CC BY
33
ченных в материалы федерального тестирования, ориентирована на Windows-приложения.
По результатам работы (отчеты студентов по лабораторным работам, опросы и анкетирование студентов, контрольное тестирование групп и результаты экзаменов) нами был сделан вывод о
целесообразности предложенной методики и вывод о том, что студенты готовы к использованию СПО в дальнейшем обучении и будущей профессиональной деятельности.
Литература
1. Распоряжение Правительства РФ №2299-р от 17 декабря 2010 г. «О плане перехода федеральных органов исполнительной власти и федеральных бюджетных учреждений на использование свободного программного обеспечения (20112015 годы)» [Электронный ресурс] // Правительство Российской Федерации [офиц. сайт]. - URL: http://government.ru/gov/results/13617/ (дата обращения 5.05.2013).
2. Методические рекомендации по внедрению и использованию свободного программного обеспечения в образовательных учреждениях Российской Федерации. - М: Минобрнауки России, 2010. - 656 с.
3. Государственная программа Российской Федерации «Информационное общество (2011-2020)» [Электронный ресурс] // Правительство Российской Федерации [офиц. сайт]. - URL: http://government.ru/gov/results/12932/ (дата обращения 5.05.2013).
Юмова Катерина Лхамацыреновна, доцент кафедры информатики и методики обучения информатике ВосточноСибирской государственной академии образования, 664011, г. Иркутск. Тел. (3952)24-10-63, e-mail: [email protected]
Yumova Katerina Lkhamatsyrenovna, candidate of physical and mathematical sciences, associate professor, department of computer science and methodology of teaching computer science, East Siberian State Academy of Education.
УДК 514.7
© С. С. Янтранова
Развитие познавательной самостоятельности студентов естественно-научного направления
в процессе обучения математике
В данной работе рассматривается проблема развития познавательной самостоятельности студентов естественнонаучного направления в процессе обучения математике с учетом двухуровневой подготовки будущего специалиста
S.S. Yantranova
Development of cognitive self activity of students of natural science direction in the process
of teaching mathematics
The paper considers the problem of cognitive self-activity development of students of natural science direction in the process of teaching mathematics, taking into account a transition period to two-level training of future specialist.
Проведенный анализ требований, отраженных в государственных стандартах высшего профессионального образования к выпускникам естественно-научного направления, позволяет сделать вывод о том, что самостоятельность для студентов является профессионально значимым качеством личности. В условиях модернизации системы образования России в качестве главной государственной задачи профессионального образования является подготовка «квалифицированного работника соответствующего уровня и профиля, конкурентоспособного на рынке труда, компетентного, ответственного, свободно владеющего своей профессией и ориентированного в смежных областях деятельности, способного к эффективной работе по специальности на уровне мировых стандартов».
На практике продуктивного решения таких сложных задач объективно невозможно достичь без повышения качества обучения в вузе, где самостоятельная работа в процессе подготовки специалистов естественно-научного направления выступает как важный фактор саморазвития. В результате самостоятельной работы студента практически шлифуются способы активной и умственной деятельности личности, проявляется ее персональная мотивация. Формируются необходимые качества, как самостоятельность и самоконтроль в выборе траектории своего развития.
Изменения, происходящие в высшем образовании, существенно сократили часы, отводимые на аудиторные занятия, и выявили проблему фундаментализации образования.
В истории высшего образования можно заметить давнее соперничество двух тенденций: фундаментализации и профессионализации. В России преимущество традиционно отдавалось первой из них. В западных странах, напротив, главенствующую роль отводят приобретению профессиональных знаний. Поэтому для данных стран актуальным является фундаментализация образования, а для российского образования правильнее говорить о сохранении фундаментальности образования. Переход на многоуровневую систему высшего образования - на бакалавриат и магистратуру требует пересмотра структуры научных знаний, уровней интеграции и новых подходов в сфере профессиональной подготовки будущего специалиста, где самостоятельное самообразование особенно ценно.
