CC BY
47
НОВЫЕ ОБРАЗОВАТЕЛЬНЫЕ ТЕХНОЛОГИИ И КАЧЕСТВО ПОДГОТОВКИ СПЕЦИАЛИСТОВ
ББК 74.580.23
Н. А. Мамаева
О ДИФФЕРЕНЦИРОВАННОМ ПОДХОДЕ К ИЗУЧЕНИЮ МАТЕМАТИКИ В ТЕХНИЧЕСКОМ ВУЗЕ
Изменения в современном обществе, постоянно нарастающие процессы глобализации и интеграции в мировом сообществе, научно-технический прогресс влекут за собой необходимость существенных изменений в системе высшего технического образования.
Переход от одного уровня образования к другому всегда вызывает определенные трудности. Особенно они заметны при переходе от среднего образования к высшему. «Чрезвычайно важным становится принцип непрерывности математического образования, преемственности его содержания и методов общеобразовательной и высшей школы» [1].
Теоретически обосновано, что учебная деятельность - это совокупность деятельностей двух сторон учебного процесса, одна из которых передает опыт, знания, накопленные человеком, а другая - участвует в их приобретении. Преподаватель становится помощником, корректором учебной деятельности студента. Главной задачей преподавателя становится создание условий для саморазвития студентов, их самореализации, самовоспитания. В связи с этим особую актуальность приобретает выдвинутое еще Л. С. Выготским положение о двух уровнях интеллектуального развития. Первый характеризуется объемом обученности, сформированной способностью выполнять учебные задания самостоятельно. Второй определяется расхождением между уровнем задач, доступных для самостоятельного решения, и уровнем задач, решаемых совместно с преподавателем, под его руководством [2]. В данной концепции акцентируется значение формирующей роли потенциала человека, его внутренних сущностных сил - интеллектуальных, мотивационных, эмоциональных, волевых, а следовательно, возникает и принципиально новое требование к деятельности преподавателя - стимулировать и расширять возможности студента.
Математика является интегрирующей составляющей при освоении многих дисциплин учебного плана. Изучение любой специальной дисциплины в техническом вузе для всех специальностей требует знания той или иной области математики. Так как сами дисциплины связаны между собой, то математические знания выступают связующим звеном при их изучении, что накладывает высокие требования к уровню владения самими этими знаниями. Математика обладает большим потенциалом для формирования научного мировоззрения. Математическое образование направлено на развитие умения выделять главное, способности к обобщению, анализу, синтезу, т. е. свойств научного мышления. Таким образом, повышение уровня математической подготовки студентов во многом определяет успешность дальнейшей учебной и профессиональной деятельности студента и является необходимым условием повышения общего уровня высшего технического образования.
Математика является одной из дисциплин, овладение которой традиционно вызывает затруднения у большей части студентов, обучающихся по техническим специальностям. Это обусловлено многими причинами:
— наличием пробелов в школьной математической подготовке;
— существенным повышением уровня абстрактности вузовского курса математики по сравнению со школьным;
— достаточно низкой мотивацией изучения многих разделов вузовского курса математики;
— резким возрастанием доли самостоятельной работы и отсутствием умений по ее осуществлению;
— переходом на лекционно-семинарскую систему занятий, являющуюся практически новой для подавляющего большинства студентов;
- наличием тесной взаимосвязи, преемственности между различными разделами курса, что приводит к затруднениям при восприятии материала новой темы в случае отсутствия достаточного уровня усвоения материала других тем.
Эти и другие причины, взятые в совокупности, создают для студентов тот психологический барьер, который достаточно трудно преодолеть. Но в современных условиях, когда объем новой информации непрерывно растет, существующие технологии быстро сменяются новыми и более совершенными, возросла значимость предметов математических циклов. Их знание становится обязательным компонентом профессиональной деятельности. Отсюда и более пристальное внимание к изучению математики в техническом университете со стороны студентов, и повышение ответственности преподавателя за уровень знаний.
Перечисленные причины обусловливают модернизацию процесса обучения, и в первую очередь - коррекцию математических знаний первокурсников в техническом вузе.
Выделим три качественных уровня математической подготовки:
Высокий уровень. Свободное владение математическим аппаратом, предусмотренным программой обучения.
Средний уровень. Владение основными математическими сведениями и основами вычислительной деятельности для решения прикладных задач.
Низкий уровень. Владение отдельными математическими знаниями и навыками.
Каждому из этих уровней можно поставить в соответствие количественные характеристики, например среднюю рейтинговую оценку за весь период обучения, выраженную в баллах. Анализ требований, предъявляемых Государственным образовательным стандартом к уровню подготовки дипломированного специалиста технических специальностей, показывает, что в части математики выпускник должен овладеть уровнем не ниже среднего.
