Содержание к диссертации
Введение
ГЛАВА I Прикладное математическое образование как основа целостного профессионального образования специалистов экономического профиля 22
1.1. Целостность профессионального образования на основе прикладного математического образования 22
1.2. Педагогические условия проектирования прикладного математического образования, их взаимосвязь с его целями и задачами 70
Выводы по 1 главе 101
ГЛАВА II Концептуальные основы личностно ориентированного обучения 102
2.1. Синергетический подход и личностная парадигма в образовании 102
2.2. Гуманитаризация прикладного математического образования как реализация личностного подхода 133
2.3.Основные положения концепции личностно ориентированного обучения 143
2.4. Содержание, формы и средства личностно ориентированного прикладного математического образования 164
Выводы по 2 главе 192
ГЛАВА III Проектирование профессионально ориентированной технологии обучения 193
3.1. Основные требования и принципы проектирования профессионально ориентированной технологии обучения 193
3.2. Профилирование обучения на основе типовых профессиональных задач 260
Выводы по 3 главе 280
Глава IV Дидактический комплекс учебно-методического обеспечения прикладного математического образования 282
4.1. Содержание и сущность дидактического комплекса, его особенности и характеристики 282
4.2. Методика проведения и анализ результатов комплексного эксперимента 297
Выводы по 4 главе 318
Заключение 320
Библиография 324
- Целостность профессионального образования на основе прикладного математического образования
- Синергетический подход и личностная парадигма в образовании
- Основные требования и принципы проектирования профессионально ориентированной технологии обучения
- Содержание и сущность дидактического комплекса, его особенности и характеристики
Введение к работе
Актуальность исследования. Для современного периода развития общества характерны рост наукоемких производств и переход к наукоемким технологиям. При этом технологическая перестройка производства подразумевает умение специалиста перестраивать систему своей деятельности, постоянно пополнять и обновлять свои знания. Важнейшей предпосылкой успешной работы современного специалиста становится его адаптация к меняющимся условиям профессиональной деятельности. Изменяется цель подготовки, она включает теперь не только формирование системы деятельности, но и формирование некоторых личностных характеристик будущих специалистов. Тот факт, что представителям различных специальностей, в том числе и экономического профиля, недостает не специальных знаний, а общеметодологических представлений, объясняется реальным отсутствием целенаправленного формирования преподавателями высшей профессиональной школы способности к осуществлению такой деятельности. Наукоемкое производство требует фундаментальности подготовки специалиста, т.е. перехода к фундаментальному университетскому образованию. Необходимость фундамен-тализации образования обусловлена рядом экономических, экологических, энергетических, информационных, культурологических и личностных проблем.
Новые требования к современным специалистам привели и к новому определению их квалификации, где, кроме профессиональных знаний, умений и навыков, обозначены и качества личности, востребованные данным видом профессионального труда. Поэтому можно утверждать, что современное образование должно быть ориентировано на формирование
личности, адекватной содержанию и деятельности. Реализация такого образования возможна только при внедрении в практику новой личностно ориентированной образовательной парадигмы.
Переход к новой образовательной парадигме, в основе которой лежат фундаментализация и гуманитаризация образования, предполагает качественно новые цели образования, принципы отбора, систематизации и структурирования знаний. За этим должно стоять формирование профессионального теоретического мышления с новыми средствами интеллектуальной деятельности и новыми характеристиками ориентации в предмете деятельности. Современный специалист должен быть творческой личностью, умеющей в сложных ситуациях принимать правильные, часто нестандартные решения, быть готовым к непрерывному самообразованию, иметь системно-ориентированный стиль мышления, обладать способностью к творческому саморазвитию. Именно профессиональная компетентность такого специалиста и является конечной целью образования и основной характеристикой его качества.
Поэтому фундаментальное образование, которое необходимо для формирования гибкого и многогранного научного мышления, эффективных способов познания, адаптации специалиста в быстро меняющихся социально-экономических условиях, должно ориентироваться, в первую очередь, на решение творческих профессиональных задач.
Основой для решения этих проблем является качественное математическое образование выпускников технических и технологических ссузов и вузов, особенно специалистов экономического профиля. Ведь экономисты должны быть математиками-прикладниками, так как в настоящее время для экономической специализации необходима серьезная математическая подготовка. Экономист должен знать математическую экономику, быть хорошо знакомым с методами линейного программирования, динамическим программированием, игровыми методами, в большом объеме знать теорию вероятностей, математическую
статистику и экономико-математические методы. Он должен уметь ставить математические задачи с экономическим содержанием, хорошо разбираться в математических моделях экономических и производственных систем, ориентироваться в вопросах управления производством и т.д.
В условиях изменяющей профессиональной деятельности, перехода к новой образовательной парадигме, многопрофильности образования, интеграции образования и производства, дефицита аудиторного времени необходимы новые подходы к проектированию содержания и реализации прикладной математической подготовки, которые позволят достигнуть высокого качества математических знаний и умений, особенно у будущих специалистов экономического профиля.
Различные подходы к проектированию и формированию содержания профессиональной подготовки и организации процесса обучения разработаны психологами Н.В.Кузьминой, А.Н.Леонтьевым,
С.Л.Рубинштейном, , Р.Х.Шакуровым и педагогами СЯ.Батышевым, А.П.Беляевой, В.С.Ледневым, М.И.Махмутовым, Г.В.Мухаметзяновой, М.Н.Скаткиным, В.А.Сластениным, Ю.С.Тюнниковым, В.Д.Шадриковым и
др.
Проектированием личности и систем профессиональных знаний и умений занимались В.И.Андреев, Е.С.Заир-Бек, А.А.Кирсанов, Е.Э.Смирнова, Н.Ф.Талызина, Д.Джонс, М.Полани и др.
