Технология конструирования процесса обучения математике в технических вузах

Курочкина, Кира Витальевна

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: Технология конструирования процесса обучения математике в технических вузах

Автореферат

Автор научной работы: Курочкина, Кира Витальевна
Ученая степень: кандидата педагогических наук
Место защиты: Москва
Год защиты: 2005
Специальность ВАК РФ: 13.00.08

Диссертация

Автореферат диссертации по теме "Технология конструирования процесса обучения математике в технических вузах"

На правах рукописи

-—

Курочкина Кира Витальевна

Технология коне груирования процесса обучения математике в 1ехнических пузах

13.00 08- Теория и чеюдика профессионального образования

Автореферат лиссертации на соискание ученой степени кандидата педагогических наук

Москва-2005

Работа выполнена на кафедре образовательных технологий факультета глобальных процессов Московского I осударственно! о универстет им М В. Ломоносова

Нау чный руководитель- доктор физико-математических наук,

профессор, чл -корр. РАО Николай Христович Розов

Официальные оппоненты: доктор физико-математических паук,

профессор

Алексей Сергеевич Поспелов

доктор педаго1 ических наук, профессор

Олыа Всеволодовна Зимина

Ведущая организация' Ярославский государственный педантический университет им. К.Д Ушинскою

Защша состоится 14 июня 2005 г. в 16 часов на заседании диссерш-ционного совета Д 501.002 07 в Московском г осу даре I венном упиверси-|е1е им М.В Ломоносова по атресу 119899 Ленинские горы, МГУ, 2-й учебный корпус, аудитория 5А

С диссертацией можно ознакомиться в библиотеке фак\лыета г тобальиых процессов М1 У

Автореферат разослан«

Ученый секретарь '

диссертационного сове 1а / /

доктор физико-математических наук, -—

профессор В.И Гайрилов

¿>006 -/*е>Я 9

Общая характеристика диссертационной работы

Актуальность исследования. Изменения, происходящие в образовании, относятся как к педагогике в целом, так и к конкретным педагогическим технологиям. Эти изменения носят противоречивый и разнонаправленный характер. С одной стороны, потребности общества в качественном и доступном высшем образовании, рост числа вузов и количества студентов, развитие разнообразных форм дистанционного обучения, увеличение объемов и сложности учебной информации обусловили новые высокие требования к качеству подготовки специалистов, адекватной современному уровню развития науки, техники и технологии.

С другой стороны, многие ученые и педагоги (В.И. Арнольд, С.И. Архангельский, Б.С. Гершунский, A.M. Новиков, A.B. Коржуев, Л.Д. Кудрявцев, В.А. Попков, Н.С. Пурышева, Н.Ф. Талызина и др.) отмечают ряд негативных тенденций в системе профессионального образования: сокращение количества часов, отводимых на изучение материала математических и естественно-научных дисциплин, недостаточность и неоднородность подготовки абитуриентов, кадровые проблемы и т.п.

Эти процессы обусловили повышение требований к научной организации учебного процесса, его моделированию и технологичности. Это положение отражено в большом количестве исследований, посвященных разрешению проблем оптимальности и эффективности процессов преподавания и обучения (Б.С. Гершунский, H.A. Ждан, А.Н. Лейбович, Е.И. Машбиц, В.М. Монахов, М.Г1. Сибирская, А.Г. Соколов и др.), появившихся в последние годы.

дисциплинам для одной или нескол^£ ¡технических ву-

БИБЛИОТЕКА

чов, ввести качественные и количественные оценки его эффективности, а также обеспечить регулярный контроль со стороны организующих и контролирующих органов - кафелр, учебно-методических центров, деканатов, быструю обратную связь и необходимую коррекцию.

Тем не менее, большинство имеющихся моделей и технологий конструирования учебного процесса относятся к общетехническим и профилирующим дисциплинам и не носят универсального характера. В то же время повышение гребований к математической подготовке специалистов, Государственные общеобразовательные стандарты (ГОС), предусматривающие обучение новым разделам современной математики, ранее не изучавшимся в технических вузах, дифференциация математических дисциплин по группам специальностей делает особенно актуальной разработку научного обоснованных и практически реализуемых моделей и технологий конструирования процессов обучения математическим дисциплинам в техническом вузе.

Таким образом, проблему данного диссертационного исследования определяют противоречия между:

- сокращением количества часов, отводимых в учебных планах па изучение математических и естественно-научных дисциплин и возрастанием требований к качеству фундаментальной подготовки специалистов;

- введением новых образовательных стандартов, требующих обучения студентов ранее не изучавшимся математическим дисциплинам и нехваткой соответствующей учебной и методической литературы, а также кадровым обеспечением этого обучения;

- широким распространением различных форм обучения и повышения квалификации (в том числе дистанционных) и неприспособленности к ним традиционных методов организации обучения.

Суть проблемы составляет разработка технологии конструирования учебного процесса в техническом вузе и экспериментальная проверка его эффективности на примере обучения математическим дисциплинам.

Объект исследования - процесс обучения математическим дисциплинам в технических вузах;

Предмет исследования - технология конструирования учебного процесса в технических вузах. Цели исследования:

1. Разработка базовой модели учебного процесса и определение условий ее применимости для конструирования процессов обучения в техническом вузе.

2. Разработка технологии конструирования учебного процесса и проверка ее реализуемости на практике.

В ходе исследования была выдвинута гипотеза: процесс обучения математическим дисциплинам в технических вузах может быть сконструирован оптимальным образом, если технология конструирования основывается на базовой модели учебного процесса, описывающей его как целенаправленный, последовательный, упорядоченный процесс накопления знаний, умений, навыков (ЗУН), удовлетворяет системе дидактических принципов и реализуется преподавателями математических, выпускающих и общетехнических кафедр совместно и по единым правилам.

Для достижения цели исследования и проверки выдвинутой гипотезы потребовалось решить следующие задачи:

1. Проанализировать теоретические основы разработки тсхноло! ии конструирования учебного процесса и выявить условия ее эффективности.

2. Проанализировать возможность применения блочно-модульного метода к конструированию учебного процесса по различным дисциплинам и установить особенности его применения.

3. Изучить практический опыт применения технологий конструирования учебного процесса.

4. Проанализировать применение графовых моделей, используемых для иллюстрации учебного процесса и матричных методов оценки его качества.

5. Проанализировать содержание математических дисциплин, определенное ГОСом и сравнить его с действующими рабочими программами по математике.

6. Разработать базовую модель учебного процесса, описывающую его как целенаправленный, последовательный, упорядоченный процесс накопления ЗУН.

7. Определить последовательность технологических операций построения учебного процесса, их содержание и условия реализации.

8. На основе разработанной технологии сконс груировать учебный процесс по математическим дисциплинам и оценить его оптимальность.

9. Исследовать дидактические проблемы, порожденные противоречиями современного высшего образования и предложить методические пути их разрешения.

10.Экспериментально установить реализуемость на практике разработанной технологии и проверить ее эффективность.

