Формування професійної спрямованості майбутніх інженерів у процесі навчання математичних дисциплін

Размещено на http://www.allbest.ru/

ЛУГАНСЬКИЙ НАЦІОНАЛЬНИЙ УНІВЕРСИТЕТ

імені ТАРАСА ШЕВЧЕНКА

АВТОРЕФЕРАТ

дисертації на здобуття наукового ступеня

кандидата педагогічних наук

13.00.04 - теорія і методика професійної освіти

ФОРМУВАННЯ ПРОФЕСІЙНОЇ СПРЯМОВАНОСТІ МАЙБУТНІХ ІНЖЕНЕРІВ У ПРОЦЕСІ НАВЧАННЯ МАТЕМАТИЧНИХ ДИСЦИПЛІН

БЕРЬОЗКІНА Ірина Анатоліївна

Луганськ - 2010

Дисертацією є рукопис.

Роботу виконано в Луганському національному університеті

імені Тараса Шевченка, Міністерство освіти і науки України.

Науковий керівник: доктор технічних наук, професор

Меняйленко Олександр Сергійович,

Луганський національний університет імені Тараса Шевченка,

проректор з науково-педагогічної роботи.

Офіційні опоненти: доктор педагогічних наук, професор

Клочко Віталій Іванович,

Вінницький національний технічний

університет, завідувач кафедри вищої математики;

кандидат педагогічних наук

Русанова Олена Олександрівна,

Донецький інститут соціальної освіти,

завідувач кафедри перекладу та іноземних мов.

Захист відбудеться 25 лютого 2010 р. об 11 годині на засіданні спеціалізованої вченої ради Д 29.053.01 у Луганському національному університеті імені Тараса Шевченка за адресою: м. Луганськ, вул. Оборонна, 2, ауд. 376.

З дисертацією можна ознайомитися в бібліотеці Луганського національного університету імені Тараса Шевченка (91011, м. Луганськ, вул. Оборонна, 2).

Автореферат розіслано 23 січня 2010 р.

Учений секретар

спеціалізованої вченої ради Н.І. Черв'якова

ЗАГАЛЬНА ХАРАКТЕРИСТИКА РОБОТИ

Актуальність дослідження. Докорінні зміни в структурі виробництва, характер професійної діяльності сучасних фахівців та завдань, що зумовлені розвитком науки й техніки, висувають нові вимоги до системи професійної освіти, зокрема інженерної, її структури, змісту та технологій підготовки спеціалістів інженерного профілю.

У Законі України „Про вищу освіту” наголошується на необхідності створення умов для самореалізації особистості, забезпечення потреб суспільства та держави у кваліфікованих фахівцях. Реформування вищої освіти, наближення її до європейських та світових стандартів зумовлює потребу проведення кардинальних змін, у тому числі й у системі підготовки інженерних кадрів. В інженерній діяльності дедалі важливе місце займають інноваційні виробничі технології, що актуалізують проблему пошуку шляхів інтеграції фундаментальної та професійно орієнтованої підготовки студентів інженерно-технічних спеціальностей з метою формування всебічно розвиненої, творчої, професійно спрямованої особистості. Саме тому необхідно, щоб професійна підготовка фахівців одночасно забезпечувала високу якість фундаментальних знань і готовність випускника до професійної діяльності. Перебудова навчального процесу у вищих закладах освіти передбачає формування професійної спрямованості майбутніх інженерів як ключової якості особистості фахівця.

При цьому зазначимо, що традиційна система професійної освіти майбутніх інженерів, зокрема математичної освіти як основної складової їхньої фундаментальної підготовки, є недостатньо ефективною. Серед недоліків найсуттєвішими є: недостатність розвитку у фахівців навичок використання математичного апарату при вивченні інженерних дисциплін, фрагментарна реалізація міжпредметних зв'язків професійно орієнтованих дисциплін з математичними дисциплінами, брак прикладної спрямованості викладання математичних дисциплін.

Виходячи з означеної сукупності недоліків, пов'язаних з підготовкою майбутніх інженерів, проблема нашого дослідження полягає в підвищенні впливу фундаментальної математичної освіти на формування професійної спрямованості особистості майбутнього фахівця інженерного профілю. Метою сучасної математичної освіти майбутніх інженерів має стати не лише їхня фундаментальна підготовка, а й цілеспрямована підготовка до професійної діяльності.

Важливою складовою модернізації сучасної освіти є широке використання нових інформаційних технологій навчання. З огляду на це ефективність саме математичної освіти студентів інженерних спеціальностей досягається завдяки використанню інформаційних технологій навчання. Виходячи з цього, одним із засобів формування професійної спрямованості майбутніх інженерів у процесі навчання математичних дисциплін, на нашу думку, є використання інформаційних технологій навчання в поєднанні із системою психологічних і педагогічних засобів активної навчальної діяльності.

Різні аспекти проблеми підготовки майбутніх інженерів досліджувалися в працях провідних вітчизняних і зарубіжних учених, зокрема: стан інженерної освіти, її проблеми та перспективи (І. Федоров), загальнонаукова підготовка майбутніх інженерів (Г. Андреєва, Е. Лузік), організація навчальної діяльності студентів - майбутніх фахівців інженерного профілю (С. Кілене, В. Олексенко, А. Слободянюк, Л. Соломко), питання дистанційної освіти майбутніх інженерів (О. Алексєєв), питання підготовки інженерів-педагогів (В. Бакатанова, О. Ганапольський), формування екологічної культури майбутніх інженерів (Н. Єфіменко) та управлінських умінь (О. Романовський), розвиток технічної творчості (О. Домінський), професійне самовиховання (С. Даньшева), гуманізація вищої технічної освіти (І. Кузнецова).

Питанням математичної освіти фахівців інженерного профілю присвячено праці В. Арнольда, О. Крилова, Т. Крилової, Л. Кудрявцева, І. Куликової, О. Мишкіса, М. Носкова, Б. Солоноуца та ін.