Фундаментализации образования посвящены работы С.А.Беляевой, В.В.Кондратьева, А.П.Моисеева, Ю.М.Осипова, Р.П.Павлениса, В.П.Сергиевского, А.И.Субетто, А.Н.Суханова, У.Ройаса и др.
Над проблемами математического образования работали В.С.Владимиров, Б.В.Гнеденко, Л.В.Канторович, А.Н.Колмогоров, Л.Д.Кудрявцев, Н.Н.Моисеев, Л.С.Понтрягин, Г.И.Рузавин, А.Н.Тихонов, М.Клайн, А.Пуанкаре, Г.Фройденталь и др.
Вопросы формирования и содержания математических курсов, выбора рациональных путей обучения рассмотрены в работах А.Д.Александрова, В.С.Владимирова, С.Л.Соболева, А.Н.Тихонова.
Различные аспекты углубленной математической подготовки отражены в работах М.И.Башмакова, В.Г.Болтянского, Н.Я.Виленкина, А.В.Ефремова, Я.Б.Зельдовича, М.Е.Лернер, Ю.П.Самарина,
М.И.Шабунина, С.И.Шварцбурда и др.
Профессиональную направленность образования исследовали А.П.Беляева, М.В.Кузьмина, М.И.Махмутов, Г.В.Мухаметзянова и др.
Индивидуализация обучения и личностно-ориентированный подход к нему раскрыты в работах Н.А.Алексеева, Е.В.Бондаревской, Г.Е.Зборовского, Э.Ф.Зеера, А.А.Кирсанова, В.В.Серикова, В.А.Сластенина, В.Д.Шадрикова, И.СЯкиманской и др.
Вопросы непрерывности математического образования представлены в работах Л.Н.Журбенко, В.В.Кондратьева, А.Е.Упшинской, однако проблема разработки содержания прикладного математического образования мало изучена, особенно когда речь идет об изучении таких важных разделов математики, какими являются теория вероятностей, математическая статистика и экономико-математические методы.
Потребность в обновлении содержания математического образования приводит к необходимости создания новой учебной литературы. Если для средней школы появились новые учебники с углубленным математическим содержанием и для гуманитариев (Н.Н.Башмаков, И.М.Бескин, В.Г.Болтянский, И.Л.Виленский, Г.Д.Глейзер, В.А.Гусев, Ю.М.Колягин, Г.Л.Луканкин, В.А.Оганесян, С.И.Шварцбурд), то существующие классические учебники для технических вузов (Я.С.Бугров, С.М.Никольский, В.А.Кудрявцев, Я.С.Пискунов, В.Е.Шнейдер и др.) и задачники (Г.Н.Берман, А.В.Ефимов, В.П.Минорский и др.) не учитывают новых требований к математической подготовке современного специалиста. Появившиеся в последнее время учебники и учебные пособия («Конспект
лекций по высшей математике» В.Г.Власова, 1997г., «Математика. Основы математического анализа» Ю.А.Кустова, 1999г., «Высшая математика для экономистов» под ред. Н.Ш.Кремера, 2002г., «Сборник задач по высшей математике для экономистов» под ред. В.И.Ермакова, 2001г.) не отражают в полной мере соответствующие стандарты. Учебное пособие «Высшая математика» Ю.М.Данилова, Л.Н.Журбенко и Г.А.Никоновой, 1997г., отражая соответствующие стандарты, во-первых, не уделяет достаточного внимания разделам теории вероятностей, математической статистики и экономико-математических методов, во-вторых, не систематизировано как по содержанию, так и по методам изложения материала, доступным для обучающихся и отвечающим современным требованиям к уровню научности.
Остается нерешенной проблема подготовки учебно-методического обеспечения прикладного математического образования специалистов экономического профиля, особенно в части прикладных разделов математики: теория вероятностей, математическая статистика и экономико-математические методы, которое позволило бы эффективно управлять процессом обучения и при необходимости переводить его в режим самообучения. Это подтверждает актуальность темы исследования и позволяет выделить основные противоречия:
• между изменившимися требованиями к специалистам экономического профиля - выпускникам технических и технологических ссузов и вузов и сохранившимися пока традиционными подходами к их подготовке;
• между существующей в настоящее время системой массового обучения и индивидуальным характером усвоения;
• между гуманитаризацией образования как важнейшим аспектом новой образовательной парадигмы и недооценкой профессиональной школой функций математического образования;
• между потребностью системы непрерывного образования в формировании содержания математического образования студентов ссузов и вузов, адекватного целям непрерывного образования, и отсутствием соответствующей учебной литературы, систематизированной как по содержанию, так и по методам изложения материала, доступным для обучающихся и отвечающим современным требованиям к уровню научности.
Все эти противоречия позволяют сформулировать основную проблему исследования: каковы теоретико-методологические основы личностно ориентированного прикладного математического образования, позволяющие обеспечить формирование профессионально-прикладной математической компетентности специалистов экономического профиля?
Объект исследования: прикладное математическое образование как основа сформированности профессионально-прикладной математической компетентности специалистов экономического профиля.
Предмет исследования: Теоретические основы личностно ориентированного прикладного математического образования, обеспечивающие отбор, систематизацию и структурирование его содержания и эффективность педагогического процесса.
Сформулированные проблема, объект и предмет исследования позволили определить цель исследования: учитывая новые требования, предъявляемые к специалисту современными производствами, и новую личностно ориентированную образовательную парадигму, в основе которой лежат фундаментализация и гуманитаризация образования, разработать, обосновать и экспериментально апробировать в учебном процессе теоретические основы личностно ориентированного прикладного математического образования в технологических ссузах и вузах, направленного на саморазвитие личности обучающегося экономическим профессиям с учетом преемственности различных уровней образования.
