www.VuzLib.com

Головна arrow Педагогіка arrow Удосконалення підготовки студентів технічного коледжу під час вивчення дисциплін математичного циклу із застосуванням інформаційних технологій
Меню
Головна
Каталог освітніх сайтів

Удосконалення підготовки студентів технічного коледжу під час вивчення дисциплін математичного циклу із застосуванням інформаційних технологій

С.І. Почтовюк,
аспірантка
(Інститут інформатики Національного педагогічного університету імені М.П. Драгоманова)

УДОСКОНАЛЕННЯ ПІДГОТОВКИ СТУДЕНТІВ ТЕХНІЧНОГО КОЛЕДЖУ ПІД ЧАС ВИВЧЕННЯ ДИСЦИПЛІН МАТЕМАТИЧНОГО ЦИКЛУ ІЗ ЗАСТОСУВАННЯМ ІНФОРМАЦІЙНИХ ТЕХНОЛОГІЙ

   Постановка проблеми. Приєднання України у травні 2005 р. до Болонського процесу передбачає здійснення певних заходів щодо виконання вимог Болонської декларації стосовно створення єдиного Європейського освітнього та наукового простору. У межах цього простору мають діяти єдині вимоги до визначення дипломів про освіту, працевлаштування та мобільності громадян, що повинно істотно підвищити конкурентоспроможність європейського ринку праці та освітніх послуг. Тому є необхідність реформування освіти України, зокрема реформування системи вищих навчальних закладів І-ІІ рівнів акредитації.
   Метою реформування ВНЗ І-ІІ рівнів акредитації є створення такої системи підготовки фахівців, яка на основі національних надбань і світового досвіду забезпечує реалізацію сучасної політики і стратегії держави, спрямованих на подальшу розбудову національної системи освіти, посилення соціального партнерства з роботодавцями у сфері формування якісної освіти та конкурентоспроможних фахівців на ринку праці, створення сучасної нормативно-правової бази для розвитку системи та задоволення вимог Болонського процесу.
   Основними завданнями реформування системи підготовки молодших спеціалістів є приведення змісту соціально-гуманітарної, природничо-наукової підготовки до вимог інформаційно-технологічного суспільства та змін, що відбуваються у соціально-економічній, духовній і гуманітарній сфері [3].
   Здійснювати реформування освіти неможливо без активного впровадження у навчальний процес нових технологій навчання, інтерактивних методів викладання окремих дисциплін із застосуванням новітнього інформаційного та технологічного обладнання. Тому розробка науково-методичних основ проектування і використання нових інформаційних технологій у навчанні студентів, як засобу досягнення завдань, поставлених у програмних документах реформування системи освіти, є актуальною проблемою теорії і методології вищої освіти.
   Аналіз досліджень і публікацій. Проблемі підвищення ефективності навчання з використанням інформаційних і комп'ютерних технологій присвячено роботи таких науковців: А. Ашеров, А. Верлань, Ю. Горошко, В. Клочко, В. Лапінський, Ю. Машбиць, Н. Морзе, С. Раков, Ю. Рамський, В. Руденко, С Семеріков, І. Теплицький, Ю. Триус та ін. Дослідниками зауважується, що важливу роль відіграють інформаційні технології в фундаменталізації знань, різносторонньому і ґрунтовному вивченні відповідної предметної області, формуванні знань, необхідних для обґрунтованого пояснення відповідних зв'язків досліджуваних процесів і явищ, пізнанні, законів реальної дійсності [1; 2].
   Освітня система технікумів і коледжів носить характер перехідний від класно-урочної до системи лекційно-семінарських занять. Такий перехідний характер обумовлює і специфіку організації навчально-виховного процесу в цих закладах освіти. Звідси постає необхідність розв'язання стратегічних завдань розвитку цієї ланки системи професійної освіти, та подолання суперечності дидактичного забезпечення навчального процесу, що обумовлює постійний інтенсивний пошук сучасних підходів до вирішення висунутих часом завдань.
   Метою статті є дослідження можливостей підвищення ефективності навчання студентів технічного коледжу під час вивчення дисциплін математичного циклу.
   Відповідно до мети і завдань державного стандарту освіти необхідними дослідження можливості розробки та створення програмних засоби, орієнтованих на потреби конкретних навчальних закладів.
   Можливості навчання з використанням IT у технічних вищих навчальних закладах І-ІІ рівня акредитації потребують дослідження та детального перегляду основних форм методів і змісту навчання.
   Для підвищення ефективності системи професійної освіти під час вивчення курсу математичних дисциплін існують широкі можливості. Співвідношення традиційних форм, методів навчання і нових прийомів має бути збалансованим. З одного боку, нові методи навчання, в яких головними є активні форми самостійного надбання знань, витісняють демонстраційні й ілюстративно-пояснювальні методи та інші традиційні методи, орієнтовані на комплексне сприйняття нового матеріалу. З іншого боку, йде процес все більш широкого застосування прикладних програмних засобів для підтримки традиційних методів навчання.
