CC BY
85
УДК 378.016:51
Бадмаева Энгельсина Сергеевна
Старший преподаватель кафедры информационных технологий Бурятского государственного университета, [email protected], Улан-Удэ
МАТЕМАТИЧЕСКОЕ МОДЕЛИРОВАНИЕ
как контекст профессионального развития будущих математиков-программистов
Аннотация. В статье раскрыто содержание профессиональных и метапрофессиональных компетенций, которыми должен овладеть будущий математик-программист; обоснован выбор математического моделирования в качестве контекста их профессионального развития; установлена аналогия модульного обучения и метода математического моделирования в обучении математиков-программистов.
Ключевые слова: профессиональные и метапрофессиональные компетенции, математическое моделирование, модульное обучение, фундаментализация образования.
Badmaeva Engelsina Sergeevna
Senior lecturer of the department of information technologies of Buryat State University, gelya [email protected], Ulan-Ude
MATHEMATICAL MODELING AS A CONTExT OF PROFESSIONAL Development
of the future mathematicians-programmers
Abstract. In the article the content of professional and metaprofessional competences has been revealed, they should be acquired by a future mathematician-programmer; the choice of mathematical modeling has been grounded as a context of their professional development; the analogy of modular teaching and of the method of mathematical modeling in teaching of mathematicians-programmers has been determined.
Keywords: professional and metaprofessional competences, mathematical modeling, modular teaching, fundamentalization of education.
Несоответствие ценностного отношения студентов к непрофилирующим учебным дисциплинам современным требованиям к качеству их профессиональной подготовки делает актуальной проблему фундаментали-зации профессионального образования. Под фундаментализацией профессионального образования мы понимаем повышение качества профессиональной подготовки за счет отбора и реализации содержания образования, включающего все, что необходимо для успешной профессиональной деятельности в современных условиях, требующих овладения не только профессиональными, но и метапрофессиональными (ключевыми) компетенциями [4, с. 182].
Компетентностный подход в образовании предусматривает интегрирование знаний
с целью формирования профессиональной компетентности как «интегральной способности решать возникающие в различных сферах жизни конкретные проблемы» [1]. Следовательно, требование фундаментали-зации образования в компетентностном подходе обретает ключевое значение.
Исходя из анализа научной литературы [3, с. 149-181; 5, с. 23-25], ФГОС ВПО [6] и нашего видения проблемы, нами в модели формирования профессионального развития предусмотрена совокупность приведенных ниже профессиональных и метапрофесси-ональных компетенций, которыми должен овладеть будущий математик-программист.
Информационно-методологическая компетенция математиков-программистов представляет собой теоретическую и прак-
тическую готовность работать с информацией, совершенствовать свое профессиональное образование на протяжении всей профессиональной деятельности. Информационная сторона компетенции означает, что будущий специалист должен понимать ценность знания об информации, ее источниках, способах представления, сохранения, преобразования и использования; знать специфику работы с информационными потоками различного вида и содержания; разбираться в сути информационных процессов. Методологическая же сторона компетенции означает успешную работу с разными областями знания, с которыми будет связана будущая профессиональная деятельность специалиста.
Личностно-валеологическая компетенция означает формирование у математиков-программистов нового взгляда на здоровье как «состояние полного физического, ментального и социального благополучия, а не только отсутствие болезней и немощи» [2]. В профессиональной деятельности программиста существуют негативные стороны: гиподинамия, виртуализация восприятия окружающей действительности, компьютерная зависимость и связанные с нею психические, эмоциональные, неврологические и личностные расстройства, физиологические дисфункции, профессионально обусловленные синдромы.
Лично стно-валеологиче ская компетентность математика-программиста направлена на преодоление негативных сторон профессии и основана на способности к осознанию и объективной самооценке своей деятельности, на возможности ориентироваться в своем внутреннем мире, своих психических и физических состояниях, потребностях, запросах, на знании о профессиональных факторах, отрицательно влияющих на здоровье, на здоровом образе жизни.
Коммуникативная компетенция математика-программиста предполагает готовность к осуществлению продуктивных межличностных контактов разного рода и реализации его коммуникативной, интерактивной и перцептивной функций. Коммуникативная функция общения означает обмен информацией и проявляется через действия личности, сознательно ориентированные на их смысловое восприятие другими людьми. Интерактивная функция общения представ-
ляет собой взаимодействие людей в процессе межличностных отношений. Перцептивная функция представляет собой восприятие и оценку людьми других, самих себя, групп, других социальных общностей. Впрочем, перцептивная функция может рассматриваться в контексте коммуникативной и интерактивной функций.
Важнейшим аспектом коммуникативной компетенции будущего специалиста по информационным системам являются практические умения конструктивного взаимодействия в условиях дискуссий, обсуждений, переговоров, в отношениях «специалист-коллега», «специалист-группа коллег», «специалист-заказчик» и др.
В целом коммуникативная компетенция математика-программиста представляет собой интегративное явление, включающее в себя знания о нормах и типах общения, о способах организации коллективной деятельности; умение сопоставлять собственные взгляды и предпочтения с принятыми в обществе вообще и в конкретном сообществе в частности; умение выслушивать оппонентов и отстаивать свою точку зрения, используя различные приемы рассуждений и аргументации.