Для решения поставленных задач и проверки выдвинутой гипотезы были использованы следующие методы:

- терминологический анализ основных понятий и методов по проблеме исследования на основе изучения педагогической, специальной технической и математической литературы;

анализ государственных образовательных стандартов по различным специальностям технических вузов;

- сравнительный анализ результатов теоретических исследований по конструированию учебного процесса;

- изучение опыта применения блочно-модульного подхода к структурированию учебных процессов;

учебного процесса, разработки качественных и количественных оценок его оптимальности, а также для обработки экспериментальных данных. Теоретико-методологическую основу диссертации составили

- система дидактических принципов, условия их оптимального использования (А.Д. Алферов, Ю.К. Бабанский, Е.В. Бондаревская, В.Ф. Карпов-ская, Л.Ф. Бабенышева, Т.С. Полякова, С.О. Махненко и др.);

- результаты исследований, посвященные проблемам, противоречиям и тенденциям развития вузовского образования (С.И Архангельский, Б.С Гершунский, A.M. Новиков, Л.Д. Кудрявцев, A.B. Коржуев, В.А. Попков, В.А. Садовничий, В.Д. Шадриков и др.);

- фундаментальные результаты исследований педагогических технологий и условияй их эффективного применения (С.Я. Батышев, В.Ф. Башарин, В.П. Беспалько, Н,В. Бородина, JI.C. Выготский Р.Т. Гореев, М.В. Кларин, В.М. Монахов, И.В. Роберт, Е.С. Самойлова, М.П. Сибирская и др.);

- принципы формирования содержания образования и исследования в области теории интеграции вузовскою обучения (С.И. Архангельский, Ю.К. Бабанский, A.C. Батышев, Б С. Гершунский, В М. Монахов, Г.В. Му-хаметзянова, B.C. Пугачёв, А.Г. Соколов, М.П. Сибирская и др.);

- система Ф.У. Тейлора, идеи ее модификации и разработки по практике реализации (Ф. Джилберт, Г. Ганг, Э.Мэйо, Р. Сельвидж, Г. Форд и др.);

- принципы социально-психологических теорий, опирающиеся на закономерности мотивации человека, учитываемые при организации обучения (Р. Андерсон, П. Дизель, С.А. Липатов, Р. Лайкерт, Р. Мак-Кинли, Т. Питере, И. Пригожин, Р. Уотермен, П. Шихарев, А. Файоль и др.).

Научная новизна и теоретическая значимость исследования. 1. Разработана и теоретически обоснована базовая модель учебного процесса, описывающая его как целенаправленный, последовательный, упорядоченный процесс накопления ЗУН. В ходе конструирования учебного процесса модель усложняется и трансформируется, при этом каждая ее часть единообразна и подобна целому. Модель позволяет наглядно отра-

зить особенности обучения той или иной дисциплине, а также дать количественные и качественные оценки оптимальности сконструированного процесса обучения.

2. Предложена единая форма матриц, описывающих межпредметные, межтемные и внутритемные связи, позволяющая получить качественные оценки оптимальности процесса обучения.

3. Разработана технология конструирования учебного процесса и определены условия ее практической реализации.

Практическая значимость исследования состоит в том, что:

1. Разработанная на основе модели технология позволяет:

- конструировать оптимальные по заданным параметрам учебные процессы по математическим дисциплинам;

- отражать структуру и логику учебного процесса, что помогает студенту наглядно представить алгоритм процесса обучения предмету, а преподавателю выявить связи со специальными знаниями и умениями, устранить дублирование материала, добиться структурной и содержательной оптимизации изучения дисциплины;

корректировать процесс в случаях изменения его содержания; количественно и качественно оценить оптимальное 1ь сконс груирован ного процесса обучения.

2. Разработана инструкционная карта применения технологии.

3. Для разрешения дидактических проблем высшего образования даны рекомендации по:

- созданию при вузах «школьного факультета» или «нулевого курса» структурно построенного в соответствии с программой первого курса и с учетом предметных требований государственных образоваюльных стандартов по специальностям;

- введению и организации при технических вузах института «менторинга»;

- выявлению направлений модификации традиционных форм занятий с учетом активизация познавательной деятельности обучаемых;

- созданию учебно-методического обеспечения, отвечающего современным требованиям.

4. Предложенная модель и разработанная на ее основе технология применимы для конструирования учебного процесса не только для математических, но и для других дисциплин.

Работа проводилась поэтапно, начиная с 1999 года.

Этапы исследования:

1. Выявлено состояние исследуемой проблемы, проводились наблюдения за учебным процессом, анализировалась работа преподавателей и студентов, изучалась литература по исследуемой теме, формировался понятийный аппарат, цель, задачи и гипотеза исследования. Анализировались теоретические основы разработки технологии конструирования учебного процесса и выявлялись условия ее эффективности. Проанализирована возможность применения блочно-модульного метода к конструированию учебного процесса по различным дисциплинам и выявлены особенности его применения. Изучен практический опыт применения гехнолошй конструирования учебного процесса. Проанализировано применение графовых моделей, используемых для иллюстрации учебного процесса и матричные меюды оценки его качества. Проанализировано содержание математических дисциплин, определенное ГОСами и проведен анализ действующих рабочих программ по математике. Были созданы и частично внедрены в процесс обучения рабочие программы по математическим дисциплинам (1999 - 2001 г.г.).

2. Разработана базовая модель учебного процесса, описывающая его как целенаправленный, последовательный, упорядоченный процесс накопления ЗУП. Определены последовательность технологических операций построения учебного процесса, их содержание и условия реализации. Сконструирован учебный процесс по математическим дисциплинам и оценена его оптимальность (2001 - 2003 г.г.).

3. Проведена апробация разработанной на основе модели технологии конструирования в условиях педагогического эксперимента, осуществлен анализ и обобщены полученные результаты. Сформулированы выводы. Оценена эффективность проведенных работ (2003 - 2004 г.г.).

На защиту выносятся

1. Основанная на блочно-модульном подходе базовая модель учебного процесса, описывающая его как целенаправленный, последовательный, упорядоченный процесс накопления ЗУН.

2. Технологические этапы конструирования учебного процесса и их дидактическое наполнение в технических вузах;

3 Способы качественного и количественного оценивания рабочих программ по математическим дисциплинам технических вузов.

Обоснованность и достоверность результатов проведенного исследования обеспечивается анализом исследуемой проблемы, основанном на положениях и выводах известных ученых в данной области исследования; комплексной методикой исследования; соответствием использованных методов сформулированной гипотезе и задачам исследования; детальным анализом процессов обучения по различным математическим дисциплинам студентов различных специальностей и различных форм обучения; широкой апробацией и внедрением полученных результатов в учебный процесс.

Апробация и внедрение результатов исследования. Основные положения диссертационного исследования докладывались на «Колмогоров-ских чтениях - 3», проводившихся в ЯГПУ им. К.Д. Ушинского (2005г.); VII XI Международных научно-методических конференциях, проводившихся в МГУТУ (2000-2005гг.); на внутри- и межвузовских научных конференциях иудентов и молодых учёных МГУ'ГУ (2000-2002гг) и опубликованы в 28 печатных работах.

