ОСОБЕННОСТИ МАТЕМАТИЧЕСКОГО ОБРАЗОВАНИЯ СТУДЕНТОВ ВУЗА В СОВРЕМЕННЫХ УСЛОВИЯХ ПОДГОТОВКИ КОНКУРЕНТОСПОСОБНОГО СПЕЦИАЛИСТА ТЕХНИЧЕСКОГО ПРОФИЛЯ

Полный текст

Введение. Как свидетельствует продолжительный опыт обучения математике студентов технического вуза, математическая их подготовка является важнейшим условием формирования конкурентоспособного выпускника технического профиля на современном рынке труда. При этом содержание математического образования должно структурироваться в соответствии с ФГОС и учитывать будущую профессиональную деятельность. В то же время следует принимать во внимание междисциплинарные связи с общепрофессиональными и специальными дисциплинами, соблюдая принцип фундаментальности и профессиональной направленности на всех этапах обучения студентов математике. Безусловно, такой подход призван обеспечить становление конкурентоспособного специалиста технического профиля. Сложность проблемы математического образования специалистов технического профиля связана с тем, что успех в их будущей профессии в целом определяется сформированностью творческого мышления. Именно, опираясь на творческое мышление, выпускник технического вуза способен продуктивно использовать современный прикладной математический инструментарий в ходе решения достаточно сложных инженерных задач в условиях производства, как правило, с применением или разработкой собственного программного обеспечения ЭВМ, создание баз данных и продуктивную работу с ними. Это обуславливает особенности инженерной подготовки выпускников технического вуза, ориентированные на продвижение конкурентоспособного специалиста на современном рынке труда. Различные аспекты математического образования студентов вуза рассматривались многими исследователями, в частности, авторами работ [4 - 7; 10; 13; 15]. Методологическую основу исследования составили системный, компетентностный, деятельностный, междисциплинарный и личностный подходы. Так, например, в развитие теории системного, компетентностного и деятельностного подходов в образовании внесли значительный вклад такие исследователи как В.И. Андреев, В.И. Байденко, Н.А. Банько, И.В. Блумберг, Л.Н. Болотов, Е.В. Бондаревская, А.А. Вербицкий, Л.С. Выготский, В.И. Загвя-зинский, Л.В. Занков, Э. Зеер, И.А. Зимняя, Ф.Ф. Королев, Н.В. Кузьмина, А.Н. Леонтьев, И.В. Прагнишвили, К. Селевко, М.Н. Скаткин, Ю.Г. Татур, А.В. Хуторский, В.Д. Шадриков, Дж. Равен, J.C. Bipoupout, B.S. Bloom и многие др. Формирование математических компетенций происходило, опираясь на принципы (принцип - это руководящее требование, предписание, как действовать для достижения цели, норма деятельности): системности и систематичности, фундаментальности и профессиональной направленности, интегративности, научности и связи с практикой, развивающего и воспитывающего обучения. В системе выделенных принципов принцип фундаментальности и профессиональной направленности является системообразующим [13]. Студенты в ходе обучения математическим дисциплинам постоянно сталкиваются с выявлением и разработкой различных математических алгоритмов, что, в свою очередь, требует высокого уровня развития у них алгоритмического мышления. Следовательно, изучаемые математические дисциплины представляют собой основной вектор развития творческого (в частности, алгоритмического) мышления выпускников технического вуза. Как выясняется, в содержании математических дисциплин заложен значительный потенциальный ресурс для продуктивного развития творческого мышления студентов. Это позволяет в процессе обучения математике научить студентов свободно ориентироваться в различных явлениях, процессах и механизмах, представляющих возможность их алгоритмизации, что очень важно. На последующем этапе можно им предложить разработку собственных программных продуктов с использованием изучаемых языков программирования с выходом на ЭВМ. Так, при изучении таких разделов, как определенные интегралы, дифференциальные уравнения, ряды, математическая статистика и факторный анализ, теория оптимизации можно продуктивно использовать численные методы применительно к решению конкретных технических прикладных задач, допускающих алгоритмизацию. Следует сначала проводить подготовительную работу. На лекциях ведущий преподаватель, используя технологии проблемного обучения, совместно с обучающимися выясняет суть того или иного численного метода с выявлением недостатков