Добавил:
ivanov666
Опубликованный материал нарушает ваши авторские права? Сообщите нам.
Вуз:
Предмет:
Файл:Содержание и структура специальной математической подготовки инженеров и магистров в технологическом университете. Монография
.pdf
Р7. Математическая статистика и статистика многомерных
случайных величин.
Р8. Тензорный анализ.
Р9. Линейное программирование и симплекс-метод.
Р10. Методы оптимизации.
Р11. Теория планирования эксперимента.
Дополнительные главы математики должны быть дополнены специальными главами математики, учитывающими профессиональную составляющую подготовки магистров (рис. 6).
К числу общих разделов, необходимых для изучения всеми
студентами, проходящими магистерскую подготовку по направлению 240100, нами были отнесены разделы Р3, Р7; специальные разделы Р1, Р2, Р4, Р5, Р6, Р8, Р9, Р10, Р11 выбираются
в зависимости от специализации. Таким образом, инвариантная
и вариативная составляющие обновленного курса «Дополнительные главы математики» имеют следующую структуру:
Р3, Р7 – инвариантная составляющая;
–
– Р1, Р2, Р4, Р5, Р6, Р8, Р9, Р10, Р11 – вариативная состав-
ляющая.
Так, тематический план лекций и практических занятий
по курсу «Дополнительные главы математики» магистерской
подготовки по специализации «Химическая технология полимерных композиций, порохов и твердых ракетных топлив»
включает пять разделов: Р1, Р3, Р4, Р5, Р7. «Дополнительные
главы математики» магистерской подготовки по специализации
«Химическая технология пластических масс» состоит из шести
разделов: Р3, Р4, Р5, Р7, Р9, Р11.
Вариативные разделы выбираются в зависимости от специализации и требования профессиональной направленности.
Примерное содержание специальных курсов приведено
в табл. 4.
81
Дополнительные главы
математики
Статистика многомерных
величин, многомерный
регрессионный, корреляционный,
дисперсионный, факторный,
кластерный анализ
Стандарт
Теория планирования
Теория матриц
Углубление изученного
Рис. 6. Содержание курса высшей математики для магистров
эксперимента
Теория поля
частных производных, методы их
Обратные задачи и методы их
Спецглавы математики
Численные
методы
Уравнения
математической
Дифференциальные уравнения в
решения
решения
Теория линейных
операторов
физики
82
Таблица 4
Институты Кафедры
Инженерный
химико-
технологиче-
ский институт
Институт
нефти
и химии
полимеров
Институт
технологии
легкой промышленно-
сти, моды
и дизайна
ХТВМС
ТООНС
ХТПНГ
ОХТ
ТПМ
ТСК
ТЛК
Р1 Р2 Р3 Р4 Р5 Р6 Р7 Р8 Р9 Р10 Р11
+ + + + + +
+ + + + +
+ + + + + + +
+ + + + + +
+ + + + + + Институт
+ + +
+ + +
Разделы
Как видно из таблицы, в предложенные курсы «Специальные главы математики» специальной подготовки и «Дополнительные главы математики» магистерской подготовки входят
одинаковые разделы математики. Главным отличием математической подготовки будущих инженеров и магистров является то,
что подготовка инженеров носит более прикладной характер,
а магистерская подготовка сочетает фундаментальность и прикладную направленность образования.
В прил. 1 приведены рабочие программы и календарнотематические планы подготовки магистров направления 240100
«Химическая технология и биотехнология» по дисциплине «Дополнительные главы математики». Программы разработаны для
осеннего семестра шестого курса (второй год магистерской подготовки) и рассчитаны на 36 часов лекций, 54 часа самостоя-
83
тельной работы для инженерного химико-технологического института и 17 часов лекций, 34 часа практических занятий, 39 часов самостоятельной работы для институтов нефти и химии,
полимеров, легкой промышленности Казанского государственного технологического университета.
Для дополнительной самостоятельной математической
подготовки студенты старших курсов могут воспользоваться
уже имеющимися на кафедре учебно-методическими пособиями
«Высшая математика. Часть III», «Дополнительные главы высшей математики в примерах и задачах», «Линейное программирование», «Теория вероятности и математическая статистика»
[45, 48] и учебно-методическими указаниями [34, 85, 89, 90].
Они содержат необходимые теоретические сведения, набор
практических заданий и тестов для самопроверки имеющихся
знаний.