Окремі аспекти проблеми формування професійної спрямованості майбутніх інженерів та їх математичної підготовки розглядалися в роботах Н. Петрової, О. Пєтуніна, С. Плотнікової, В. Сардакової, Л. Сподін, І. Хом'юк та ін.

Дидактичні й психологічні аспекти застосування інформаційних технологій в організації навчального процесу у вищих навчальних закладах знайшли своє відображення у фундаментальних дослідженнях О. Алексєєва, Б. Гершунського, Р. Гуревича, М. Жалдака, В. Клочка, Ю. Машбиця, О. Меняйленка, І. Підласого, М. Потєєва, М. Юсупової.

Проте аналіз наукових праць засвідчує відсутність чіткого уявлення про сутність і структуру професійної спрямованості майбутніх інженерів та її формування в процесі навчання математичних дисциплін. Це підтверджує необхідність активізації теоретичних розробок різних підходів щодо вирішення завдання формування професійної спрямова-ності майбутніх інженерів у процесі навчання математичних дисциплін.

У ході аналізу теорії та практики формування професійної спрямованості майбутніх інженерів у процесі навчання математичних дисциплін було виявлено суперечності між: зростанням вимог до професійної діяльності майбутніх інженерів та недостатньою сформованістю в них професійної спрямованості як стрижневої якості сучасного фахівця, що визначає розвиток його професіоналізму; значним потенціалом математичної освіти як складової фундаментальної підготовки майбутніх інженерів та недостатнім його використанням у процесі професійної підготовки та у формуванні професійної спрямованості майбутніх інженерів; динамічністю інформаційно-інноваційних перетворень у суспільстві та рівнем використання засобів інформаційних технологій у процесі формування професійної спрямованості майбутніх інженерів у навчанні математичних дисциплін.

Ці суперечності й науково-практичні потреби щодо їх вирішення, а також урахування стану дослідження вищеозначеної проблеми й актуальність її розробки зумовили вибір теми дисертаційної роботи: „Формування професійної спрямованості майбутніх інженерів у процесі навчання математичних дисциплін”.

Зв'язок теми дослідження з науковими програмами, планами, темами. Дисертацію виконано в рамках науково-дослідної роботи: „Розроблення та впровадження інноваційно-педагогічної технології в системі університетської освіти” (№ держреєстрації 0105U004274), яка виконується в Луганському національному університету імені Тараса Шевченка. Тему дисертації затверджено Радою з координації наукових досліджень у галузі педагогіки та психології в Україні (протокол № 9 від 23.11.2004 р.).

Об'єкт дослідження - процес формування професійної спрямованості майбутніх інженерів у вищих навчальних закладах.

Предмет дослідження - система формування професійної спрямованості майбутніх інженерів у процесі навчання математичних дисциплін засобами інформаційних технологій.

Мета дослідження - теоретично обґрунтувати, розробити та експериментально перевірити систему формування професійної спрямованості майбутніх інженерів у процесі навчання математичних дисциплін з використанням інформаційних технологій.

Гіпотеза дослідження ґрунтується на припущенні, що формування професійної спрямованості майбутніх інженерів у процесі навчання математичних дисциплін буде ефективним за умов реалізації системи, яка за своїми цільовими орієнтирами спрямована на формування у фахівців понятійної, образної та дієвої складових інженерного підходу до розв'язання професійно орієнтованих задач; базується на використанні інформаційних технологій навчання, націлених на формування професійної спрямованості майбутніх інженерів; сприяє активізації самостійної навчально-пізнавальної діяльності майбутніх інженерів з урахуванням їхніх потенційних можливостей.

Відповідно до мети дослідження й висунутої гіпотези поставлено такі завдання:

1. Проаналізувати стан досліджуваної проблеми в науковій літературі з метою обґрунтування сутності й структури професійної спрямованості майбутніх інженерів та її формування в процесі навчання математичних дисциплін.

2. Розглянути психолого-педагогічні аспекти використання інформаційних технологій як засобу формування професійної спрямованості майбутніх інженерів у процесі навчання математичних дисциплін.

3. Спроектувати систему формування професійної спрямованості майбутніх інженерів у процесі навчання математичних дисциплін засобами інформаційних технологій та розробити відповідне навчально-методичне забезпечення.

4. Розробити комплексний критерій та показники сформованості професійної спрямованості майбутніх інженерів у процесі навчання математичних дисциплін.

5. Експериментально перевірити ефективність спроектованої системи формування професійної спрямованості майбутніх інженерів у процесі навчання математичних дисциплін з використанням інформаційних технологій.

Методологічною основою дослідження є положення філософії освіти про професійний розвиток і саморозвиток особистості; ідеї про провідну роль діяльності у формуванні особистості; положення системного підходу; концепція цілісності й комплексності професійної підготовки фахівців; загальні принципи організації навчально-виховного процесу з використанням інформаційних технологій; нормативні законодавчі акти в галузі вищої освіти.

Теоретичну основу дослідження складають: теоретичні засади вищої освіти (А. Алексюк, С. Архангельський, В. Беспалько, О. Глузман, П. Підкасистий, Н. Тализіна), положення системного підходу (В. Афанасьєв, М. Каган, В. Садовський, Е. Юдін), ідеї особистісно орієнтованого підходу до професійної підготовки фахівців у системі вищої освіти (Г. Балл, О. Пєхота, С. Подмазін, І. Якиманська), положення задачного підходу у навчанні (Г. Балл, В. Козаков, Ю. Машбиць, Д. Пойа, Т. Лазарєва), наукові положення щодо професійної підготовки майбутнього інженера (Г. Андреєва, Е. Лузік, А. Слободянюк), психо-логічні засади формування особистості майбутнього інженера, у тому чис-лі її професійної спрямованості (Г. Александров, В. Венда, В. Зінченко, Б. Ломов, Н. Тализіна, І. Якиманська, С. Рубінштейн, Б. Ананьєв, Е. Зеєр), прикладні аспекти математичної підготовки студен-тів інженерних спеціальностей (В. Арнольд, О. Крилов, Т. Крилова, Л. Кудрявцев), психолого-педагогічні концепції інформатизації освіти (В. Беспалько, Р. Гуревич, М. Жалдак, В. Клочко, Ю. Машбиць, О. Меняйленко, І. Роберт), нормативні документи з організації системи освіти в Україні: Закони України „Про освіту”, „Про вищу освіту”, „Про Національну програму інформатизації”, Національна доктрина розвитку освіти України у XXI ст., Загальнодержавна програма „Електронна Україна”.