Созданные на основе разработанной технологии подходы к созданию образовательных программ внедрены в учебный процесс МГУТУ и его

филиалах и представительствах при создании рабочих программ по математическим дисциплинам для различных специальностей и форм обучения и внедрении этих прогамм в учебный процесс совместно с учебно-методической и учебно-практической литературой и изменением содержания и форм организации учебного процесса по математическим дисциплинам кафедры «ФиВМ». Внедрение подтверждено соответствующими документами.

Структура и объем диссертации. Диссертация состоит из введения, трех глав, заключения, библиографии, включающей 205 источников, 6 таблиц, 8 рисунков и 3 приложений. Общий объем - 162 стр., основной текст - 128 стр., библиография - 16 стр., приложения — 18 стр.

Основное содержание работы

Во введении раскрывается актуальность выбранной темы исследования, определены цель, объект, предмет и задачи исследования. Сформулирована гипотеза, выдвигаемая для исследования и основные положения, выносимые на защиту.

В первой главе диссертации приведен обзор теоретических и пракш-ческих результатов исследований, посвященных учебному процессу и различным педагогическим технологиям его конструирования.

В §1.1 прослежены основные тенденции и дидактические проблемы развития высшего профессионального образования. Отражена сис1сма общедидактических принципов. Сформулированы принципы формирования содержания образования, призванные регулировать как процесс отбора и конструирования содержания вузовского образования, так и процесс выбора форм и методов организации учебного процесса. Анализируются технологии построения учебного процесса. Приведен терминологический анализ используемых в диссертации основных педагогических понятий. Делается вывод о том, что помочь перестройке преподавания математике в современных условиях, облегчить задачу создания новых программ при чётко определённых целевых и содержательных характеристиках интеграции в

содержании курсов можно при выполнении двух условий: постоянного участия руководства учебного заведения и системного подхода, для которого приспособлен блочно-модульный метод.

В §1.2 анализируются различные блочно-модульные технологии и их применение в учебном процессе. Отмечается, что несмотря на распрос гра-ненность, блочно-модульные технологии не лишены существенных недостатков. Все они не допускают естественных количественных и качественных оценок сконструированных с их помощью образовательных процессов.

На этапе практической реализации блочно-модулытых технологий в учебном процессе анализируются социально-психологические теории, опирающиеся на закономерности мотивации человека, которые необходимо учитывать при организации обучения. На основе проведенного анализа диссертантом предлагаются мероприятия, выполнение которых необходимо для успешной работы по созданию технологии консгруирования учебного процесса, то есть по реализации блочно-модульного подхода, позволяющего учесть различные современные требования к процессу обучения, в том числе и положений Болонской декларации.

В их числе: организация в рамках вуза «школьного факультета» или «нулевого курса»; внедрение «института менторинга»; переработка государственных образовательных стандартов; разработка и внедрение в процесс обучения модульных технологий; выпуск методического обеспечения для самостоятельной работы студентов при любой форме обучения; модификация традиционных форм аудиторных занятий.

В §1.3 анализируется практическое применение графовых моделей, используемых для иллюстрации учебного процесса и матричные методы оценки его качества. Большинство имеющихся моделей относятся к общетехническим и профилирующим дисциплинам и не носят универсального характера. Отмечается отсутствие единообразного подхода при описании моделей с точки зрения теории графов В связи с этим поставлена задача о

разработке базовой универсальной единообразной модели учебного процесса.

Во второй главе разрабатывалась базовая модель учебного процесса перечень и содержание технологических операций его построения, определены условия ее эффективного применения.

В §2.1 на основе анализа, проведенного в первой главе, отмечается,

что изучение любой науки является процессом направленным, последовательным и накопительным. За основу модели любого образовательного процесса нами предлагается принять граф процесса последовательного сложения нескольких чисел, изображенной на

рисунке.

При конструировании учебного процесса числа обозначают так называемые события, а стрелки - логические связи, последовательно связывающие эти события События в модели представляют собой факт завершения какого-либо процесса, получение определённого результата. Мы в качестве событий подразумеваем процессы завершения изучения отдельных элементов учебного материала (модулей). Таким образом, в основании модели будут указываться номера элементов знаний, навыков и умений по теме определённого учебного материала, а стрелки характеризуют связь между этими элементами. Модель в ходе конструирования учебного про цесса может трансформироваться и наклонная прямая может отражать не только накопление ЗУН, но в зависимости от наполнения модулей и их смысла, отражать ход развития личности, в гом числе с учетом негативных факторов. Таким образом, определяя границы применения данной модели, следует отметить, что в качестве модулей, обозначенных кружками можно рассматривать:

1. структурные элементы изучаемых частей материала (определения, утверждения, алгоритмы, иллюстрации и т.п.);

2. логически завершенные и самостоятельные части изучаемого теоретического и (или) практического материала;

3. процессы завершения изучения отдельных элементов учебного материала (модулей). При этом модули включают в себя: собственные цели и задачи обучения; описание базовых знаний и умений; содержание, подразделяемое на несколько уровней; методические указания но изучению данной дисциплины (темы), включающие организацию самостоятельной работы студентов и список дополнительной литературы; описание знаний и умений; систему многоуровневого контроля; лабораторный комплекс; компьютерный практикум.

Данную модель можно применять как в границах одной группы или потока студентов но одной теме изучаемого материала, так и в рамках всей дисциплины в целом. Очевидно, что данные границы применения можно расширить до базового или полного курса обучения в границах одной кафедры, нескольких кафедр, факультета и т.д

Для описания модели мы применяли аппарат магсмагической теории графов. Составление предложенной модели учебного процесса по математическим дисциплинам желательно подчинить разработанным и апробированным нами в дальнейшем на пракшке правилам:

1 Преподаватель, составляющий рабочую программу по предмету, должен с необходимой для выполнения целей обучения полнотой представлять себе курс в целом, видеть большинство внутрипредметных связей между различными темами предмета. Иметь значительный опыт чтения лекций различных типов, проведения практических занятий различных форм, владеть традиционными методами контроля. При этом он должен ориентироваться на ГОС по дисциплине, базовый уровень подготовки студентов, уровень наличия компонентов наполнения учебного модуля (приведен в п. 3 описания компонентов модели).

2. В основании графа должны находиться события имеющие самостоятельно значение. При необходимости или целесообразности их можно менять местами, дробить на более мелкие части, исключать или вводить новые - то есть моделировать практически любые особенности процесса обучения.

3. При проектировании графа необходимо избегать кратных дуг или петель. Несоблюдение этого правила может сподвигнуть неопытного преподавателя на дублирование материала или к проведению занятий на разные темы с группой студентов в одной аудитории несколькими преподавателями сразу (хотя такое принципиально и возможно в случае наличия группы квалифицированных преподавателей, проводящих занятия в компьютерном классе). Лучше занятия с необходимыми повторами материала включать в граф в виде отдельной вершины.