Теоретическое обобщение отечественного и зарубежного педагогического опыта, материалов наблюдений и опыт автора позволили сформулировать гипотезу исследования.
Гипотеза исследования. Прикладное математическое образование специалистов экономического профиля в системе непрерывного профессионального образования будет соответствовать его целям и задачам, если в основе такого образования лежат следующие теоретические положения:
1. Главной целью прикладного математического образования специалистов экономического профиля является формирование их профессионально-прикладной экономико-математической компетентности как основы профессиональной компетентности.
2. При проектировании прикладного математического образования специалистов экономического профиля будут выполнены следующие педагогические условия:
• в основе лежат принципы системной индивидуализации, дифференциации, познавательной и творческой активности студентов;
• оно имеет личностную направленность;
• максимально используются методы фрактально-кластерной теории управления образовательными структурами;
• оно реализуется с помощью универсальных методов изучения теории вероятностей, математической статистики и экономико-математических методов и способов мышления и деятельности, развивающих возможности материала в сочетании с его информационной насыщенностью;
3. Основными методологическими подходами при формировании содержания и процесса прикладного математического образования специалистов экономического профиля являются:
• системно-функциональный подход, в соответствии с которым прикладное математическое образование рассматривается как
педагогическая подсистема системы профессиональной подготовки, учитывающая динамику, тенденции и перспективы ее развития;
• личностно-ориеитированный подход, направленный на развитие профессионально значимых личностных качеств будущего специалиста экономического профиля, определяющих эффективность его творческой профессиональной деятельности;
• дифференцированный подход, учитывающий образовательные потребности обучаемых, уровень их исходной математической компетенции, характер и степень их мотивированности к математической подготовке, необходимые для оптимизации образовательного процесса;
• профилированный подход, позволяющий интегрировать дисциплины учебного плана с позиций оптимизации содержания профессиональной подготовки будущего специалиста, модернизировать преподавание экономико-математических дисциплин на основе зафиксированных в профессиограмме типовых задач; усиливать профессиональную ориентацию общенаучных и общетехнических дисциплин.
4. Отбор, систематизация и структурирование содержания прикладного математического образования осуществляются на основе общепедагогических (научности, системности, целостности, инвариантности, гуманизации, преемственности, гибкости, профессиональной направленности) и специфических (модульности, концентрации, информационной емкости, индивидуализации, интенсификации обучения, деятельностной направленности, социальной эффективности, комплексности, научной актуальности, приоритета прикладных задач) принципов.
5. Проектирование прикладного математического образования включает в себя ряд взаимосвязанных этапов:
• методологический, на котором определяются цели и принципы проектирования;
• информационный, на котором осуществляются отбор, систематизация и структурирование содержания, а также его представление в виде учебных пособий, сборников задач и дидактических материалов;
• процессуальный, на котором осуществляются проектирование образовательного процесса как совокупности методов и форм учебной деятельности, адекватной его содержанию, целям и принципам;
• диагностический, на котором определяется качество подготовки и ее соответствие диагностической постановке целей.
Достижение сформулированной цели исследования и проверка достоверности основных положений гипотезы потребовали решения следующих задач:
1. Определить цели, структуру и основные принципы прикладного математического образования специалистов экономического профиля в системе непрерывного профессионального образования.
2. Разработать и апробировать педагогические условия проектирования прикладного математического образования, обеспечивающие его эффективность в системе непрерывного профессионального образования.
3. Разработать и обосновать концепцию личностно ориентированного обучения при изучении прикладных математических дисциплин на основе модели вариативной (уровневой) деятельности студентов.
4. Определить и обосновать профессионально-ориентированную технологию реализации прикладного математического образования, базирующуюся на целенаправленном и оптимальном отборе его содержания в соответствии с задачами полноценной профессиональной подготовки специалистов экономического профиля.
5. Разработать дидактический комплекс учебно-методического и программного обеспечения прикладного математического образо вания специалистов экономического профиля на основе дисциплин «Теория вероятностей», «Математическая статистика» и «Экономико-математические методы». 6. Экспериментально апробировать и внедрить в учебный процесс этот комплекс. Теоретико-методологической базой исследования выбраны:
• общенаучные и методологические принципы системного и деятельностного подходов (А.Н.Аверьянов, Б.Г.Ананьев, В.Г.Афанасьев, Л.фон Берталанфи, И.В.Блауберг, П.Я.Гальперин, В.В.Давыдов, Н.В.Кузьмина, А.Н.Леонтьев, Б.Р.Ломов, З.А.Решетова, С.Л.Рубинштейн, Н.Ф.Талызина, П.Фейерабенд, В.Д.Шадриков);
• концепции целостности (Ю.К.Бабанский, В.С.Ильин, И.Ф.Исаев, А.И.Мищенко, М.Н.Скаткин, В.А.Сластенин, А.Д.Суханов); фундаментализации (С.А.Беляева, В.В.Кондратьев, А.П.Моисеев, Ю.М.Осипов, У.Ройас, А.И.Субетто) и гуманитаризации образования (О.Н.Голубева, В.Г.Кинелев, В.Ш.Масленникова, Г.В.Мухаметзянова, А.М.Новиков, В.А.Сластенин);
• теории педагогического проектирования (В.П.Беспалько, В.В.Давыдов, Г.И.Ибрагимов, В.Г.Иванов, А.А.Кирсанов, В.С.Леднев, М.И.Махмутов, В.А.Сластенин, Г.Н.Сериков, Ю.С.Тюнников), индивидуализации учебной деятельности и личностно ориентированного обучения (Н.А.Алексеев, Е.В.Бондаревская, Б.С.Гершунский, Г.Е.Зборовский, Э.Ф.Зеер, А.А.Кирсанов, В.В.Сериков, В.А.Сластенин, В.Д.Шадриков, И.СЯкиманская);
• концепции профессиональной направленности (А.П.Беляева, Н.В.Кузьмина, М.И.Махмутов, А.М.Новиков) и взаимосвязи общего и профессионального образования (СЯ.Батышев, А.П.Беляева, И.Я.Курамшин, М.И.Махмутов);
• теории проблемного и модульного обучения (В.Гольдшмидт, А.М.Матюшкин, М.И.Махмутов, Дж.Рассел, М.Н.Скаткин, М.А.Чошанов, П.А.Юцявичене), дифференцированного (Б.Блум, Дж.Керрок, З.И.Калмыкова), концентрированного (Г.И.Ибрагимов) обучения, укрупнения дидактических единиц (П.М.Эрдниев), стимулирования рефлексии, творческого саморазвития (В.И.Андреев, В.В.Давыдов, М.И.Махмутов), развития мотивации обучения (М.Г.Рогов, Р.Х.Шакуров);
• принципы отбора математического содержания (Б.В.Гнеденко, Л.Д.Кудрявцев, Д.Пойя, А.Г.Постников, А.И.Тихонов), его формирования и структурирования (В.С.Владимиров, Б.В.Гнеденко, А.В.Ефремов, Л.В.Канторович, М.Клайн, А.Н.Колмогоров, Л.Д.Кудрявцев, В.В .Мадер, Н.Н.Моисеева, Л.С.Понтрягин, А.Пуанкаре, Г.И.Рузавин, А.Н.Тихонов, Г.Ф.Фройденталь); концепции непрерывности (А.В.Ефремов, Л.Н.Журбенко, В.В.Кондратьев, А.Е.Упшинская).