Для вирішення окреслених завдань і для перевірки гіпотези було використано такі методи дослідження: теоретичні - аналіз наукової літератури та нормативної документації вищих навчальних закладів, який дав можливість визначити теоретико-методологічні засади дисертаційної роботи й схарактеризувати сучасний стан розробленості проблеми; метод декомпозиції структурних схем для обґрунтування сутності та складових формування професійної спрямованості майбутніх інженерів у процесі навчання математичних дисциплін; емпіричні - бесіда, тестування та експертні оцінки для діагностики сформованості професійної спрямованості майбутніх інженерів; педагогічний експеримент - для перевірки ефективності спроектованої системи формування професійної спрямованості майбутніх інженерів у процесі навчання математичних дисциплін; статистичні - використання статистичного критерію Вілкоксона-Мана-Уїтні для оцінки статистичної значущості результатів експериментальної роботи.

Експериментальна база дослідження. Дослідно-експериментальна робота виконувалася на базі Східноукраїнського національного універси-тету імені Володимира Даля (м. Луганськ), Луганського національного університету імені Тараса Шевченка, Луганського національного аграрного університету, Донбаського державного технічного університету (м. Алчевськ). Усього дослідженням було охоплено 352 особи.

Наукова новизна отриманих результатів полягає в тому, що: уперше теоретично обґрунтовано та розроблено систему формування професійної спрямованості майбутніх інженерів у процесі навчання математичних дисциплін; визначено понятійну, образну та дієву складові інженерного підходу до розв'язання фахівцями професійно орієнтованих задач; дістали подальшого розвитку наукові уявлення про професійну спрямованість майбутніх інженерів, метод декомпозиції структурних схем стосовно системи математичної підготовки майбутніх інженерів, комплексний критерій та показники оцінювання сформованості професійної спрямованості майбутніх інженерів у процесі навчання математичних дисциплін; удосконалено форми, методи та засоби формування професійної спрямованості майбутніх інженерів у процесі навчання математичних дисциплін у вищих навчальних закладах.

Практичне значення результатів дослідження полягає в їх достатній готовності до впровадження в навчальний процес вищих навчальних закладів: розроблено програмно-методичний комплекс викладання курсів „Вища математика”, „Спеціальні розділи математики” в локальній версії, що містить інформаційний блок та рекомендації до його вивчення; банк прикладних задач та варіативних завдань для самостійної роботи студентів із зазначених дисциплін; пакет тестових професійно орієнтованих завдань для контролю та самоконтролю сформованості професійної спрямованості майбутніх інженерів; комп'ютерну версію програми для діагностики сформованості професійної спрямованості майбутніх інженерів.

Результати дослідження можуть бути використані в системі підготовки студентів інженерних спеціальностей різних профілів діяльності, що відповідають чисельним потребам сучасного виробництва; у процесі розробки навчально-методичного забезпечення викладання математичних дисциплін, при організації самостійної роботи майбутніх інженерів та в самоосвітній діяльності.

Результати дослідження впроваджено в практику роботи кафедри математичного аналізу Східноукраїнського національного університету імені Володимира Даля (м. Луганськ) (довідка про впровадження № 108-115-1460/57 від 11.06.2009 р.), кафедри математичного аналізу та алгебри Луганського національного університету імені Тараса Шевченка (довідка про впровадження № 1/1207/1 від 15.05.2009 р.), кафедри фізико-математичних дисциплін Луганського національного аграрного університету (довідка про впровадження № 3425 від 13.05.2009 р.), кафедри вищої математики Донбаського державного технічного університету (довідка про впровадження № 567-112 від 9.04.2009 р.).

Апробація результатів дослідження. Основні теоретичні положення, а також практичні результати роботи викладено у формі доповідей на міжнародних науково-практичних конференціях: „Роль науки, релігії і суспільства у формуванні особистості” (Донецьк, 2003), „Україна наукова - 2003” (Дніпропетровськ, 2003), „Науковий потенціал світу 2004” (Дніпропетровськ, 2004), „Інформаційні технології в наукових дослідженнях і навчальному процесі” (Луганськ, 2005), „Евристичне на-вчання математики” (Донецьк, 2005), „Дні науки - 2005” (Дніпропетровськ, 2005), „Комп'ютерне моделювання та інформаційні технології в науці, економіці, освіті” (Кривий Ріг, 2005), „Сучасні наукові досягнення” (Дніпропетровськ, 2006), „Системний аналіз і інформаційні технології” (Київ, 2006), „Інформаційні технології в наукових дослідженнях і навчаль-ному процесі” (Луганськ, 2007); Всеукраїнських науково-практичних конференціях:„Актуальні проблеми виховання студентів, формування їх як особистостей у вищих навчальних закладах” (Київ, 2002), „Теорія і ме-тодика навчання фундаментальним дисциплінам у вищій технічній школі” (Кривій Ріг, 2003), „Нові технології навчання у вищій технічній освіті: досвід, проблеми, перспективи” (Київ, 2004); „Університет і регіон” (Луганськ, 2002), „Наука - 2004” (Луганськ, 2004); а також під час виступів на засіданнях кафедри педагогіки Луганського національного університету імені Тараса Шевченка, кафедри математичного аналізу Східноукраїнського національного університету імені Володимира Даля (м. Луганськ).

Публікації. Результати дисертаційного дослідження знайшли відображення у 13 роботах, з них 9 статей - у наукових фахових виданнях.

Структура дисертації. Дисертація складається зі вступу, двох розділів, висновків до розділів, загальних висновків, списку використаних джерел (242 найменування), 10 додатків на 70 сторінках. Робота містить 8 таблиць та 12 рисунків. Загальний обсяг дисертації - 265 сторінок.