4. В силу того, что при выполнении данных правил построения получается граф, у которого все вершины и все дуги различны, можно ввести количественную характеристику графа и назвать ее по аналогии с теорией графов «дчиной маршрута», или его (маршрута) части. Эта длина определяется однозначно длиной дуг в порядке их прохождения. Для определения длины дуги, то есть расстояния между вершинами, нами вводится единица измерения, равная количеству учебных аудиторных часов, требующихся для изучения какого-либо раздела или всего предмета в целом. (Расширяя границы применения модели, можно проставлять, например, часы самостоятельной работы студентов или и то, и другое)

5. Контрольные и курсовые работы, работы по дипломному проектированию, зачёты, экзамены и т.д. следует включать в граф отдельной вершиной в полном соответствии с очерёдностью в учебном процессе, то есть после завершения определённого этапа обучения или всего процесса в целом.

Аналогичный подход применим при составлении образовательных программ любого уровня и различных дисциплин. В качестве доказатель-

ства приведен пример модели по разделу «Детали машин» предмета «Прикладная механика».

Для сравнительной оценки количественных характеристик структурной сложности образовательного процесса может быть использована степень (или сложность) графа, определяемая как отношение удвоенного числа дуг к числу всех вершин графа.

Отметим следующие преимущества применения блочно-модульногс подхода к созданию образовательных программ по специальностям или по отдельному предмету совместно с применением модели предложенного вида:

- наглядность структурно-логического построения процесса обучения;

- возможность оптимизации структуры процесса обучения;

- возможность введения качественных и количественных оценок процесса обучения;

- технически простую корректировку процесса в случаях изменений его содержания, которые могут быть вызваны самыми различными причинами, начиная от квалификации имеющихся преподавателей, изменения числа часов аудиторных и самостоятельных занятий, введения тех или иных форм обучения, вплоть до изменившихся требований и потребностей региона или государства;

- возможност ь технически простого учёта межпредметных связей, а также тех или иных требований смежных кафедр;

- определённость и достаточно жёсткую направленность педагогического процесса, вынуждающую преподавателя к выполнению поставленных перед ним целей и задач;

- «прозрачность» процесса обучения для контролирующих и организующих Органов - кафедры, деканатов, учебной части.

На основе анализа изложенных в третьем параграфе первой главы результатов применения математических понятий и методов в построении педагогических технологий других авторов, диссертант обобщила и уточ-

нила данные новации. Это касается введения единой структуры матриц связи и правил их построения при подготовке рабочей программы по предмету или специальности в целом.

Наличие правильно составленных матриц как внутрикафедрального использования (межтемных и внутритемных), так и межкафедрального (межпредметных) позволяет

определить правильную последовательность изучения предметов (их разделов, тем и т.д.) в процессе обучения и практически всегда приблизиться к единственно верному варианту изложения тем и разделов предмета;

более глубоко понять логическое и структурное построение процесса обучения и мировоззренческих особенностей предмета;

при необходимости установить структурные особенности корректировки процесса обучения;

с достаточной полнотой выявить межпредметные связи при обучении как предмету, так и той или иной специальности в целом;

определить комплектность и очерёдность оснащения учебного процесса методической и учебной литературой, особенно на межпредмегном уровне.

В §2.2 разработн перечень, приведено содержание и определена последовательность технологических операций построения учебного процесса'

1. Необходимость наличия директивного документа о совместной работе по отбору и структурированию материала специалистов выпускающих и смежных кафедр. Этот вопрос обычно плохо решается Такое положение хорошо соотносится с известными энергетическими принципами естествознания и социально-психологической «теорией X» Дугласа Мак Грегора

2. При отборе содержания реального интеграционного учебного процесса, связанного с изучением любой математической дисциплины, на практике необходимо учитывать следующие факторы: неоднородность фи-

зико-математической подготовки студентов не только различных специальностей, но и различных форм обучения; содержательную наполненность изучаемого курса применительно к специальным знаниям будущего инженера; полноту содержания материала в пределах отведенного времени изучения; преемственность содержания курса с комплексным восприятием ранее полученных знаний о научной картине мира, целостности представлений о нём; единство и дифференциацию эмпирической и теоретической информаций, относящихся к сущностным характеристикам объектов и процессов, характерных для конкретной специализации обучающегося. Действия желательно выполнять в следующей последовательности.

2.1 Содержание соответствующего конкретной специальности центрального (предметного) блока предлагается определять на основе анализа материала на предмет дублирования и обеспечения преемственности на межпредметных уровнях, точнее - уровне специальных знаний. При этом нужно учитывать временную корреляцию, и выявлять пересекающиеся по содержанию разделы. На этом основании делается заключение о целесообразности включения той или иной информации в массив содержания предмета, не нарушая при этом фундаментальности самой науки. Это позволяет не только избежать дублирования, уменьшить количество отводимых часов для изучения того или иного раздела, но и придать курсу большую обобщённость и мировоззренческую корректность.

2.2 Отбор содержания учебного процесса предполагает анализ массива содержания в плане обеспечения всех целей обучения. За основные компоненты, которым, кроме перечисленных, должен удовлетворять этот массив, желательно принимать: полноту содержания и его внутреннюю целостность; полноту системы основных идей и концепций той или ной дисциплины; соответствие знаний задачам профессиональной деятельности обучаемого.

2.3 Как понятия, так и основное содержание математики и смежных дисциплин выпускающей кафедры, рекомендуется располагать в последо-

вательности, обеспечивающей постепенное и более глубокое изучение материала. Для обеспечения усвоения знаний в ходе работы по внедрению в учебный процесс предложенной технологии перерабатывалось содержание каждого изучаемого раздела математики по специальности со специалистами смежных и выпускающей кафедр.

Тем самым установливаливаются межпредметные связи, благодаря которым учебная программа разгружается от дублирования, а эффективность усвоения знаний значительно повышается, достижение чего является не только актуальной, но и исключительно трудной задачей. При таком подходе приходится увязывать принципиальные вопросы, используя понятия и идеи как из разделов математики, так и из курсов по специальности.

3. При тщательно выполненной работе, перечисленной выше, структурирование содержания обучения практически вызывает лишь субъективные трудности. Связаны они с определением необходимого дл, обучения тому или иному разделу математики (модулю) количесша часов аудиторной работы, а также с установлением выражающихся в этих же часах количестве и видах форм контроля (контрольные работы для заочной формы обучения, коллоквиумы, зачёты и экзамены) и переносе вычислений в компьютерные классы.

На практике предложения по количеству аудиторных часов, отводимых на аудиторное обучение, целесообразно готовить с помощью учебно-методической комиссии и утверждать на заседании кафедры.

4. Предполагается, что остальные этапы конструирования учебного процесса: определение требований к знаниям и умениям по каждой теме; планирование лабораторных, практических и контрольных работ; определение объёма и содержания самостоятельной работы студентов; определение параметров курсового проекта; рекомендации по рациональному выбору форм организации обучения - выполняются на основе традиционных технологий.

§ 2.3 посвящен вопросам выполнения предложенной разработки критериям эффективности педагогических технологий, включающими в себя:

- расчленение процесса на внутренние, связанные между собой этапы, фазы, операции, процедуры;

- критерий алгоритмичности с показателем однозначности выполнения включенных в технологию процедур и операций и с показателем функциональной полноты реализации различных функций процесса обучения;

- критерий технологической последовательности;

- управление процессом обучения (возможность контроля и коррекции реального осуществляемого процесса обучения);

- эффективность содержания обучения.

