Некоторые аспекты внедрения интерактивных методов обучения бакалавров направления подготовки "Математика и компьютерные науки"

Размещено на http://allbest.ru

Оренбургский государственный университет

Некоторые аспекты внедрения интерактивных методов обучения бакалавров направления подготовки «Математика и компьютерные науки»

Шакирова Д.У., кандидат педагогических наук

Усова Л.Б., кандидат педагогических наук

Современное производство формирует социальный заказ техническим вузам на подготовку высококомпетентных бакалавров, способных выполнять свои функции соответственно профилю направления подготовки на уровне мировых стандартов, готовых к постоянному профессиональному росту и мобильности. В связи с этим, система высшего образования предусматривает реализацию компетентностного подхода с использованием в учебном процессе интерактивных методов обучения.

Интерактивные методы способствуют введения в процесс обучения ситуаций реальной профессиональной деятельности, благодаря которым студенты решают различные задания, анализируют ситуации, что подтверждает одно из требований основных образовательных программ бакалавриата на основе федерального государственного образовательного стандарта (ФГОС).

В соответствии с ФГОС реализация учебного процесса предусматривает проведение различного рода занятий в интерактивных формах. Основой высшего образования является фундаментальное образование, которое сводится к формированию системы профессиональных знаний, умений, навыков, способности логически рассуждать, анализировать, систематизировать факты, принимать решения и применять научный подход к изучению различных событий и процессов. В рамках ФГОС математическая подготовка является составной частью фундаментального образования бакалавров вуза.

Фундаментальность математической подготовки характеризуется многофункциональностью, наличием универсальных математических методов, способностью бакалавра на осуществление специализированной деятельности по рациональному использованию математического аппарата. Качество математического образования будущих бакалавров определяется интенсивностью реализации в процессе обучения интерактивных и информационно-коммуникативных технологий [6].

ФГОС высшего образования (ВО) по направлению подготовки «Математика и компьютерные науки» ориентирует вуз на конкретные виды профессиональной деятельности, к которым готовится выпускник, исходя из потребностей рынка.

Объектами профессиональной деятельности будущих бакалавров направления подготовки «Математика и компьютерные науки» являются основные понятия фундаментальной (гипотезы, теоремы, методы, математические модели и др.) и прикладной (алгоритмы, программы, базы данных, операционные системы, компьютерные технологии и др.) математики. Данные объекты профессиональной деятельности являются составляющими в таких категориях общепрофессиональных компетенций ФГОС ВО как:

- теоретические и практические основы профессиональной деятельности: ОПК-4-способен находить, анализировать, реализовывать программно и использовать на практике математические алгоритмы, в том числе с применением современных вычислительных систем;

- информационно-коммуникационные технологии для профессиональной деятельности: ОПК-5-способен решать стандартные задачи профессиональной деятельности на основе информационной и библиографической культуры с применением информационно-коммуникационных технологий, в том числе отечественного производителя, и с учетом основных требований информационной безопасности [8].

Основной линией совершенствования подготовки студентов в современном вузе является внедрение интерактивных методов обучения, которое активизирует его как субъекта образовательной деятельности. Понятие интерактивные методы (в переводе с англ. interaction -- взаимодействие, воздействие друг на друга) означает методы обучения, основанные на взаимодействии обучающихся между собой.

В своей работе, Гущин Ю.В. рассматривает понятие «интерактивное обучение» как:

– «обучение, построенное на взаимодействии учащегося с учебным окружением, учебной средой, которая служит областью осваиваемого опыта»;

– «обучение, которое основано на психологии человеческих взаимоотношений и взаимодействий»;

– «обучение, понимаемое как совместный процесс познания, где знание добывается в совместной деятельности через диалог».

Автор отмечает, что интерактивное обучение основано на собственном опыте обучающихся, а также на их прямом взаимодействии с областью осваиваемого профессионального опыта.

При этом, обучение с использованием интерактивных технологий предполагает отличную от привычной логику образовательного процесса: не от теории к практике, а от формирования нового опыта к его теоретическому осмыслению через применение [3].

Как отмечает в своей работе Княжева В.В., согласно исследованиям, внедрение интерактивных форм обучения на занятиях можно рассматривать как одно из важнейших направлений в современном профессиональном образовании.

