Об использовании систем компьютерной алгебры и Microsoft Excel магистрантами инженерного направления подготовки
Исследование восприятия программных продуктов Matlab, Mathcad, Mathematica, Microsoft Excel и Wolfram Alpha студентами первого курса магистратуры инженерного направления подготовки, обучаемых в больших потоках, особенности их использования на планшете.
| Рубрика | Программирование, компьютеры и кибернетика |
| Вид | статья |
| Язык | русский |
| Дата добавления | 16.09.2020 |
| Размер файла | 1,2 M |
Отправить свою хорошую работу в базу знаний просто. Используйте форму, расположенную ниже
Студенты, аспиранты, молодые ученые, использующие базу знаний в своей учебе и работе, будут вам очень благодарны.
Выводы
Проведено анкетирование студентов первого курса магистратуры МГТУ им. Н.Э. Баумана об использовании ряда программных продуктов при решении задач, возникающих в процессе обучения. Среди опрошенных было 68 студентов - носителей русского языка и 23 студента-иностранца, для которых русский язык не является родным. Исследовано их отношение к программным продуктам Matlab, Mathcad, Mathematica, MicrosoftExcelи WolframAlphaи сценарии их использования.
Приведенные результаты свидетельствуют о том, что при обучении больших потоков, возможно, включающих студентов-иностранцев, могут быть использованы любые из рассмотренных в настоящем исследовании CAS (Mathcad, Matlab, Mathematica), а также широко распространенный пакет Microsoft Excel. Установлено, что интерфейс всех программных продуктов для студентов достаточно понятен, но при этом CAS считаются неудобными для представления результатов в виде отчета или презентации. Для этих целей опрошенные студенты посчитали более подходящим пакет Microsoft Excel. Выявлена ассоциированность программ Matlab и частично Mathcad с решением задач по физике и по специальности (в области инженерной практики) и их применимостью для ресурсоемких вычислений. Установлено, что студенты четко выделяют различия в задачах, решение которых возможно с помощью того или иного программного продукта. Удобство использования на планшете или смартфоне не является важным фактором при выборе программного комплекса для решения задач. Не выявлено принципиальных различий в отношении и способах использования программных комплексов между носителями русского языка и сту- дентами-иностранцами. CAS Mathematica является менее распространенной по сравнению с другими программными продуктами, поэтому ее успешное использование требует выделения дополнительного времени для изучения основ языка и интерфейса.
ЛИТЕРАТУРА
1.Peng Y., Hong E., Mason E. Motivational and cognitive test-taking strategies and their influence on test performance in mathematics // Educational
Research and Evaluation. 2014. Vol. 20, № 5. P. 366-385. DOI: https://doi.org/10.1080/13803611.2014.966115.
2.Barba P.G., Kennedy G.E., Ainley M.D. The role of students' motivation and participation in predicting performance in a MOOC // Journal of
Computer Assisted Learning. 2016. Vol. 32, № 3. P. 218-231. DOI: https://doi.org/10.1111/jcal.12130.
3.Иванюшина В.А., Александров Д.А., Мусабиров И.Л. Структура академической мотивации: ожидания и субъективные ценности освое
ния университетского курса // Вопросы образования. 2016. № 4. С. 229-250. DOI: https://doi.org/10.17323/1814-9545-2016-4-229-250.
4.Buteau C., Jarvis D.H., Lavicza Z. On the integration of computer algebra systems (CAS) by Canadian mathematicians: Results of a national sur
vey // Canadian Journal of Science, Mathematics and Technology Education. 2014. Vol. 14, № 1. P. 35-57. DOI: https://doi.org/10.1080/14926156.2014.874614.
5.Mezhennaya N.M., Pugachev O.V. On the results of using interactive education methods in teaching Probability Theory // Problems of Education
in the 21st Century. 2018. Vol. 76, № 5. P. 678-692. URL: http://oaji.net/articles/2017/457-1540320285.pdf
6.Sдrvari C. CAS integration into learning environment // ZDM. 2005. Vol. 37, № 5. P. 418-423. DOI: https://doi.org/10.1007/s11858-005-0031-3.