Последовательно показано, как эти критерии выполняются. В § 2.4 рассматриваются аспекты усвоения и восприятия нового материала обучаемыми, в частности-обострению противоречия между обновляющимся содержанием образования и старой формой его реализации. При разработанной технологии основной учебно-организационной единицей становится не урок, а учебный блок, подразумеваемый как занятие, включающее совокупность взаимосвязанных форм организации обучения, в которых последовательно и единовременно осуществляется сознательное усвоение учащимися учебного материала, формирование единства знаний и умений учащихся, развитие их творческих способностей.

В третьей главе поясняется с точки зрения практической реализации необходимость совместной работы по отбору и сгруктурированию содержания образования преподавателей общетехнических и смежных кафедр.

В § 3.1 на основе совместного с выпускающей и общетехническими кафедрами анализа особенностей построения образовательного процесса по специальности 2202 было структурировано содержание и последовательность изучения различных разделов математики и смежных дисциплин кафедры информационных технологий. Было показано что при помощи разработанной технологии устанавливаются межпредметные связи, благо-

даря которым учебная программа разгружается от дублирования материала, а эффективность усвоения знаний значительно повышается Структурирование содержания осуществлялось в три этапа (несколько итераций в каждом) следующим образом:

1. разработка моделей каждого курса в отдельности;

2. разработка содержания модулей;

3. введение на основе анализа содержания математических и смежных дисциплин центральных блоков или модулей, используемых в смежных специальностях.

При этом было показано, что без выполнения совместной работы преподавателей заинтересованных кафедр происходит либо увеличение времени, отводимого на специальные дисциплины выпускающей кафедры в учебных планах, либо приводит к ухудшению качества образования.

В § 3.2 приведены данные о наполнении содержания предмета «методы оптимизации» для тех специальностей МГУТУ, при обучении которым эта дисциплина изучается как самостоятельная единица, т. е. «блок». Даны также сведения о распределении учебной нагрузки, и сроках обучения. Со держание процесса обучения (наполнение модулей) отбиралось совместно с представителями выпускающих кафедр. Представлены примеры графов учебного процесса для различных специальностей и форм обучения.

В § 3.3 обобщены проблемы реализации предложенной технологии и способы их разрешения. Даны рекомендации по практическому использованию разработанной технологии, включающие теоретически и практически обоснованные предложения по организации подготовки студентов старшего возраста (создание при вузах «нулевого курса»); введение аналога распространённого в США института «менторинга»; по выявлению основных направлений модификации традиционных форм и средств обучения с учетом активизация познавательной деятельности обучаемых; по созданию учебно-методического обеспечения, отвечающего современным требованиям.

В § 3.4 приведен анализ некоторых рабочих программ по математике с позиций разработанной технологии. Показано, что отсутствие необходимых мероприятий по отбору содержания дисциплины, неиспользование количественной характеристики ёмкости учебного процесса-длины мар-шрута-приводят к ухудшению качества образования. Также показано, что использование разработанной нами модели позволяет оценивать различные стороны учебного процесса со стороны контролирующих и организующих органов вуза.

В § 3.5 описано проведение педагогического эксперимента, проводившегося в несколько этапов. На первом этапе (1999/2000, 2001/2002 учебный годы) проводился констатирующий эксперимент, целью которого являлось изучение эффективности применяемых в курсах математических дисциплин существующих технологий построения и осуществления процессов обучения, а также разработка новой технологии с учётом современных факторов. Для получения и анализа данных исследовалась работа студентов заочной и очной формы обучения экономических, технологических, механических и управленческих специальностей.

На втором этапе (2001/2002, 2002/2003 уч. год) проводился обучающий эксперимент, основанный на внедрении в учебный процесс рабочих программ, созданных по разработанной технологии, а также модификации традиционных форм лекционных и практических занятий. Задачей этого этапа эксперимента являлось не только внедрение в учебный процесс предложенной технологии, но и:

1. корректировка и анализ полученных результатов;

2. проверка эффективности предложенных подходов;

3. определение критериев уровня обученности учащихся.

На третьем этапе (2003/2004 уч. год) проводился контрольный эксперимент, в задачу которого входило изучение влияния различных подходов к формам занятий с целыо более эффективного их использования. Сравнивались результаты.

Педагогический эксперимент проводился на базе МТК (в 1999/2000 уч году), МГУТУ и его представительствах в городах: Светлый Яр, Кострома, Климовск, Орехово-Зуево, Слуцк, Видное, Красногорск, Павловский Посад. В эксперименте принимало участие более 1500 учащихся. Преподаватели, участвующие в эксперименте, являлись преподавателями физики, математики, информатики в МТК, а также доцентами и профессорами кафедр «Физики и высшей математики» и «Информационных технологий и управления» МГУ ТУ.

На всех этапах использовались следующие методы фиксации эксперимента:

- проведение собеседований, выявление объёма знаний во время экзаменов и зачётов с последующей статистической обработкой результатов и прогнозированием результатов при помощи метода наименьших квадратов;

- наблюдение за работой учащихся во время аудиторных занятий по математическим дисциплинам;

Потоки студентов делились на три группы:

1. Занятия в Iгруппе студентов проводились по новой рабочей программе При этом материал был тщательнейшим образом отобран и струкгуриро ван совместно с преподавателями смежных и выпускающих кафедр. Формы занятий модифицированы не были.

2. Занятия в группе студентов проводились по старой рабочей программе, без модификации содержания и форм занятий.

3. Занятия в группе студентов проводились по новой рабочей программе. Формы занятий модифицировались. Использовались яркие интересные примеры, составленные из профессионально-ориентированных задач Студентам выдавались не традиционные варианты контрольных работ, о которых уже было сказано ранее, а новые, модифицированные Назначались дополнительные занятия, имеющие не столько консультационную,

сколько факультативную направленность. Планирование учебного процесса проводилось с использованием графов.

Более высокая эффективность применения модернизированных форм занятий доказывалась на основе применения критерия Макнамары (анализировались результаты экзаменационной сессии студентов - заочников 1 и 2-го курсов представительства МГУТУ в г. Светлый Яр. С этой целью было разработано несколько различных по содержанию и методике проведения блоков лекций, практических занятий и вопросов для самопроверки. Эффективность каждого блока выявлялась в отношении усвоения изложенного материала. Один из таких блоков (на каждом курсе) был полностью модифицирован. Усвоение материала выяснялось до проведения за-четно-экзаменационпой сессии (в межсессионный период была роздана необходимая литература, контрольные работы, вопросы для самоконтроля) и во время собеседования по контрольным работам послс проведенною цикла занятий).

Данные эксперимента, отраженны в представленных гистограммах.

Средние показатели оценок (%

Е31 группа 02 группа 1 курс

НЗ группа 2 курс

В заключении диссертации подведены итоги решения поставленных задач, показана практическая ценность исследования, предложены рекомендации по использованию полученных результатов. В приложениях представлены результаты внедрения разработок в учебный процесс, инструкционная карта применения технологии, дидактические материалы по ее реализации.