и преимуществ рассматриваемых методов (например, численные методы приближенного нахождения определенных интегралов). Предложенная тематика очень насыщенная и богатая в плане применения вычислительных методов. Поэтому имеется возможность широкого раскрытия и развертывания данную тему во всем её многообразии, включая процесс программирования и рассмотрения всех его нюансов и тонкостей. Безусловно, весьма поучительная задача. Таких конкретных полезных примеров можно привести достаточно много. В частности, в этом отношении интересны методы численного интегрирования дифференциальных уравнений. Можно предложить студентам самостоятельно разобраться в этом. При этом очень важно выполнение студентами самых разнообразных задач и упражнений, требующих от них самостоятельно определить возможность алгоритмизации исследуемого процесса. Если так, то имеем алгоритмический процесс с выходом на ЭВМ. Следует обратить внимание на следующий существенный фактор: ü изучение студентами цикла математических дисциплин способствует формированию системных, междисциплинарных и интегративных знаний, поскольку математические знания, методы, подходы по своей природе и сущности являются универсальными и пронизывают практически все области знаний, сферы человеческой деятельности, наполняя и обогащая их новым смыслом и содержанием [10], обеспечивая тем самым профессиональную направленность математического образования [3; 13]. При этом существенное значение имеет развитие ценностно-мотивационного отношения студентов к обучению математике. Это, прежде всего, означает ценностное стремление к постоянному обновлению и самосовершенствованию своих математических знаний, в целом компетенций. В то же время проблему развития математических компетенций следует рассматривать с позиции целостной личности, существенно учитывая роль мотивов и необходимость развития творческого мышления. В контексте этих рассуждений, следует отметить, что, по мнению автора А.В. Брушлинского, мышление представляет «единство двух аспектов - процессуального и формально-логичес-кого. Ни один из них не должен подавлять другой и подменять его. Мышление - это всегда единство непрерывного и прерывного - процесса и его продукта, процесса и операций» [1, с.83]. С точки зрения оригинальности решаемых задач выделяют творческое мышление, ориентированное на создание конструктивных идей и мышление воспроизводящее, которое означает использование существующих способов решения задач. Творческое мышление есть компонент творческой деятельности, призванный выполнять функцию конструирования новых знаний [14]. С позиции Я.А. Пономаревой творческая деятельность трактуется как «предварительная регламентация, которая содержит в себе известную степень неопределенности, содержащей новую информацию…» [17, с.192]. Мыслительный процесс проявляется поэтапно. На завершающем его этапе субъект открывает новую сущность. В дальнейшем приобретенные новые знания обогащаются, наполняются новым смыслом. Процесс осуществления операции мышления должен быть сознательным и управляемым, иначе могут проявиться серьезные трудности при решении задачи. Студент, решая конкретные задачи, проводит анализ компонентов, обнаруживает новые свойства и закономерности исследуемых процессов. Для творческого мышления свойственны: гибкость, оригинальность, быстрота и свернутость процесса мышления, рефлексивность, способность к эвристическим приемам мышления [16, с.13]. Общие закономерности соотношения мышления и знаний экспериментально установлены в исследованиях авторов [1; 2; 16; 18] и др. Итак, основой процесса обучения математическим дисциплинам при когнитивном подходе становится усвоение, как знаний, так и способов самого усвоения, развития индивидуальных способностей студентов. В ФГОС зафиксировано требование к формированию у студентов таких умений, как целеполагание, планирование, конструирование, структурирование учебной деятельности [8; 9]. Однако в процессе математического образования развитию выделенных умений обращается недостаточное внимание, поэтому когнитивные операциональные действия, на которых основываются интеллектуальные и креативные способности студентов, необходимо развивать на протяжении всего периода обучения. Отсюда, напрашивается необходимость поэтапного формирования математических компетенций [12]. В процессе изучения дисциплин математического цикла формируются у студентов