7.Haspekian M. An “Instrumental approach” to study the integration of a computer tool into mathematics teaching: the Case of spreadsheets // Inter
national Journal of Computers for Mathematical Learning. 2005. Vol. 10, № 2. P. 109-141. DOI: https://doi.org/10.1007/s10758-005-0395-z.
8.Neuwirth E. Visualizing formal and structural relationships with spreadsheets // A.A. diSessa, C. Hoyles, R. Noss, L.D. Edwards (eds). Computers
and Exploratory Learning. NATO ASI Series (Series F: Computer and Systems Sciences). Springer, Berlin, Heidelberg, 1995. Vol. 146. P. 155173. DOI: https://doi.org/10.1007/978-3-642-57799-4_9.
9.Sanford J. Introducing computational thinking through spreadsheets // Khine M. (ed), Computational Thinking in the STEM Disciplines. Springer, Cham,
2018. P. 99-124. DOI: https://doi.org/10.1007/978-3-319-93566-9. Available at: https://link.springer.com/book/10.1007%2F978-3-319-93566-9
10.Harrison T.R., Lee H.S. iPads in the mathematics classroom: Developing criteria for selecting appropriate learning apps // International Journal of Education in Mathematics, Science and Technology (IJEMST). 2018. Vol. 6, № 2. P. 155-172. DOI: https://doi.org/10.18404/ijemst.408939.
11.Jacinto H., Carreira S. Mathematical problem solving with technology: the Techno-mathematical fluency of a student-with-GeoGebra // International Journal of Science and Mathematics Education. 2017. Vol. 15, № 6. P. 1115-1136. DOI: https://doi.org/10.1007/s10763-016-9728-8.
12.Albano G., Dello Iacono U.J. GeoGebra in e-learning environments: a possible integration in mathematics and beyond // Journal of Ambient Intelligence and Humanized Computing. 2018. P. 1-13. DOI: https://doi.org/10.1007/s12652-018-1111-x.
13.Weisstein E. Computable data, Mathematics, and digital libraries in Mathematica and Wolfram|Alpha // Watt S.M., Davenport J.H., Sexton A.P., Sojka P., Urban J. (eds). Intelligent Computer Mathematics. Lecture Notes in Computer Science. Springer, Cham, 2014. Vol. 8543. P. 26-29. DOI: https://doi.org/10.1007/978-3-319-08434-3_3. URL: https://link.springer.com/book/10.1007/978-3-319-08434-3
14.Васильева Л.Н. Использование пакета Matlabв курсе изучения дифференциальных уравнений // Педагогическая информатика. 2011. № 4. С. 67-73.
15.Ivanov O.A., Ivanova V.V., Saltan A.A. Discrete mathematics course supported by CAS MATHEMATICA // International Journal of Mathematical Education in Science and Technology. 2017. Vol. 48, № 6. P. 953-963. DOI: https://doi.org/10.1080/0020739X.2017.1319979.
16.Dana-Picard T. Motivating constraints of a pedagogy-embedded computer algebra system // International Journal of Science and Mathematics Education. 2007. Vol. 5, № 2. P. 217-235. DOI: https://doi.org/10.1007/s10763-006-9052-9.
17.Cretchley P., Harman C., Ellerton N., Fogarty G. MATLAB in early undergraduate mathematics: An investigation into the effects of scientific software on learning // Mathematics Education Research Journal. 2000. Vol. 12, № 3. P. 219-233. DOI: https://doi.org/10.1007/BF03217086.
18.Duran M.J., Gallardo S., Toral S.L., Martinez-Torres R., Barrero F.J. A learning methodology using Matlab/Simulink for undergraduate electrical engineering courses attending to learner satisfaction outcomes // International Journal of Technology and Design Education. 2007. Vol. 17, № 1. P. 55-73. DOI: https://doi.org/10.1007/s10798-006-9007-z.
19.Barkatsas T., Gialamas V., Orellana C. Secondary students' attitudes toward learning mathematics with computer algebra systems (CAS) // T. Barkatsas, A. Bertram. (eds) Global Learning in the 21st Century. Global Education in the 21st Century Series. SensePublishers, Rotterdam, 2016. P. 121-137. DOI: https://doi.org/10.1007/978-94-6300-761-0_8.