Для более глубокого изучения материала курса математики
студентами старших курсов технологического университета нами разработано учебное пособие «Спецглавы высшей математики для магистров» [32], которое содержит следующие разделы:
теория матриц, векторная алгебра, дифференцирование функции
нескольких аргументов, обыкновенные дифференциальные
уравнения, линейные операторы, уравнения математической физики, теория поля. В качестве вспомогательного материала приведены приложения: комплексные числа, производные, интегралы. В каждом разделе приведены краткое изложение необходимого теоретического материала и примеры, а для проверки полученных знаний в конце раздела предложен тест закрытой
формы (с выбором правильного ответа), который включает задания как на решение, так и на знание теоретического материала. Данное учебное пособие рассчитано на обучение применению теоретических знаний для решения учебных и практических задач на аудиторных занятиях и во время самостоятельной
работы вне аудитории.
84
2.2. Организация дидактического процесса
специальной математической подготовки
Основными понятиями, отражающими проектирование дидактического процесса, являются педагогическое проектирование и педагогические технологии.
Педагогическое проектирование – это предварительная
разработка основных деталей предстоящей деятельности учащихся и педагогов. Педагогическое проектирование состоит
в том, чтобы создавать предположительные варианты предстоящей деятельности и прогнозировать ее результаты.
Педагогическая технология – это совокупность средств и
методов воспроизведения теоретически обоснованных процессов обучения и воспитания, позволяющих успешно реализовывать поставленные образовательные цели. Педагогическая технология предполагает соответствующее научное проектирование, при котором эти цели задаются достаточно однозначно и
сохраняется возможность объективных поэтапных измерений и
итоговой оценки достигнутых результатов [18, 69, 104, 138,
40].
1
Педагогическая технология состоит из предписаний способов деятельности (дидактические процессы), условий, в которых
эта деятельность должна воплощаться (организационные формы
обучения), и средств осуществления этой деятельности (целенаправленная подготовка преподавателя и наличие технических
средств обучения). С дидактической точки зрения педагогическая технология – это разработка прикладных методик, описывающих реализацию педагогической системы по ее отдельным
элементам.
Технология обучения представляет собой вариативную составляющую педагогической технологии. Выбор технологии
обучения определяется особенностями дидактической задачи и
подчиняется всем правилам принятия оптимальных решений.
85
Для выбора способа деятельности в педагогической технологии используются понятия «алгоритм функционирования» и
«алгоритм управления». Построение алгоритма функционирования (правил познавательной деятельности учащихся) опирается
на психологическую теорию усвоения знаний, принятую в данной педагогической технологии. Для построения управляемого
дидактического процесса разработана обобщенная схема алгоритма функционирования. Она охватывает несколько этапов
обучения: ориентировки (формирование представления о целях
и задачах усвоения предмета; осмысления избранной последовательности содержания предмета и соответствующих приемов
изучения); исполнения (изучение отдельных тем курса, межпредметных связей и др.); контроля и корректирования.
Алгоритм управления представляет собой систему правил
слежения, контроля и коррекции познавательной деятельности
учащихся для достижения поставленной цели. Для достижения
конкретной цели обучения применяется определенный алгоритм
управления.
При выборе способа управления дидактическим процессом
решается вопрос и об оптимальных для соответствующих целей
технических средств обучения. Особая проблема в педагогической технологии – целенаправленный выбор организационных
форм обучения.
В современной дидактике представлены самые разнообразные технологии обучения. Их многообразие связано с тем,
что каждый автор и исполнитель привносят что-то свое, индивидуальное, тем самым, изменяя технологию. Наиболее известными авторами современных технологий обучения являются
П.Я. Гальперин, Н.Ф. Талызина, Ю.К. Бабанский, В.П. Беспалько, Дж. Кэрролл, Б. Блум, Д. Брунер и др.
К универсальным педагогическим технологиям, эффективно работающим в широком диапазоне учебных дисциплин и в
различных типах учебных заведений, можно отнести: модуль-
86
ные, проблемные, концентрированные, программированные,
творчески развивающиеся технологии, технологии укрупнения
дидактических единиц, контекстное обучение, дифференцированное, обучение в сотрудничестве и т.д. [133].
Следует отличать технологию обучения от методики обучения. Разница между ними заключается в том, что технологии
обучения удается воспроизводить и тиражировать и при этом
гарантировать высокое качество учебного процесса или решение
тех педагогических задач, которые заложены в эти технологии.
Методики часто не гарантируют должного качества. Но вместе
с тем методика может быть доведена до уровня технологии, если
она отвечает требованиям объективности, надежности и валидности.
Традиционное обучение опирается на объяснительноиллюстративный и репродуктивный методы, и основная его
сущность сводится к процессу передачи готовых знаний учащимся. Традиционная организация дидактического процесса
представлена на рис. 7.