математические способности, составляющие особую подструктуру профессионально-значимых личностных качеств, необходимых для конкурентоспособного специалиста на современном рынке труда в соответствии с компетентностной моделью в образовании: ü склонность к логическому мышлению, оперируя математическими объектами и символами, их количественными оценками, отношениями и связями; ü способность к развитию алгоритмического мышления; ü способность к глубинному переосмыслению и обобщению математических объектов, отношений, логических связей; ü способность к структурному анализу математических объектов и функциональных связей; ü неординарность мышления; ü способность к быстрой перестройке направленности мышления; ü развитие способности к поиску более простых и рациональных решений рассматриваемой задачи; ü развитие памяти посредством переосмысления и понимания глубинных математических связей, отношений и сущностных характеристик в процессе изучения математических понятий и знаний; ü развитие дивергентного мышления. Выявленные способности в целом представляют собой психолого-личностные характеристики качеств творческого мышления студентов технического вуза, на основе которых происходит формирование у них профессионально-личностных качеств для продвижения конкурентоспособного специалиста на современном рынке труда. В ходе изучения цикла математических дисциплин ключевое значение уделяется развитию творческих способностей студентов посредством рациональной организации самостоятельной работы, выполнения индивидуальных типовых заданий и т.д., поскольку предметная область математики располагает потенциальными ресурсами для этого. Как показывает педагогическая действительность, для развития творческого мышления в процессе обучения студентов математическим дисциплинам целесообразно использование следующих технологий обучения: 1. Проблемное обучение. 2. Контекстное обучение - мотивация студентов к усвоению знаний путем выявления связей между конкретным знанием и его применением. При этом знания, умения, навыки даются не как предмет для запоминания, а в качестве средства решения профессиональных задач. 3. Междисциплинарное обучение - использование знаний из разных областей, их группировка и концентрация в контексте решаемой задачи. 4. Уровневая дифференциация обучения, которая является наиболее эффективной при реализации компетентностного подхода к подготовке выпускников технического профиля. 5. Модульная технология обучения. При выборе технологии обучения педагог, прежде всего, должен оценить возможность достижения целей обучения. В работе со студентами с недостаточным уровнем школьной математической подготовки преследуется следующая основная цель: повышение качества математической подготовки посредством создания позитивной мотивационной среды обучения математике и проведения специально организованных дополнительных занятий с учетом особенностей выделенного контингента студентов. Развивающая функция обучения занимает приоритетное значение на каждом этапе математического образования студентов. На начальном этапе обучения данный аспект является доминирующим, поскольку студенты первого года обучения не готовы к активному обучению математике в техническом вузе. В этих условиях требуется от них развития абстрактного мышления, способности к алгоритмическому мышлению, работоспособности, самостоятельности действий, творческой активности, познавательной деятельности, формирования гибкости мышления, что в целом способствует успешному формированию профессиональных компетенций, в конечном итоге, конкурентоспособного специалиста технического профиля. Заключение. Таким образом, развитие творческого мышления будущих специалистов технического профиля подготовки в процессе обучения дисциплинам математического цикла является важнейшим условием для продуктивной познавательной деятельности, успешного проведения научно-исследовательского поиска, принятия адекватных решений в будущей профессиональной деятельности, в конечном итоге, формирования конкурентоспособного выпускника технического вуза.

Об авторах

Георгий Максимович Ильмушкин

Димитровградский инженерно-технологический институт - филиал Национального исследовательского ядерного университета (МИФИ)

Email: gera1946@yandex.ru
кандидат физико-математических наук, доктор педагогических наук Димитровград, Россия

Список литературы

Дополнительные файлы