20.Moran-Soto G., Benson L. Relationship of mathematics self-efficacy and competence with behaviors and attitudes of engineering students with poor mathematics preparation // International Journal of Education in Mathematics, Science and Technology (IJEMST). 2018. Vol. 6, № 3. P. 200-220. DOI: https://doi.org/10.18404/ijemst.428165.
21.Broley L., Caron F., Saint-Aubin Y. Levels of programming in mathematical research and university mathematics education. International Journal of Research in Undergraduate Mathematics Education. 2018. Vol. 4, № 1. P. 38-55. DOI: https://doi.org/10.1007/s40753-017-0066-1.
22.Меженная Н.М. Использование систем компьютерной математики как инструмента раскрытия междисциплинарных связей в курсах вероятностных дисциплин // Международный журнал экспериментального образования. 2018. № 9. С. 24--31.
23.Fisher C.R. A pedagogic demonstration of attenuation of correlation due to measurement error // Spreadsheets in Education (eJSiE). 2014. Vol. 7, № 1. Article four. Retrieved from. http://epublications.bond. edu.au/ejsie/vol7/iss1/4.
24.Choi L.J. Embracing identities in second language learning: current status and future directions // Problems of Education in the 21st Century. 2018. Vol. 76, № 6. P. 800-815. DOI: https://doi.org/10.33225/pec/18.76.800.
25.Crystal D. The Cambridge encyclopedia of language. New York, NY : Cambridge University Press, 2010. 524 p.
26.Шамилев Т.М. Применение символьных вычислений пакета программ Matlabпри обучении математике будущих инженеров-педагогов // Ученые записки крымского инженерно-педагогического университета. 2016. № 2 (52). C. 107-112.
27.Кальяр М.Н., Ахмад Б., Кальяр Х. Влияет ли мотивация учителя на мотивацию учащегося. Опосредующая роль профессионального поведения педагога // Вопросы образования. 2018. № 3. С. 91-119. DOI: https://doi.org/10.17323/1814-9545-2018-3-91-119.
28.Barkatsas A., Kasimatis K., Gialamas V. Learning secondary mathematics with technology: Exploring the complex interrelationship between students' attitudes, engagement, gender and achievement // Computers & Education. 2009. Vol. 52, № 2. P. 562-570. DOI: https://doi.org/10.1016/j.compedu.2008.11.001.
29.Davidovitch N., Yavich R. The impact of mobile tablet use on students' perception of learning processes // Problems of Education in the 21st Century. 2018. Vol. 76, № 1. P. 29-42. URL: http://oaji.net/articles/2017/457-1519987967.pdf
REFERENCES
1.Peng, Y., Hong, E. & Mason, E. (2014) Motivational and cognitive test-taking strategies and their influence on test performance in mathemat-
Educational Research and Evaluation.20 (5). pp. 366-385. DOI: 10.1080/13803611.2014.966115
2.Barba, P.G., Kennedy, G.E. & Ainley, M.D. (2016) The role of students' motivation and participation in predicting performance in a MOOC. Journal of Computer Assisted Learning. 32 (3). pp. 218-231. DOI: 10.1111/jcal. 12130
3.Ivanyushina, V.A., Aleksandrov, D.A. & Musabirov, I.L. (2016) The Structure of Students' Motivation: Expectancies and Values in Taking Data Science Course. Voprosy obrazovaniya -- Educational Studies. 4. pp. 229-250. (In Russian). DOI: 10.17323/1814-9545-2016-4-229-250
4.Buteau, C., Jarvis, D.H. & Lavicza, Z. (2014) On the integration of computer algebra systems (CAS) by Canadian mathematicians: Results of a national survey. Canadian Journal of Science, Mathematics and Technology Education. 14 (1). pp. 35-57. DOI: 10.1080/14926156.2014.874614
5.Mezhennaya, N.M. & Pugachev, O.V. (2018) On the results of using interactive education methods in teaching Probability Theory. Problems of Education in the 21st Century. 76 (5). pp. 678-692. [Online] Available from: http://oaji.net/articles/2017/457-1540320285.pdf.