Основная характеристика бакалавриата - это практико-ориентированное обучение. Бакалавр получает фундаментальную подготовку в широкой области знаний по выбранному направлению. Кроме того, в программу бакалавриата входят базовые знания из других научных областей. Закончив бакалавриат, выпускник получает общую и профильную подготовку, необходимую для решения профессиональных задач. Однако в стране сложилась противоречивая ситуация: Министерство образования рекомендует признать степень бакалавра как свидетельство о получении полноценного высшего образования, а рынок труда отказывается это делать. В такой ситуации ключевым понятием при характеристике бакалавриата становится «пригодность к трудоустройству ».
Однако это упирается в проблему специальных знаний. Болонская система образования предполагает переход от так называемой «квалификационной» к «компетентностной» (дисциплинарной, модульной) парадигме. Отсюда требования от организаторов учебного процесса в создании учебных программ с учетом «компетентности» сводятся к наличию принципа преемственности в преподавании учебных дисциплин и при этом нужно исключать дублирование. В результате не всегда просматривается место того или иного учебного курса в общей структуре учебного плана. Данная ситуация создает одну из главных проблем успешности освоения студентами учебных программ бакалавриата. Как отмечает Р.Х. Шарипова, одним из факторов снижения качества образования в высшей школе является отсутствие связей в преподавании различных дисциплин, неумение студентом интегрировать знания, изучаемые в рамках отдельных предметов.
При этом под качеством образования в соответствии Л.И. Холиной будем понимать «совокупность свойств человека, характеризующих степень его пригодности для выполнения определенного вида деятельности... Качество системы образования - совокупность основных средств, соответствующих целям функционирования системы и его развития. Оценка свойств системы, т.е. его качеств, выполняется с помощью критериев, отражающих признаки существования у системы определенных свойств». Поэтому в настоящее время все больше внимания уделяется интегративным связям в рамках системы образования, т.е. в процессе профессиональной подготовки выпускника высшей школы, разрозненное изучение учебных дисциплин в процессе подготовки бакалавра, ведет к раздельному существованию в сознании студентов осваиваемых знаний. При этом выпускники вузов, получившие степень бакалавра, овладевают профессией только в процессе работы в реальных условиях.
Знания, умения и навыки, приобретаемые при изучении отдельных предметов, - это только исходные элементы. С их помощью в практической деятельности можно решать лишь относительно простые задачи. Решение сложных задач требует от бакалавра интеграции общих и частных знаний и умений. Процессный подход, ранее реализуемый в рамках программ обучения специалитета, к сожалению, не решал этой проблемы. Происходило это в силу того, что преподаватели, читая дисциплины по своему курсу, были ориентированы на свои конкретные задачи - дать максимально знаний, умений и навыков именно в своей области. Перед ними не стояла цель - объединить в один процесс подготовку бакалавра в широкой области знаний по выбранному направлению, и происходило это в силу различия конкретных задач, стоящих перед каждым из этих курсов.
Поэтому для повышения уровня профессионального образования по программе бакалавриата необходимо обеспечить интегративный характер преподавания дисциплин всех циклов подготовки (гуманитарные, естественнонаучные и профессиональные).
Математика является одним из основных аппаратов для изучения закономерностей окружающего мира. И именно в высшем учебном заведении, готовящих бакалавров естественнонаучного направления, она является основополагающей дисциплиной и преподается на 1-м курсе в течение двух семестров. В магистратуре продолжается математическое исследование ес-
тественно-научных процессов в курсе «Математическое моделирование естественно-научных процессов» и «Статистические методы в естественно-научных исследованиях».
Важной компонентой математического образования студентов естественно-научного направления является его прикладная составляющая. Прикладное значение курса математики проявляется в его применении как основы методов исследований, анализа и проектирования сложных технических, естественных и экономических систем - метода математического моделирования.
