знаний в одной из предметных областей. С этих позиций очень близки нам подходы, изложенные в работах П.О. Околе-лова, A.B. Соловова, Э.Г. Скибицкого (рис.1).

Среди преимуществ использования подобных комплексов целесообразно выделить, во-первых, то, что названные дидактические комплексы проектируются и создаются как целостные системы педагогических программных средств, интегрированных с целью сбора, организации, хранения, обработки, передачи и представления учебной информации их пользователям; во-вторых, все элементы дидактических комплексов взаимосвязаны между собой, имеют единую информационную основу и программно-аппаратную среду; в-третьих, изначально при проектировании дидактических комплексов предусматривается возможность их использования как в локальных и распределенных компьютерных сетях вуза, так и при дистанционной форме обучения. Этим решается вопрос об их поддержке имеющимися в учебном заведении информационными и телекоммуникационными средствами, а также средствами связи.

Остаточные знания Алгебра Геометрия Математика Арифметика

ВЫСШАЯ МАТЕМАТИКА

Цель курса: математическая подготовка к профессиональной деятельности

Элементарная математическая культура

Задачи курса: Прочные математические знания

Владение методами математическогс и графического моделирования

Применение математических знаний в профессиональной деятельности

Организационно-методические особенности курса

Лекции

Лаб. работы

Семинары

П эоизв. практики

Спецкурс

Контролируемая само-гтоятельная работа (КСР)

Курсовая работа

-> ->

Линейная алгебра

Мат. анализ 1 часть

Мат. анализ 2 часть Теория вероятностей Мат. статистика

Общая логика курса

Линейно-концентрическое (с элементами спирального) построение курса

Развитие навыков самостоятельной работы

Развитие навыков исследовательской работы

Учебно-методическое обеспечение курса

Дипломнаяработа ^

1. Курс лекций

2. Методические указания к лаб. работам по математике

3. Тетрадь 4. Методические рекомендации по производств, практике

5. Руководство к спецкурсу

6. Комплекс заданий к КСР 7. Рейтинговые задания

3. Методические указания к выполнению курсовых и дипломных работ чг

Практических

Теоретических

Исследовательских

Комплексных (технологических)

Преподаватель

Библиотеки

Учебные пособия

Электронные библиотеки А

Электронные ^чебн.пособш

Студент (студенты)

Список литературы диссертации автор научной работы: кандидата педагогических наук, Чомаева, Лаура Хасановна, Ставрополь

1. Говоря о методическом обеспечении учебных занятий по математике в учреждении высшего профессионального образования, мы имеем в виду, прежде всего оснащение средствами обучения деятельности преподавателя и студентов.

2. Использование данного подхода, позволило нам выделить компоненты методического обеспечения профессионально-ориентированной математической подготовки инженеров-технологов на основе КСО.

3. Нормативно-правовое обеспечение:

4. ГОС ВПО по специальности 151001 «Технология машиностроения». Требования к минимуму содержания отдельных учебных дисциплин; требования к подготовке специалистов («Профессиограмма»),

5. Рабочий учебный план по специальности 151001 «Технология машиностроения».

6. Типовая программа курса «Математика» для технических вузов.

7. Утвержденная рабочая программа курса «Математика».

8. План график учебного процесса.

9. Календарно-тематическое планирование процесса изучения курса «Математика» со специально отобранными формами, средствами и методами обучения к каждому разделу и каждой теме.1.. Учебно-методическое обеспечение:1. Рабочие тетради.

10. Сборник заданий для контрольных работ.

11. Аудио и видеозаписи по темам учебной дисциплины.

12. Учебник в традиционном печатном виде.

13. Электронный учебник с гипертекстовыми возможностями.

14. Электронную справочно-информационную базу данных.

15. Электронную обучающую программу в виде интерактивных слайдов.

16. Электронный вариант исследований технических задач с наглядным изображением методом построения компьютерных графиков.

17. Методическое пособие для выполнения расчетно-графическихработ.

18. Ю.Методическое пособие для решения домашних контрольных работ. 11 .Программа тестирования с использованием компьютерной техники. Ш. Компьютерные средства обучения (КСО):1. Персональный компьютер.

19. Программный контент персонального компьютера.

20. Математический пакет MathCad, AutoCad.

21. Derive, Mathematica, Maple.5. MatLab, Excel.6. Ресурсы Internet.1.. Организационно-методическое обеспечение:

22. Программа обучающего семинара для преподавателей вуза.

23. Программа обучающего семинара для студентов.

24. Консультативная деятельность по отдельным модулям курса.

25. Роль и место математической подготовки и ее методического обеспечения в структуре профессиональной подготовки инженера-технолога показаны на рисунке 3.

26. Социальный заказ на подготовку инженера-технолога1/

27. Обобщенная профессиограмма инженера-технолога

28. Обоснование системы профессионально-ориентированной математической подготовки инженера-технолога

29. Анализ исторического опыта Гносеологическое обеспечение Педагогическое обеспечение Органи-зацнон-пое обеспечение Дидактическое обеспечение Методическое обеспечение

30. ОРГАНИЗ АЦИОШ10-ДЕЯТЕЛЫЮСТ11ЫЙ ЕЛОК:- выбор форм, методов и средств осуществления подготовкистудентов

31. РЕФЛЕКСИВНО-ОЦЕНОЧНЫЙ БЛОК:- выявление уровней выраженности математической подготовки стулеггопОк о к о о ЕГя Й о Й «5св Ив §о