   Застосування інформаційних технологій у навчанні дозволить здійснити наступні три основні функції: організацію пізнавальної діяльності шляхом зовнішнього (наочного) і внутрішнього (розумового) моделювання; реалізацію системи навчальних дій, а також їх контролю і корекції; створення нових форм навчального процесу, моделювання спільної діяльності типу "викладач - студент", "комп'ютер - студент", "комп'ютер - група студентів", "викладач - комп'ютер - група студентів".
   Згідно освітньо-професійної програми підготовки фахівців напряму 050502 "Інженерна механіка" передбачено вивчення наступних дисциплін математичного циклу: Математика; Основи вищої математики; Комп'ютерне моделювання, Основи інженерного розрахунку з використанням ПЕОМ.
   Структура підготовки молодшого спеціаліста технічного профілю в області математичних дисциплін за кредитно-модульної структури має вигляд: перший етап підготовки - пропедевтична підготовка з елементами профорієнтації у процесі реалізації державного стандарту освіти передбачає вивчення курсу "Математика"; другий етап підготовки - фундаментальна підготовка з професійною орієнтацією передбачає вивчення курсу "Основи вищої математики"; третій етап підготовки - спеціальна підготовка за профілем спеціалізації, передбачає вивчення двох курсів "Комп'ютерне моделювання" та "Основи інженерних розрахунків на ПЕОМ".
   Реалізація програми підготовки молодшого спеціаліста технічного профілю за зазначеною структурою розпочинається на 1 курсі (на базі основної загальної освіти) з вивченням дисципліни "Математика". З урахуванням того, що вивчення курсу передбачається із застосуванням інформаційних технологій, доцільно, на нашу думку назвати його "Математика й інформаційні технології".
   Програма дисципліни розрахована на 216 годин та вивчається у двох семестрах 1 курсу. Пропонується проведення лабораторних занять із застосуванням системи комп'ютерної математики  MathCad. MathCad -універсальний математичний пакет, призначений для виконання інженерних і наукових розрахунків. Математичне забезпечення пакету дозволяє розв'язання багатьох задач в об'ємі технічного вищого навчального закладу Знайомство з цим пакетом відбувається з найпростіших речей - арифметичних обчислень під час вивчення курсу "Інформатика". Мета проведення лабораторних робіт - навчити студентів швидко і легко вирішувати з використанням СКМ MathCad найпростіші математичні задачі. Після виконання лабораторних робіт, передбачених програмою, студенти отримають уявлення про можливості СКМ MathCad і спроможні приступати до другого етапу підготовки.
   Другий етап - основний етап у підготовці молодшого спеціаліста. На цьому етапі реалізуються мета та завдання Державного стандарту освіти. На цьому етапі ми вирішуємо завдання безперервного переходу на новий якісний рівень оволодіння філософськими та методологічними поняттями теорії математики, з використанням інформаційних технологій, значно змінивши підходи до формування її змісту, пов'язавши вивчення математики з вивченням курсу "Інформатика".
   Результати досліджень в оптимізації змісту і методики викладання цього курсу дозволили виокремити основні принципи визначення змісту курсу "Основи вищої математики із застосуванням інформаційних технологій": зміст доцільно визначати відповідно до потреб особистості і суспільства, а також на підставі побудови моделі майбутньої професійної діяльності, застосування математичних методів під час розв'язування типових задач за допомогою комп'ютера, сучасних інформаційних технологій і пакетів прикладних програм загального призначення; зміст курсу доцільно будувати на набутих на попередньому етапі фундаментальних міждисциплінарних знаннях, особливо під час вивчення інформатики, що створюють цілісне уявлення про процеси навколишнього світу; співвідношення між нормативною частиною курсу, що містить фундаментальні науково-теоретичні аспекти та вибірковою, що охоплює сучасні методи та засоби інформаційних технологій, повинно сприяти поглибленню застосування теоретичних знань і практичних навичок.
   Програма курсу "Основи вищої математики із застосуванням інформаційних технологій" розрахована на 216 годин та вивчається в З, 4 семестрах. Під час вивчення цієї дисципліни курс лабораторних робіт значно ускладнений і містить лабораторні роботи основних задач лінійної алгебри, математичного аналізу функцій однієї і декількох змінних.
   Аналіз застосування пакету MathCAD під час проведення лекцій у процесі вивчення дисципліні "Основи вищої математики" дозволяє зробити висновки: застосування IT на лекціях підвищує наочність, скорочує час на викладання матеріалу, дозволяє знайомити студентів не тільки з доказами і теоремами, але й зробити процес вивчення математики більш насиченим; застосування IT під час проведення лекцій дозволить демонструвати більш наочно різні математичні об'єкти (формули, графіки), надавати додаткові відомості з теми заняття (знайомство з портретами великих математиків, можливостями застосування процесів і явищ, що вивчаються, в реальному житті тощо), збільшити точність побудов і показати можливості зміни формул, функцій.