Выполненное исследование позволило сформулировать следующие выводы:

1. Учебный процесс может быть представлен разработанной моделью, которая представима ориентированным графом. Количественные характеристики сложности структуры образовательного процесса можно определять при помощи степени графа. На основе этих характеристик можно сравнивать между собой структурную сложность различных образовательных процессов. При использовании масштабирования в аудиторных часах длин маршрута графа могут быть выявлены резервы времени аудиторных занятий. Наглядный вид графа образовательного процесса позволяет выявить структурные излишки или недостатки такого процесса Принятие такой модели позволяет:

- сравнивать между собой структурную сложность различных учебных процессов;

- отчетливо представлять преподавателю и обучающемуся идейную направленность и содержательное наполнение изучаемого курса, цели и методологию обучения;

- выявить потребное время на изучение того или иного раздела или всего предмета целиком;

качественно увеличить «прозрачность» учебного процесса для конфо-лирующих органов.

2. Для учёта полноты процесса, выявления межпредметных связей, а также для качественной оценки правильности составления рабочей програм-

мы по предмету может быть использована введенная в диссертации единая форма матриц связей.

3. Предложенная технология конструирования учебного процесса реализуема на практике. При этом процесс может быть распространён не только

, на математические, но и на различные общетехнические и специальные дисциплины.

4. Предложенная технология применима как для конструирования по нескольким дисциплинам одной специальности, так и по одному предмету для нескольких разнородных специальностей. Аналогично разработанный подход может быть применён к любому образовательному процессу. Таким образом, предложенная технология имеет многофункциональный характер.

5. Показано, что традиционные виды учебных занятий могут быть модифицированы для успешного применения в современном образовательном процессе.

Полученные в ходе настоящего исследования результаты, сделанные на их основе выводы и предлагаемые рекомендации могут быть использованы в практической деятельности технических вузов.

Дальнейшая научная работа по проблеме исследования может быть посвящена разработке новых обучающе-конгролирующих программ, в тог числе компьютерных; проблемам применения элементов теории i рафов в педагогической практике; внедрению предложенных форм графов и матриц в информационное обеспечение вновь создаваемых образовательных тематических планов и рабочих программ.

Основные результаты исследования опубликованы в следующих работах

1. Малакеева К.В. О практике разработки программ обучения математике в технических вузах. М., Вестник МГУ. №2, 2005 (в печати),

2. Малакеева К.В. Применение элементов теории фафов к планированию образовательных процессов. «Специалист» №3. М., 2004, (стр. 34-37);

Малакеева К В Конструирование учебною процесса по предмету «Методы оптимизации» как пример инновационной 1ехнологии направленный на повышение качеава образования Гб. статей 9 Международной научно-мстодической конференции. М 1 МГТА, 2003. (стр 137 145), Малакеева К В О единых правилах построения и технологических осо бснностях применения внутритемных, межтемных и межпредметных матриц связи при пос1 роении учебного процесса Сб научных трудов молодых ученых М1 1А выпуск 3 М.. М1 ТА, 2003, (стр. 31-35), Малакеева КВ. О разработке программ обучения матемашке в технологических вузах Сб научных трудов 11 Международной научно-методическои конференции Вып 9, том 1. Королев. «Восход». 2005, (стр. 72-76)

Отпечатано в отделе оперативной печати Геологическою ф-га МГУ Тираж ¡0 Оэкз Заказ № 2 5

«-8780

Р11Б Русский фонд

2006-4 14089

Содержание диссертации автор научной статьи: кандидата педагогических наук, Курочкина, Кира Витальевна, 2005 год

Введение.

Глава 1 Теория и практика конструирования учебного процесса.

1.1 Анализ терминологии и содержания основных понятий.

1.2 Блочно-модульные технологии и их применение в учебном процессе.

1.3 Математические модели учебного процесса и методы оценивания.

1.4 Изменения в ГОСах по математическим дисциплинам.

Выводы.

Глава 2 Технология конструирования учебного процесса.

2.1 Единая модель образовательного процесса.

2.2 Перечень и содержание технологических этапов построения учебного процесса.

2.3 О выполнении критериев эффективности педагогических технологий.

Выводы.

Глава 3 Практические результаты и особенности применения технологии конструирования учебного процесса.

3.1 Реализация предложенной технологии при создании программ обучения математическим дисциплинам студентов специальности 2202 -«Автоматизированные системы обработки информации и управления».

3.2 Конструирование учебного процесса по предмету «Методы оптимизации» как пример инновационной технологии, направленной на повышение качества образования.

3.3 Дидактические проблемы реализации технологии и способы их разрешения.

3.4 Анализ некоторых учебных процессов по математике с позиций разработанной технологии.

3.5 Организация и проведение педагогического эксперимента по проверке эффективности технологии.

Выводы.

Введение диссертации по педагогике, на тему "Технология конструирования процесса обучения математике в технических вузах"

Отбор необходимых для инженера знаний по математическим дисциплинам и обучение математике - две диалектически единые и часто противоположные дидактические проблемы - всегда вызывали жаркие и, зачастую, нелицеприятные споры, нередко приобретавшие антагонистический, а чаще -кастовый характер (физики-математики, математики-механики, математики-программисты, математики-специалисты по информатике и т.п.), не говоря уж о специалистах «далёких» от математики отраслей. Различие в подходах демонстрировали представители самой математизированной профессии. Например учебник [62] Я.Б. Зельдовича именно за инженерную направленность и методологию подвергся жесткой критике А.Н. Колмогоровым [71].

Полярность в вопросах отбора содержания и выбора технологий обу-# чения существовала всегда. И в настоящее время существенных реформ в образовательной системе страны раздаются голоса математиков [3], опасающихся, что после проведения образовательных реформ в России, как в настоящее время в штате Калифорния, придётся при поступлении в университеты и академии требовать «следующего стандарта знаний по математике: школьники должны уметь делить 111 на 3 без компьютера». Проблема снижения уровня подготовки школьников по математике приводит к тому, что приблизительно 10% абитуриентов уже достигли в своих математических знаниях и умениях следующего уровня американских студентов. Согласно данным В.И. Арнольда: «По статистике американского математического общества в сегодняшних Штатах. большинство американских университетских студентов складывают числители с числителями и знаменатели со знаменателями складываемых дробей: 1/2 + 1/3 есть, по их мнению, 2/5. Обучить после такого «образования» думать, доказывать, правильно рассуждать никого уже невозможно, население превращается в толпу, легко поддающуюся манипулированию со стороны ловких политиков без всякого понимания причин и следствий их действий» [3].