Для решения поставленных задач использовались теоретические и эмпирические методы: теоретический анализ математической литературы по теории вероятностей, математической статистике и экономико-математическим методам; системный анализ психолого-педагогической и методологической литературы, нормативных документов; анализ письменных работ студентов ссузов и вузов; анкетирование; педагогический эксперимент; интервьюирование выпускников ссузов и вузов; изучение и обобщение передового опыта преподавателей ссузов и вузов. Результаты анализа, синтеза, тестирования, моделирования, количественные показатели, полученные в ходе дидактического эксперимента, обрабатывались методами математической статистики (выборочный метод, методы корреляционного и регрессионного анализа, методы статистической проверки гипотез и т.д.).
Исследования проводились поэтапно.
На первом этапе (1994-1998гг.) осуществлялись изучение и анализ научной, методической и научно-педагогической литературы по проблеме исследования. Был проведен историко-педагогический анализ концепции непрерывного образования и проанализированы содержание и особенности учебных программ по математике в части, касающейся изучения в ссузах и вузах разделов теории вероятностей, математической статистики и экономико-математических методов. Проводился констатирующий эксперимент.
На втором этапе (1998-2000гг.) были разработаны концептуальные подходы к формированию содержания прикладного математического образования; определены и обоснованы педагогические условия отбора, систематизации и структурирования содержания прикладного математического образования; разработаны основные положения концепции личностно ориентированного обучения; составлены программы и рабочие программы (модули) по подготовке специалистов экономического профиля в ссузах и вузах по курсам теории вероятностей, математической статистике и экономико-математических методов. Для этого использовались специально составленные автором критериальные задачи. В ходе их опытной апробации была выявлена и охарактеризована познавательная деятельность обучаемых, детерминирующая процесс решения поставленных задач. На основе полученных характеристик разрабатывалась теоретическая модель уровневой деятельности при изучении названных математических дисциплин.
На третьем этапе (2000-2001гг.) был проведен поисковый эксперимент, в ходе которого осуществлялся поиск возможностей реализации этой концепции и подтвердилась правильность выбора моделирования в качестве основного средства дифференциации деятельности обучающихся. При анализе результатов эксперимента корректировались методические аспекты рассматриваемой проблемы, были разработаны теоретические и методологические основы профессионально
ориентированной технологии обучения будущих специалистов экономического профиля.
На четвертом этапе (2001-2003 гг.) проводился обучающий эксперимент. Разрабатывались, издавались и апробировались учебные пособия, сборники задач и упражнений по теории вероятностей, математической статистике и экономико-математическим методам. Полученные результаты были проанализированы и обработаны средствами математической статистки, что позволило подтвердить справедливость теоретических выводов.
База исследования. Опытно-экспериментальная работа проводилась в лаборатории естественно-математической и обще-специальной подготовки Института педагогики и психологии профессионального образования РАО и в Казанском государственном технологическом университете, а также в Бугульминском филиале КГТУ.
Научная новизна исследования заключается в: 1) постановке и решении на теоретико-методологическом, дидактическом и технологическом уровнях проблемы проектирования (отбора, систематизации и структурирования) содержания и процесса прикладного математического образования специалистов
экономического профиля на основе предлагаемой концепции личностно ориентированного прикладного математического образования, включающей в себя педагогические условия проектирования прикладного математического образования, концепцию личностно ориентированного обучения, профессионально ориентированную технологию обучения и дидактический комплекс. 2) разработке и апробации педагогических условий
проектирования прикладного математического образования: • основано на принципах системной индивидуализации, дифференциации, познавательной и творческой активности студентов;
• имеет личностную направленность;
• максимально используются методы фрактально-кластерной теории управления образовательными структурами;
• основано на универсальных методах изучения теории вероятностей, способах мышления и деятельности, развивающих возможности материала в сочетании с его информационной насыщенностью.
