CC BY
132
2. Далингер, В. А. Межпредметные связи математики и физики /В. А. Далингер. — Омск : ОИУУ, 1991. — 95 с.
3. Далингер, В. А. Методика реализации внутрипредметных связей/В. А. Далингер. — М.: Просвещение, 1991. — 95 с.
4. Сечкин, Г. И. Синтез математических дисциплин как науч.-методич. проблема: монография / Г. И. Сечкин. — Омск: ОмГПУ, 2005. - 76 с.
5. Сечкин, Г. И. Звездообразный анализ. Фундаментальные проблемы. Интегральные представления. Геометрическая теория : Монография / Г. И. Сечкин. — Омск : ОмГПУ, 2001. — 153 с.
6. Информационные основы синтеза систем : в 3 ч. — Ч. II. Информационные основы синтеза: монография / В. И. Разумов,
В. П. Сизиков. — Омск : Изд-во Омского гос. университета, 2008. — 344 с.
СЕЧКИНА Ирина Викторовна, кандидат педагогических наук, доцент кафедры высшей математики.
СЕЧКИН Геннадий Иванович, кандидат физико-математических наук, доцент, заведующий кафедрой математического анализа.
Адрес для переписки: e-mail: [email protected]
Статья поступила в редакцию 20.07.2009 г.
© И. В. Сечкина, Г. И. Сечкин
уД« 378.14 о. Б. СМИРНОВА
В. А. СТУКАЛОВ
Омский государственный аграрный университет
Омский государственный педагогический университет
ВЛИЯНИЕ КОМПЕТЕНТНОСТНОЙ НАПРАВЛЕННОСТИ МАТЕМАТИЧЕСКОЙ ПОДГОТОВКИ СТУДЕНТОВ НА ПОВЫШЕНИЕ МОТИВАЦИИ К РЕЗУЛЬТАТИВНОМУ ОСВОЕНИЮ МАТЕМАТИКИ
Одной из причин негативного отношения к математической подготовке будущих инженеров землеустроительной специальности является низкая мотивация студентов получить всесторонние знания по математике, отсутствие реального понимания значения результатов изучения математики в будущей профессиональной деятельности. Устранение проблемы снижения мотивации к обучению математики в свете компетентностно-го подхода может быть связано с усилением прикладной направленности курса математики, в том числе за счет включения в его практическую часть предметно-ориентиро-ванных задач. Интеграция математики со специальными дисциплинами, с нашей точки зрения, позволит повысить мотивацию студентов при обучении математике и, как следствие, улучшить качество их математической подготовки.
Ключевые слова: компетентностный подход, мотивация, интеграция.
Современная парадигма образования как магистральное направление выдвигает развитие личностных качеств, необходимых в позитивном социальном поведении и эффективной профессиональной деятельности. «Образование можно считать личностно ориентированным, если через него удается решить следующие задачи:
• гармонизировать отношение человека с природой;
• стимулировать отношения человека с природой, опираясь на современную постклассическую научную картину мира;
. стимулировать интеллектуальное развитие и обогащение мышления через освоение методов познания;
• добиться успешной социализации человека погружением в наличную культурную, в том числе техногенную и компьютеризированную среду;
• научить человека жить в условиях насыщенного и активного информационного пространства, создать предпосылки и условия для непрерывного образования;
• обеспечить усАовия мя приобретения широкого образования, позволяющего достаточно быстро переключаться на смежные области профессиональной деятельности [1, с. 68)».
Высшее профессиональное образование, реализуя это направление, должно решать задачу формирования соответствующих компетенций, понимая под этим личностную способность специалиста ус-
ОМСКИЙ НАУЧНЫЙ ВЕСТНИК N* 2 (86) 2010
МЕТОДИКА ПРЕПОДАВАНИЯ ОМСКИЙ НАУЧНЫЙ ВЕСТНИК №2 (86) 2010
пешно решать определённый класс профессиональных задач.
В этом свете математическое образование современного инженера должно строиться с учетом ком-петентностного подхода. Решение соответствующей дидактической задачи связано с уточнением методической системы обучения студентов математике.
Анализ методической системы с целью её адаптации к компетентностному подходу, на наш взгляд, необходимо проводить, имея перед глазами компе-тентностные модели специалистов соответствующего предметного профиля. В нашем случае идет разговор о математической подготовке инженеров землеустроительных специальностей.