Эта цитата не является гиперболой. Она во многом отражает важность проблем отбора содержания предмета и выбираемых технологий обучения. Например, на нескольких заседаниях Учёного совета МГУТУ заведующие и ведущие преподаватели кафедр «аналитической химии», «химии», «теоретической механики», «машины и аппараты пищевых производств» обращались с требованиями к кафедре «физики и высшей математике» отвести хотя бы одно занятие на повторение или изучение логарифмов, на объяснение основ пользования «логарифмической миллиметровкой». Несколько иной подход к этой теме в проекте школьного образовательного стандарта. Из речи академика РАН В.И. Арнольда на парламентских слушаниях в Государственной думе: «При обсуждении проекта реформы с его создателями я обнаружил, что они хотят изгнать из школьной математики прежде всего логарифмы, считается, что «ни приведение к виду, удобному для логарифмирования, ни таблицы Брадиса в век компьютеров больше не нужны». Я пытался объяснить необходимость экспонент и логарифмов в физике (где ими определяется и барометрическая формула падения давления воздуха с высотой, и законы квантовой и статистической механики), и в экологии (закон Мальтуса), и в экономике («сложные проценты» и «инфляция валюты», включая, например, подсчёт сегодняшней стоимости царских долгов). Но выяснилось, что мои собеседники, экономисты, которым было поручено реформировать программы по математике, никакого представления об упомянутых мною законах экономики и фактах финансовой политики не имеют» [3].

Отмеченная полярность мнений и подходов существовала, вызывалась и вызывается, видимо, в подавляющем большинстве своём объективнейшими причинами - научно-техническим прогрессом, его эволюционными и революционными проявлениями и связанными с ними долго -, средне - и краткосрочными, а также сиюминутными практическими потребностями.

Следовательно, как и во всей 4000 летней истории развития математики, вопросы содержания курса математики и организации процесса обучения и в настоящий момент не могут оставаться нерешёнными.

Изменения, происходящие в образовании, относятся как к педагогике в целом, так и к конкретным педагогическим технологиям. Эти изменения носят противоречивый и разнонаправленный характер. С одной стороны, потребности общества в качественном и доступном высшем образовании, рост числа вузов и количества студентов, развитие разнообразных форм дистанционного обучения, увеличение объемов и сложности учебной информации обусловили новые высокие требования к качеству подготовки специалистов, адекватной современному уровню развития науки, техники и технологии.

С другой стороны, многие ученые и педагоги (В.И. Арнольд, С.И. Архангельский, Б.С. Гершунский, A.M. Новиков, А.В. Коржуев, Л.Д. Кудрявцев, В.А. Попков, Н.С. Пурышева, Н.Ф. Талызина и др.) отмечают ряд негативных тенденций в системе профессионального образования: сокращение количества часов, отводимых на изучение материала математических и естественно-научных дисциплин, недостаточность и неоднородность подготовки абитуриентов, кадровые проблемы и т.п.

Эти процессы обусловили повышение требований к научной организации учебного процесса, его моделированию и технологичности. Это положение отражено в большом количестве исследований, посвященных разрешению проблем оптимальности и эффективности процессов преподавания и обучения (Б.С. Гершунский, Н.А. Ждан, А.Н. Лейбович, Е.И. Машбиц, В.М. Монахов, М.П. Сибирская, А.Г. Соколов и др.), появившихся в последние годы.

Одним из направлений теоретических и практических исследований является создание таких моделей учебного процесса, которые позволяют оптимальным образом конструировать процессы обучения различным дисциплинам для одной или нескольких специальностей технических вузов, сделать качественные и количественные оценки его эффективности, а также обеспечить регулярный контроль со стороны организующих и контролирующих органов-кафедр, учебно-методического центра, деканатов, быструю обратную связь и необходимую коррекцию.

Тем не менее, большинство имеющихся моделей и технологий конструирования учебного процесса относятся к общетехническим и профилирующим дисциплинам и не носят универсального характера. В то же время повышение требований к математической подготовке специалистов, Государственные общеобразовательные стандарты (ГОС), предусматривающие обучение новым разделам современной математики, ранее не изучавшимся в технических вузах, дифференциация математических дисциплин по группам специальностей делает особенно актуальной разработку научного обоснованных и практически реализуемых моделей и технологий конструирования процессов обучения математическим дисциплинам в техническом вузе.

Таким образом, проблему данного диссертационного исследования определяют противоречия между:

- сокращением количества часов, отводимых в учебных планах на изучение математических и естественно-научных дисциплин и возрастанием требований к качеству фундаментальной подготовки специалистов;

Объект исследования - процесс обучения математическим дисциплинам в технических вузах;

Предмет исследования - технология конструирования учебного процесса в технических вузах; Цели исследования:

2. Разработка технологии конструирования учебного процесса и проверка ее реализуемости на практике.

Для достижения цели исследования и проверки выдвинутой гипотезы потребовалось решить следующие задачи:

1. Проанализировать теоретические основы разработки технологии конструирования учебного процесса и выявить условия ее эффективности.

3. Изучить практический опыт применения технологий конструирования учебного процесса.

8. На основе разработанной технологии сконструировать учебный процесс по математическим дисциплинам и оценить его оптимальность.

Для решения поставленных задач и проверки выдвинутой гипотезы были использованы следующие методы:

- терминологический анализ основных понятий и методов по проблеме исследования на основе изучения педагогической, специальной технической и математической литературы; анализ государственных образовательных стандартов по различным специальностям технических вузов;

- сравнительный анализ результатов теоретических исследований по конструированию учебного процесса;

- изучение опыта применения блочно-модульного подхода к структурированию учебных процессов;

- экспериментальной апробации сконструированных учебных процессов; математические методы (элементы теории графов, матричное исчисление, математическая статистика) в целях научного обоснования модели учебного процесса, разработки качественных и количественных оценок его оптимальности, обработки экспериментальных данных.

Научная новизна и теоретическая значимость исследования.

1. Разработана и теоретически обоснована базовая модель учебного процесса, описывающая его как целенаправленный, последовательный, упорядоченный процесс накопления ЗУН. В ходе конструирования учебного процесса модель усложняется и трансформируется, при этом каждая ее часть единообразна и подобна целому. Модель позволяет наглядно отразить особенности обучения той или иной дисциплине, а также дать количественные и качественные оценки оптимальности сконструированного процесса обучения.

Практическая значимость исследования состоит в том, что:

1. Разработанная на основе модели технология позволяет: конструировать оптимальные по заданным параметрам учебные процессы по математическим дисциплинам; отражать структуру и логику учебного процесса, что помогает студенту наглядно представить алгоритм процесса обучения предмету, а преподавателю выявить связи со специальными знаниями и умениями, устранить дублирование материала, добиться структурной и содержательной оптимизации изучения дисциплины; корректировать процесс в случаях изменения его содержания; количественно и качественно оценить оптимальность сконструированного процесса обучения.

2. Разработана инструкционная карта применения технологии.

3. Для разрешения дидактических проблем высшего образования даны рекомендации:

- по созданию при вузах «школьного факультета» или «нулевого курса» структурно построенного в соответствии с программой первого курса и с учетом предметных требований государственных образовательных стандартов по специальностям;

- по введению и организации при технических вузах института «менторин-га»;

- по выявлению направлений модификации традиционных форм занятий с учетом активизация познавательной деятельности обучаемых;

- по созданию учебно-методического обеспечения, отвечающего современным требованиям.