3) разработке и обосновании концепции личностно ориентированного обучения при изучении прикладных математических дисциплин, ее основные положения:
• личностное и профессиональное развитие студентов рассматривается как стратегическая цель, что кардинально меняет место субъекта обучения на всех этапах профессионального образовательного процесса;
• личностно ориентированное обучение есть спроектированная определенным образом организация процесса обучения, создающая условия для развития у студентов совокупности способностей, позволяющих реализовать их возможности в соответствии с подготовкой, способностями и психофизиологическими особенностями;
• целью личностно ориентированного обучения является создание определенных условий взаимодействия между преподавателем и студентом;
• сущность личностно ориентированного обучения составляет деятельность, создающая творческую среду для развития студента, стимулирования его творчества;
• критериями эффективности организации личностного ориентированного обучения выступают ключевые характеристики профессиональной подготовки;
• личностные социально-профессиональные особенности преподавателя имплицируются в содержание прикладного математического образования и интегрируются в технологии обучения, выступая условиями профессионального развития студентов;
• принципами личностного ориентированного обучения являются принципы: самоценности студента; его определения как активного субъекта познания; социализации; опоры на индивидуальный опыт студента и его потребности в саморазвитии, самообразовании и самоорганизации; учета индивидуальных психофизиологических особенностей студента; развития его коммуникативных способностей; опережающего характера профессионального образования; изоморфности содержания и технологий профессионального образования будущей профессиональной деятельности;
4) определении и обосновании профессионально ориентированной технологии обучения, базирующейся на принципах:
• целенаправленности и оптимальности отбора содержания непрерывного математического образования специалистов экономического профиля в соответствии с задачами их полноценной профессиональной подготовки;
• комплексности как взаимосвязи математических дисциплин статистической и экономической направленности с соответствующими специальными дисциплинами профессиональной подготовки;
• целостности как гаранта логической стройности и научной целостности рассматриваемых курсов;
• научной актуальности как соответствия в максимально возможной мере современным достижениям экономико-математических наук;
• приоритета прикладных задач с целью овладения студентамия практическими навыками применения методов математических дисциплин статистической и экономической направленности в плане познания избранной профессии;
• адаптации процесса обучения к личности на основе его разделения на подпроцессы;
5) разработке и апробации дидактического комплекса учебно- методического обеспечения прикладного математического образования
специалистов экономического профиля, включающего в себя дидактические материалы и дидактический комплект. Содержание комплекса формируется на основе ГОСов, учебных планов и регулируется принципами научности, системности, последовательности и доступности в совокупности с принципами личностно ориентированного обучения и профессионально ориентированной технологии обучения. Практическая значимость исследования состоит в:
• разработке диагностического и методического обеспечения уровневой дифференциации в обучении студентов экономических специальностей прикладным математическим дисциплинам;
• разработке и издании экспериментального варианта учебных пособий и сборников упражнений по проблеме исследования;
• использовании результатов исследования, позволяющих усилить личностную направленность содержания прикладного математического образования;
• возможности использования теоретических результатов исследования при разработке и подготовке учебно-методического обеспечения других предметов естественно-математического цикла.
Учебные пособия автора используются в учебном процессе КГТУ, его филиалов в гг. Бугульме, Альметьевске, Н.Челнах, Нижнекамске, Зеленодольске, вузов и ссузов гг.Казани, Самары, Тольятти, Ульяновска, Элисты, Екатеринбурга, Н.Новгорода, Тюмени и Новосибирска.
Основное содержание исследования опубликовано в 10-и учебных пособиях, ряде методических пособий и руководств, научных статьях и монографии.
Обоснованность и достоверность полученных результатов и выводов обеспечиваются выбором методологических позиций и опорой на фундаментальные исследования в области теории и методики обучения
математике с учетом современных положений психологии обучения; использованием комплекса теоретических и эмпирических методов, адекватных проблеме, целям, задачам и гипотезе исследования; результатами многолетней опытно-экспериментальной работы автора, достоверность которой обеспечена использованием современного математического аппарата обработки данных; опытно-экспериментальной проверкой выводов; использованием материалов исследования в работе преподавателей предметов статистического и экономического циклов в ссузах и вузах.
Апробация результатов исследования.
Теоретические положения, выводы, рекомендации и результаты исследования обсуждались и получили одобрение на республиканских и региональных научно-практических и научно-методических конференциях в гг.Казани (1996, 2002), Саратове (2002), Саранске (2002), Сочи (2002), Тольятти (2002), Бугульме (2001), на международных научных конференциях в гг. С.-Петербурге (2003), Ростове-на-Дону (2003), на методических семинарах лабораторий ИСПО РАО (2002, 2003) и кафедры высшей математики КГТУ (1994-2002).
Результаты проведенного исследования и методические рекомендации нашли отражение в содержании многих спецкурсов по стохастическим методам, читаемых для студентов экономических специальностей: стохастические методы, многомерный статистический анализ, статистические методы анализа и обработки наблюдений. В качестве примера в приложении приведена программа одного из этих спец.курсов.
Личное участие автора в получении научных результатов определяется постановкой проблемы, выдвижением концептуальных идей, разработкой стратегии исследования; отбором, систематизацией и структурированием содержания прикладного математического образования
специалистов экономического профиля в системе непрерывного профессионального образования в части математических дисциплин статистического и экономического содержания; разработкой основных положений и принципов концепции личностно ориентированного обучения и профессионально-ориентированной технологии обучения; разработкой дидактического комплекса учебно-методического обеспечения этого образования.
По теме исследования опубликовано 34 научных работы (145 п.л.), из них 10 учебных пособий (111,5 п.л.), 23 учебно-методических пособий и руководств, научных статей и монография, отражающая основные идеи и содержание исследования.
На защиту выносятся:
1. Педагогические условия проектирования прикладного математического образования, обеспечивающие его эффективность в системе непрерывного профессионального образования.