Интерактивное обучение способствует эффективному вовлечению студентов в их активную познавательную деятельность, делает доступным и интересным учебный материал, подразумевает вполне конкретные и прогнозируемые цели, а также специальную подготовку преподавателя к занятиям.

Подготовка к занятию предусматривает составление плана, методическую разработку занятия, отражающую четко поставленные цели, подготовку вопросов для обсуждения, проблемных ситуаций для коллективного обсуждения и решения, обдумывания организации деятельности каждого студента в условиях обучения, при которых студент чувствует свою успешность, интеллектуальную состоятельность, что делает продуктивным и успешным процесс обучения [5].

В своей работе, Болотюк Л.А. рассматривает три типа интерактивности в учебном процессе: взаимодействие студента и предмета обучения; взаимодействие студента и преподавателя; взаимодействие студентов.

В настоящее время в педагогике не существует единой классификации интерактивных методов обучения. Болотюк Л.А. приводит одну из классификаций интерактивных методов обучения:

1. Не имитационные, используемые в рамках традиционных форм учебной деятельности (проблемная лекция, лекция с разбором конкретных ситуаций, лекция с запланированными ошибками, лекция-визуализация, практические занятия, курсовое и дипломное проектирование и др.);

2. Имитационные, применение которых связано с использованием в учебном процессе новых методов обучения (игровые: деловые и ролевые игры, мозговой штурм, исследовательские игры, проектировочные игры; неигровые: дискуссия, тренинг, кейс-задания, метод развивающих операций, метод группового решения творческих задач и другие);

3. Вебинар, представленный в виде онлайн-обучения (беседа, лекция) в синхронном режиме, позволяющая в процессе обучения слушателям принимать активное участие посредством вопросов, выражения мнения, общения со всеми участниками [2].

Анализ научных исследований и педагогический опыт показывает, что обучающиеся бакалавриата направления подготовки «Математика и компьютерные науки» имеют разные по уровню знания по математике, причем чаще всего незначительные; у них, как правило, отсутствует интерес к ее изучению и очень низкая мотивация.

В связи с этим, в процессе математической подготовки бакалавров для стимулирования их познавательной деятельности и личностного роста необходимо комплексное внедрение различных интерактивных методов обучения.

В процессе изучения математических дисциплин в рамках данного направления были внедрены те интерактивные методы, которые наиболее эффективны при создавшихся в вузе условиях и отвечают требованиям программ обучения.

При этом учитывалась специфика общеобразовательных программ, учебных дисциплин, а также регламентации, предусмотренные образовательными стандартами. Приведем примеры интерактивных методов обучения, которые способствуют формированию соответствующих компетенций:

- лекция с запланированными ошибками (компетенцииУК-3,ОПК-1);

- учебные дискуссии (компетенции УК-3,УК-4,ОПК-1, ОПК-3);

- деловая игра (компетенции УК-1, ОПК-1, ОПК-4, ОПК-5);

- работа в малых группах (компетенции УК-1,УК-2,УК-6, ОПК-1,ОПК-4);

- кейс-метод (УК-1, УК-2, ОПК-1, ОПК-4, ОПК-5).

Представим примеры внедрения перечисленных выше интерактивных методов обучения при изучении математических дисциплин в рамках данного направления подготовки.

В процессе изучения дисциплины «Дифференциальные уравнения» использовался один из наиболее распространённых интерактивных методов обучения как лекция с запланированными ошибками на тему «Дифференциальные уравнения высших порядков».

Такая форма организации лекции заинтересовывала внимание студентов на протяжении всего занятия, так как им предстояло найти ошибки. Особенно интересным получился результат, когда ошибки были дифференцированы по сложности и найти их удавалось не только сильным, хорошо подготовленным, но и слабым студентам.

Примером интерактивного метода обучения являлось деловая игра, которая применялась нами на занятии по дисциплине «Комплексный анализ» в конце изучения темы «Дифференцирование функций комплексного переменного».

Данный метод позволил задействовать бакалавров в активную информационно-познавательную деятельность, в процессе которой они находили различные способы решения учебно-профессиональных задач с использованием программного пакета Mathcad, Excel.