ОСНОВНИЙ ЗМІСТ ДИСЕРТАЦІЇ

У вступі обґрунтовано актуальність проблеми, сформульовано об'єкт, предмет, мету, гіпотезу та завдання, викладено теоретичні, методологічні засади й методи дослідження, розкрито наукову новизну, практичне значення, подано інформацію щодо апробації та впровадження отриманих результатів дисертації.

У першому розділі „Теоретичні засади формування професійної спрямованості майбутніх інженерів у процесі навчання математичних дисциплін” проаналізовано основні підходи до досліджуваної проблеми, визначено поняття професійної спрямованості майбутніх інженерів у процесі навчання математичних дисциплін, її функції й складові; розкрито сутність та засоби формування професійної спрямованості майбутніх інженерів у процесі навчання математичних дисциплін; розглянуто психолого-педагогічні аспекти використання засобів інформаційних технологій у зазначеному процесі.

Проведений теоретичний аналіз засвідчив, що серед проблем формування особистості майбутнього фахівця інженерного профілю особливої актуальності набуває дослідження, присвячене вивченню впливу фундаментальної математичної освіти на формування професійної спрямованості особистості.

У розглянутих наукових дослідженнях (Л. Васяк, І. Куликова, М. Миронюк, О. Пєтунін, С. Плотникова, В. Сардакова, О. Стрелковська, І. Хом'юк та ін.) можна виділити чотири основних напрямки. Перший - загальнометодичний аспект, тобто виявлення засобів, шляхів, умов, що сприяють найбільш ефективній реалізації принципу професійної спрямованості; другий - вагомість математичної підготовки у формуванні професійної спрямованості особистості; третій - розкриття значення професійної спрямованості як засобу мотивації навчальної діяльності студентів; четвертий - співвіднесення професійної спрямованості процесу навчання з особистісною спрямованістю, що передбачає використання педагогічних засобів (змісту, форм, методів навчання), які, забезпечуючи засвоєння студентами програмного обсягу матеріалу, сприяють формуванню й розвитку професійних якостей особистості.

На підставі аналізу наукової літератури також установлено, що формування професійної спрямованості майбутніх інженерів у процесі навчання математичних дисциплін націлене на: по-перше, розширення й поглиблення знань, умінь та навичок з математичних дисциплін, що забезпечать якісну підготовку майбутніх інженерів до вивчення спеціальних дисциплін; по-друге, створення умов для формування й розвитку інженерного стилю мислення студентів.

На думку П. Підкасистого, у широкому розумінні спрямованість особистості - це мотиваційна зумовленість дій, вчинків, усієї поведінки людини конкретними життєвими цілями, джерелом яких є суспільні вимоги. Вона розглядається як складна якість особистості, яка містить систему потреб, настанов, бажань, які визначають активність людини.

Поряд з поняттям спрямованості особистості широковживаним є поняття професійної спрямованості, яке означає успішність оволодіння людиною професією і є системоутворювальним чинником особистості професіонала (Е. Зеєр). Професійна спрямованість трактується дослідниками як сукупність мотивів, настанов особистості, її планів та ціннісних орієнтацій у сфері професійної діяльності.

Теоретичним підґрунтям вивчення поняття професійної спрямованості є концепція С. Рубінштейна щодо формування спрямованості як динамічних тенденцій розвитку особистості в діяльності. Б. Ананьєв звертає увагу на те, що особистісно-професійний розвиток студентів у вищих навчальних закладах безпосередньо залежить від усвідомлення ними мети, тобто змістового компонента професійної спрямованості. У межах нашого дослідження професійна спрямованість майбутнього інженера розглядається як інтегральна якість особистості, яка визначає її готовність до інженерної діяльності, що виражається в сукупності мотивів, настанов, потреб у технічній творчості, прагненні до винахідництва, здатності розв'язувати професійні задачі, системному світогляді, інноваційно-творчій позиції, переконаннях і цінностях, а також у готовності сприймати та уявляти світ техніки й творчо діяти в ньому.

Визначено функції (соціальна, фахова, практична, особистісно орієнтована й компетентнісна) та складові професійної спрямованості майбутнього інженера (інформаційна, дослідницька, інтелектуальна, прогностична, рефлексивна, управлінська, проективна).

За результатами проведеного структурного аналізу нормативно-методичної документації щодо професійної підготовки майбутніх інженерів у ВНЗ, міжпредметних зв'язків математичних та спеціальних інженерних дисциплін такої підготовки, а також на підставі аналізу вимог до випускника вищих технічних навчальних закладів і відповідної моделі особистості інженера (Г. Александров, О. Романовський) було визначено сутність процесу формування професійної спрямованості майбутніх інженерів у процесі навчання математичних дисциплін, яка полягає в оволодінні студентами інженерним підходом до розв'язання професійно орієнтованих задач (Г. Андреєва).

Ґрунтуючись на положеннях означеного підходу, виявлено його складові: розвинуте логічне мислення (понятійна складова), розвинута просторова уява (образна складова) і сформовані практичні навички застосування знань (дієва складова). Структурними компонентами інженерного підходу до розв'язання професійно орієнтованих задач є знання, уміння та навички, що необхідні для формування вищевказаних складових.

На основі аналізу існуючих типологій навчальних задач було обґрунтовано та розроблено комплексну структуру математичної прикладної навчальної задачі, яка містить: мотиви розв'язання задачі, мету та об'єкти (дані) навчальної задачі, функції об'єктів, математичну модель, указівки про способи розв'язання, розв'язок та аналіз розв'язку математичної прикладної навчальної задачі.

