Содержание и структура специальной математической подготовки инженеров и магистров в технологическом университете. Монография

При обучении по единой системе учебных планов бакалав­ры, специалисты и магистры изучают курс математики в блоке естественнонаучных дисциплин в первые два года обучения. В течение первых двух семестров обучения происходит коррек­тирующая и общеобразовательная математическая подготовка. Фундаментальная математическая подготовка с выраженной при­кладной направленностью осуществляется на протяжении с третьего по четвертый семестр [14, 16, 37, 52]. Процесс обуче­ния должен учитывать преемственность предметов, межпредмет­ные связи. Сотрудничество с выпускающими кафедрами оказы­вает влияние на математическую подготовку студентов. В рамках курса высшей математики рассматриваются задачи, имеющие прикладную направленность. На старших курсах с пятого по де­сятый семестр математическое образование продолжается в рам­ках курсов специальных дисциплин (СД) и общепрофессиональ­ных дисциплин (ОПД). Взаимная согласованность учебных про­грамм отражается в использовании математики почти в каждой дисциплине учебного плана [71]. Применение отдельных разде­лов высшей математики в учебных дисциплинах, отражено в таб­лице 1, из которой следует потребность в спецкурсах по отдель­ным главам математики, необходимым для изучения специаль­ных дисциплин.

мационных технологий в обучающем процессе;

Таблица 1

Содержание профессиональной подготовки студентов тех­нологического университета формируется на основе ГОС ВПО второго поколения и определяется учебными планами и про­граммами соответствующих специальных учебных дисциплин, которые, в свою очередь, вытекают из квалификационных харак­теристик специалистов и магистров. В то же время, современная математика имеет много прикладных приложений. Систематиче­ское обучение студентов применению математических методов, изучаемых в курсе математики, к решению прикладных задач по­зволяет развить творческое мышление, овладеть методами мате­матического моделирования, успешно решать задачи, исполь­зующие разнообразные средства математики.

ста предполагает подготовку инженера по более узкой специаль­ности данного направления, поэтому фундаментальная матема­тическая подготовка должна содержать вариативные составляю­щие, рассчитанные на широкие направления и, кроме того, на более узкую специализацию. На старших курсах должны читаться нужные для специальности дополнительные главы высшей математики, не входящие в основной курс.

В то же время ограниченные временные рамки, большой объем информации, насыщенный учебный план не позволяют ввести такие спецкурсы для других специальностей, хотя имеется объективная необходимость в их изучении.

Представленная нами на рис. 2 непрерывная математическая подготовка по своей сути имеет временные и информационные разрывы. Временные разрывы обусловлены тем, что на 3-5 кур­сах дополнительные главы математики, необходимые для про­фессиональной подготовки, практически не предусмотрены учебными планами. Информационные разрывы – тем, что допол­нительные математические сведения даются не математиками, без учета ранее изученного материала, в других обозначениях.

Дополнительные главы математики содержат следующие разделы:

– статистика многомерных величин, многомерный регрес­сионный, корреляционный, дисперсионный, факторный, кластер­ный анализ, теория планирования эксперимента;

– дифференциальные уравнения в частных производных, методы их решения;

Вместе с тем квалификация магистра, на наш взгляд, требу­ет включения в дополнительный блок читаемых ему специальных дисциплин математического курса, содержащего связанные с их потребностями разделы, даже за счет сокращения рекомендуе­мых стандартом дополнительных глав математики. Такие разде­лы математики, как теория линейных операторов, теория поля, уравнения математической физики, аппроксимация функций, численные методы, тензорный анализ, если и изучаются на пер­вом-втором курсах в рамках программы высшей математики, то в объеме недостаточном для изучения специальных дисциплин на старших курсах.

Таким образом, проблема проектирования специальной ма­тематической подготовки на старших курсах технологического университета при многоуровневом образовании приобретает пер-

востепенное значение. Содержание такой подготовки должно включать для инженеров специальные главы (то есть разделы ма­тематики, необходимые для данной специальности), для магист­ров – дополнительные главы математики (согласно стандартам) с дополнением их специальными главами.

Конечной целью образования и основной характеристикой его качества становится профессиональная компетентность спе­циалистов, которая характеризуется овладением ими интегриро­ванной совокупностью фундаментальных и профессионально­значимых знаний и умений на уровне, обеспечивающим их эф­фективное применение в творческой профессиональной деятель­ности.

Математическое образование в технологическом универси­тете на первом-втором курсах является фундаментом полного высшего образования инженера и магистра [9

значительную совокупность близких специализированных облас­тей, на достижение глубинных, межпредметных связей.

Однако фундаментальность математического образования должна оптимально сочетаться с его профессиональной направ­ленностью, что может быть достигнуто только при соответст­вующей разработке содержания и организации дидактического процесса непрерывной математической подготовки на старших курсах обучения специалистов и магистров. Такую подготовку мы будем называть специальной математической подготовкой. Главной ее целью является достижение сформированности мате­матической составляющей профессиональной компетенции, учитывающей интересы направлений и специальностей и способ­ствующей развитию самообразовательной деятельности выпуск­ников технологического университета.

При проведении реформы высшей школы педагогическим технологиям (технологиям обучения) отводится большая роль [97]. В основе педагогической технологии, в том числе педа­гогического моделирования, лежит модель специалиста, отра-