Деловая игра способствовала развитию познавательной активности бакалавров, творческому, операционному мышлению, повышению интереса к информационным технологиям как средству решения практико-ориентированных задач. компетентностный математический интерактивный

Самым распространенным интерактивным методом обучения является учебная дискуссия, которая была внедрена при изучении дисциплины «Дискретная математика, математическая логика и их приложения в информатике и компьютерных науках» на занятии по теме «Комбинаторика». Опыт проведения занятий в форме учебной дискуссии, позволил повысить интерес студентов к изучаемому материалу, способствовал расширению и углублению уже известной информации и ее систематизации, активизировать учебно-познавательную деятельность и обеспечить эффективность образовательного процесса.

Следующий кейс-метод, который мы использовали на практическом занятии по дисциплине «Дискретная математика, математическая логика и их приложения в информатике и компьютерных науках» на тему «Алгоритмы проверки формул Алгебры высказываний на тождественную истинность», характеризовался как метод анализа ситуаций. Использование данного метода обеспечивало не только прирост знаний, умений, навыков, способов деятельности и коммуникации, но и раскрытие новых возможностей студентов.

Работа в малых группах как пример интерактивного метода обучения нами осуществлялась в рамках лабораторной работы на тему «Метрические характеристики графа» по учебной дисциплине «Теория конечных графов».

Данный метод способствует усилению процесса понимания, усвоения и творческого применения знаний при решении практических задач; повышению мотивации и вовлечению студентов в решение обсуждаемых задач.

Таким образом, практика внедрения интерактивных методов обучения обеспечивала развитие коммуникативных умений и навыков, активности в учебной деятельности; прочности знаний; самостоятельного поиска информации, что способствовало формированию необходимых компетенций и повышению качества подготовки будущих бакалавров.

Список литературы

1. Арсентьева, Е. С. Опыт применения интерактивных форм обучения в процессе преподавания технических дисциплин / Арсентьева Е. С., Косогова Ю. П., Мецлер А. А., Томилина М. Е. // Концепт. - 2016. - № 2 (февраль). - С. 81-85. - URL: http://e-koncept.ru/2016/16037.htm.

2. Болотюк, Л. А. Применение интерактивных методов обучения на практических занятиях по теории вероятностей и эконометрике / Л.А. Болотюк, А.М. Сокольникова, Е.А. Швед // Интернет-журнал Науковедение. 2013. №3 (16). URL: https://cyberleninka.ru/article/n/primenenie-interaktivnyh-metodov-obucheniya-na-prakticheskih-zanyatiyah-po-teorii-veroyatnostey-i-ekonometrike.

3. Гущин, Ю.В. Интерактивные методы обучения в высшей школе. / Ю.В. Гущин - Психологический журнал Международного университета природы, общества и человека Дубна № 2, 2012. - Режим доступа: http://www.psyanima.ru.

4. Двуличанская, Н.Н. Интерактивные методы обучения как средство формирования ключевых компетенций / Н.Н. Двуличанская Н.Н. - Наука и образование. - апрель 2011. - Режим доступа: http://technomag.edu.ru/doc/172651.html

5. Княжева, В.В. Теория и практика внедрения интерактивных форм обучения на уроках общественных дисциплин в профессиональном образовании /В.В. Княжева. - «Молодой учёный» . № 21 (101) . Ноябрь, 2015 г.- С. 784-787.

6. Ольховая, Т.А. Информационно-познавательная самостоятельность как фактор становления субъектной позиции студентов бакалавриата / Т.А., Ольховая, Д.У. Шакирова // Современные проблемы науки и образования. - 2014. - № 5.; URL: http://science-education.ru/ru/article/view?id=14685.

7. Спирина, М.Л. Использование технологий интерактивного обучения в подготовке бакалавров психолого-педагогического образования / М.Л. Спирина - Историческая и социально-образовательная мысль. 2014. № 4 (26).

8. Федеральный государственный образовательный стандарт высшего образования по направлению подготовки 02.03.01 Математика и компьютерные науки (уровень бакалавриата) Режим доступа: http://www.osu.ru/docs/fgos/vo3++/02.03.01 _Math_i_komp_nauki.pdf.

Размещено на Allbest.ru