Мы не ставили перед собой цель разработки новой технологии обучения. Но традиционное обучение не удовлетворяет
современным требованиям математической подготовки на старших курсах компетентных инженеров и магистров. Математическая подготовка должна обеспечить требуемый уровень знаний
и умений, достаточный для сформированности математической
составляющей профессиональной компетентности и дальнейшего творческого саморазвития выпускника технологического
университета при выполнении, прежде всего, принципов оптимального сочетания фундаментальной и профессиональной
составляющих и самостоятельности познания.
87
Лекция
Практическое
занятие
Самостоятельная
работа
Контрольная
работа
зачет
Экзамен
Рис.7. Традиционная организация дидактического
процесса
В качестве основных технологий, отвечающих поставленным целям, мы предлагаем использовать интеграцию технологий развивающего обучения, таких как:
• обучение в зоне ближайшего развития (Л.С. Выгот-
ский). Обучение должно ориентироваться на завтрашний день,
учитывать профессиональные потребности в подготовке инженеров и магистров, в том числе за счет профессионально направленной математической подготовки [22];
• индивидуализация обучения (А.А. Кирсанов, Е.С. Ра-
бунский) – обучение с учетом индивидуальных особенностей
студентов, которое позволяет создать оптимальные условия для
реализации их потенциальных возможностей. Индивидуализация обучения достигается определением первоначального уров-
88
ня подготовленности каждого студента с помощью диагностического тестирования, введения индивидуальных заданий
в учебный процесс, таких как подготовка докладов, рефератов
[62, 65, 114];
• дифференциация обучения (Л.В. Занков, Д.Б. Элько-
нин, Б. Блум) происходит в зависимости от целей обучения и
результатов учебной деятельности [51];
• модульное обучение с рейтинговой оценкой достиже-
ний (П.А. Юцявичене, Г.К. Селевко, С.Я. Батышев, Л.Г. Семушина) состоит в том, что обучающийся более самостоятельно
или полностью самостоятельно может работать с предложенной
ему индивидуальной учебной программой, содержащей в себе
целевую программу действий, банк информации и методическое
руководство по достижению поставленных дидактических целей. При этом функции педагога могут варьироваться от информационно-контролирующей до консультативно-координирующей [143].
Рейтинговая система контроля знаний позволяет повысить
эффективность деятельности педагога и учащихся за счет стимулирования повышенного интереса учащихся к изучаемому
предмету, ранжирования по успешности усвоения изученного
материала, увеличения самоконтроля со стороны учащихся.
Рейтинговая система – система накопительного типа, в которой
по результатам всех видов занятий и вариантов контроля с учетом их важности определяется индивидуальный суммарный показатель уровня знаний студента и его отношения к процессу
обучения (рейтинг) [108, 127].
Выбор этих технологий обучения обусловлен реализацией
данными технологиями дидактических принципов математической подготовки инженеров и магистров на старших курсах: индивидуализации, оптимального сочетания фундаментальной и
профессиональной направленности, самостоятельности познания.
89
В соответствии с этими технологиями увеличивается доля
самостоятельной работы студентов, т.к. они направлены на личностно-развивающее обучение, предполагают индивидуализацию обучения, учет индивидуальных качеств личности, которые
позволят им более эффективно осваивать материал [4, 13, 132].
Обучение студентов математической подготовке на старших курсах должно осуществляться в соответствии со следующими технологическими правилами:
1) составление рабочей программы курса с учетом профессиональной направленности обучения инженеров и магистров,
семестровых календарных планов с использованием компетентностного и модульного подходов;
2) организация лекционных занятий с привлечением для
иллюстрации профессиональных задач в формах: лекция–
семинар, лекция–лабораторное занятие;
) организация практических занятий с использованием
3
профессионально-ориентированных практических заданий;
4) организация самостоятельной работы (рефераты, доклады);
5) организация проверки остаточных знаний, текущего и
окончательно контроля с рейтинговой оценкой.
Рабочая программа составляется на основании учебной
программы курса, сформированной по принципу модульности
на основе ГОСов, с учетом междисциплинарных связей и требований специальности (см. разд. 2.1).
В рабочей программе отражается полная информация о содержании и ходе учебного процесса:
1.Распределение модулей в семестре, определение оптимального состава и глубины изучения рассматриваемых понятий и методов, а также времени их изучения (лекции и практические занятия).
90
Соседние файлы в предмете [НЕСОРТИРОВАННОЕ]