Педагогические науки / 5. Проблемы подготовки специалистов

Вигоднер І.В., Ляхович Т.П.

Херсонський національний технічний університет, Україна

РОЛЬ МАТЕМАТИЧНОЇ СКЛАДОВОЇ В ПІДГОТОВЦІ СТУДЕНТІВ НАПРЯМУ "КОМП’ЮТЕРНА ІНЖЕНЕРІЯ"

Постановка проблеми. Розвиток, повсюдне застосування і неперервне вдосконалення інформаційних технологій входять в число найбільш істотних характеристик сучасного суспільства, яке справедливо називається інформаційним суспільством.

Комп’ютеризація всіх сторін сучасного життя - це галузь, яка розвивається найбільш динамічно. Ключовою фігурою в цьому процесі є спеціаліст з обслуговування комп’ютерних систем та мереж.

Проте якість підготовки спеціаліста з інформаційних технологій, а також подальший успіх в його професійній діяльності, переважно визначається міцністю бази, яку спроможна закласти тільки фундаментальна підготовка студента - завтрашнього фахівця в галузі комп’ютерної інженерії [1].

Очевидно, що для майбутніх фахівців галузі, яка бурхливо розвивається, необхідно розробляти та впроваджувати сучасні заходи, що сприяють організації неперервної математичної підготовки від першого курсу до захисту дипломного проекту.

Ціль публікації - визначення ролі математичної складової в навчанні напряму підготовки 6.050102 - "Комп’ютерна інженерія" галузі знань "Інформатика та обчислювальна техніка".

Основна частина. Не викликає сумніву, що глибина та змістовність засвоєння багатьох спеціальних дисциплін пропорційно залежить від об’єму та якості фундаментальних математичних знань, отриманих студентом. Формування принципів програмістського мислення, набуття навичок роботи з алгоритмами, які дозволяють надалі розв’язувати практичні задачі професійного спрямування, потребують відповідної бази з лінійної алгебри, аналітичної геометрії, математичного аналізу тощо.

Підготовка з дисципліни "Вища математика" триває протягом перших чотирьох семестрів. Зміст курсу складається з дванадцяти розділів (табл. 1).

Таблиця 1

Використання розділів вищої математики при викладанні дисциплін
студентам напряму підготовки "Комп’ютерна інженерія"

№	Назви розділів вищої математики	Дисципліни, в яких використовується розділ
1	2	3
1	Елементи лінійної алгебри та аналітичної геометрії	Фізика Інженерна і комп'ютерна графіка Основи дискретної математики Теорія ймовірностей і математична статистика Основи програмування та алгоритмічні мови Об'єктно-орієнтоване програмування Системний аналіз та проектування систем обробки інформації Основи електротехніки та електроніки Комп'ютерна схемотехніка Організація баз даних та знань Моделювання систем Чисельні методи в інформатиці Економіка і організація виробництва Менеджмент Спеціальні глави дискретної математики Математичні основи подання знань Математичні методи дослідження операцій
2	Вступ до математичного аналізу	Основи дискретної математики Основи електротехніки та електроніки Чисельні методи в інформатиці Економіка і організація виробництва Менеджмент Математичні основи подання знань Фізика Введення в спеціальність

Продовження табл. 1

1	2	3
3	Диференціальне числення функції однієї незалежної змінної	Фізика Основи програмування та алгоритмічні мови Системний аналіз та проектування систем обробки інформації Основи електротехніки та електроніки Технологія програмування та створення програмних продуктів Введення в спеціальність Чисельні методи в інформатиці Менеджмент Математичні методи дослідження операцій Математичні моделі інформаційних систем
4	Застосування диференціального числення для дослідження функцій та побудови їх графіків	Фізика Основи дискретної математики Теорія ймовірностей і математична статистика Основи програмування та алгоритмічні мови Основи електротехніки та електроніки Чисельні методи в інформатиці Економіка і організація виробництва Теорія алгоритмів та обчислювальних процесів Математичні моделі інформаційних систем
5	Невизначений інтеграл	Фізика Основи дискретної математики Теорія ймовірностей і математична статистика Основи програмування та алгоритмічні мови Основи електротехніки та електроніки Чисельні методи в інформатиці Економіка і організація виробництва Теорія алгоритмів та обчислювальних процесів Математичні моделі інформаційних систем
6	Визначений інтеграл	Фізика Основи дискретної математики Теорія ймовірностей і математична статистика Основи програмування та алгоритмічні мови Основи електротехніки та електроніки Чисельні методи в інформатиці Економіка і організація виробництва Теорія алгоритмів та обчислювальних процесів Математичні моделі інформаційних систем

