Размещено на http: //www. allbest. ru/

Про неперервну математичну підготовку студентів інженерно-педагогічних спеціальностей

Михайлов В.В.

Постановка проблеми. Дисципліни математичного циклу складають наукову базу, на якій у вищих навчальних закладах будується фундаментальна загальноінженерна та спеціальна підготовка майбутніх фахівців, і яка дає необхідні знання для самостійного вивчення та засвоєння всього нового з чим фахівцю доведеться зіткнутися у подальшій практичній діяльності. Вагомість математичної підготовки інженерів та інженерів-педагогів за останнє десятиріччя значно підвищилась. По суті вивчення математики на різних рівнях продовжується протягом всього періоду навчання студентів.

В основних концептуальних положеннях інженерно-педагогічної освіти велика увага приділяється розвитку стратегії безперервності професійно-технічної освіти і навчання протягом всього життя. Основним принципом побудови інженерно-педагогічної освіти повинна бути ступеневість та безперервність; кожен випускник будь-якого інженерно-педагогічного навчального закладу повинен мати змогу продовжувати своє навчання на наступному рівні [1]. Потреби в математичній освіті також мають ступеневий характер. Наступний рівень навчання випускників - це магістратура. Підготовка магістрів базується на міцній основі фундаментальної математичної підготовки, яка передбачає, що загальна математична освіта випускника знаходиться на достатньо високому рівні [2].

Постановка завдання. Виходячи з цих положень, виникає необхідність організації неперервної математичної підготовки студентів протягом всього періоду навчання у вузі на основі глибокого вивчення математичних дисциплін, широкого впровадження математичних методів при вивченні загальнонаукових, технічних та спеціальних дисциплін.

Для розв'язання поставлених задач складаються плани неперервної математичної підготовки студентів на весь період навчання для кожної окремої спеціальності. Відзначимо, що з цією метою використано та узагальнено і удосконалено досвід цієї роботи інших вищих навчальних закладів, власний досвід викладачів кафедри вищої математики академії

Аналіз останніх досліджень і публікацій. Плани (програми) неперервної математичної підготовки (НМП) студентів інженерних спеціальностей розроблялися у вищих навчальних закладах, як України (Київський інститут народного господарства), так і в вузах близького зарубіжжя (Московський інститут сталі і сплавів). Аналіз наукових джерел показує, що плани НМП складаються з окремих частин: розподілу математичних, загальнонаукових, технічних та спеціальних дисциплін за семестрами; програми курсу вищої математики; змісту математичних розділів загальнонаукових, технічних і спеціальних дисциплін; схеми використання (на протязі всього періоду навчання) математичних методів в цих дисциплінах. В результаті проведеної роботи складаються плани неперервної математичної підготовки студентів інженерних спеціальностей.

В Українській інженерно-педагогічній академії розроблено плани НМП студентів інженерно-педагогічних спеціальностей, з рекомендаціями щодо їх реалізації.

План неперервної математичної підготовки студентів складається з п'яти структурних і структурно-логічних схем.

У структурній схемаі1 міститься перелік найменувань і шифри кафедр, викладачі яких активно використовують математичні методи або викладають їх додатково при підготовці фахівців. У структурній схемі 2 наведено перелік дисциплін спеціальності, при вивченні яких активно використовується математичний апарат. Для кожної дисципліни за навчальним планом вказується обсяг (в годинах) і семестри, в яких вона викладається, а також кафедра (шифр), у відповідності до схеми 1. У структурній схемі 3 наводяться теми і дози розділів дисципліни “Вища математика”, які викладаються кафедрою вищої математики; вказується їх детальний зміст, кількість годин, що відводиться на лекційні і практичні заняття, тематика лабораторних робіт.

Програма курсу “Вища математика” розрахована на 540 годин, включаючи самостійну роботу диференційовано за спеціальностями. Вона містить обов'язкові та додаткові теми і дози. Метою програми є розвиток логічного мислення, оволодіння основними методами дослідження і розв'язування математичних задач, виробку вміння самостійно розширювати математичні знання і проводити математичний аналіз прикладних задач. У програмі міститься розділ “Основні вимоги до вмінь і навичок студентів”, який визначає обов'язковий рівень підготовки студентів, необхідний для успішного вивчення загальнонаукових, загальнотехнічних і спеціальних дисциплін. В сучасній науці і техніці математичні методи моделювання і проектування відіграють значну роль. Це обумовлено розвитком обчислювальної техніки, завдяки якій суттєво розширюються можливості застосування математичних методів при розв'язуванні конкретних задач. Тому програма передбачає проведення практичних занять, лабораторних робіт з використанням сучасних ЕОМ.

Структурно-логічна схема 4 складається на основі структурної схеми 2. Для кожної дисципліни наведено зміст основних розділів, в яких викладаються або активно використовуються математичні методи з конкретним позначенням цих методів за схемою 3. У графі “Кількість годин на розділ дисципліни” вказано кількість годин на ті теми курсу, в яких викладаються, або активно використовуються математичні методи.