6.Sдrvari, C. (2005) CAS integration into learning environment. ZDM. 37 (5). pp. 418-423. DOI: 10.1007/s11858-005-0031-3
7.Haspekian, M. (2005) An “Instrumental approach” to study the integration of a computer tool into mathematics teaching: the Case of spreadsheets. International Journal of Computers for Mathematical Learning. 10 (2). pp. 109-141. DOI: https://doi.org/10.1007/s10758-005-0395-z
8.Neuwirth, E. (1995) Visualizing formal and structural relationships with spreadsheets. In: diSessa, A.A. et al. (eds) Computers and Exploratory Learning. NATO ASI Series (Series F: Computer and Systems Sciences). Vol. 146. Berlin, Heidelberg: Springer. pp. 155-173. DOI: 10.1007/978-3- 642-57799-4_9.
9.Sanford, J. (2018) Introducing computational thinking through spreadsheets. In: Khine, M. (ed.) Computational Thinking in the STEM Disciplines. Springer, Cham. pp. 99-124. [Online] Available from: https://link.springer.com/book/10.1007%2F978-3-319-93566-9. DOI: 10.1007/978-3319-93566-9
10.Harrison, T.R. & Lee, H.S. (2018) iPads in the mathematics classroom: Developing criteria for selecting appropriate learning apps. International Journal of Education in Mathematics, Science and Technology (IJEMST).6 (2). pp. 155-172. DOI: 10.18404/ijemst.408939
11.Jacinto, H. & Carreira, S. (2017) Mathematical problem solving with technology: the Techno-mathematical fluency of a student-with- GeoGebra. International Journal of Science and Mathematics Education. 15 (6). pp. 1115-1136. DOI: 10.1007/s10763-016-9728-8
12.Albano, G. & Dello Iacono, U.J. (2018) GeoGebra in e-learning environments: a possible integration in mathematics and beyond. Journal of Ambient Intelligence and Humanized Computing. November. pp. 1-13. DOI: 10.1007/s12652-018-1111-x
13.Weisstein, E. (2014) Computable data, Mathematics, and digital libraries in Mathematica and Wolfram|Alpha. In: Watt, S.M. et al. (eds) Intelligent Computer Mathematics. Lecture Notes in Computer Science. Vol. 8543. Springer, Cham, pp. 26-29. [Online] Available from: https://link.springer.com/book/10.1007/978-3-319-08434-3. DOI: 10.1007/978-3-319-08434-3_3
14.Vasil'eva, L.N. (2011) Use of package “Matlab” in a course of studying of the differential equations. Pedagogicheskaya informatika. 4. pp. 67-73. (In Russian).
15.Ivanov, O.A., Ivanova, V.V. & Saltan, A.A. (2017) Discrete mathematics course supported by CAS MATHEMATICA. International Journal of Mathematical Education in Science and Technology. 48 (6). pp. 953-963. DOI: 10.1080/0020739X.2017.1319979
16.Dana-Picard, T. (2007) Motivating constraints of a pedagogy-embedded computer algebra system. International Journal of Science and Mathematics Education. 5(2). pp. 217-235. DOI: 10.1007/s10763-006-9052-9
17.Cretchley, P., Harman, C., Ellerton, N. & Fogarty, G. (2000) MATLAB in early undergraduate mathematics: An investigation into the effects of scientific software on learning. Mathematics Education Research Journal. 12 (3). pp. 219-233. DOI: 10.1007/BF03217086
18.Duran, M.J. et al. (2007) A learning methodology using Matlab/Simulink for undergraduate electrical engineering courses attending to learner satisfaction outcomes. International Journal of Technology and Design Education. 17 (1). pp. 55-73. DOI: 10.1007/s10798-006-9007-z
19.Barkatsas, T., Gialamas, V. & Orellana, C. (2016) Secondary students' attitudes toward learning mathematics with computer algebra systems (CAS). In: Barkatsas, T. & Bertram, A. (eds) Global Learning in the 21st Century. Global Education in the 21st Century Series. Rotterdam: SensePublishers. pp. 121-137. DOI: https://doi.org/10.1007/978-94-6300-761-0_8
20.Moran-Soto, G. & Benson, L. (2018) Relationship of mathematics self-efficacy and competence with behaviors and attitudes of engineering students with poor mathematics preparation. International Journal of Education in Mathematics, Science and Technology (IJEMST).6 (3). pp. 200220. DOI: 10.18404/ij emst. 428165.