Продовження табл. 1

1	2	3
7	Звичайні диференціальні рівняння	Фізика Системний аналіз та проектування систем обробки інформації Основи електротехніки та електроніки Чисельні методи в інформатиці
8	Функції багатьох змінних	Фізика Системний аналіз та проектування систем обробки інформації Основи електротехніки та електроніки Чисельні методи в інформатиці
9	Кратні та криволінійні інтеграли	Фізика
10	Ряди	Фізика Основи дискретної математики Основи програмування та алгоритмічні мови Системний аналіз та проектування систем обробки інформації Основи електротехніки та електроніки Чисельні методи в інформатиці Теорія алгоритмів та обчислювальних процесів Математичні моделі інформаційних систем Технологія програмування та створення програмних продуктів Методи та засоби комп'ютерних інформаційних технологій Комп'ютерні мережі Спецкурс з програмування Організація баз даних та знань Комп’ютерна схемотехніка Моделювання систем Математичні основи подання знань Математичні методи дослідження операцій
11	Функції комплексної змінної	Фізика Основи електротехніки та електроніки
12	Перетворення Лапласа	Фізика Основи електротехніки та електроніки

Всього ході дослідження розглянуті програми з 34 дисциплін навчального плану:

з циклу фундаментальних дисциплін - 7;

з циклу професійно-орієнтованих дисциплін - 10;

з циклу вибіркових дисциплін вищого навчального закладу - 12;

з циклу дисциплін підготовки спеціалістів - 5.

Перераховані дисципліни містять 180 тем, які використовують вищу математику.

Аналіз показав (рис. 1), що найбільш використовуваними розділами є "Елементи лінійної алгебри та аналітичної геометрії" (зустрічається у 145 темах і становить 89% усього матеріалу) та "Введення в математичний аналіз" (міститься у 108 темах (60%)).

Майже не притягуються до викладання нематематичних дисциплін такі розділи, як: "Кратні та криволінійні інтеграли", "Перетворення Лапласа" та "Функції комплексної змінної".

Показана на рис. 1 тенденція зберігається і при аналізі окремих циклів дисциплін. Причому коефіцієнт використання математичного апарату суттєво знижується при переході від циклу фундаментальних дисциплін до циклів вибіркових дисциплін та підготовки спеціаліста.

Рис. 1. Гістограма відносних частот використання розділів вищої математики іншими дисциплінами: на горизонтальній осі відкладені номери розділів вищої математики згідно табл. 1

Висновки. Як бачимо, аналіз навчального плану підготовки студентів напряму 6.050102 - "Комп’ютерна інженерія", ще раз показав суттєвий об’єм використання математичних методів іншими дисциплінами. Але, для того, щоб студенти усвідомлено підходили до процесу навчання, необхідна переконлива мотивація.

Вважаємо, що з цією метою доцільно доповнювати традиційний курс вищої математики прикладами професійної спрямованості та ситуаціями, які можуть зацікавити майбутнього спеціаліста.

У свою чергу, професійно-орієнтовані дисципліни повинні розглядатися як логічне продовження вищої математики. З цією метою, звичайно, необхідна співпраця викладачів спеціальних та математичних кафедр. Також доцільно було б доповнити навчальний план розглянутого напряму окремими спеціальними курсами з розділів "Лінійна алгебра та аналітична геометрія", "Математичний аналіз", які б викладалися на третьому, четвертому курсах та були орієнтовані на використання при вивченні дисциплін за фахом.

Неперервна математична підготовка протягом всього терміну навчання повинна виховувати грамотного спеціаліста, для якого логічне мислення, вміння користуватися набутою інформацією стануть елементами професійної та життєвої культури спеціаліста з галузі інформаційних технологій [2].

Література

1. Фигурнов В.Э. ІВМ РС для пользователя / В.Э. Фигурнов. – М.: ИНФРА–М. – 1996. – С. 4.

2. Ярмуш О.В. Інформатика і комп’ютерна техніка / О.В. Ярмуш,
М.М. Редько. – К.: Вища освіта, 2006. – С. 6.