Мы поставили перед собой задачу сформировать компетентностную модель специалистов в сфере землеустройства. При её решении были проанализированы должностные инструкции, разработаны анкеты, проведены интервью. В результате удалось выявить ключевые компетенции, на формирование которых в той или иной степени влияет обучение математике.
Интервью с преподавателями специальных кафедр, специалистами землеустроительной специальности предполагало выяснение роли математики в подготовке квалифицированного инженера в сфере землеустройства. Анализируя результаты интервью, мы обратили внимание на отчетливое негативное отношение к необходимости математической подготовки, её роли и значению в профессиональной деятельности землеустроителей у некоторой части анкетируемых преподавателей специальных кафедр. Противоположным мнением обладают специалисты, занимающиеся непосредственной землеустроительной деятельностью, причем не один год.
Кроме этого, в последние годы стало заметным существенное снижение интереса к изучению математики у студентов, что оказывает отрицательное влияние на качество их математической подготовки. Одной из причин такого влияния является низкая мотивация студентов к получению всесторонних знаний по математике, отсутствие реального понимания значения результатов изучения математики в будущей профессиональной деятельности.
Мы предположили, что устранение проблемы снижения мотивации к обучению математики в русле компетентностного подхода может быть связано с усилением прикладной направленности курса математики, в том числе за счет включения в его практическую часть предметно-ориентированных задач. Для проверки этого предположения мы провели следующее исследование.
Для осуществления интеграции содержания математики с содержанием спецдисциплин мы проводили исследования с целью выделения из содержания тех разделов математики, которые наиболее востребованы студентами землеустроительного факультета при изучении дисциплин специальных кафедр. В связи с этим проводилась беседа с экспертами (преподавателями выпускающих кафедр) с целью оценки потребностей в знании различных разделов математики. Им предлагалось оценить важность и востребованность разделов курса математики при обучении специальным дисциплинам. По результатам беседы можно сделать вывод, что наиболее востребованными являются, к примеру, такие разделы, как «линейное программирование» и «математическая статистика».
В свете компетентностного подхода в рамках изучения дисциплины «математика» на первом и втором
курсах землеустроительного факультета ФГОУ ВПО ОмГАУ проводилась серия лабораторных работ по разделам «Линейное программирование» и «Математическая статистика». Цель лабораторных работ — дать первичные представления о круге землеустроительных задач, решаемых математическими методами, показать широту области их применения, раскрыть связи математики с различными специальными дисциплинами, с развитием техники. Лабораторные работы разработаны по следующим темам:
1. Применение симплексного метода при решении землеустроительных задач.
2. Транспортная задача как средство решения задач землеустроительной направленности.
3. Корреляционно-регрессионный анализ при решении землеустроительных задач.
4. Метод наименьших квадратов как один из способов прогнозирования землеустроительных решений.
5. Критерий Пирсона. Применение нормального распределения при математической обработке геодезических измерений.
6. Роль однофакторного анализа в землеустройстве и других специальных дисциплин.
Одной из трудностей, с которой мы столкнулись при дидактическом обеспечении лабораторных работ, — отсутствие в учебной математической литературе задач землеустроительной направленности. Для ее преодоления нами были проанализированы различные источники по спецдисциплинам, которые были рекомендованы нам преподавателями специальных кафедр.
Каждая лабораторная работа состоит из трех блоков. Теоретический блок реализован в виде курса лекций, включающего систему понятий соответствующей образовательной области. В практическом (демонстрационном) блоке преподаватель совместно со студентами демонстрирует решение одного задания, анализируя вместе с ними смысл каждой операции, выявляя общие и специфические этапы составления математической модели, нахождение ее оптимального решения в среде EXCEL, направляя внимание студентов на выявление в ходе решения задачи ориентиров, обобщая процедуру решения.
В процессе совместной мыследеятельности преподаватель и студенты устанавливают взаимосвязи между общими ориентирами, и формулируют ориентировочную основу связанного с решением задачи общего умственного действия. Затем строится опорная ориентировочная схема.
Приведем ориентировочную основу действий по указанной теме: Применение симплексного метода при решении землеустроительных задач. Схема опорных ориентировочных действий (СООД) при составлении экономико-математической модели землеустроительной задачи и ее экономического анализа представлена на рисунке1.
Продуктивный блок: студенты разбиваются на пары и получают предметноориентированную задачу, которую они должны решить за определенный промежуток времени и сделать необходимый прогноз для соответствующей области профессиональной деятельности.