Обґрунтовано використання інформаційних технологій як засобу формування професійної спрямованості майбутніх інженерів у процесі навчання математичних дисциплін. Досліджено психолого-педагогічні аспекти застосування інформаційних технологій як засобу окресленого процесу: по-перше, розглянуто реалізацію інформаційних технологій на підставі психолого-педагогічних теорій навчання; питання педагогічної взаємодії викладача математичних дисциплін та майбутніх інженерів у зазначеному процесі; розроблено вимоги до вибору теорії, на якій базуватиметься формування професійної спрямованості майбутніх інженерів у процесі навчання математичних дисциплін засобами інформаційних технологій. спрямованість інженер вивчення математика

У другому розділі „Розробка та експериментальна перевірка ефективності системи формування професійної спрямованості майбутніх інженерів у процесі навчання математичних дисциплін” розроблено й реалізовано систему формування професійної спрямованості майбутніх інженерів у процесі навчання математичних дисциплін засобами інформаційних технологій; проаналізовано та узагальнено результати дослідно-експериментальної роботи.

Обґрунтування системи формування професійної спрямованості майбутніх інженерів у процесі навчання математичних дисциплін на засадах інженерного підходу до розв'язання професійно орієнтованих задач полягало у визначенні принципів, методів, засобів та умов її реалізації, а також комплексного критерію оцінки ефективності цієї системи. Система формування професійної спрямованості майбутніх інженерів у процесі навчання математичних дисциплін ґрунтується на таких принципах: оптимального поєднання фундаментальності й професійної спрямованості, професійної доцільності, науковості й зв'язку теорії з практикою, інформативної ємності, доступності, безперервності, наступності, системності та перспективності. Теоретично обґрунтовано вибір методів формування професійної спрямованості майбутніх інженерів у процесі навчання математичних дисциплін на засадах задачного підходу: методу доцільних задач, алгоритмічного методу, методу елементарних і неелементарних задач. Розроблено навчально-методичне забезпечення системи формування професійної спрямованості майбутніх інженерів у процесі навчання математичних дисциплін, що включає програмно-методичний комплекс; комплексний критерій оцінки цієї сформованості, що визначається сформованістю понятійної, образної та дієвої складових інженерного підходу до розв'язання професійно орієнтованих задач. Виокремлено та обґрунтовано педагогічні умови ефективної реалізації системи формування професійної спрямованості майбутніх інженерів у процесі навчання математичних дисциплін: спрямованість навчання математичних дисциплін на формування понятійної, образної та дієвої складових інженерного підходу до розв'язання професійно орієнтованих задач; комплексне використання засобів інформаційних технологій навчання; володіння викладачем професійними знаннями та вміннями, які необхідні для організації зазначеного процесу; володіння майбутнім інженером певними вміннями та навичками роботи з інформаційними технологіями навчання; організація якісного управління пізнавальною діяльністю студентів при використанні інформаційних технологій у зазначеному процесі.

Дослідно-експериментальна робота здійснювалася впродовж 2004 -2009 рр. У педагогічному експерименті брали участи студенти електротехнічного факультету, факультету комп'ютерних технологій та студенти спеціальності „Процеси, машини та обладнання агропромислового виробництва” та включала такі етапи: констатувальний, формувальний і контрольний.

На констатувальному етапі педагогічного експерименту було обрано дві групи студентів (контрольна та експериментальна) і проведено тестування з метою виявлення стану сформованості професійної спрямованості студентів та порівняння отриманих результатів. За допомогою статистичного критерію Вілкоксона-Мана-Уїтні було встановлено, що відмінності значень критерію сформованості професійної спрямованості студентів експериментальної групи в процесі навчання математичних дисциплін =28,81% і контрольної =34,84% статистично незначущі.

У ході формувального етапу експерименту навчання математичних дисциплін студентів контрольної групи проводилося за традиційною системою підготовки, навчання експериментальної групи - за розробленою системою. Упровадження в навчальний процес експериментальної групи запропонованої системи здійснювалося на основі програмно-методичного комплексу „Формування професійної спрямованості майбутніх інженерів у процесі навчання математичних дисциплін” під час вивчення студентами відповідних тем курсу „Вища математика”. На практичних заняттях використовувався навчальний матеріал програмно-методичного комплексу (демонструвалися приклади практичного застосування матеріалу вищої математики в інженерній діяльності, пропонувалися тести та висвітлювалися результати виконання тестів). Для активізації самостійної навчально-пізнавальної діяльності майбутніх інженерів цей комплекс застосовувався під час організації самостійної роботи на основі локальної версії.

Порівняльний етап експерименту довів ефективність системи формування професійної спрямованості майбутніх інженерів у процесі навчання математичних дисциплін. Середнє значення критерію сформованості понятійної складової інженерного підходу до розв'язання професійно орієнтованих задач у студентів експериментальної групи збільшилося на 39,5% порівняно з контрольною групою, образної й дієвої складових - на 44,75% і на 22,78% відповідно. Значення комплексного критерію сформованості професійної спрямованості майбутніх інженерів у процесі навчання математичних дисциплін в експериментальній групі стало вище на 24,29%, ніж для контрольної. Застосування розробленого програмно-методичного комплексу сприяло зменшенню часу, що був витрачений на формування професійної спрямованості студентами експериментальної групи в середньому на 30,5%.

Таким чином, статистичні матеріали доводять, що розроблена система формування професійної спрямованості майбутніх інженерів у процесі навчання математичних дисциплін засобами інформаційних технологій сприяє більш успішній підготовці майбутніх інженерів до вивчення спеціальних дисциплін та до майбутньої професійної діяльності.

Отримані в процесі дослідження результати свідчать про досягнення поставленої мети, вирішення завдань і дають змогу сформулювати висновки:

1. У дисертації наведено теоретичне узагальнення й нове розв'язання проблеми впливу фундаментальної математичної освіти на формування професійної спрямованості особистості майбутнього фахівця інженерного профілю, що виявляється в обґрунтуванні й експериментальній перевірці системи формування професійної спрямованості майбутніх інженерів у процесі навчання математичних дисциплін, яка сприяє підвищенню ефективності досліджуваного процесу.