Кооперативная компетенция математика-программиста предполагает способность работать в междисциплинарной команде, активную социальную мобильность, способность работать в международной среде, инициативность и лидерство, умения самостоятельно находить партнеров для математического моделирования, распределять задачи и роли в команде, координировать свои действия с действиями партнеров, осуществлять коллективную презентацию математической модели и ее решения.
Проблемная компетенция - это способность математика-программиста выявлять проблему разработки программы вычислений, когда в математической модели имеется избыток информации; разрабатывать алгоритм решения математической модели; определять оптимальные решения; оценивать точность полученного числового решения и вносить изменения в модели, уточнять уравнение, граничные или начальные условия.
Теоретическая компетенция математика-программиста состоит в умении оценить качество математической модели еще до раз-
работки ее решения по тем или иным признакам: по коэффициентам в уравнении, по виду граничных или начальных условий; в способности определить, какой численный метод нужно использовать для решения данной математической модели, модернизировать численный метод с учетом особенностей модели; в знании основ естественных и гуманитарных наук (физики, химии, биологии, экологии, экономики и др.) для активного участия в построении математической модели, ее уточнении; в способности к непрерывному образованию.
Необходимо пояснить, почему математическое моделирование может служить контекстом овладения перечисленными компетенциями.
Математическое моделирование, являясь областью профессиональной деятельности математика-программиста, как в научно-исследовательском, так и в практическом смысле, служит универсальным средством формирования профессиональной компетентности программиста в широком понимании. Все перечисленные выше компетенции могут и должны быть освоены в процессе математического моделирования, который требует только те знания, которые необходимы для формирования профессиональной компетентности программиста, причем востребованными оказываются и математические, и естественно-научные, и гуманитарные знания. Универсальность и актуальность математического моделирования в профессиональном образовании математиков-программистов состоит не только в возможности реализации идеи фундамента-лизации содержания образования, не только в возможности формирования всех необходимых компонентов профессиональной компетенции математиков-программистов, но и в возможности его сочетания с различными педагогическими технологиями, в частности, с модульным обучением.
Можно установить аналогию в содержании понятий учебного модуля и математической модели в обучении.
Под модулем понимают «автономную организационно-методическую структуру учебной дисциплины, которая включает в себя дидактические цели, логически завершенную единицу учебного материала (составленную с учетом внутрипредметных и
междисциплинарных связей), методическое руководство (включая дидактические материалы) и систему контроля» [7, с. 452]. А математическая модель - это математическое описание некоторого реального процесса (физического, химического, биологического, экономического, экологического и т.д.), которое представляет собой систему уравнений и неравенств, требующую решения при некоторых начальных и граничных условиях и оценки точности.
Проектирование модульной программы аналогично процедуре математического моделирования, состоящего из этапов построения модели, ее решения с использованием ЭВМ и оценки точности. Обе процедуры осуществляются на основе принципов модульности, структурирования содержания обучения, гибкости, оперативности, паритетности, обратной связи [Там же. С. 455-457].
Из этого следует, что все известные достоинства модульного обучения (гибкость управления образовательным процессом, технологичность, преемственность) имеют место и в методе математического моделирования в профессиональной подготовке математиков-программистов.
Таким образом, в контексте математического моделирования обеспечиваются педагогические и психологические условия формирования целостного представления у будущих математиков-программистов об их профессиональной деятельности, овладения ими профессиональными и метапрофессио-нальными компетенциями.
Эти результаты достигаются благодаря личностно-смысловому включению студентов в процесс математического моделирования, фундаментализации содержания обучения, инновационному подходу к математическому программированию, совместной партнерской деятельности преподавателя и студентов, их интерактивному взаимодействию в режиме диалогического обучения, реализации проблемной сущности математического моделирования.
Библиографический список
1. Андреев А. Л. Компетентностная парадигма в образовании: опыт философско-методо-логического анализа. [Электронный ресурс]. -URL: http://www.portalus.ru/modules/shkola/
ras_readme.php?subactюn=showMl&id=П93748 437&arcЫve=П94448667&start_from=&ucat=& (дата обращения 10.08.2013).
2. Берри Д. В., Пуртинга А. Х., Сигалл М. Х., Дасен П. Р. Кросс-культурная психология. Исследования и применение. - Харьков: Изд-во Гуманитарный центр, 2007. - 560 с.
3. Вербицкий А. А. Личностный и компетент-ностный подходы в образовании: проблемы интеграции. - М.: Логос, 2012. -336 с.
4. Зеер Э. Ф. Психология профессионального образования: учебник для студ. высш. учеб. заведений. - М.: Издательский центр «Академия», 2009. - 384 с.
5. Морозов А. В., Чернилевский Д. В. Креатив-
ная педагогика и психология: учеб. пособие. - М.: Академический проект, 2004. - 560 с.
6. Сергеев И. С., Блинов В. И. Как реализовать компетентностный подход на уроке и во внеурочной деятельности: практическое пособие. - М.: АРКТИ, 2007. - 132 с.
7. Федеральный государственный образовательный стандарт высшего профессионального образования. Направление «010500 Математическое обеспечение и администрирование информационных систем» (степень - бакалавр). Утвержден приказом МОН РФ от 8 декабря 2009 г. № 713. [Электронный ресурс]. - URL: http://www. bsu.ru/content/pages2/602/010500.62.pdf (дата обращения 22.10.2013).