Это позволяет не только активизировать самостоятельную работу каждого студента, но учит работать в команде, находить из нескольких вариантов решения оптимальный, аргументировать свою точку зрения, развивает умение анализировать, развивает способность передачи информации другим. Для преподавателя данная групповая работа осуществляет
1. Ввести переменные (ресурсы), оптимальные значения которых необходимо найти (внимательно прочитайте вопрос, сформулированный к задаче).
2. Запишите уравнение целевой функции как сумму произведений искомых переменных и коэффициентов, заданных в условии задачи, и выясните, на что она ориентирована (максимум, минимум).
3. Запишите ограничения по каждому виду ресурсов в виде неравенства или уравнения в соответствии с условием задачи. Левая часть ограничения должна представлять собой искомые переменные с коэффициентами, выражающие расход данного вида ресурса на единицу искомой переменной или выход данного ресурса с единицы искомой переменной. Правая часть соотношения является величиной соответствующего ресурса. (Количество ограничений в системе обусловлено условиями задачи.)
4. Дополните систему ограничений условиями неотрицательности переменных.
5. Решите задачу в среде EXCEL в соответствии с алгоритмом.
6. Запишите ответ задачи и дайте ее экономическую интерпретацию.
Рис. 1. СООД при составлении экономико-математической модели землеустроительной задачи и ее экономического анализа
Таблица 1
Исходные данные
Показатели Многоквартирные дома Дома индивидуальной застройки
Нормативная площадь отвода земельных участков под строительство, га 0,2 0,1
Капитальные затраты на единицу сооружения, тыс. руб. 320 205
Средняя нормативная вместимость, чел. 200 12
Затраты труда на строительство одного дома, чел./дн. 600 400
необходимую обратную связь. Эта задача способствует закреплению у студентов полученных умений и навыков работы с землеустроительной информацией, применением различных информационных технологий при решении профильных задач.
В ходе проведения лабораторных работ преподавателю ассистируют два заранее подготовленных студента этой группы, которые консультируют как по вопросам построения соответствующей модели, так и по осуществлению решения в EXCEL. По окончании преподаватель предлагает написать отчет о выполнении лабораторной работы с подробными комментариями. Предложенную задачу студенты решали парами. Отчеты оценивались по шкале «справился», «не справился». Данный прием направлен на то, чтобы оценить не только результат разрешения поставленной задачи, но и процесс ее решения, что является очень важным при формировании компетенций. Причем указанное задание студент должен был выполнить за отведенное время. В случае получения студентами оценки «не справился» совместно с преподавателем на консультации разбирались их ошибки, результат анализировался на соответствие поставленной цели, выявлялись причины неудачи, после чего студентам давался шанс исправить полученную оценку.
Приведем фрагмент лабораторной работы по теме «Применение симплексного метода при решении землеустроительных задач». «Число видов землеустроительных задач, сводящихся к общей задаче линейного программирования, очень велико. Основные из них: оптимизация перераспределения земель в схеме землеустройства района; противоэрозионная организация склонных земель на основе моделирования условий и факторов водной эрозии и т.д.». [2, с. 268].
Студентам были озвучены следующие цели:
• построить экономико-математическую модель землеустроительной задачи, отражающую конкрет-
ную направленность соответствующей землеустроительной деятельности, выражающую эффективность землеустройства;
• решить данную задачу в среде Excel, показать возможности использования современных информационных технологий.
Студентам в практическом блоке предлагалась задача. Необходимо определить оптимальное число многоквартирных домов и домов индивидуальной застройки для проживания не менее 5100 человек. Общая возможная площадь застройки не более 12 га, площадь индивидуальной застройки должна быть не менее 4,5 га. На строительство может быть выделено 58000 чел./дней. Требуется обеспечить минимальные капитальные затраты на строительство. Дополнительные исходные данные приведены в таблице 1.
Приведем пример одной из задач, которые выдавались студентам для самостоятельного решения в продуктивном блоке.
В хозяйстве имеется 200 га неиспользуемых земель, пригодных для освоения в пашню и сенокос. Затраты труда на освоение земель в пашню составляет 200 чел./час/га, в сенокос — 50 чел./час/га. Для вовлечения земель в сельскохозяйственный оборот сельскохозяйственное предприятие может затратить не более 15000 чел./час механизированного труда. Стоимость продукции, получаемой с одного гектара пашни, составляет 600 рублей, с сенокосов — 200 руб./га. Площадь земель, осваиваемых в пашню, не должна превышать 0,6 площади сенокосов. Определить, какую площадь необходимо освоить под пашню и сенокосы, чтобы получить максимальное количество продукции в стоимостном выражении.