2. Концепция личностно ориентированного обучения, включающая его определение, сущность, цель, дидактические принципы и требования к их практической реализации, основанная на модели вариативной(уровневой) деятельности студентов и обеспечивающая переход от массового обучения к высококачественной индивидуальной подготовке.
3. Содержание и принципы разработки профессионально ориентированной технологии, построенной на использовании профилирования обучения на основе типовых профессиональных задач.
4. Дидактический комплекс учебно-методического обеспечения прикладного математического образования специалистов экономического профиля, учитывающий специфику, функции и перспективы развития их будущей профессиональной деятельности и адекватный решаемым профессиональным задачам; включающий
разработанные и изданные учебники, учебные пособия и сборники задач и упражнений по теории вероятностей, математической статистике и экономико-математическим методам, в которых осуществлен вариативный подход и ориентировочная основа деятельности студентов ссузов и вузов по степени ее полноты при моделировании целей задачнои ситуации в процессе усвоения математического материала.
Целостность профессионального образования на основе прикладного математического образования
Для современного этапа профессиональной деятельности характерны принципиально новые технические и технологические подходы к производствам, перемещение акцента с трудоемких процессов на наукоемкие. Можно назвать его этапом научно-технологической революции [74].
Прежний образ естественнонаучной картины мира и образ техносферы заменяется новым, синтезирующим предыдущие как предпосылку новых интегрирующих видов деятельности. В то же время имеется большое число областей профессиональной деятельности, которые интеграционными процессами затронуты пока еще слабо. Быстрее всего процесс синтеза протекает в новейших областях профессиональной деятельности, так как их аксиоматика, сложившаяся под влиянием ведущих тенденций современности, сама связана со все большим единством научной и технической деятельности.
С профессиональной деятельностью связана технология, реализующая себя через систему средств этой деятельности (способы деятельности, система орудий, обеспечивающих ее реализацию). Модель профессиональной деятельности можно характеризовать отношением времени жизни той или иной технологии ко времени творческой жизни специалиста [74]. Это отношение ориентировано на некоторое устойчивое ядро в знаниях специалиста, по отношению к которому формируется система знаний, требующаяся в его профессиональной деятельности.
Сейчас время жизни технологии меньше времени творческой жизни специалиста. Поэтому профессиональные интересы специалиста ориентированы прежде всего на многовариантное проектирование технологий. Условием профессиональной деятельности становится умение перестраивать систему своей деятельности с учетом социально значимых целей и ограничений [22].
Ведущей формой подготовки являются активные формы обучения [5,44], в этом качестве могут выступить организационно-деятельностные игры, так как цель включает не только формирование методологических навыков, но и формирование некоторых личностных характеристик будущих специалистов [245,246].
Поэтому необходим переход от цели обучения в виде системы знаний-умений-навыков (ЗУН) в их классическом понимании к личностным характеристикам будущего специалиста, которые во все большей мере выступают в роли непосредственных показателей профессиональной готовности человека. Отличительной особенностью современного этапа является социальная детерминация целевых установок. Профессиональная деятельность [7] все больше превращается в социально-профессиональную, социальность которой проявляется в социальной оправданности целевых установок профессиональной деятельности. На этом этапе доминирующее место в профессиональной подготовке должно принадлежать личностным качествам специалиста. Только в этом случае создаются основания для нравственного обоснования решаемых им задач. Специалист оказывается как бы выше внешних условий: он определяет их, а не они его. При этом восстанавливается золотое правило высшего образования: в отличие от средней школы, куда люди приходят за знаниями, в высшую школу (технологический университет) люди приходят учиться у кого-то, чтобы приобщиться к индивидуальной творческой лаборатории, неповторимой личности Учителя.
Специалисту сейчас необходимо уметь ориентироваться в многообразии факторов, влияющих на эффективность того или иного процесса, принимать обоснованные решения в нестандартных ситуациях, рационально комбинировать разные свойства, признаки, связи и отношения [191].
Он должен учитывать не только требования технологии, но и экономики, эргономики, экологии, эстетики. Проблемы эффективности и качества выдвигают перед специалистом задачу создания высокоэкономичной техники и технологии. Для ее решения он должен владеть методами экономического анализа и экономической оптимизации. В условиях компьютеризации современных производств специалист должен уметь грамотно и рационально использовать ЭВМ для проведения расчетных и экспериментальных работ. Усиливается необходимость учета влияния психологических факторов на различные стороны взаимодействия человека с машиной в «человеко-машинных» системах. Перед специалистом возникают задачи совершенствования рабочих мест операторов; изучения влияния психологических факторов на эффективность систем «человек-машина», в том числе определение экономического эффекта различных профессионально-психологических разработок и многие другие. Усложнение профессиональной деятельности связано также с новыми условиями коллективного кооперирования труда. Возрастает роль психологических факторов межличностного трудового общения, умения специалистов контактировать в условиях сложного наукоемкого производства, лавинных потоков информации и дефицита времени. Возрастает требовательность личности и коллектива в целом к выбору руководителем обоснованных методов управления.
Синергетический подход и личностная парадигма в образовании
Новые требования наукоемких производств привели и к новому определению квалификации специалиста. Это не только профессиональные знания, умения и навыки, но и качества личности, востребованные данным видом профессионального труда. Следовательно, можно утверждать: современное образование должно быть ориентировано на формирование личности, адекватной содержанию профессиональной деятельности. Реализовать такое профессиональное образование можно только при широком внедрении в практику новой личностно ориентированной парадигмы образования.