Применительно к рассмотрению вопроса о дифференциальном подходе к изучению математики в техническом вузе можно отметить, что большинство выпускников школ, приходящих в колледжи и вузы технического профиля, не имеют достаточных фундаментальных знаний по математике. Это обстоятельство приводит к необходимости разработки экспериментального факультативного курса «Введение в высшую математику» для студентов первого года обучения в техническом вузе с целью восполнить пробелы школы в формировании базовых фундаментальных математических знаний и умений. Организация таких курсов подчинена принципу преемственности как во внутренней связи элементов знаний, так и во внешней, т. е. нацеливает на использование фундаментальных знаний по математике при изучении других дисциплин.
В процессе создания методической модели корректирующего курса математики в техническом вузе можно выделить следующие этапы:
- I этап - диагностирующий, предназначен для выявления уровня усвоения опорных знаний школьного курса математики и установления психологических особенностей первокурсников. Диагностирующий этап позволяет разделять студентов на группы, что является необходимым условием для реализации дифференцированного подхода в обучении. Для выявления уровня усвоения опорных знаний должна быть использована система заданий, при выполнении которой от студентов требуется не только воспроизвести известные знания, но и применить их в стандартной ситуации, в сочетании с другими элементами знаний, в новой ситуации;
- II этап - мотивационный, способствует формированию мотивации студентов на необходимость получения ими знаний, умений для изучения дальнейших тем курса математики, для решения прикладных задач, определяя тем самым дальнейшие пути для работы с изучаемым учебным материалом;
- III этап - детализирующий, предназначен для «погружения» студентов в изучаемый материал, что предполагает рассмотрение системы всех необходимых понятий и утверждений с проведением доказательств ведущих из них, выделение основных типов задач и методов их решения;
- IV этап - формирующий, направлен на овладение студентами материалом, по формированию умений по применению полученных знаний. Для достижения цели этапа каждым студентом необходим дифференцированный подход, который осуществляется за счет сложности выполняемых заданий, количества решаемых задач каждого типа, степени помощи со стороны преподавателя и используемых форм организации учебной деятельности. Реализуется этот этап на семинарских занятиях и в процессе самостоятельной работы студентов;
— V этап - контролирующий, предназначен для выявления уровня усвоения студентами изученного материала. Для его реализации используются разнообразные тестовые задания, проверяющие знания формулировок понятий и утверждений, умения решать задачи. Реализация данного этапа осуществляется в процессе написания студентами тестов, традиционных аудиторных контрольных работ, типовых расчетов. Необходимо отметить: практически данный этап реализуется параллельно с третьим и четвертым этапами, что позволяет осуществлять контроль на всех этапах обучения.
— VI этап - аналитико-корректирующий, назначением которого являются: анализ результатов, показанных студентами на предыдущем этапе, выработка общей и индивидуальных стратегий дальнейшего изучения курса, проверка эффективности выбранной методики обучения и, в случае необходимости, ее изменение.
Все предложенные этапы должны быть взаимосвязаны между собой и должны проводиться последовательно в ходе всего обучения.
Творческое собеседование является новой формой работы с абитуриентами в техническом вузе. Необходимость его введения связана с профессиональным самоопределением будущих первокурсников, т. к. не все они нацелены на овладение выбранной специальностью, часто мотивацией обучения является лишь получение диплома. С этой целью будет проводиться тестирование студентов «Тесты достижений» и «Тесты интеллекта» [3]. В них содержатся специально подобранные чисто математические и прикладные задачи. Выявление талантливых, творчески активных абитуриентов и их поддержка являются залогом того, что технический вуз в обучении студентов будет действительно работать на социальный заказ общества по подготовке специалистов. Этому способствуют и другие элементы инновационных технологий, в частности профориентационная работа с учащимися старших классов средних школ и колледжей.
При реализации преемственности в математическом образовании для студентов инженерно-технических специальностей могут решаться следующие методические вопросы: во-первых, определение содержания материалов по математике, используемых для проведения диагностики знаний студентов первого курса; во-вторых, определение содержания занятий по математике в группах выравнивания после диагностики знаний студентов первого курса.
В программу по математике для диагностики знаний студентов, принятых на I курс вуза для изучения инженерно-технических специальностей, необходимо включить основные разделы школьной математики. Эту диагностику можно проводить как на компьютере, так и в письменной форме (заполняется бланк ответов с представлением полного решения каждой задачи). Такая диагностика знаний студентов по математике позволяет выявить слабые точки каждого студента и определить содержание дальнейшей математической подготовки студентов с учетом их будущей специальности.
Отличительной чертой нашего исследования является разработка методики коррекции математических знаний первокурсников в техническом вузе, направленной на определение и повышение качества процесса математической подготовки студентов, без чего невозможно повышение качества конечного результата обучения. Среди основных составляющих качества процесса обучения можно выделить:
— создание условий для реализации дифференцированного подхода в обучении;
— мониторинг учебных достижений студентов;
— направленность обучения на формирование целостного восприятия курса высшей математики;
— мотивация обучаемых к глубокому и постоянному изучению математики.