Математическое моделирование - это описание в виде уравнений и неравенств реальных физических, химических, биологических, технологических и экономических процессов.
Математическое моделирование сочетает в себе опыт различных отраслей науки о природе и обществе, прикладной математики, информатики и системного программирования для решения фундаментальных проблем. В результате получается система математических моделей, которые описывают качественно новые и сложные закономерности функционирования объекта в новых условиях. Для их решений приходится привлекать фундаментальные знания из различных областей математики.
В последнее время большой проблемой в обучении математике на 1-м курсе стала слабая математическая подготовка и неготовность бывших школьников к самостоятельной элементарной деятельности. А ведь переход на бакалавриат предполагает еще большую самостоятельность и активную учебно-познавательную деятельность.
Трудности, возникающие у студентов при обучении, способствуют снижению уровня познавательной активности и познавательного интереса студента к математике, к процессу обучения профессии в целом. Поэтому готовность студента преодолевать проблемы, возникающие при обучении, позволяет не только уменьшить их влияние на качество деятельности студента, но и в отдельных случаях полностью устранить возникающие трудности. Это, в свою очередь, позволяет улучшить качество учебно-познавательной деятельности студента.
Оперативность в принятии решений поставленной перед студентом учебной задачи предполагает правильное понимание формулировки задачи, выбор необходимого действия, а также темпа ее решения. Данное качество зависит от степени усвоения студентом ранее изученного и нового учебного материала, овладения способа-
ми и приемами решения математических задач, способности анализировать результаты собственной деятельности. Формирование перечисленных качеств происходит в результате учебно-познавательной деятельности студентов вуза. Поэтому проблема активизации учебно-познавательной деятельности становится одной из самых главных задач в работе преподавателя математики в вузе.
Анализ определений активизации учебно-познавательной деятельности различных авторов позволил нам утверждать, что в условиях модернизации отечественного образования активизация учебно-познавательной деятельности студентов - это деятельность преподавателя, направленная на усиление мотивации деятельности студентов в приобретении знаний, формировании умений и навыков их познавательной активности и самостоятельности как первоочередных качеств, необходимых будущему специалисту. Активизация учебно-познавательной деятельности студентов не может быть решена без адаптации бывших школьников к учебной работе в вузе.
Для решения вопроса адаптации студентов к обучению математике в высшем учебном заведении должна быть создана соответствующая образовательная среда. Должен быть преодолен барьер между школьной и вузовской системой обучения и преподаватели должны сделать все возможное для повторения школьного курса математики. С этой целью должен быть разработан пропедевтический курс, соединяющий школьную и вузовскую математику. В пропедевтический курс наряду с числовой, функциональной и геометрической линиями должны быть введены вопросы школьного математического моделирования.
Перед высшим учебным заведением стоит задача по подготовке компетентного специалиста, способного к саморазвитию и к самообразованию. Правильно организованная самостоятельная работа студентов способствует развитию этих способностей. Самостоятельная работа может быть реализована непосредственно в процессе аудиторных занятий на лекциях, практических и лабораторных занятиях с помощью учебных задач. Индивидуальные творческие внеаудиторные задания в контакте с преподавателем активизируют самостоятельную работу студентов. В системе организации самостоятельной работы нужно выделить работу без участия и присутствия преподавателя с использованием современных информационных технологий, например с помощью системы ГЕКАДЕМ.
Индивидуальные домашние контрольные работы, представленные в электронном варианте в системе ГЕКАДЕМ, были апробированы в течение последних 5 лет на биолого-географическом факультете. К сожалению, лишь около 30% студентов посещают электронную библиотеку и могут решать самостоятельно контрольные задания.
