Педагогика/5.Современные методы преподавания

К.п.н. Акилова А.Ю., к.т.н. Турганбай К.Е., Мажит Ж. Б.

Алматинский технологический университет, Казахстан

Математическая подготовка в системе инженерного образования

Педагогические исследования в области модернизацией высшего технического образования, идут по двум направлениям – это фундаментализация образования (поиск путей повышения качества фундаментальной подготовки будущего инженера) и компетентностный подход в обучении, сфокусированный на умении применять получаемые знания в практической деятельности.

Направленность на фундаментализацию образования позволяет будущему инженеру получить необходимые для самообразования базовые знания и сформировать единую мировоззренческую научную систему на основе современных представлений о науке и ее методах. Это направление позволяет развить в выпускнике потребность непрерывного образования.

Математическое образование следует рассматривать, в первую очередь, как важнейший элемент фундаментальной подготовки выпускника.

Фундаментальность математической подготовки включает в себя следующие аспекты:

1) достаточную общность математических понятий и конструкций (математические идеи и понятия, методы решения задач должны иметь достаточную степень обобщения, чтобы обеспечивать широкий спектр их применимости);

2) разумную точность формулировок математических свойств объектов; математические идеи и понятия должны иметь точные определения, формулировки свойств объектов должны сопровождаться условиями их применимости, алгоритмы решения задач – оценкой их погрешности; существенную роль в строгости изложения математики играет адекватный современный математический язык, позволяющий лаконично и точно выразить понятия и их свойства;

3) логическую строгость изложения математики, то есть четко прослеживать логическую взаимосвязь между различными понятиями теории; логическую безупречность проводимых доказательств; использование различных дедуктивных приемов, ясное понимание различий между необходимыми и достаточными условиями, роль контрприемов к теоремам, корректное употребление логических отношений и кванторов всеобщности и существования и т. д..

Являясь фундаментальной дисциплиной, именно математика служит основой инженерных знаний и определяет общий уровень технической эрудиции инженера. Готовность к инженерному творчеству включает в себя развитое математическое мышление как одну из необходимых составляющих [1].

Математическое мышление будущего инженера это интегративное качество личности, которое характеризуется мобильностью знаний, направленное на поиск оптимального решения инженерных задач и удовлетворение технических потребностей.

Математическое мышление имеет следующую компонентную структуру:

- аналитические способности - умение анализировать проблему и строить математические модели задач;

- конструктивные способности - умение интегрировать знания из разных областей наук при решении задач;

- исследовательские способности - определение новизны в задаче, умение сопоставить с известными классами задач, умение аргументировать свои действия и полученные результаты, умение делать выводы [2];

- абстрактное мышление - оперирование сложными отвлечёнными понятиями, суждениями и умозаключениями, позволяющими мысленно вычленить и превратить в самостоятельный объект рассмотрения отдельные стороны, свойства или состояния предмета, явления [3];

- практическое мышление - постановка целей, выработка планов, проектов развертывающаяся в условиях дефицита времени [4];

- информационная компетенция - наличие конкретных навыков личности по использованию технических устройств (микрокалькулятор, компьютер, компьютерные сети), знание способов обработки информации различного типа, знание особенностей информационных потоков в своей области деятельности и в смежных областях.

При подготовке будущих инженеров мы должны учесть новые тенденции в развитии общества:

- ориентация на возвращение к гуманистической концепции развития общества, при котором человек на деле выступает «Мерой всех вещей», все развитие общества, начиная с его экономики и кончая духовно-идеологической сферой, направлено на удовлетворение потребностей человека, его всестороннее развитие;

- ускорение научно-технического прогресса, возрастание роли человека в нем, необходимость быстрой смены набора знаний, умений, постоянная ориентация на усвоение нового, перспектива неоднократной перемены профессии или специальности, объективная необходимость непрерывного образования и самообразования;

- возрастание сознательного отношения к труду как к гражданскому долгу, жизненной потребности, важнейшему средству развития общества и личности, развитие возможностей выбора, множество побудительных мотивов и стимулов;

- новые тенденции: радикальная экономическая реформа, нацеленная на формирование рыночной экономики, связанной с иностранными инвестициями и высокой моралью, наследующей лучшие достижения духовного развития человечества и его богатый нравственный опыт.

Новые тенденции в развитии общества в ХХI веке поставили перед нашим сообществом задачу ускорения социально-экономического развития.

В эпоху научно-технического прогресса решение этой задачи приводит к требованию массового овладения технической грамотностью, неразрывно связанной с математической грамотностью.