При введении факультативного курса «Введение в высшую математику» следует уделять внимание возрастным особенностям студентов, формированию заинтересованности студентов в изучении математики как важнейшего аппарата для выбранной ими специальности, профессии, так как именно это является важнейшим условием творческой активности будущих молодых специалистов [4].
Организационно этот дополнительный курс математики может ввести в вузе сама кафедра математики вуза.
Методические материалы для этих дополнительных курсов и содержание математической подготовки во всех случаях разрабатывают и обеспечивают математические кафедры вуза. Тем самым мы приходим к необходимости создания единого математического образовательного пространства на уровне средней общеобразовательной школы и высшего технического учебного заведения.
Только хорошая подготовка по фундаментальным наукам дает прочную базу для дальнейшего продолжения учебы и специализации. В настоящее время стремительно происходит смена технологий на производстве, поэтому подготовка специалиста, способного после завершения образования работать по избранной в вузе специальности, становится весьма затруднительным делом. «Для этого необходимо к моменту выпуска либо точно знать, каким будет состояние технологий и тенденции их развития, точное содержание его работы, либо обучать так, чтобы выпускник сам мог достаточно быстро адаптироваться к профессиональной деятельности» [5]. Таким образом, фундаментализция образования через содержание конкретных естественнонаучных дисциплин, особенно через математику, становится актуальной. «Только фундаментальное образование дает такие знания, которые не устаревают с течением времени, помогают ориентироваться в любой новой среде и являются универсальными по существу» [6].
При реализации непрерывности математического образования в системе «школа - вуз» инженерно-технического профиля предлагается придерживаться следующих правил:
— включать в содержание изучаемого курса те знания и умения, которые согласуются с предыдущими и последующими;
— использовать предыдущие знания в качестве опоры для формирования новых;
— осуществлять сохранение старых знаний в системе новых, создание новых как развитие старого;
— включать в содержание математической подготовки согласующиеся элементы старого и нового, представленные в математической науке;
— фундаментальное содержание математики должно способствовать изучению общепрофессиональных и специальных дисциплин;
— обеспечивать связь, совместность, плавный переход между содержанием математической подготовки в общеобразовательной и высшей технической школе;
— включать в содержание математической подготовки «интеллектуальный запас» для продолжения образования и самообразования [7].
Таким образом, необходима дополнительная подготовка студентов по математике в техническом вузе. В противном случае студент, не владеющий школьной программой, не может овладеть и вузовской. Для ликвидации пробелов для первокурсников необходимо подготовить программу по курсу «Введение в высшую математику». В этой программе реализованы принципы преемственности и непрерывности содержания математической подготовки на основе фундаментальных понятий школьной математики, составляющих базу для дальнейшего овладения студентом профессиональными знаниями. Организация этого дополнительного курса математики обеспечивает в дальнейшем более эффективную математическую и специальную подготовку студентов технических вузов.
СПИСОК ЛИТЕРАТУРЫ
1. ВостриковаН. А. Особенности преподавания школьной математики с учетом преемственности образовательных программ средней и высшей школы // Математика. Образование: материалы XV Меж-дунар. конф. - Чебоксары: Изд-во Чуваш. ун-та, 2007. - С. 65-91.
2. Выготский Л. С. Диагностика развития и педологическая клиника трудного детства: собр. соч.: в 6 т.
- Т. 5. - М., 1983. - С. 257-321.
3. Зайниев Р. М. Будущему специалисту инженерно-технического направления: учеб. пособие. - Набережные Челны: ИНЭКА, 2007. - С. 24-59.
4. Иосилевский Л. Острые проблемы современного высшего образования // Высшее образование в России. - 1997. - № 1. - С. 79-84.
5. Кудрявцев Л .Д. Образование и нравственность. - М.: ПАИМС, 1994.
6. Найн А. Я. Рефлексивное управление образовательным учреждением: теоретические основы: моногр. -Шадринск, 1999.
7. Розанова С. А. Математическая культура студентов технических университетов. - М.: ФИЗМАТЛИТ, 2003. - 176 с.
Статья поступила в редакцию 22.02.2010
ABOUT THE DIFFERENTIAL APPROACH TO THE STUDY OF MATHEMATICS IN A TECHNICAL UNIVERSITY
N. A. Mamaeva
The necessity of the differential approach to the study of mathematics in a technical university is proved in the paper. Three qualitative levels of mathematical prerequisite are defined. Furthermore, every level can possess relevant quantitative characteristics, for example, an average rating estimation for the whole period of the training, expressed in points. Six stages, which should be interconnected among themselves, and be sequentially followed during all the training, are marked out while creating a methodical model of a correcting course of mathematics in a technical university.
Key words: level of mathematical prerequisite, model of a correcting course of mathematics, diagnostics, motivation, control.