2. Результати аналізу наукових досліджень показали, що в процесі професійної підготовки майбутніх інженерів приділяється недостатньо уваги формуванню професійної спрямованості майбутніх інженерів у навчанні математичних дисциплін, що не дозволяє здійснювати ефективну підготовку студентів інженерних спеціальностей до майбутньої професійної діяльності. Важливість дослідження означеної проблеми зумовлена протиріччями між зростанням вимог до професійної діяльності майбутніх інженерів та недостатньою сформованістю в них професійної спрямованості як стрижневої якості сучасного фахівця; значним потенціалом математичної освіти як складової фундаментальної підготовки майбутніх інженерів та недостатнім його використанням у процесі формування професійної спрямованості майбутніх інженерів. Особливо ці протиріччя загострюються в умовах інтенсивного розвитку інформаційних технологій, програмного забезпечення та недостатнім рівнем використання засобів інформаційних технологій у процесі організації освітнього процесу у вищих навчальних закладах та у формуванні професійної спрямованості майбутніх інженерів у навчанні математичних дисциплін. Тому означена проблема є однією з актуальних для педагогіки й вимагає спеціальної розробки.

3. На підставі аналізу наукової літератури уточнено сутність поняття професійної спрямованості майбутнього інженера як інтегральної якості особистості, яка визначає її готовність до інженерної діяльності, що виражається в сукупності мотивів, настанов, потреб у технічній творчості, прагненні до винахідництва, здатності розв'язувати професійні задачі, у системному світогляді, інноваційно-творчій позиції, переконаннях і цінностях, а також у готовності сприймати та уявляти світ техніки й творчо діяти в ньому. Визначено функції (соціальна, фахова, практична, особистісно орієнтована та компетентнісна) і складові професійної спрямованості майбутнього інженера (інформаційна, дослідницька, інтелектуальна, прогностична, рефлексивна, управлінська, проективна).

4. На основі вимог до випускника технічного ВНЗ, результатів проведеного структурного аналізу нормативно-методичної документації професійної підготовки майбутніх інженерів і міжпредметних зв'язків математичних і спеціальних інженерних дисциплін та відповідно до моделі особистості інженера визначено сутність процесу формування професійної спрямованості майбутніх інженерів у навчанні математичних дисциплін - це формування інженерного підходу до розв'язання професійно орієнтованих задач. Виявлено складові цього підходу: розвинуте логічне мислення (понятійна складова), розвинута просторова уява (образна складова), сформовані практичні навички застосування цих знань (дієва складова). Структурними компонентами інженерного підходу до розв'язання професійно орієнтованих задач є знання, уміння й навички, необхідні для формування складових такого підходу.

5. Теоретично обґрунтовано використання інформаційних технологій як засобу формування професійної спрямованості майбутніх інженерів у процесі навчання математичних дисциплін, яке базується на таких положеннях: умотивованість, цілеспрямованість, функціональна визначеність та системність їх застосування, використання засобів інформаційних технологій - органічна складова частина процесу формування професійної спрямованості майбутніх інженерів у навчанні математичних дисциплін.

6. Розглянуто психолого-педагогічні аспекти використання інформаційних технологій як засобу формування професійної спрямованості майбутніх інженерів у процесі навчання математичних дисциплін на засадах задачного підходу. Особливість засобів інформаційних технологій полягає у реалізації функцій управління навчальною діяльністю студентів. Вимогами до теорії, на якій базується процес формування професійної спрямованості майбутніх інженерів у навчанні математичних дисциплін засобами інформаційних технологій, є: прескриптивність теорії; технологізація приписань, тобто опис їх у вигляді системи елементарних операцій; поєднання теорії, на якій базуватиметься процес формування професійної спрямованості майбутніх інженерів у навчанні математичних дисциплін засобами інформаційних технологій, і навчальної діяльності, кожна з них повинна належати як до діяльності викладача та майбутнього інженера, так і до їхньої взаємодії. Педагогічна взаємодія викладача математичних дисциплін та майбутнього інженера в зазначеному процесі полягає в реалізації інформаційної, навчальної, діагностичної, розвивальної й управлінської функцій.

7. Комплексний критерій оцінки сформованості професійної спрямованості майбутніх інженерів у процесі навчання математичних дисциплін визначається сформованістю понятійної, образної та дієвої складових інженерного підходу до розв'язання професійно орієнтованих задач і часом, витраченим на формування професійної спрямованості майбутніх інженерів у процесі навчання математичних дисциплін.

8. Наукове обґрунтування й розробка системи формування професійної спрямованості майбутніх інженерів у процесі навчання математичних дисциплін на засадах інженерного підходу до розв'язання професійно орієнтованих задач проводилися на підставі освітньо-професійної програми підготовки інженерів електротехнічного, електромеханічного напрямків, навчальних планів, програм, підручників та навчальних посібників з вищої математики. Особливість розробленої системи полягає у використанні в процесі формування професійної спрямованості майбутніх інженерів у навчанні математичних дисциплін засобів інформаційних технологій. Провідними вимогами до змісту цієї системи є: принцип оптимального поєднання фундаментальності й професійної спрямованості навчання, принцип науковості й зв'язку теорії з практикою, принцип професійної доцільності, принцип інформативної ємності, принципи доступності, безперервності, наступності, системності та перспективності. Теоретично обґрунтовано вибір методів задачного формування професійної спрямованості майбутніх інженерів у представленій системі: методу доцільних задач, алгоритмічного методу, методу елементарних і неелементарних задач.

9. Для навчально-методичного забезпечення системи формування професійної спрямованості майбутніх інженерів у процесі навчання математичних дисциплін розроблено програмно-методичний комплекс „Формування професійної спрямованості майбутніх інженерів у процесі навчання математичних дисциплін”, який містить інформаційний блок та рекомендації до його вивчення; банк прикладних задач і варіативних завдань для самостійної роботи студентів із зазначених дисциплін; пакет тестових професійно орієнтованих завдань для контролю та самоконтролю сформованості професійної спрямованості майбутніх інженерів; комп'ютерну версію програми для діагностики рівнів сформованості професійної спрямованості майбутніх інженерів.

