Професійна спрямованість математичної підготовки майбутніх інженерів-педагогів

Abstract

Дисертаційне дослідження присвячене розробці методичної системи навчання вищої математики, здатної посилити професійну спрямованість курсу, забезпечити підвищення якості математичної освіти, інтересу до математичних методів пізнання дійсності й сформувати готовність майбутніх інженерів-педагогів розв’язувати професійні задачі. У дисертації на базі створеної концептуальної моделі реалізації професійної спрямованості курсу вищої математики розроблено і науково обґрунтовано цілі, завдання, методи, форми та засоби навчання вищої математики інженерів-педагогів. Чинниками професійної спрямованості визначено мотиваційний фактор та системно-структурний розподіл матеріалу. На основі дослідження міжпредметних зв’язків виявлено місце та структуру змісту курсу вищої математики для інженерів-педагогів. Вміння застосовувати математику в професійній діяльності формуються шляхом розгляду великої кількості прикладних й професійних задач, в процесі розв’язування яких студенти будують та досліджують математичні моделі різних процесів. В дисертації наведено система таких задач, диференційована до рівнів навчальних можливостей студентів. Показано можливість та необхідність використання сучасних інформаційно-комунікаційних технологій. Наведено результати експериментальної перевірки методичної системи.

Диссертационное исследование посвящено разработке методической системы обучения высшей математике, способной усилить профессиональную направленность курса, обеспечить повышение качества математического образования, интереса к математическим методам познания действительности и сформировать готовность будущих инженеров-педагогов к решению профессиональных задач. В диссертации, на базе созданной концептуальной модели реализации профессиональной направленности курса высшей математики, разработано и научно обосновано цели, задания, методы, формы и средсва обучения высшей математике инженеров-педагогов. Целью преподавания математики при подготовке инженеров-педагогов является формирование базового фонда математических знаний и умений студентов, позволяющих применять их при изучении специальных дисциплін и в дальнейшей профессиональной деятельности. Обучение математике и ее применениям будущих инженеров-педагогов осуществляется во время проведения лекций, практических, лабораторных занятий, организации самостоятельной учебно-познавательной и научной работы. На основании исследования межпредметных связей определено месце, роль и значение математики в процессе профессиональной подготовки инженеров-педагогов, структурировано содержание курса высшей математики. Умения использовать математику в профессиональной деятельности формируются путем рассмотрения большого количества прикладных и профессиональных задач, в процессе решения которых студенты составляют и исследуют математические модели разных процессов. В диссертации приведена система таких задач, дифференцированная по уровням учебных возможностей студентов. В процессе формирования знаний и умений должны бать использованы разные методы и формы обучения. Предпочтение следует отдать проблемному изложению, эвристической беседе и исследовательскому методу. Обоснована необходимость сочетания коллективных, групповых и индивидуальных форм работы со студентами, используя при этом традиционные средства и компьютерные технологии. Выделены факторы прикладной направленности обучения математике: мотивационный и системно-структурного распределения материала, состоящее в формировании в курсе математики системы учебно-математических теорий, каждая из которых представляет собой модель, изучение которой обеспечивает решение определенного круга задач. Методика профессиональной направленности математики предполагает четыре стадии реализации. На подготовительной –– выделена совместная деятельность преподавателей математики и специальных дисциплин по определению целей обучения, ориентированных в прикладном направлении, планирование учебного процесса. Средства деятельности: действующие планы и программы; сформулированные в диссертации ориентиры действий по коррекции планирования; информация о группе (ее особенности, профиль). На начальной стадии выделены: 1) деятельность преподавателя, которая состоит в постановке целей обучения, сформулированных как личнозначимых для студентов, информировании их о предмете, дедуктивном построении курса, о методе математического моделирования, об организации изучения курса с помощью системно-структурного распределения материала; 2) деятельность студента по восприятию целей, начальных характеристик курса и способе его изучения; 3) совместную деятельность преподавателя и студента по выявлению средств достижения поставленных целей, особенностей этого процесса. На основной стадии реализации профессиональной направленности математики проявляются и действуют ее факторы: создание своих и решение производственных задач; использование средств компьютерной поддержки, наглядности; составление дидактических материалов с профессиональной информацией, профессиональная ориентация содержания обучения математике и привлечение прикладной информации. Средства деятельности: сформулированные в диссертации рекомендации преподавателю (основные и локальные) по профессиональной ориентации абстрактной части математики, по обучению студентов решать прикладные задачи, составленная схема действий студентов по решению и составлению профессиональных задач. На заключительной стадии выделены: 1) деятельность преподавателя по контролю результатов обучения; 2) деятельность студента по выполнению определенных контролирующих заданий, по оцениванию уровня своих знаний, умений; 3) совместная деятельность по коррекции, прогнозированию учебной работы. Средства деятельности: сформулированные общие подходы проведения контроля в контексте профессиональной направленности, методические рекомендации для преподавателей об этапах контроля в рамках каждой учебно-математической теории курса. Разработанная методическая система обучения математике будущих инженеров-педагогов, реализующая профессиональную направленность, может быть использована преподавателями университетов, методистами институтов последипломного образования, авторами учебников для учащихся и методических пособий для преподавателей. Показана возможность и необходимость использования современных информационно-коммуникационных технологий. Приведены результаты экспериментальной проверки разработанной методической системы.

In dissertation a methodical system of higher mathematics training of the future engineers-teachers is developed. This system is capable to force a professional orientation of the course, to realize a raise of the quality of mathematical education, an interest to the mathematical methods of learning and to form the readiness of the future engineers to solve professional tasks. On the base of conceptual model of realization of the professional orientation of higher mathematics course created aims, tasks, methods, forms and tools of study of higher mathematics studying are developed and scientifically grounded. The factors of motivation and system-structured distribution of the material are chosen as the factors of professional orientation. The place and structure of the content of the higher mathematics course for engineers-teachers are determined by the results of studying interdisciplinary connections. Skills to use mathematics for solving professional tasks are formed by considering a great amount of applied and professional tasks. A system of such tasks is proposed in the dissertation. A possibility and necessity to use modern IKT is showed.