21.Broley, L., Caron, F. &Saint-Aubin, Y. (2018) Levels of programming in mathematical research and university mathematics education. International Journal of Research in Undergraduate Mathematics Education. 4 (1). pp. 38-55. DOI: 10.1007/s40753-017-0066-1
22.Mezhennaya, N.M. (2018) Ispol'zovanie sistem komp'yuternoy matematiki kak instrumenta raskrytiya mezhdistsiplinarnykh svyazey v kur- sakh veroyatnostnykh distsiplin [The use of computer mathematics systems as a tool for the disclosure of interdisciplinary connections in courses of probabilistic disciplines]. Mezhdunarodnyy zhurnal eksperimental'nogo obrazovaniya. 9. pp. 24--31. DOI: 10.17513/mjeo.11832
23.Fisher, C.R. (2014) A pedagogic demonstration of attenuation of correlation due to measurement error. Spreadsheets in Education (eJSiE). 7 (1). Article four. [Online] Available from: http://epublications.bond. edu.au/ejsie/vol7/iss1/4.
24.Choi, L.J. (2018) Embracing identities in second language learning: current status and future directions. Problems of Education in the 21st Century. 76 (6). pp. 800-815. DOI: 10.33225/pec/18.76.800
25.Crystal, D. (2010) The Cambridge encyclopedia of language. New York, NY: Cambridge University Press.
26.Shamilev, T.M. (2016) Software package symbolic computation Matlab application in training math for future engineers-teachers. Uchenye zapiski Krymskogo inzhenerno-pedagogicheskogo universiteta. 2 (52). pp. 107-112. (In Russian).
27.Kal'yar, M.N., Akhmad, B. & Kal'yar, Kh. (2018) Does Teacher Motivation Lead to Student Motivation? The Mediating Role of Teaching Behavior. Voprosy obrazovaniya - Educational Studies.3. pp. 91-119. DOI: 10.17323/1814-9545-2018-3-91-119
28.Barkatsas, A., Kasimatis, K. & Gialamas, V. (2009) Learning secondary mathematics with technology: Exploring the complex interrelationship between students' attitudes, engagement, gender and achievement. Computers & Education. 52 (2). pp. 562-570. DOI: 10.1016/j.compedu.2008.11.001
29.Davidovitch, N. & Yavich, R. (2018) The impact of mobile tablet use on students' perception of learning processes. Problems of Education in the 21st Century. 76 (1). pp. 29-42. [Online] Available from: http://oaji.net/articles/2017/457-1519987967.pdf.
Размещено на Allbest.ru
...Подобные документы
Метод наименьших квадратов. Возможные варианты расположения экспериментальных точек. Аппроксимация экспериментальных данных в программах Microsoft Excel, MathCAD и MatLAB. Вычисление средних значений и их сумм. Коэффициенты корреляции и детерминации.
курсовая работа [890,9 K], добавлен 30.10.2012Анализ программы Microsoft Excel. Способы оформления элементов таблицы различными цветами. Этапы подготовки табличных документов. Характеристика табличного процессора EXCEL. Особенности проведения однотипных расчетов над большими наборами данных.
реферат [565,9 K], добавлен 14.09.2012Microsoft Office как семейство программных продуктов Microsoft, его возможности и функции. Решение пользовательских задач с помощью встроенных функций Excel, создание базы данных. Формирование блок-схемы алгоритма с использованием Microsoft Visio.
контрольная работа [1,4 M], добавлен 28.01.2014История использования механических и полуавтоматических средств для арифметических операций. Работа с табличным процессором Microsoft Excel. Поиск и замена данных в таблице Microsoft Access. Сортировка записей в запросе, его создание с помощью мастера.
контрольная работа [22,8 K], добавлен 13.01.2010Поиск значений показателя "количество абонентов оператора Мегафон" в сети Интернет с помощью различных поисковых систем; их сравнительный анализ. Формирование навыков работы с приложением Microsoft Word; работа с электронными таблицами в Microsoft Excel.
курсовая работа [3,9 M], добавлен 12.05.2011Microsoft Excel: случаи нелинейной регрессии (гипербола, экспонента и парабола), проверка ее результатов. Создание и применение гиперссылок в системе MathCAD. Основы работы с блоками документов. Контур управления производством комплекса "Галактика".