В графах структурної схеми 4 також містяться відомості про форму звертання до математичного апарату: звернення до курсу вищої математики, звернення до курсу вищої математики з повторенням основ, викладання математичного апарату додатково в даній дисципліні, вивчення математичних методів студентами самостійно за рекомендованою літературою.

Структурно-логічна схема 5 є детальною схемою використання математичних методів у загальнонаукових, загальнотехнічних і спеціальних дисциплінах протягом всього періоду навчання студентів. В цій схемі для кожного математичного розділу структурної схеми 3 вказано, в яких дисциплінах (за переліком структурної схеми 2) і в яких семестрах він використовується. У структурно-логічну схему 5 включено також додаткові спеціальні математичні дисципліни, що не входять в структурну схему 3. Таким чином, структурно-логічна схема 5 є підсумковою схемою використання математичного апарату для даної конкретної спеціальності.

План неперервної математичної підготовки студентів розробляється викладачами кафедри вищої математики за активною участю загальнонаукових, загальнотехнічних і спеціальних кафедр. Безпосередній контакт між кафедрами дає змогу узгодити час і порядок викладання різних розділів курсу вищої математики, виявити потреби кафедр у математичному забезпеченні їх дисциплін.

Після обробки та аналізу одержаної інформації складається план неперервної математичної підготовки студентів на весь період навчання для кожної спеціальності окремо.

Аналіз планів неперервної математичної підготовки студентів показує, що при підготовці фахівців в основному всі розділи курсу вищої математики використовуються в процесі викладання загальнонаукових, загальнотехнічних та спеціальних дисциплін. Форма звернення до математичного апарату, як правило, являє собою посилання до курсу вищої математики, рідше посилання до курсу вищої математики з повторення її основ. Виняток складають дисципліни: теорія механізмів та машин; економіка галузі; організація, планування і управління виробництвом. В процесі викладання цих дисциплін додатково викладаються такі розділи, як графічне диференціювання та інтегрування, лінійне програмування, транспортна задача, теорія графів, теорія масового обслуговування, Слід відзначити, що деякі розділи курсу вищої математики носять чисто теоретичний характер і не знаходять застосування в прикладних дисциплінах, але вони необхідні для збереження цілісності курсу вищої математики. З другого боку, на викладання деяких розділів обсяг годин переглянуто в бік зменшення в зв'язку з тим, що вони використовуються загальнонауковими, загальноінженерними та спеціальними дисциплінами на рівні “поняття”. Це дає можливість збільшити обсяг годин, на викладання більш необхідних розділів математики.

Наприклад, потреба в розділах “Кратні інтеграли”, “Криволінійні інтеграли”, “Теорія поля” для студентів спеціальностей 7.092301 - “Обладнання і технологія зварювального виробництва”, 7.01010405 “Електроніка, радіотехніка, електронна системотехніка і зв'язок” незначна і тому за їх рахунок збільшено обсяг годин на викладання теми “Рівняння теплопровідності” для студентів спеціальності 7.092301 та більш широко викладаються теми “Операційне числення, “Спектральний аналіз” для студентів спеціальності 7.01010405. Для цих студентів збільшено кількість годин на викладання тем: “Ряди Фур'є”, “Інтеграл Фур'є”, “Теорія лишків”. У зв'язку з цим переглянуто тематику контрольних робіт, завдання на модульно-рейтингову систему, тематику індивідуальних домашніх завдань. При складанні планів неперервної математичної підготовки студентів виявлено ряд додаткових математичних розділів, необхідних для підготовки фахівців, а саме: “Варіаційне числення”, “Планування експерименту” для студентів спеціальностей 7.092301, 7.01010409 “Металургія в машинобудуванні та приладобудуванні”; “Теорія графів”, “Бульова алгебра”, “Теорія надійності радіотехнічних систем”, “Елементи теорії інформації” для студентів спеціальності 7.01010405. На жаль, за відсутністю часу, кафедра вищої математики не зможе задовольнити усіх цих потреб. Як вихід з ситуації, можна запропонувати введення факультативних занять з цих питань, або включення в навчальний план спеціальностей нових прикладних дисциплін.

Одне з найважливіших питань, що виникають при викладанні курсу вищої математики, є забезпечення математичним апаратом дисциплін, що вивчаються в першому й другому семестрах, перш за все курсів фізики та хімії. Для вирішення цієї проблеми пропонується перерозподілити навантаження курсу вищої математики з тим, щоб у першому семестрі паралельно викладалися основи лінійної алгебри та аналітичної геометрії і математичний аналіз. Це дасть змогу викладачам загальнонаукових, загальнотехнічних і спеціальних кафедр використовувати основні поняття диференціального та інтегрального числень при викладанні їх дисциплін, не гаючи часу на їх тлумачення. До того ж, застосування цих математичних понять в паралельних дисциплінах (фізика, хімія, спеціальні курси) носить прикладний (практичний) характер; дає змогу викладати їх на більш високому математичному, а значить і професійному рівні. Частково проблему вирішено шляхом зміни послідовності викладання розділів курсу вищої математики. Незважаючи на те, що багато понять вводиться в курсах фізики та хімії ще до того, як вони розглядаються в курсі вищої математики, в кінці семестрів викладання відповідних питань в курсі вищої математики дозволяє підсумувати більшість цих питань.