   На наступному етапі підготовки доцільно об'єднати комплекс державних вимог з нормативних дисциплін загальнопрофесійної підготовки та вибіркових для технічних спеціальностей кваліфікації молодший спеціаліст.
   Пщ час проведення практичних занять з курсу "Комп'ютерне моделювання" та "Основи інженерних розрахунків на ПЕОМ" незамінну допомогу може надати СКМ Matlab через наявність у ній можливостей створення і розв'язування задач математичного моделювання, що є основним під час вивчення зазначеного курсу. Matlab є високоефективним засобом для розв'язування широкого спектру обчислювальних завдань і моделювання складних процесів. Крім того, пакет достатньо простий, оскільки виконання великої кількості операцій здійснюється у звичайному середовищі для користувача, що потребує лише знань, які відповідають певній дисципліні.
   Знайомство з системою пропонуємо розпочати під час вивчення курсу "Інформатика" або факультативного курсу. Завдяки цьому студенти зможуть самостійно обирати систему за допомогою якої будуть розв'язувати математичні, інженерні та задачі математичного моделювання.
   Третій етап підготовки ставить завдання поглиблення знань і умінь у професіонально зорієнтованій області з урахуванням спеціалізації в додатковій області професійної діяльності і розширення профільної підготовки в області інформаційних технологій.
   Таким чином, пропонована структура підготовки молодших спеціалістів напряму 050502 "Інженерна механіка" в області математики інформаційних і комунікаційних технологій складається з трьох етапів і передбачає вивчення 4 дисциплін.
   Особливістю пропонованої методики навчання математики у вищих навчальних закладах І-ІІ рівнів акредитації з використанням інформаційних технологій є: побудова єдиної структури інформаційної і математичною підготовки для спеціальностей напряму 050502 "Інженерна механіка"; безперервність освіти за ступеневим принципом навчання з посиленням міжпредметних зв'язків; посилення практичної складової у фундаментальній частині змісту; посилення практичної складової у вибірковій частині підготовки з метою формування стійких умінь і навичок розв'язування професійних завдань.
   Варто зазначити позитивні моменти застосування IT на заняттях з зазначених вище дисциплін: комп'ютер дозволяє не тільки демонструвати нові відомості, контролювати їх засвоєння, але і звільняє студентів від рутинних обчислень, дозволяючи тим самим залишити час на опанування нового матеріалу або закріплення вивченого; з'являється можливість моделювати процеси, що вивчаються, тобто показувати їх у динаміці, що особливо корисно для успішного запам'ятовування та багато разів повторювати експеримент, змінюючи лише певні дані; збільшується наочність, що полегшує розуміння і запам'ятовування нового матеріалу; з'являється можливість розв'язувати задачі дослідницького характеру та індивідуалізувати процес навчання.
   Висновки. Застосування систем комп'ютерної математики під час вивчення таких математичних дисциплін, як "Математика", "Основи вищої математики", "Комп'ютерне моделювання", "Основи інженерних розрахунків на ПЕОМ" дозволить підвищити рівень математичної освіти студентів технічних вищих навчальних закладах І-ІІ рівня акредитації.
   Застосування IT під час вивчення курсу математичних дисциплін сприяє зміні форм, методів і змісту навчання.
   Відповідно до завдань підготовки молодших спеціалістів з урахуванням вимог державного стандарту освіти та з метою удосконалення ефективності навчання побудована структура змісту вивчення курсу математичних дисциплін для студентів технічних коледжів із застосуванням нових інформаційних технологій.
   Перспективи подальших пошуків у напрямку дослідження. Результати дослідження та практичний досвід підготовки і проведення занять у коледжі свідчить про необхідність подальшого пошуку шляхів та умов ефективного впровадження у навчальний процес нових інформаційних технологій для підвищення якості знань і рівня підготовки майбутніх спеціалістів.

ЛІТЕРАТУРА

1. Жалдак М. І. Комп'ютерно-орієнтовані засоби навчання математики, фізики, інформатики: посібник для вчителів / М.І. Жалдак, В.В. Лапінський, М.І. Шут. - К : НПУ імені М.П. Драгоманова, 2004. -182 с
2. Клочко В. Нові інформаційні технології навчання математики в технічній вищій школі: дис. ... доктора пед. наук / В. Клочко. - К. : НПУ імені М.П. Драгоманова, 1997. - 396 с
3. Концептуальні засади реформування вищих навчальних закладів І-ІІ рівнів акредитації//Освіта. Технікуми, коледжі: навчально-методичний журнал. - Випуск 1 (14). - К. : НМЦ ВО, 2006. - С. 4-6.
4. Почтовюк С. І. Matlab - математична комп'ютерна система для науково-дослідницьких та технічних розрахунків

 
< Попередня   Наступна >

При використанні матеріалів сайту активне гіперпосилання на http://vuzlib.com обов'язкове!
Зворотний зв'язок
© 2010 www.VuzLib.com