В последние десятилетия в отечественной и зарубежной психолого-педагогической литературе широко обсуждается проблема смены образовательной парадигмы. Вместо существующей когнитивно ориентированной парадигмы образования предлагается личностно ориентированная. Основная причина необходимости смены образовательной парадигмы заключается в том, что социальный и научно-технический прогресс вошел в противоречие со сложившимися в последние три столетия образовательными системами. Нужен принципиально новый подход к определению целей, задач и принципов образования, необходимо пересмотреть содержание образования, которое реализуется учебными предметами и учебными дисциплинами, требуются новые формы, методы и средства обучения.
Новая парадигма образования в максимальной степени решает проблемы профессионального становления личности, обеспечивая профессиональную самореализацию человека и его профессиональный рост.
В работах Б.С.Гершунского, В.Ф. Взятышева, Н.Э, Касаткиной, А.М.Новикова [193], А.Н. Орлова, Л.И. Романова, Е.В.Ткаченко [244], В.Е.Шукшунова и др. рассматриваются вопросы развития общего и профессионального образования, разрабатываются стратегии перехода к новым парадигмам образования. В трудах Н.А.Алексеева [6], Е.В.Бондаревской [33-36], О.С.Газмана, С.В.Кульневича [143], Л.С.Подымовой [234], Ю.В. Сенько [228], В.В. Серикова [229-232], В.А.Сластенина [234], В.И. Слободчикова, В.СШубинского, И.СЯкиманской [310,311] и др. [26,71] раскрываются основные понятия, обобщаются подходы к психологии личностно ориентированного образования, описываются модели его реализации в общей и профессиональной школах. Основы личностно ориентированного подхода в отечественной образовательной системе были заложены в психологии работами Б.Г.Ананьева [8], Л.С.Выготского, А.Н.Леонтьева, С.Л.Рубинштейна. Они рассматривают личность как субъект деятельности, которая формируется в деятельности и общений с другими людьми и которая определяет характер этой деятельности и общения. Такой подход предполагает не просто активность и самостоятельность учащихся, но и обязательно субъективную активность и самостоятельность. Учащийся в этом случае сам создает себя и собственную учебную деятельность через активизацию своих внутренних резервов. Вершиной его достижений будет проявление им творчества и сверхнормативной активности в самостроительстве, учебе, общении и т.д., а ведущими мотивами образования - его саморазвитие и самореализация. Знания, умения и навыки становятся фактором (условием), обеспечивающим компетентность личности, а сама компетентность достигается через включение в процесс учения субъекта, когда он сам инициирует и организует процесс своего учения.
Главным аргументом сторонников личностно ориентированного образования является то, что традиционное когнитивно ориентированное образование решает в основном одну задачу - формирования знаний, умении и навыков, развитие и воспитание обучаемых - «побочный продукт» обучения. В профессиональной школе не преследуется цель становления личности. Профессионально-образовательный процесс нацелен на овладение обучаемыми социально и профессионально значимыми знаниями и умениями. В результате мы всегда имеем «полуфабрикат» специалиста, точнее, не специалиста, а выпускника, не подготовленного к выполнению профессиональных функций по полученной специальности.
С таким положением можно было мириться в эпоху преобладания репродуктивных производственных технологий, когда в массовом производстве были востребованы в основном специалисты. XXI в. станет веком профессионалов. В профессиоведении давно уже различают понятия («специалист») и («профессионал»). Специалист - это компетентный работник, обладающий необходимыми для данной квалификации знаниями, умениями и навыками. Профессионал - это социально и профессионально компетентный работник с хорошо выраженными профессионально важными качествами и компетенцией, отличающийся индивидуальным стилем деятельности.
Основные требования и принципы проектирования профессионально ориентированной технологии обучения
Эффективность дидактического процесса в значительной степени определяется адекватным выбором и профессиональной реализацией конкретных педагогических технологий. Педагогическая технология определяется [320] как системный метод создания, применения и определения всего процесса преподавания и усвоения знаний с учетом технических и человеческих ресурсов и их взаимодействия, ставящий своей задачей оптимизацию форм образования. В научной литературе дается более 20 определений педагогической технологии, но в совокупности они перечисляют ее общие признаки: целенаправленность воздействия: кто на кого, с какой целью влияет, по каким конечным результатам можно судить об эффективности педагогического труда; системность: четкое взаимодействие всех элементов, выраженных понятиями «воспитательная система» и «дидактический модуль», комплексное преднамеренное педагогическое воздействие, объединяющее средства, методы и способы влияния, условия, при которых работа преподавателей и учащихся будет эффективной; оптимальность: минимальное использование времени и сил воспитателей и воспитуемых, опора на гигиену и психологию обучения, на педагогику сотрудничества — гарантированного успеха в деятельности; процессуальность: четкое определение содержания последовательности действий каждого участника педагогического процесса (программированность действий). Педагогическая технология может быть процессуально-описательной и процессуально-действенной, она является одновременно разделом педагогической науки, оптимально способствующей эффективности педагогического труда, и характеристикой самой педагогической деятельности; научность: в основе любой технологии лежит новая научная идея или концепция, органически включенная в педагогическую практику. Указанные признаки служат критериями, по которым можно судить о качестве создаваемой личностью или коллективом авторской разработки, соответствующей определению «педагогическая технология». Основные тенденции совершенствования теорий и технологий обучения в психолого-педагогическом плане характеризуются [224] переходом: от учения как функции запоминания к учению как процессу умственного развития, позволяющего использовать усвоенное; от чисто ассоциативной, статической модели знаний к динамически структурированным системам умственных действий; от ориентации на усредненного студента к дифференцированным и индивидуализированным образовательным программам; от внешней мотивации учения к внутренней нравственно-волевой регуляции. В понятии «педагогическая технология» следует выделить три аспекта: научный (педагогические технологии - часть педагогической науки, изучающая и разрабатывающая цели, содержание и методы обучения и проектирующая педагогические процессы); процессуально-описательный (алгоритм процесса, совокупность целей, содержания, методов и средств для достижения планируемых результатов обучения); процессуально-действенный (осуществление педагогического процесса, функционирование всех личностных, инструментальных и методологических педагогических средств). Таким образом, педагогическая технология функционирует в качестве: науки, исследующей наиболее рациональные пути обучения; системы способов и принципов, применяемых в обучении; реального процесса обучения. Она представляет собой системную категорию [28,30], которая ориентирована на дидактическое применение научного знания, научные подходы к анализу и организации учебного процесса с учетом эмпирических инноваций преподавателя и направленности на достижение высоких результатов в развитии личности студента. Структурными составляющими такой системы являются, во-первых, концептуальная основа; во-вторых, содержательная часть обучения, включающая цели обучения (общие и конкретные) и содержание учебного материала; в-третьих, процессуальная часть - технологический процесс (организация учебного процесса, средства педагогического взаимодействия, в том числе мотивация и средства преподавания, методы и формы учебной деятельности студентов, методы и формы работы преподавателя, деятельность преподавателя по управлению процессом усвоения материала, диагностика учебного процесса, результат деятельности (уровень профессиональной подготовки)). Все педагогические технологии имеют общие структурные элементы, что отражено на рис. 2. Педагогическая технология считается завершенной, если включает в качестве главной цели пять основных элементов ее достижения — повышение обучаемости и связанная с ней способность к самообучению, самообразованию, высокое качество обученности (мировоззрение, ЗУН, уровень развития наблюдательности, мышления, памяти и т. д.); воспитанность (сформированность личностных качеств); воспитуемость — восприимчивость к воспитательным действиями; рост профессионализма преподавателя, воспитателя [133].