Відзначимо, що у зв'язку з розвитком науки й техніки поновлюється і вдосконалюється зміст загальнонаукових та інженерних дисциплін, вводяться нові спеціальності, тому виникає необхідність у постійному вдосконаленні та розробці нових планів неперервної математичної підготовки студентів на основі аналізу навчальних дисциплін тієї чи іншої спеціальності з точки зору раціонального використання в них різних розділів курсу вищої математики.

Пропонуються такі заходи по удосконаленню та реалізації планів неперервної математичної підготовки студентів на весь період навчання.

· Для студентів першого курсу ввести адапційний курс з елементарної математики;

· Кафедрі вищої математики та кафедрі прикладної математики провести роботу з метою введення в навчальний процес спеціальних математичних курсів, необхідних для підготовки сучасних фахівців;

· Розробка та підготовка до друку методичних розробок викладачами профілюючих та спеціальних кафедр разом з викладачами кафедри вищої математики;

· Організація науково-методичних семінарів викладачів спеціальних та загальнонаукових кафедр з викладачами кафедри вищої математики;

· Проходження підвищення кваліфікації викладачів кафедри вищої математики на спеціальних кафедрах;

· При виконанні студентами курсових та дипломних робіт залучати викладачів кафедри вищої математики до консультацій з питань математичного забезпечення;

· Розробка пакета математичних комп'ютерних програм, що реалізують математичні методи, які застосовуються протягом всього періоду підготовки фахівців даної спеціальності. Це дасть змогу разом з неперервною математичною освітою підвищити рівень неперервної комп'ютерної підготовки.

Висновки

Таким чином, план неперервної математичної підготовки студентів систематизує відомості про потреби в математичному апараті при вивченні загальнонаукових, загальнотехнічних і спеціальних дисциплін. Реалізація планів дозволяє викладачам, що ведуть загальні та спеціальні курси, широко використовувати математичний апарат для більш чіткого викладання ключових питань відповідних дисциплін, раціонально розмістити в них математичні поняття і методи. В результаті досягається основна мета неперервної математичної освіти студентів вищого навчального закладу: випускник має певну математичну культуру, володіє навичками і методами використання математичного апарату, підготовлений самостійно досліджувати абстрактні математичні моделі, що описують реальні явища в практичній діяльності. Крім того, більш повно задовольняються вимоги кваліфікаційної характеристики спеціальності.

Перспективи подальших розвідок у даному напрямку. Розробка комп'ютерної оптимальної моделі застосування математичних понять і методів дослідження протягом всього періоду підготовки фахівців даної спеціальності. В результаті буде складено оптимальний навчальний план спеціальності.

педагогічний освіта математичний навчальний

Література

1. Коваленко О.Е., Артюх С.Ф., Лобунець В.І., Резніченко М.К., Тарасюк А.П. Основні концептуальні положення розвитку інженерно-педагогічної освіти. / Проблеми інженерно-педагогічної освіти. Збірник наукових праць. № 6. - Харків: УІПА. 2004. - С. 14-27.

2. Михайлов В.В., Пташний О.Д., Созонов Ю.І. Математическая подготовка магистров. / Актуальні проблеми інженерної підготовки спеціалістів у вищих навчальних закладах інженерно-педагогічного профілю. Збірник наукових праць. - Харків: УІПА. 2001. - С. 248-249.

Анотація

Михайлов В.В.

Про неперервну математичну підготовку студентів інженерно-педагогічних спеціальностей

В статті обґрунтована необхідність впровадження в навчальний процес планів неперервної математичної підготовки (НМП) студентів інженерно-педагогічних спеціальностей. Наведено детальну структуру планів НМП. Показано, що реалізація планів НПМ забезпечить неперервність та ступінчастість математичної освіти, більш повно задовольнить вимогам кваліфікаційної характеристики спеціальності.

Аннотация

Михайлов В.В.

О непрерывной математической подготовке студентов инженерно -педагогических специальностей

В статье обоснована необходимость внедрения в учебный процесс планов непрерывной математической подготовки (НПМ) студентов инженерно-педагогических специальностей. Приведена подробная структура планов НПМ. Показано, что реализация планов НПМ обеспечит непрерывность и ступенчатость математического образования, более полно удовлетворит требования квалификационной характеристики специальности.

Annotatіon

V.V.Mihylov

About the Development of Continuous Mathematical Training of the Students

The necessity of continuous mathematical training plains (CMT) development by instruction of students of engineering-pedagogical specialties is substantiated in this article. It is shown, that CMT realization can guarantee the continuous and graded mathematical education, satisfy the demands of qualification description of specialty more completely.

Размещено на Allbest.ru