В итоге проведения данной лабораторной работы каждым студентом решались две задачи землеустроительной направленности. Небольшое количество решаемых задач обусловлено тем, что аудиторное время, отведенное на изучение данной темы, ограни-
ОМСКИЙ НАУЧНЫЙ ВЕСТНИК № 2 (86) 2010 МЕТОДИКА ПРЕПОДАВАНИЯ
МЕТОДИКА ПРЕПОДАВАНИЯ ОМСКИЙ НАУЧНЫЙ ВЕСТНИК №2 (86) 2010
1а 1Ь 1с 2а 2Ь 2с 26 3а 3Ь
Рис. 2. Диаграмма результатов анкетирования студентов
чено. Но даже этот комплекс задач позволил повысить мотивацию студентов. Это подтвердилось результатами анкетирования студентов, участвующих в экспериментах. Анкетирование было проведено до и после проведения лабораторной работы, с целью выявления их мнения о статусе математики в инженерном образовании, о ее роли в формировании профессиональной компетентности инженера-земле-устроителя. Было опрошено 75 человек. Получены следующие результаты.
До проведения лабораторной работы студенты как первого, так и второго курсов были уверены в том, что
— при работе инженера-землеустроителя необходимы знания из
a. курса специальных дисциплин — 76%,
b. математики — 12%,
c. полученные во время прохождения учебных и производственных практик — 88%;
— математику они изучают только потому, что
a. присутствует в стандарте — 68%,
b. имеет приложения в специальных дисциплинах — 4%,
c. для расширения кругозора — 44%,
^ для развития аналитических способностей
- 40%;
— использовать при решении землеустроительных задач, к примеру,
a. линейное программирование — 16%,
b. математическую статистику — 20%.
После проведения лабораторной работы студенты как первого, так и второго курсов изменили свое мнение в том, что
— при работе инженера-землеустроителя необходимы знания из
a. курса специальных дисциплин — 76%,
b. математики — 72%,
c. полученные во время прохождения учебных и производственных практик — 80%;
— математику они изучают только потому, что
a. присутствует в стандарте — 16%,
b. имеет приложения в специальных дисциплинах — 40%,
c. для расширения кругозора — 48%,
^ для развития аналитических способностей — 68%;
— использовать при решении землеустроительных задач, к примеру,
a. линейное программирование — 84%,
b. математическую статистику — 68%.
Следует отметить, что студенты первого курса
математическую статистику не изучали.
Построим диаграмму результатов анкетирования до и после проведения лабораторной работы (рис. 2).
Понятно, что в результате проведенных исследований мнения студентов было установлено, что большинство их до проведения такой работы даже не допускали возможности применения математики при решении профессиональных задач. Совершенно противоположная картина складывается после проведения лабораторной работы: увеличился процент студентов, считающих, что математика развивает аналитические способности человека, необходимые инженеру при работе в реальных ситуациях. Мнение студентов о том, что развитие профессиональной компетенции зависит от знаний, полученных при изучении специальных дисциплин, а также при прохождении учебных и производственных практик, почти не изменилось, что, по нашему мнению, вполне естественно.
Итак, в результате нашего исследования подтвердилось наше предположение о том, что интеграция математики со спецдисциплинами повышает мотивацию студентов при обучении математике. Кроме того, решая учебные профессиональные задачи, студенты не просто изучают математику, но и шаг за шагом осознано учатся применять знания в будущей работе, что и означает более высокий компетентностный уровень математической подготовки. Компетентно-стный подход предполагает сформировать у выпускника компетентность, которая основана на знаниях, умениях и навыках, но, тем не менее, к ним не сводится. «Она представляет собой качество личности, которое формируется на базе знаний, умений и навыков как способность реализовать их в конкретной ситуации, в практической деятельности» [3, с. 55].
Новизна проведенного исследования состоит в том, что:
• исследованы пути совершенствования методической системы обучения математике на основе использования компетентностной модели специалис-тов-землеустроителей;
• выявлены ключевые компетенции землеустроителей, формирование и развитие которых связано с изучением студентами математики;
• проведен анализ и количественная оценка повышения мотивации студентов к успешному изучению математики в русле компетентностного подхода.