Кроме того, семестровые работы включали задания с элементами математического моделирования с формулировкой, соответствующей научному направлению факультета или будущей специальности выпускников. К занятиям студенты должны были подготовить доклады по различным разделам математики. Например, студентам биолого-географического факультета предложены доклады по темам: «Биомасса популяции как приложение определенного интеграла», «Дифференциональные уравнения в теории эпидемии», «Использование математического понятия «точки перегиба» в биохимии». Для студентов специальностей «Городской кадастр» и « Земельный кадастр» предлагалась тема доклада: «Измерение геометрических величин в сферической, эллиптической и гиперболической геометриях» и было проведено занятие на тему: « Применение многократных интегралов для измерения геометрических величин». Занятия проводились с использованием современных информационных технологий и к работе были привлечены студенты-дипломники Института математики и информатики. Интерес был обоюдный, так как разработка занятий с использованием современных информационных технологий являлась частью экспериментальной дипломной работы. С помощью данных задач перед студентами биолого-географического факультета раскрывается практическая значимость математики, универсальность ее методов. С другой стороны, обучение студентов и в том и другом случае становится активным.
Важно развивать у студентов в процессе обучения научную любознательность, привлекая их к различным видам научно-исследовательской работы, начиная с написания реферата, составления докладов, сообщений и заканчивая лабораторными работами по измерению на местности и как результат написание выпускной работы.
Применение содержательного материала с использованием методов математического моделирования позволяет приблизить студентов к реальным условиям их будущей профессио-
нальной деятельности. Как следствие происходит формирование мотивации учебно-познавательной деятельности студентов, развитие их познавательного интереса, познавательной активности, творческих способностей, заинтересованности в самостоятельном изучении предмета, а также более эффективное усвоение учебного математического материала и специальных знаний.
Своевременное использование средств информационных и коммуникационных технологий в процессе обучения позволяет повысить качество обучения. Вопрос о необходимости использования компьютерных технологий при изучении математики становится актуальным при преподавании студентам естественнонаучного направления. Эффективным способом использования информационных технологий является применение программного продукта на различные измерения на местности, применение многократных интегралов для измерения геометрических величин, при рассмотрении задач по проектированию, а также при изучении круглых тел, поверхностей и многогранников с помощью системы координат. Например, применение в учебном процессе практикумов, построенных на использовании различных математических пакетов Марк, AutoCAD, MathCAD, Excel и др. Но существует огромный разрыв между теоретической разработкой встраивания информационных технологий в учебный процесс и практикой их использования при обучении математике. Привлечение магистрантов специальности «Прикладная математика» и «Прикладная информатика» в учебный процесс на факультетах естественно-научного направления с целью создания таких учебных программ частично решает эту проблему.
Впервые в этом году была продолжена учебно-исследовательская работа с магистрантами биолого-географического факультета. Математические методы в области естественных наук предлагалось перенести непосредственно в ту часть исследований, которой занимались магистранты. Как результат, был их творческий отчет, где специальные биологические исследования содержали элементы математического моделирования с использованием компьютерных технологий. Причем это было их самостоятельное творчество совместно с дипломниками Института математики и информатики.
Литература
1. Горностаева З.Я. Проблема самостоятельной познавательной деятельности // Открытая школа. - 1998. - №2.
2. Кралевич И.Н. Педагогические аспекты овладения обобщенными способами самостоятельной учебной деятельности. - Минск, 1989.
3. Янтранова С.С. Самостоятельная деятельность как условие активизации познавательного интереса студентов // Ком-петентностный подход в образовании: концепции и реализация: материалы всерос. науч.-практ. конф. с междунар. участием. - Улан-Удэ, 2013. - С. 259-266.
Янтранова Светлана Степановна, кандидат физико-математических наук, доцент кафедры геометрии, Бурятский государственный университет. 670000, Улан-Удэ, ул. Смолина, 24а, тел. (3012)219757.
Yantranova Svetlana Stepanovna, candidate of physical and mathematical sciences, associate professor, department of geometry, Buryat State University. 670000, Ulan-Ude, Smolin st., 24a.