Содержание и сущность дидактического комплекса, его особенности и характеристики
Разработанный дидактический комплекс включает в себя дидактические материалы (гибкую учебную программу, рабочие программы «Линейная алгебра», «Статистика», «Теория вероятностей и математическая статистика», «Математика в экономике», «Математическое программирование», «Математическое моделирование экономических систем», «Экономико-математические методы и модели», спецкурса по статистике и ряд других, соответствующие им календарно-тематические планы, графики контрольных точек, блоки контрольных работ, расчетных заданий и экзаменационных билетов) и дидактический комплект в составе учебных пособий по теории, для практических занятий и самостоятельной работы [259,260,274,275], дополняемый методическими указаниями и разработками [273,276,279-288]. Содержание дидактического комплекса формируется на основе ГОСов, учебных планов экономических специальностей, изучения направлений производственной и хозяйственно-экономической деятельности выпускников и внутренней логики математики в соответствии с перспективами и приоритетами научно-технического, социально-экономического и социокультурного развития и регулируется принципами научности, системности, последовательности и доступности в совокупности с принципами личностного ориентированного обучения и профессионально- ориентированной технологии обучения. Для будущих специалистов экономического профиля, например, экономистов-менеджеров (спец. «Экономика и управление» (по отраслям)) практически во всех дисциплинах экономической направленности («Экономическая теория», «Экономика предприятия», «Экономико- математические методы», «Менеджмент», «Маркетинг», «Логистика», «Информатика» и др.) используются материалы курсов теории вероятностей, математической статистики, математического программирования, линейной алгебры. Они же находят применение во многих направлениях экономико-хозяйственной деятельности, таких как оперативно-календарное и перспективное планирование; оперативное регулирование; прогнозирование экономических процессов; технико-экономическое управление; управление качеством продукции, кадрами, капитальным строительством и вспомогательным производством; финансовая политика [19,81]. Сущность дидактического комплекта соответствует сущности полноценного учебника, определенной В.П.Беспалько, как комплексной информационной модели педагогической системы [28]. В нем описываются цели функционирования этой системы, приводится содержание обучения с учетом общедидактических требований (последовательности, доступности, научности, неизбыточности и наглядности), определяются организационные формы обучения, для которых он предназначен. Дидактический комплект представляет собой открытую подсистему дидактической системы, т.е. возможно его дополнение углубленными учебными пособиями, добавление учебных пособий по новым курсам с целью подготовки магистров по данной специальности или чтение факультативных, элективных циклов. Например, для специальности «Экономика и управление» (по отраслям) это могут быть учебные пособия по курсам теории игр и принятия решений, теории .массового обслуживания, вариационному исчислению. Основой комплекта являются учебные пособия «Курс теории вероятностей» [260], «Курс математической статистики» [259], «Экономико-математические модели и методы» [275] и «Сборник задач по курсу теории вероятностей и математической статистики» [274], представляющие из себя информационную часть обучающих модулей. При их создании автор опирался на следующие требования: учебник должен выступать в роли организатора систематической познавательной деятельности студента; своеобразного «компаса» в обилии учебной информации, накопленной в области математических знаний; средством управления самостоятельной работой студента. Эти требования были реализованы на основе оптимального сочетания доступности и научности, широты и глубины изложения, строгости и наглядности. Учебное пособие [260] посвящено полному и систематическому изложению курса теории вероятностей и включает в себя 13 разделов, каждый из которых завершается приведением задач и упражнений, рекомендованных для самостоятельной работы. В первом разделе, носящем вспомогательный характер, приведены основные сведения из теории множеств и теории функций, которые в дальнейшем используются для аксиоматического построения вероятностных пространств. Во втором разделе, являющемся основным, проводится аксиоматическое построение вероятностного пространства, в котором вероятность определяется как положительная аддитивная функция, заданная на пространстве элементарных исходов (событий). Здесь же вводятся основные вероятностные понятия, изучаются их свойства, формируются и доказываются основные теоремы. Третий раздел посвящен изложению теории независимых и зависимых испытаний, подробно изучена биномиальная схема Бернулли, в частности для ее получены асимиототические формулы.