Интеграция математики с профессиональными дисциплинами лишь одно из направлений реализации компетентностного подхода. Не следует умолять и недооценивать роль математики при развитии аналитических способностей, при формировании логической культуры студента, при развитии ключевых компетенций. Большинство из компетенций, с нашей точки зрения, являются результатом не только профессионального, но и академического образова-
■ до
после
ния. Подводя некоторые итоги, можно делать заключение о том, что обогащение важного в прикладном отношении для решения задач землеустройства разделов курса математики, реальная семантика которого тесно связана с землеустройством, существенно влияет на повышение мотивации студентов к овладению математическими методами решения практических задач.
Библиографический список
1. Кондрашкина, С. Фундаментальное знание в университете / С. Кондрашкина, О. Смирнова // Высшее образование в России. - 2005. - № 11. - С. 67-70.
2. Волков, С. Н. Землеустройство. Экономико-математические методы и модели / С. Н. Волков. — Т. 4. — М.: Колос, 2001. —
696 с. ( Учебники и учебные пособия для студентов высш. учеб. заведений).
3. Петров А. Основные концепты компетентностного подхода как методологической категории / А. Петров // Aima mater (Вестник высшей школы). — 2005.— №2. — С. 54-58.
СМИРНОВА Оксана Борисовна, старший преподаватель кафедры высшей математики Омского государственного аграрного университета.
СТУКАЛОВ Виктор Анатольевич, кандидат педагогических наук, доцент кафедры прикладной математики Омского государственного педагогического университета.
Адрес для переписки: e-mail: SWS7007@ mail.ru
Статья поступила в редакцию 13.10.2009 г.
© О. Б. Смирнова, В. А. Стукалов
урц
УДК 378.147.31 + 004.9
Н. Ю. РАЖИНА
Омская государственная медицинская академия
МЕТОДИЧЕСКИЕ ОСОБЕННОСТИ ИСПОЛЬЗОВАНИЯ МУЛЬТИМЕДИЙНОГО СОПРОВОЖДЕНИЯ ЛЕКЦИЙ В ВУЗЕ
В данной работе представлена попытка обобщения методического опыта использования мультимедийной презентации на лекциях.
Ключевые слова: методические особенности, мультимедийная презентация, лекция.
Происходящие на современном этапе развития общества социокультурные, экономические и политические изменения обусловили повышение требований к результатам профессионального образования. В Концепции модернизации российского образования на период до 2010 года говорится о том, что «развивающемуся обществу нужны современно образованные, нравственные, предприимчивые люди, которые могут самостоятельно принимать ответственные решения в ситуации выбора, прогнозируя их возможные последствия, способны к сотрудничеству, отличаются мобильностью, динамизмом, конструктивностью, обладают развитым чувством ответственности за судьбу страны...» [1 j. В этой связи в рамках реализации масштабного национального проекта в образовании, инициированного Президентом Российской Федерации, среди первоочередных задач было обращено внимание на использование инновационных технологий обучения, способных повысить качество профессионального образования. К одной из таких технологий можно отнести мультимедийное сопровождение лекций, представляющее собой презентацию в виде совокупности слайдов, создаваемых программой МО Power Point.
Мультимедийная презентация — это современная и перспективная информационная рекламная технология. Создаваемый аудио-, видео-, фотографичес-
кий ряд обеспечивает эффективное и заинтересованное восприятие информации. Мультимедийная технология включает следующие компоненты: цифровые фотоизображения, форматированный текст, компьютерные рисунки и анимацию [2].
Практика использования мультимедийной презентации на лекциях в вузах получила особенно широкое распространение за последние пять лет. Подтверждением сказанному являются научные работы, в которых представлен методический омыт использования мультимедийного сопровождения лекций.
В одной из своих работ Е. В. Воевода утверждает, что вариант лекции-визуализации с использованием мультимедийного сопровождения возник как результат поиска новых форм реализации дидактического принципа наглядности. Мультимедиа программа значительно повышает интерес к изучаемому предмету. Психологические исследования показывают, что наглядность не только способствует более успешному восприятию и запоминанию предъявляемого материала, но и позволяет глубже проникнуть в сущность познаваемых явлений. Это объясняется тем, что именно при визуальном предъявлении информации активно работает правое полушарие головного мозга, отвечающее за образно-эмоциональное восприятие. Лекция, сопровождаемая мультимедийным приложением, представляет собой частично визуализи-