10. Здійснена дослідно-експериментальна робота з реалізації розробленої системи підтвердила вихідну гіпотезу про те, що процес формування професійної спрямованості майбутніх інженерів у навчанні математичних дисциплін при застосуванні цієї системи буде набагато ефективнішим. Порівняння одержаних у педагогічному експерименті результатів (їх кількісний та якісний аналіз) і статистично значуще збільшення розробленого критерію оцінки сформованості професійної спрямованості майбутніх інженерів, який ураховує сформованість складових інженерного підходу до розв'язання професійно орієнтованих задач, час, витрачений на формування професійної спрямованості, нормативний час дозволяють зробити висновок про доцільність розробленої й апробованої на практиці системи формування професійної спрямованості майбутніх інженерів у процесі навчання математичних дисциплін та дає можливість для застосування й широкого використання її

в сучасних умовах.

Наведені в дисертації результати дослідження розкривають лише певну частину питань формування професійної спрямованості майбутніх інженерів у процесі навчання математичних дисциплін. Перспективи подальшого розв'язання проблеми ми вбачаємо в розширенні психолого-педагогічних аспектів дослідження, класифікації комплексу відповідних педагогічних засобів, обґрунтуванні та розробці необхідного науково-методичного забезпечення з метою реалізації вдосконаленого процесу формування професійної спрямованості майбутніх інженерів у навчанні математичних дисциплін.

ОСНОВНІ ПОЛОЖЕННЯ ДИСЕРТАЦІЇ ВИКЛАДЕНО В ТАКИХ ПУБЛІКАЦІЯХ

1. Берьозкіна І.А. Актуальні проблеми математичної підготовки майбутніх інженерів на підготовчому відділенні / І.А. Берьозкіна // Наукові записки : зб. наук. ст. Нац. пед. ун-ту імені М.П. Драгоманова: педагогічні та історичні науки / уклад. П. В. Дмитренко, Л.Л. Макаренко. - Вип. LV1(56). - К. : Вид-во НПУ імені М.П. Драгоманова, 2004. - С. 18 - 24.

2. Берьозкіна І.А. Психолого-педагогічні аспекти викладання математики на підготовчих відділеннях технічних ВНЗ / І.А. Берьозкіна // Вісн. Луган. нац. пед. ун-ту імені Тараса Шевченка : Педагогічні науки. - 2004. - № 9 (77). - С. 164 - 168.

3. Берьозкіна І.А. Про прийоми активізації пізнавальної діяльності студентів на практичних заняттях з вищої математики / І.А. Берьозкіна // Вісн. Луган. нац. пед. ун-ту імені Тараса Шевченка : Педагогічні науки. - 2004. - №10 (78). - С. 16 - 20.

4. Берьозкіна І.А. Деякі особливості контролю знань з математики на підготовчих відділеннях ВНЗ / І.А. Берьозкіна // Освіта Донбасу. - 2005. - № 2. - С. 65 - 70.

5. Берьозкіна І.А. Шляхи удосконалення математичної підготовки майбутніх інженерів / І.А. Берьозкіна, Є.І. Кривощеєв // Вісн. Луган. нац. пед. ун-ту імені Тараса Шевченка : Педагогічні науки. - 2006. - № 21(116). - С. 32 - 38.

6. Берьозкіна І.А. Інформаційні технології в самостійній підготовці майбутніх інженерів / І.А. Берьозкіна // Вісн. Луган. нац. пед. ун-ту імені Тараса Шевченка : Педагогічні науки. - 2007. - № 21 (137). - С. 14 - 21.

7. Берьозкіна І.А. Особливості створення інформаційних технологій навчання в математичній підготовці майбутніх інженерів / І.А. Берьозкіна // Наук. зап. Терноп. нац. пед. ун-ту імені Володимира Гнатюка. Сер.: Педагогіка. - 2008. - № 2. - С. 45 - 53.

8. Берьозкіна І.А. Професійне спрямування навчання математичних дисциплін майбутніх інженерів / І.А. Берьозкіна // Зб. наук. пр. Уман. держ. пед. ун-ту імені Павла Тичини / гол. ред. М.Т. Мартинюк. - Умань : Вид-во Уман. держ. пед. ун-ту, 2008. - Ч. 1. - С. 18 - 26.

9. Берьозкіна І.А. Структурний аналіз системи математичної підготовки майбутніх інженерів / І.А. Берьозкіна // Духовність особистості: методологія, теорія і практика : зб. наук. пр. / гол. ред. Г.П. Шевченко - Вип. 2 (25). - Луганськ : Вид-во Східноукр. нац. ун-ту імені Володимира Даля, 2008. - С. 17 - 26.

10. Берьозкіна І.А. Нові інформаційні технології в математичній підготовці майбутніх інженерів / І.А. Берьозкіна // Комп'ютерне моделювання та інформаційні технології в науці, економіці та освіті : зб. наук. пр. - Кривий Ріг : Вид-во КНЕУ, 2005. - С. 257 - 259.

11. Берьозкіна І.А. Деякі психолого-педагогічні аспекти використання інформаційних технологій навчання в підготовці майбутніх інженерів / І.А. Берьозкіна // Інформаційні технології в наукових дослідженнях і навчальному процесі : матеріали Міжнар. наук.-практ. конф. (м. Луганськ, 21 - 23 листоп. 2005 р.). - Луганськ, 2005. - С. 13 - 18.

12. Берьозкіна І.А. Принципи організації методики формування професійної спрямованості навчання математичних дисциплін майбутніх інженерів / І.А. Берьозкіна // Інформаційні технології в наукових дослідженнях і навчальному процесі : матеріали ІІІ Міжнар. наук.-практ. конф. (м. Луганськ, 14 - 16 листоп. 2007 р.). - Луганськ, 2007. - С. 87 - 90.

13. Берьозкіна І.А. Критерій оцінки професійної спрямованості навчання математичних дисциплін майбутніх інженерів / І.А. Берьозкіна // Сучасний український університет: теорія і практика впровадження інноваційних технологій : VII Міжнар. наук.-метод. конф. - Ч. 2. - Суми : Вид-во СумДУ. - 2008. - С. 64 - 65.

Берьозкіна І.А. Формування професійної спрямованості майбутніх інженерів у процесі навчання математичних дисциплін. - Рукопис.