контрольная работа [725,0 K], добавлен 03.08.2011Понятие и возможности MS Excel. Основные элементы его окна. Возможные ошибки при использовании функций в формулах. Структура электронных таблиц. Анализ данных в Microsoft Excel. Использование сценариев электронных таблиц с их практическим применением.
курсовая работа [304,3 K], добавлен 09.12.2009Microsoft Word — текстовый процессор, предназначенный для создания, просмотра и редактирования текстовых документов с использованием таблично-матричных алгоритмов. Область применения Microsoft Excel; общие операции над листами и ячейками рабочей книги.
реферат [2,5 M], добавлен 23.02.2012Техника создания списков, свободных таблиц и диаграмм в среде табличного процессора Microsoft Excel. Технология создания базы данных в среде СУБД Microsoft Access. Приобретение навыков подготовки и демонстрации презентаций в среде Microsoft Power Point.
лабораторная работа [4,8 M], добавлен 05.02.2011Основные возможности программного пакета Microsoft Excel, его популярность среди бухгалтеров и экономистов. Использование математических, статистических и логических функций. Определение частоты наступления событий. Особенности ранжирования данных.
презентация [1,1 M], добавлен 22.10.2015Сортировка строк списка в заданном порядке в Excel, технология использования расширенного фильтра. Формирование итогов в списках по заданным условиям. Процесс ввода матрицы в MathCAD. Контур оперативного управления (логистики) комплекса "Галактика".
контрольная работа [779,2 K], добавлен 03.08.2011Обробка інформації нетекстового характеру. Електронні редактори для опрацювання даних. Пошук даних у діапазоні клітинок або в таблиці. Фільтрування даних в Microsoft Excel. Вимоги до апаратного забезпечення. Мотивація вибору програми Microsoft Excel.
реферат [2,9 M], добавлен 18.03.2013Создание таблицы на рабочем листе Microsoft Excel. Порядок написания программы, в которой вызываются подпрограмма-процедура, считывающая таблицу с листа Microsoft Excel, и подпрограмма-функция, вычисляющая общее количество остановок по всем маршрутам.
контрольная работа [11,5 K], добавлен 07.10.2012Суть метода Рунге-Кутта и его свойства. Решение дифференциальных уравнений первого порядка. Вычислительный блок Given/Odesolve. Встроенные функции rkfixed, Rkadapt, Bulstoer. Решения линейных алгебраических уравнений в среде MathCad и Microsoft Excel.
курсовая работа [1,1 M], добавлен 02.06.2014Сущность, изготовление и оформление бланков предприятия, их основные реквизиты. Особенности использования и специфика работы с программами Microsoft Word, Microsoft Excel, ABBY FineReader, Microsoft Access, Microsoft PowerPoint, Promt 98 и Polyglossum.
реферат [39,7 K], добавлен 09.10.2009Работа с матрицами и векторами в программе MathCAD, Pascal, Excel. Поиск экстремума целевой функции двух переменных. Дифференциальное уравнения первого порядка с начальными условиями. Определение оптимального плана перевозок. Функция одной переменной.
курсовая работа [21,5 M], добавлен 11.02.2013Применение алгебры высказываний в информатике. Надстройки Microsoft Excel. Применение формул, таблиц, диаграмм. Моделирование реальных систем массового обслуживания с учетом различия серверов. Надстройка "Моделирование Монте-Карло", Дерево решений".
курсовая работа [46,0 K], добавлен 25.04.2013Принцип работы и особенности интерфейса табличного процессора Microsoft Office Excel. Описание правил адресации ячеек, освоение приемов их выделения и заполнения данными. Обобщение приемов ввода и редактирования данных в ячейках. Элементы окна Excel.
лабораторная работа [2,7 M], добавлен 15.11.2010Основная цель деловой графики, ее предназначение. Microsoft Office Excel как средство, позволяющее использовать для расчетов электронные таблицы данных. Характеристика диаграмм. Особенности создания структурных схем в Microsoft Visio Professional.
курсовая работа [765,7 K], добавлен 07.10.2011Характеристика влияния компьютера на здоровье человека. Определение корней уравнения в Microsoft Excel с точностью до шестого знака после запятой. Решение системы линейных уравнений методом вычисления определителей и матричным способом в Microsoft Excel.
контрольная работа [734,0 K], добавлен 19.03.2012
