Педагогические науки/2. Проблемы подготовки специалистов

К.п.н. Кучерук О.Я.

Хмельницький національний університет, Україна

Сучасні реалії математичної підготовки майбутніх інженерів-програмістів

Характерною рисою розвитку науки ХХІ ст. є зміна ролі математичних знань для фахівців різних напрямків та профілів. Нині математичний апарат все активніше проникає в усі сфери діяльності людини: політичну, економічну, соціологічну, психологічну, педагогічну, соціально-медичну та інші. Тому без високого рівня сучасних математичних знань з розвинутим логічним та обчислювальним апаратом не можливий прогрес більшості галузей діяльності людини.

Якісна математична підготовка є важливою складовою професійної компетентності сучасного фахівця, який повинен володіти методами математичного моделювання, оптимізації, прогнозування, кількісного та якісного аналізу, збору та обробки інформації. Особливо гостро проблема математичної підготовки постає для IT–фахівців, оскільки основу програмування складає не тільки знання певної мови програмування, а й уміння побудувати математичну модель, знання ефективних алгоритмів, процесу створення алгоритмів для розв’язання поставленого завдання [5].

Професійна діяльність ІТ–фахівців нині вимагає глибоких знань у відповідних галузях застосувань, проте ці знання не дадуть очікуваного результату без фундаментальної математичної підготовки. Оскільки для створення програмного продукту необхідно мати достовірну адекватну модель тої предметної області, яка досліджується або автоматизується. Створення цієї моделі – важливий етап розробки програмного продукту. Він включає аналіз та дослідження широкого спектру алгоритмів та математичних методів, вибір найбільш прийнятних альтернатив, побудову, аналіз та алгоритмізацію моделі, вибір та використання адекватних програмних засобів та технологій [4].

У зв’язку з цим виникають нові вимоги до підготовки інженерів-програмістів, рівень професійної підготовки яких залежить і від того, наскільки він знайомий з математичними моделями, які використовуються при дослідженні різноманітних об’єктів, та методами побудови цих моделей, володіє ефективними алгоритмами та процесом їх створення для розв’язання поставленого завдання, знає та вміє застосовувати математико-статистичні методи для обробки результатів спостережень та експерименту, тощо [2]. Тобто, кваліфікація сучасного інженера-програміста в значній мірі визначається рівнем його математичної підготовки.

Ми підтримуємо думку О. Глушко та С. Яценко та вважаємо, що математична підготовка студента у ВНЗ це три взаємопов’язані процеси та сукупність їх результатів: засвоєння певної системи математичних знань, вмінь та навичок, необхідних у майбутній професійній діяльності та повсякденному житті, достатніх для оволодіння іншими освітніми галузями знань та забезпечення неперервної освіти; формування мотивації придбання знань і вмінь та використання математичних методів у професійній діяльності; інтелектуальний розвиток студентів та формування наукового світогляду, уявлень про ідеї та методи математики, її роль у пізнанні дійсності [2].

Математична підготовка майбутніх інженерів-програмістів має дві складові: фундаментальна (обов’язкова) математична підготовка та прикладна математична підготовка.

Фундаментальну математичну підготовку формують нормативні дисципліни визначені освітньо-професійною програмою та навчальним планом відповідного напряму. Їх обсяги та зміст можуть бути збільшені та поглиблені за рахунок блоку дисциплін самостійного вибору вищого навчального закладу.

Зміст прикладної математичної підготовки визначається комплексом спеціальних глав математики, що вивчаються в рамках професійно орієнтованих дисциплін. Також прикладна математична підготовка може бути підсилена додатковими математичними дисциплінами в блоці дисциплін самостійного вибору вищого навчального закладу [3].

На основі аналізу освітньо-професійних програм та навчальних планів різних напрямів підготовки ІТ-фахівців, математичну підготовку майбутніх інженерів-програмістів ми розбили на 4 рівні:

– базовий рівень (формується переважно під час навчання у загальноосвітній школі, ліцеї, коледжі тощо);

– перший рівень ( формується в ході вивчення основних математичних дисциплін переважно на 1–2 курсах);

– другий рівень (вивчення розділів математики, що забезпечують поглиблення фундаментальної математичної підготовки та враховують специфіку майбутньої професійної діяльності, відповідає, як правило, 3-4 курсам навчання);

– третій рівень (прикладна математична підготовка, охоплює 4-5 курси навчання) [3].

Особливої уваги заслуговують базовий та перший рівні. Математичні знання одержані на базовому та першому рівнях утворюють фундамент інженерної освіти, який дозволяє орієнтуватись в спеціальних (професійно орієнтованих) дисциплінах.

