Методична система навчання математики майбутніх фахівців авіаційної галузі з використанням інформаційно-комунікаційних технологій

Abstract

У дисертації обґрунтовано необхідність створення комп'ютерно- орієнтованої методичної системи навчання вищої математики, проаналізовано психолого-педагогічні аспекти навчання математики, досліджено розвиток та сучасний стан методики навчання в умовах інформатизації профільного навчання та впровадження нових інформаційних технологій у навчальний процес. В результаті було: -уточнено теоретичні положення і запропоновано власні практичні рекомендації стосовно педагогічно виваженого поєднання традиційних технологій навчання математики і сучасних інформаційно-комунікаційних технологій; -розроблена власна комп’ютерно-орієнтована методична система навчання вищої математики в авіаційному вищому навчальному закладі та експериментально перевірена її ефективність. -запропонована власна концепція формування системи математичних компетентностей майбутніх фахівців авіаційної галузі; -розроблені і впроваджені в ході дослідження навчальні посібники та дидактичні матеріали з вищої математики відповідають сучасним вимогам і можуть успішно використовуватись в навчальному процесі. Навчальні посібники і дидактичні матеріали відзначаються тим, що в них: -охоплено увесь зміст навчального предмета відповідно до чинної програми; -передбачається використання не тільки в аудиторії, а й під час самостійної роботи вдома; -при їх використанні полегшується самостійне засвоєння знань студентами , що сприяє формуванню їхніх вмінь і навичок; -в них міститься теоретичний і практичний навчальний матеріал, конкретні зразки розв’язування задач і вправ; -в них міститься професійно значущий навчальний теоретичний та практичний матеріал, зразки його застосувань; Запропонована концепція може бути використана не тільки для навчання і становлення особистості майбутніх фахівців авіаційної галузі, але й для навчання студентів технічних університетів інших профілів. Матеріали дисертаційного дослідження можуть бути використані викладачами математики вищих технічних навчальних закладів, авторами при створенні нових або вдосконаленні існуючих підручників, методичних посібників, дидактичних матеріалів, збірників задач і вправ тощо. Експериментально доведено ефективність розробленої методичної системи навчання.

В первом разделе „Теоретические основы компьютерно- ориентированной методической системы обучения математики будущих специалистов авиационной отрасли” – рассмотрены психолого- педагогические аспекты обучения высшей математики, компетентностный подход в процессе обучения высшей математики будущих специалистов авиационной отрасли. Приводится анализ проблем создания компьютерно- ориентированной методической системы обучения математики и модель методической системы обучения высшей математики будущих специалистов авиационной отрасли. В диссертационном исследовании проанализированы психолого-педагогические аспекты обучения математике, развитие и современное состояние методики обучения математике в условиях информатизации профильного обучения и внедрения новых информационно- коммуникационных технологий в учебный процесс. Подтверждено, что достижение целей обучения возможно при условии, если четко определенны цели, содержание, организационные формы, методы и средства обучения математике, являющиеся компонентами соответствующей компьютерно- ориентированной методической системы обучения. Во втором разделе „Реализация компьютерно-ориентированной методической системы обучения математики будущих специалистов авиационной отрасли” рассмотрены такие разделы, как: организационные формы обучения высшей математики (а именно: лекции, практические занятия, самостоятельная работа студентов под контролем преподавателя), решение задач, активизация учебно- познавательной деятельности студентов в условиях использования информационно-коммуникационных технологий, проблема формирования системы математических компетентностей, использования модульно- рейтинговой технологии обучения высшей математики, анализ и оценка результатов экспериментальной работы. Детально рассмотрены формы учебного процесса с использованием информационно-коммуникационных технологий. В ходе исследования обоснована целесообразность введения модульного обучения, при котором структурной единицей процесса обучение является учебный модуль. Контроль результатов обучение математике должен быть модульным. Его следует рассматривать как совокупность трех видов контроля − предварительный, текущий и итоговый. Любой из этих видов инициируется соответствующим этапом учебной деятельности студентов. Применение современных информационно-коммуникационных технологий в обучении студентов математике делает такое обучение более интенсивным, динамичным и эффективным, а контроль – оперативным, достаточно объективным, надежным и педагогически выверенным. Использование компьютера целесообразно на всех этапах учебного процесса. Структура предлагаемой компьютерно ориентированной методической системы обучения отображает современные цели и задачи, содержание, организационные формы, методы и средства обучения, ориентированные на реализацию принципа интеграции, фундаментальности содержания и применения инновационных технологий. В результате была: 1) создана научнообоснованная компьютерно-ориентированная методическая система обучения математики в ВУЗе в соответствии с требованиями индивидуально-деятельностного направления образовательного процесса в условиях широкого использования средств современных информационно-коммуникационных технологий в учебном процессе и экспериментально доказана эффективность системы; 2) создан комплекс дидактических материалов с введением профессионально-прикладной и гуманитарной составляющих (учебные пособия , типичные расчеты, темы рефератов и докладов студентов на научных конференциях, индивидуальные задания), которые позволяют связать преподавание математики и специальных дисциплин; учебные пособия и дидактические материалы отличаются тем, что охватывают все содержание данного предмета в соответствии с действующей программой, при этом предусматривается их использование не только в аудитории, но и во время самостоятельной работы дома; в пособиях содержится теоретический и практический учебный материал, конкретные образцы решения задач и упражнений; ряд пособий написаны на английском языке в соответствие с требованиями англоязычного проекта обучения; 3) уточнены теоретические положения и предложены практические рекомендации относительно соединения традиционных технологий обучения математики и современных информационно-коммуникационных технологий; 4) разработана концепция формирования системы профессиональных компетентностей будущих специалистов авиационной отрасли. Предложенная концепция может быть использована не только для обучения и становления личности будущих специалистов авиационной отрасли, но и для студентов технических университетов других профилей. Материалы диссертационного исследования могут быть использованы преподавателями математики высших технических учебных заведений, авторами при создании новых или совершенствовании существующих учебников, методических пособий, дидактических материалов, сборников задач и упражнений. Экспериментально доказана эффективность разработанной системы учебы.

Psychological and pedagogical aspects of teaching mathematics have been analyzed; the level and modern state of teaching methods under conditions of informatizing professional training and implementation of new information technologies in to teaching and leaning process have been researched. As a result we have: 1) methodological computerized system of teaching mathematics in higher education institutions has been developed according to the requirements for personality oriented educational process with wide implementation of information technologies in process of teaching; 2) complex of didactic materials along with professional and applied and humanization aspects has been developed (manuals, typical calculations, topics for student’s reports and thematic abstracts for scientific conferences, an a individual assignments) aimed at realizing using mathematics in different subjects; 3) methodological computerized system of teaching mathematics in higher education institutions has been developed according to the requirements for personality oriented educational process with wide implementation of information technologies in process of teaching; 4) there have been offered new methods of developing mathematical culture of students; 5) there have been developed theoretical bases for professional competence of aviation industry specialists. The given concept may be used both for teaching and training aviation industry specialists and students of other technical universities. The materials of this research may be used for teaching mathematics in higher school, authors for writing new and present day manuals, methodological guides, didactic materials, problems books, etc. Effectiveness of this system has been experimentally approved.