Работа проводилась поэтапно, начиная с 1999 года. Этапы исследования:

1. Выявлено состояние исследуемой проблемы, проводились наблюдения за учебным процессом, анализировалась работа преподавателей и студентов, изучалась литература по исследуемой теме, формировался понятийный аппарат, цель, задачи и гипотеза исследования. Анализировались теоретические основы разработки технологии конструирования учебного процесса и выявлялись условия ее эффективности. Проанализирована возможность применения блочно-модульного метода к конструированию учебного процесса по различным дисциплинам и выявлены особенности его применения. Изучен практический опыт применения технологий конструирования учебного процесса. Проанализировано применение графовых моделей, используемых для иллюстрации учебного процесса и матричные методы оценки его качества. Проанализировано содержание математических дисциплин, определенное ГОСами и проведен анализ действующих рабочих программ по математике. Были созданы и частично внедрены в процесс обучения рабочие программы по математическим дисциплинам (1999 - 2001г.г.).

2. Разработана базовая модель учебного процесса, описывающая его как целенаправленный, последовательный, упорядоченный процесс накопления

ЗУН. Определены последовательность технологических операций построения учебного процесса, их содержание и условия реализации. На основе разработанной технологии сконструирован учебный процесс по математическим дисциплинам и оценена его оптимальность (2001 - 2003 г.г.). 3. Проведена апробация разработанной на основе модели технологии конструирования в условиях педагогического эксперимента, осуществляется анализ и обобщение полученных результатов. Сформулированы выводы. Оценена эффективность проведенных работ (2003 - 2004 г.г.).

На защиту выносятся

3. Способы качественного и количественного оценивания рабочих программ по математическим дисциплинам технических вузов.

Апробация и внедрение результатов исследования. Основные положения диссертационного исследования докладывались на «Колмогоровских чтениях - III», проводившихся в ЯГПУ им К.Д. Ушинского (2005г.); VII - XI Международных научно-методических конференциях, проводившихся в МГУТУ (2000-2005гг.); на внутри- и межвузовских научных конференциях студентов и молодых учёных МГУТУ (2000-2002гг) и опубликованы в 28 печатных работах.

Созданные на основе разработанной технологии подходы к созданию образовательных программ внедрены в учебный процесс МГУТУ и его филиалах и представительствах при создании рабочих программ по математическим дисциплинам для различных специальностей и форм обучения и внедрении этих программ в учебный процесс совместно с учебно-методической и учебно-практической литературой и изменением содержания и форм организации учебного процесса по математическим дисциплинам кафедры «ФиВМ». Внедрение подтверждено соответствующими документами.

Структура и объем диссертации. Диссертация состоит из введения, трех глав, заключения, библиографии, включающей 205 источников, 6 таблиц, 8 рисунков и 3 приложений. Общий объем — 162 стр., основной текст — 128 стр., библиография - 16 стр., приложения - 18 стр.

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

Выводы

1. Предложенная технология конструирования учебного процесса по математическим дисциплинам реализуема на практике. При этом процесс может быть распространён и на любой другой предмет.

2. При практической реализации предложенной технологии неучастие специалистов смежных (естественнонаучных, общетехнических, специальных и выпускающих кафедр) делает задачу конструирования учебного процесса невыполнимой.

3. Предложенная технология применима как для конструирования нескольких математических дисциплинам при обучении студентов одной специальности (в нашем случае — 2202 «информационные технологии и управление»), так и для конструирования одного предмета для нескольких разнородных специальностей (в нашем случае — предмет «методы оптимизации» для специальностей факультетов: «Механика и управление» и «Технологический менеджмент»). Аналогично разработанный процесс может быть применён к любому образовательному процессу. Таким образом, предложенная технология имеет многофункциональный характер.

Заключение

1. Предложенная технология реализуема на практике. При этом процесс может быть распространён и на случаи, когда в качестве центрального блока подразумевается не математическая дисциплина, а любой другой предмет.

2. При практической реализации технологии учёта интеграционных связей неучастие специалистов смежных (естественнонаучных, общетехнических, специальных и выпускающих кафедр) делает задачу создания рабочей программы по предмету, учитывающего современные требования к образовательному процессу, невыполнимой.

3. Предложенная технология применима как для создания рабочих программ по нескольким математическим дисциплинам при обучении студентов одной специальности (в нашем случае - 2202 «информационные технологии и управление»), так и для создания рабочих программ по одному предмету для нескольких разнородных специальностей (в нашем случае - предмет «методы оптимизации» для специальностей факультетов «механика и управление» и «технологический менеджмент»). Совершенно аналогично разработанный процесс может быть применён к любому образовательному стандарту. Таким образом, предложенная технология имеет многофункциональный характер.

4. Показано, что традиционные виды учебных занятий могут быть модифицированы для успешного применения в современном образовательном процессе.

5. Образовательный процесс может быть представлен ориентированным графом. В качестве аналога графа образовательного процесса может быть использован граф последовательного сложения чисел. На его основе еристик можно сравнивать между собой структурную сложность различных образовательных процессов. При использовании масштабирования в аудиторных часах длин маршрута графа, то есть времени, потребного на изучение того или иного раздела предмета или всего предмета в целом могут быть выявлены резервы времени аудиторных занятий. Наглядный вид графа образовательного процесса позволяет выявить структурные излишки такого процесса в виде «лишних» контрольных, курсовых работ и т.п., а также установить необходимость включения в образовательный процесс дополнительных форм контроля.

6. Для учёта полноты процесса выявления межпредметных связей, а также для качественной оценки правильности составления стандарта по предмету может быть использована единая форма матриц внутритем-ных, межтемных и межпредметных связей.

7. Наглядность представления образовательного процесса предложенными графами позволяет преподавателю при подготовке к работе с новым курсом глубже понять его идейную направленность, цели и методологию обучения.

Список литературы диссертации автор научной работы: кандидата педагогических наук, Курочкина, Кира Витальевна, Москва

1. Аксёнов А.А. Теоретические основы реализации межпредметных связей посредством решения задач в классах с углублённым изучением математики. Дисс. к.п.н., Орёл 2000;

2. Александров П.С. Мир учёного. М.: Наука и жизнь №8. 1974;

3. Арнольд В.И. Речь на парламентских слушаниях в Государственной думе. М.: газета «Известия» 06.12.2002г.;

4. Архангельский С.И., Мизинцев В.В. Качественно количественные критерии оценки научно-познавательного процесса. Новые методы и средства обучения. М.: Высшая школа, 1989;

5. Архангельский С.И. Лекции по теории обучения в высшей школе. М.: Высшая школа, 1974;

6. Архангельский С.И. Лекции по научной организации учебного процесса в высшей школе. М.: Высшая школа, 1976;

7. Архангельский С.И. Методические разработки по курсу педагогики и психологии высшей школы для слушателей ФПК. М.: Высшая школа 1990;

8. Архангельский С.И. Некоторые проблемы теории обучения в высшей школе. М.: Знание, 1973;

9. Бабанский Ю.К. «Интенсификация процесса обучения». М.: Педагогика, 1987г.;

10. Бабанский Ю.К. Оптимизация процессов обучения. Общедидактический аспект. М.: Педагогика ,1977;

11. Бабанский Ю.К. Оптимизация учебно-воспитательного процесса: методологические основы. М.: Педагогика 1982;

12. Бабанский Ю.К. Система способов оптимизации обучения. М.: Вопросы психологии №5, 1982;

13. Бабанский Ю.К. Интенсификация процесса обучения. М.:3нание №6, 1987;14