В умовах постійного зростання потоку науково-технічної інформації та постійних змін вимог до професійної підготовки фахівців головна увага має приділятись не вивченню готових відомостей, «абстрактних» теорій, а засвоєнню фундаментальних знань, шляхів їх засвоєння, розвитку здібностей логічно мислити, сприймати, розуміти та використовувати потік нової інформації протягом всього життя. Фундаментальна математична підготовка дає майбутньому інженеру-програмісту глибоку загальнотеоретичну, загальноосвітню, загальнонаукову та спеціальну математичну підготовку; дозволяє зрозуміти її універсальність та продовжити самоосвіту. Тому вивчення математичних дисциплін на 1-2 курсах потребує значної уваги.

Проведені нами дослідження свідчать, що студенти 1-го курсу різних напрямів підготовки ІТ-фахівців розуміють важливість математичних знань для їх майбутньої професійної діяльності. На питання «Чи вважаєте Ви, що знання з математики необхідні інженеру-програмісту?» 66% опитаних відповіли – «так», 26% – «частково так» і лише 8% – «ні». Проте, результати навчальної діяльності першокурсників свідчать, що існують проблеми при вивченні математичних дисциплін. Опитування студентів 1-го курсу та викладачів, щодо причин низької успішності з математичних дисциплін, показало, що і викладачі, і студенти найважливішими причинами вважають: низький рівень знань з шкільної математики (викладачі – 88%, студенти – 74%) та невміння самостійно працювати з навчальним матеріалом, організовувати свою самостійну навчальну діяльність (викладачі – 76%, студенти – 70%). Проблема розриву між базовим та першим рівнем (між школою та вищим навчальним закладом) залишається актуальною вже багато років, і негативно впливає на підготовку на наступних рівнях.

Кваліфікація сучасного інженера-програміста в значній мірі, як вже зазначалось, визначається рівнем його математичної підготовки, яка повинна давати необхідні знання та вміння, що сприяють формуванню світогляду, забезпечують можливість оволодіти комплексом професійно-орієнтованих дисциплін та дозволяють розв’язувати професійні задачі. Проте, нині математична підготовка студентів інженерних спеціальностей, в тому числі майбутніх інженерів-програмістів, має чимало істотних недоліків, серед яких: формалізація математичних знань; рецептурний характер засвоєння математичного матеріалу; відсутність прикладної спрямованості математичних дисциплін; неповне використання міжпредметних зв’язків математики з професійно орієнтованими дисциплінами; слабкі навички у використанні математичного апарату при вивченні спеціальних дисциплін [1].

Загальною метою процесу підготовки фахівців в сучасних соціально-економічних умовах є розвиток здібностей розв’язувати нестандартні задачі. Діяти успішно в невідомих ситуаціях, виходити за межі наявної інформації, тобто одержувати нові знання. Як показує наш досвід та наші дослідження, одним з факторів успішної підготовки такого фахівця в галузі IT–технологій є ґрунтовна математична підготовка, яка сприяє формуванню чітких та логічних, обґрунтованих рішень при виконанні курсових, дипломних проектів та в подальшій професійній діяльності.

Оскільки, математична підготовка посідає особливе місце у формуванні конкурентоздатного та компетентного інженера-програміста, то питання організації математичної підготовки майбутніх інженерів-програмістів заслуговують на особливу увагу.

Література

1. Берьозкіна І.А. Професійне спрямування навчання математичних дисциплін майбутніх інженерів [електронний ресурс] / І.А. Берьозкіна. – Режим доступу: www.nbuv.gov.ua/portal/soc_gum/Nzvdpu_pp/2007_19/text2/ profesiunespryamyvannya.pdf

2. Глушко О.О. Математична підготовка майбутніх вчителів хімії і біології в педвузі як фактор, що підвищує конкурентоспроможність фахівця [Електронний ресурс] / О.О. Глушко, С.Є. Яценко. – Режим доступу: www.nbuv.gov.ua/portal/..../Glushko.pdf

3. Кучерук О.Я. Математична підготовка майбутніх інженерів-програмістів в контексті компетентністного підходу / О.Я. Кучерук // Матеріали The European Scientific and Practical Congress “Global scientific unity 2014”, Vol.3, Prague (Czech Republic), 26-27 September. – С. 194–199.

4. Табишев Т.А. Методическая система мониторинга математической подготовки студентов вуза: автореф. на соискание науч. степени канд. пед. наук: спец. 13.00.02 – теория и методика обучения и воспитания (математика, уровень профессионального образования)/ Т.А. Табишев. – Астрахань, 2010. – 24с.

5. Щедролосьєв Д.Є. Дискретна математика як фундаментальна дисципліна в системі математичної підготовки майбутніх інженерів-програмістів / Д.Є. Щедролосьєв // Інформаційні технології в освіті, 2010. – №5. – С.129–133. Режим доступу: http://www.nbuv.gov.ua/portal/Soc_Gum/itvo/2010_5/17.pdf