CC BY
54
УДК 378
ОРГАНИЗАЦИЯ НАУЧНО-ИССЛЕДОВАТЕЛЬСКОЙ РАБОТЫ СТУДЕНТОВ СПЕЦИАЛЬНОСТИ «МАТЕМАТИКА» В РАМКАХ УЧЕБНОГО ПРОЦЕССА
© Е.В. Клыгина
Ключевые слова: научно-исследовательская работа студентов; учебно-исследовательская работа. Рассматриваются понятие, формы и содержание научно-исследовательской работы студентов в рамках учебного процесса. Приведены примеры заданий для организации исследовательской работы студентов специальности «Математика» при изучении информатики.
В современных условиях система научно-исследовательской работы студентов (НИРС) является составной частью подготовки квалифицированных специалистов и включается в содержание всех изучаемых дисциплин и видов учебных занятий. Основной целью организации и развития системы научно-исследовательской работы студентов является повышение уровня подготовки специалистов с высшим профессиональным образованием в вузе через формирование и освоение студентами методов, приемов и навыков поисковой, научно-исследовательской деятельности; обучение применению теоретических знаний в практической деятельности; развитие самостоятельной работы в процессе обучения и будущей профессиональной деятельности.
Одной из форм привлечения студентов к НИРС является учебно-исследовательская работа (УИР), которая предусматривает включение элементов НИР в учебные занятия, задания, работы, предусмотренные учебными планами и программами.
Необходимыми компонентами учебно-исследовательской деятельности являются: самостоятельная работа студентов и работа с литературой, библиографическими указателями, каталогами. НИРС, включенная в учебный процесс, способствует закреплению учебных знаний и получению студентами навыков исследования [1-3].
Среди организационных форм НИРС, встроенной в учебный процесс, выделим следующие:
- выступление на семинарских занятиях с сообщениями по научной литературе и справочным материалам;
- выполнение лабораторных работ, курсовых или дипломных работ;
- подготовка научного реферата;
- участие в обсуждении докладов, рефератов, дискуссионных статей;
- научно-исследовательская работа в ходе прохождения учебной или производственной практики.
На кафедре информатики и информационных технологий в рамках курсов по информатике студентам специальности «Математика» предлагаются задания по исследованию и решению задач по темам: обработка
массивов и матриц; численное решение задачи Коши для обыкновенного дифференциального уравнения I-го порядка; решение алгебраических и трансцендентных уравнений; анализ тенденций и построение уравнений регрессии; решение систем уравнений; решение задач оптимизации и др.
1. Рассматривая вопросы обработки массивов и матриц с использованием MS Excel, студентам предлагается сравнить решения задач средствами MS Excel и программирования. Например, необходимо решить следующую задачу: «Дана квадратная матрица. Вычислить произведение модулей максимального и минимального элементов матрицы». В отчет студентов будет входить разработка программы решения задачи (например, на языке Pascal), реализация в MS Excel и сравнительный анализ этих решений.
2. Численное решение задачи Коши для обыкновенного дифференциального уравнения I-го порядка предполагает рассмотрение метода Эйлера и метода Рунге-Кутта. Студенты рассматривают математическую постановку задачи, а далее предлагают и реализовывают в MS Excel алгоритм численного решения дифференциального уравнения и построения графиков для точного и приближенных решений дифференциального уравнения.
3. При решении задач на нахождение корней уравнения студенты должны сначала проанализировать теоретический материал (решения для квадратных, кубических уравнений, уравнений 4-й степени, поиск действительных корней многочленов с действительными коэффициентами и т. д.). После проведенного анализа реализуют поиск корней уравнений произвольной степени средствами MS Excel.
4. Для решения задач оптимизации студенты изучают вопросы линейной оптимизации, нелинейного программирования, дискретного программирования, транспортные задачи. Решая задачи различного направления, студенты сначала строят математическую модель и в отчетности представляют выводы об исходных данных, искомых переменных, о зависимостях между переменными и т. д. Далее демонстрируют решение задачи средствами MS Excel [4-5].
При рассмотрении теоретического материала для решения каждой задачи важную роль играет умение
студента самостоятельно подбирать и анализировать полученную информацию из различных источников научной литературы по теме исследования.
Для организации самостоятельной исследовательской работы студентов при решении вышерассмотренных задач можно использовать индивидуальную работу студента или работу в группах. Во втором случае студенческая группа делится на несколько «рабочих групп», каждой из которых предлагается выполнить задание. Причем задание может быть как одинаковым, так и индивидуальным для каждой группы. Предлагаемое решение каждой группы оценивается. Если задание одинаковое, то наибольшее количество баллов получает та группа, которая первой предоставляет правильное решение с объяснением. Если задания были различными, то после отведенного времени на решение (в рамках занятия или через другой промежуток времени) студенты объясняют результаты проделанной работы [1].
Результаты, полученные в процессе выполнения заданий, учитываются при оценке знаний на различных этапах обучения (зачеты, экзамены и т. п.), а также лучшие студенческие работы представляются на студенческих конференциях и конкурсах.
Систематическая научно-исследовательская работа студентов способствует:
- обеспечению интеграции учебных занятий и научно-исследовательской работы студентов;
- формированию у студентов мотивации к более углубленному и творческому освоению учебного материала;
- выявлению способных и талантливых студентов, которые имеют выраженную мотивацию к научной деятельности;
- обучению студентов методике самостоятельного решения научных проблем, навыкам научного познания;
- выработке навыков библиографической работы, самостоятельной работы с различными источниками информации;
- развитие интереса у студентов к исследованиям как основе для создания новых знаний.
ЛИТЕРАТУРА
1. Клыгина Е.В. К вопросу организации самостоятельной работы студентов // Вестник Тамбовского университета. Серия Естественные и технические науки. Тамбов, 2010. Т. 15. Вып. 6. С. 19601962.
2. Лохонова Г.М. Научно-исследовательская работа студентов вуза как компонент профессиональной подготовки будущих специалистов. URL: http://sibac.info/files/2010_02_15_Pedagog/Lohonova.pdf. Загл. с экрана.
3. Методические рекомендации по организации учебноисследовательской и научно-исследовательской работы студентов. URL: http://www.eiubp.ru/mdex.php?option=com_content&view= ar-ticle&id=76:2009-03-27-07-23-31&catid=47:2009-03-25-12-17-37&Itemid=88. Загл. с экрана.
4. Мичурина Е.С., Рябоконь Е.А. Организация научно-исследовательской работы будущих специалистов в вузе. URL: http://elib.altstu.ru/elib/books/Files/pv2005_03/pdf/109Michurina.pdf. Загл. с экрана.
5. Рудикова Л.В. Microsoft Excel для студента. СПб.: БХВ - Петербург, 2005. 368 с.
Поступила в редакцию 16 ноября 2011 г.
Klygina E.V. ORGANIZATION OF RESEARCH STUDENTS OF “MATHEMATICS” SPECIALTY WITHIN EDUCATIONAL PROCESS
The concept of form and content of the research work of students in the learning process is considered. Examples of the tasks for the organization of research work of students of “Mathematics” specialty in the study of science are given.
Key words: scientific research work of students; teaching and research work.