Дисертація на здобуття наукового ступеня кандидата педагогічних наук за спеціальністю 13.00.04. - теорія і методика професійної освіти. - Луганський національний університет імені Тараса Шевченка. - Луганськ, 2010.

Дисертацію присвячено дослідженню проблеми формування професійної спрямованості майбутніх інженерів у процесі навчання математичних дисциплін. У роботі уточнено поняття „професійна спрямованість майбутнього інженера”, виявлено її функції та складові; визначено сутність процесу формування професійної спрямованості майбутніх інженерів у навчанні математичних дисциплін. Розглянуто психолого-педагогічні аспекти використання інформаційних технологій як засобу зазначеного процесу.

Розроблено систему формування професійної спрямованості майбутніх інженерів у процесі навчання математичних дисциплін та відповідне навчально-методичне забезпечення. Експериментально доведено ефективність запропонованої системи.

Ключові слова: система формування професійної спрямованості майбутніх інженерів, професійна спрямованість майбутнього інженера, інженерний підхід до розв'язання професійно орієнтованих задач, засоби інформаційних технологій, математична прикладна навчальна задача.

Берёзкина И.А. Формирование профессиональной направлен-ности будущих инженеров в процессе обучения математическим дисциплинам. - Рукопись.

Диссертация на соискание учёной степени кандидата педагогических наук по специальности 13.00.04 - теория и методика профессионального образования. - Луганский национальный университет имени Тараса Шевченко. - Луганск, 2010.

Диссертация посвящена исследованию задачи формирования профессиональной направленности будущих инженеров в процессе обучения математическим дисциплинам, которая решается средствами информационных технологий обучения.

В работе уточнено понятие „профессиональная направленность будущего инженера” как интегральное качество личности, которое определяет её готовность к инженерной деятельности, что выражается в совокупности мотивов, установок, потребностей в техническом творчестве, стремлении к изобретательству, способности решать профессиональные задачи, в системном мировоззрении, мышлении, инновационно-творческой позиции, убеждениях и ценностях, а также в готовности воспринимать и представлять мир техники и действовать в нём созидательным образом.

Определены функции (социальная, специальная, практическая, личностно-ориентированная и компетентностная) и составляющие профессиональной направленности будущего инженера (информационная, исследовательская, интеллектуальная, прогностическая, рефлексивная, управленческая и проективная).

На основе результатов структурного анализа нормативно-методической документации и анализа межпредметных связей математических дисциплин и базовой инженерной дисциплины „Теоретические основы электротехники”, требований к выпускнику технического вуза, а также модели личности инженера определено содержание процесса формирования профессиональной направленности будущих инженеров при обучении математическим дисциплинам - это инженерный подход к решению профессионально ориентированных задач, который включает: развитое логическое мышление (понятийная составляющая), развитое пространственное представление (образная составляющая), практические навыки использования полученных знаний (действенная составляющая).

Рассмотрены психолого-педагогические аспекты использования информационных технологий как средства формирования профессиональной направленности будущих инженеров в процессе обучения математическим дисциплинам. Разработаны требования к выбору теории, на которой будет основываться процесс формирования профессиональной направленности будущих инженеров в обучении математическим дисциплинам.

Проектирование системы формирования профессиональной направленности будущих инженеров в процессе обучения математическим дисциплинам на основе инженерного подхода к решению задач заключалось в следующем: 1) выявлены принципы отбора содержания данной системы - оптимальное сочетание фундаментальности и профессиональной направленности, профессиональной целесообразно-сти, научности и связи теории с практикой, информационной ёмкости, доступности, непрерывности, системности и перспективности;

2) теоретически обосновано выбор методов задачного формирования профессиональной направленности будущих инженеров - метода целесообразных задач, алгоритмического метода, метода элементарных и неэлементарных задач; 3) разработано программно-методическое обеспечение системы, что включает обучающий комплекс „Формирование профессиональной направленности будущих инженеров” и его локальную версию; 4) определён комплексный критерий оценки сформированности профессиональной направленности будущих инженеров в процессе обучения математическим дисциплинам, который определяется сформированностью составляющих инженерного подхода к решению задач и временем, затраченным на формирование профессиональной направленности; 5) обоснованы педагогические условия эффективной реализации предложенной системы, которые заключаются в: направленности обучения математическим дисциплинам на формирование понятийной, образной и действенной составляющих инженерного подхода к решению профессионально ориентированных задач; комплексном использовании средств информационных технологий обучения; наличии у преподавателя профессиональных знаний и умений необходимых для организации данного процесса; наличии у студентов навыков работы с информационными технологиями обучения; организации качественного управления познавательной деятельностью будущих инженеров при использовании информационных технологий.

Экспериментально доказана эффективность разработанной системы формирования профессиональной направленности будущих инженеров в процессе обучения математическим дисциплинам, что даёт основания для выводов относительно применения и широкого использования её в современных условиях.

Ключевые слова: система формирования профессиональной направленности будущих инженеров, профессиональная направленность будущего инженера, инженерный подход к решению профессионально ориентированных задач, средства информационных технологий, математическая прикладная задача.

Irina Beryozkina. Formation of a professional orientation of future engineers' in the process of mathematical disciplines training . - Manuscript.

Dissertation work on the scientific degree of Candidate of pedagogical sciences on specialty 13.00.04 - Theory and Methodology of Professional Education. - Luhansk Taras Shevchenko National University. - Luhansk, 2010.

Dissertation paper is devoted to investigation of the problems of professional orientation of the future engineers within the process of mathematical disciplines training with the help of information technology. The conception of “Professional Orientation” was outlined, functions and characteristics of professional by oriented education of mathematics disciplines were defined. Psychological and pedagogical aspects of information technologies as the means of formation professionally oriented education of mathematics disciplines using are overviewed in the investigation. The system of professional orientation of the future engineers within the process of mathematical disciplines is worked out. The content and means of professional orientation of the future engineers on mathematical disciplines training formation and evaluation criteria of effectiveness of the process were worked out.

...