Математизация всех областей науки и техники, бурное развитие вычислительной техники, внедрение ЭВМ и микропроцессов во все сферы производства, экономики, управления и обыденную жизнь делают необходимым всемерное улучшение математической и компьютерной подготовки учащихся и студентов, приближение курса вузовской математики требованиям современности. Математические методы исследования нашли себя во множестве областей знания и практической деятельности. Математика стала необходимым орудием познания, расчета и прогнозирования.

М. Р. Лернер, анализируя психологические предпосылки вхождения информационной технологии в жизнь, в том числе в общеобразовательные процессы, констатировал, что мы находимся на пороге новой технической революции, связанной с компьютерами, которая способна вызвать гораздо более значительные изменения, чем какие либо иные технологии, внедренные в течение последних 200 лет [5].

В настоящее время с одной стороны, образование является вопросом использования общеобразовательного потенциала компьютерных технологий для усиления процессов обучения на протяжении всей жизни человека, а с другой стороны, процессы образования должны быть такими, чтобы удовлетворить изменяющиеся квалификационные потребности специалиста в век информации. Широко признано, что изменяется само определение «знаний» - от обладания информацией к управлению информацией.

Одной из задач системы высшего образования является удовлетворение экономики в профессионально-компетентных кадрах в условиях значительного усложнения технологического содержания профессиональной деятельности, быстрого изменения этого содержания, изменение организации производства. В условиях применения АСУ наиболее ценным становится тот специалист, который хорошо знает процессы производства, способный оперативно реагировать на изменяющийся ритм и организацию работы.

Поэтому возникла настоятельная необходимость в более широком изучении будущими инженерами-технологами математических методов и вычислительной техники. Необходимо знать глубокую связь между задачами и методами технологии, проектирования и производства и возможностями, представляемыми современными точными науками и компьютерами с другой стороны.

Принципиальным моментом проблемы математического образования являются, выбор объема и содержания математических курсов, определение целей обучения, правильное сочетание широты и глубины изложения, строгости и наглядности, т. е. выбор наиболее эффективных и рациональных путей обучения, и все это с учетом ограниченного времени, отводимого на изучение математики [6, с.3].

Необходимо четко сформулировать и раскрыть те основные требования к процессу обучения, которые в целом составляют научную основу определения содержания и методов профессиональной подготовки инженеров-технологов в соответствии со стандартом этого образования.

С этих позиций важнейшей задачей математического образования будущего инженера становится педагогическая интеграция социального заказа, выражающего требования общества к подготовке специалистов с высшим образованием. Содержание образования, как педагогическое воплощение социального заказа общества к высшей школе, должно рассматриваться в обще дидактическом аспекте, с учетом новых тенденций в развитии общества.

Теория, учитывающая новые тенденции в развитии общества, призвана преодолеть односторонность, характерную для традиционного подхода к обоснованию содержания образования, когда последнее рассматривалось в недостаточном единстве с процессуальной стороной, и не был учтен стандарт образования. Главным образом, определялось содержание логикой научных дисциплин, основы которых преподаются в вузе, в частности содержание курса высшей математики в технических высших учебных заведениях определяется на основе содержания и логики математической науки. В противоположность этому одностороннему подходу выдвинут в качестве одного из важнейших нормативных положений принцип единства содержательной и процессуальной сторон обучения. Он состоит в том, что каждая единица содержания, как и их совокупность, рассматриваются и конструируются с точки зрения доступности студентам, связи единиц информации со способами их передачи преподавателями и усвоения студентами, включая способы их репродуктивного и творческого применения.

Если курс высшей математики в технических высших учебных заведениях будет построен на основе предполагаемого подхода, то он должен в максимально возможной мере соответствовать целям и условиям процесса, в котором он реализуется.

Литература

1. Михайлова И. Г. Математическая подготовка инженера в условиях профессиональной направленности межпредметных связей: дис…. канд. пед. наук, Тобольск, 1998.

2. Щипцова Т.А., Щипцова А.В., Мустафина Д.А. Математическое мышление как основа инженерного образования / Успехи современного естествознания/ 2012, № 5, С. 83-84.

3. Педагогический словарь: для студ. высш. и сред. пед. учеб, заведений / Г.М. Коджаспирова, А.Ю. Коджаспиров/ М.: Издательский центр «Академия», 2001, 176 с.

4. Современный словарь по педагогике /сост. Е.С. Рапацевич./ Мн.: Современное слово, 2001, 928 с.

5. Лернер И. Я. Дидактические основы методов обучения. М.: Педагогика, 1981, 184 с.

6. Чебышев П. Л. Полное собрание сочинений. т.V., М: Учпедгиз, 1954., 378 с.