Содержание к диссертации
Введение
Глава I. Углубленная математическая подготовка как системный объект исследования 14
1.1. Взаимосвязь профессионального и математического образования в процессе подготовки современных инженеров для наукоемкого производства 14
1.2. Обусловленность требований к профессиональному мышлению инженеров по специальности АТПП характером их производственной деятельности 29
1.3. Система математических знаний как компонент профессиональной готовности инженера по специальности АТПП и как цель его обучения 46
Глава II. Реализация дидактических принципов отбора и структурирования содержания углубленной математической подготовки 64
2.1. Проектирование содержания углубленной математической подготовки инженеров по специальности "Автоматизация технологических процессов и производств" 64
2.2. Методика и организация педагогического эксперимента 82
2.3. Ход и результаты педагогического эксперимента 99
Заключение 115
Литература 120
Приложение 135
- Взаимосвязь профессионального и математического образования в процессе подготовки современных инженеров для наукоемкого производства
- Обусловленность требований к профессиональному мышлению инженеров по специальности АТПП характером их производственной деятельности
- Проектирование содержания углубленной математической подготовки инженеров по специальности "Автоматизация технологических процессов и производств"
Введение к работе
В сложившихся сегодня в России социально-экономических и социокультурных условиях развитие профессионального образования в значительной мере определяется тем, насколько четко будет осознана всеми участниками образовательного процесса необходимость подготовки специалиста, конкурентоспособного на рынке труда. Образование в современных условиях рассматривается не только как средство получения знаний и не сводится лишь к интеллектуальным аспектам, оно становится общекультурным условием воспроизводства человеком своей жизнедеятельности, своего образа жизни, обеспечивая ему возможность деятельности в меняющихся условиях труда и производства.
Цель современного высшего образования - не подготовка узких специалистов для конкретной области деятельности, а развитие личности каждого человека, расширение его профессиональной и социальной компетентности. В этих условиях главной задачей высшей школы становится научить будущего специалиста учиться, ориентироваться в потоке постоянно меняющейся информации, научить его мыслить самостоятельно, критически и творчески. Для решения этой задачи в реформировании отечественного высшего образования реализуются следующие основные идеи:
фундаментализация и расширение профиля подготовки специалистов;
гуманизация естественнонаучного и технического образования и технизация гуманитарного;
демократизация профессионального образования как переход от жесткой централизованной и единообразной системы к созданию условий и возможностей для учебного заведения самостоятельно определять формы и содержание обучения;
опережающий характер профессионального образования с учетом
перспектив развития науки, техники и производства.
Эти идеи требуют переосмысления во всем образовательном процессе - содержании, формах и методах профессионального обучения и воспитания студентов, и в частности, в обучении естественнонаучным дисциплинам.
Для современного производства, основанного на последних достижениях научно-технического прогресса, требуются профессионалы с высоким духовным и интеллектуальным потенциалом. В основе этого потенциала - высокий уровень профессиональных и математических знаний, определяющих готовность специалиста к инженерной деятельности. Решение сложных инженерных задач требует использования оперативных и гибких, системных и обобщенных, прочных и действенных знаний математики, что определяет выбор аппарата исследования, алгоритма решения. Для этого студент должен сознавать значимость приобретаемых математических знаний для решения профессиональных задач, постоянно расширять сферу их применения. Поэтому обучение математике в техническом вузе должно реализовывать более широкие цели -развивать и формировать систему таких качеств математических знаний у студентов, которые ориентировали бы их на творческое решение профессиональных задач.
В реальной практике дело обстоит несколько иначе. Обучение математике в техническом вузе чаще всего ограничено информационными целями, оторвано от инженерной специальности, что затрудняет реализацию целей развития и формирования многих качеств математических знаний, особенно прикладной направленности. Это снижает уровень готовности будущего инженера к его профессиональной деятельности в целом, так как затрудняет использование математических моделей при исследовании технических процессов и решении инженерных задач. А поскольку студенты не осознают сферы применения математических знаний в своей будущей практической деятельности, эти знания не становятся
личностно значимыми.
Поэтому процесс обучения математике, как общенаучной дисциплине, на наш взгляд, должен решать более широкие задачи по отношению к сложившейся практике, быть ориентированным на профессиональную деятельность, что повлечет за собой изменения во всех его компонентах: целях, содержании, формах, методах, средствах. Главной целью такого процесса обучения математике становится создание условий для формирования у студентов технического вуза системы математических знаний прикладной направленности, адекватных их будущей профессиональной деятельности.
Современный инженер должен быть специалистом, владеющим большим объемом математических знаний и умений профессиональной ориентации, обладающим потребностью в постоянном пополнении и обновлении своих знаний, осознающим значимость приобретаемых знаний в будущей работе, в качестве результатов будущего инженерного труда. Инженер, работающий в автоматизированных системах управления производством, должен уметь перевести техническую задачу на адекватный математический язык, выбрать оптимальный аппарат для исследования и решения полученной математической задачи, уметь мыслить алгоритмически, осознавать значимость изучаемых математических знаний для качественной специальной подготовки, для решения сферы решаемых задач и возможностей приложения их результатов. Однако формирование перечисленных интеллектуальных умений и качеств не происходит при усвоении только традиционных для инженерного образования разделов математики, для этого необходимо, чтобы математическая подготовка носила бы углубленный и усложненный характер, то есть включала бы в себя, кроме инвариантного компонента, вариативный-ориентированный на решение инженерных задач повышенной трудности. При таком подходе, на наш взгляд, каждый этап математического вузовского образования должен способствовать совершенствованию системы математических
знаний и умений, преобразованию ее в компонент профессиональной готовности инженера к производственной деятельности.
Под профессиональной готовностью понимается сложное свойство личности, которое включает в себя компоненты и качества личности будущего профессионала и обеспечивает выполнение им функций, адекватных данной производственной деятельности. Такими компонентами являются: 1) содержательно-процессуальный, включающий в себя систему усваиваемых знаний и умений использовать их в практике решения учебно-производственных задач; 2) нравственный, выражающий степень развития личного отношения студента к знаниям и их применению в предстоящей деятельности; 3) мотивационно-целевой, отражающий побуждения к усвоению знаний и способам их применения в производственной деятельности, умения и стремления самостоятельно ставить цели по усвоению знаний и их использованию на практике; 4) ориентировочно-профессиональный, отражающий отношение к предстоящей производственной деятельности (Г.А. Бокарева).
Основываясь на этих представлениях и развивая их в нашей работе, мы полагаем, что в указанной структуре качества профессионально-ориентированных математических знаний входят в содержательно-процессуальный компонент и функционально связаны с остальными. Как показало исследование, они вносят свой вклад в становление будущего специалиста в избранной профессиональной деятельности в целом.
Математика в техническом вузе является методологической основой всего естественнонаучного знания, и система математического образования в вузе должна быть направлена на использование математических знаний при изучении общепрофессиональных и специальных дисциплин. Но сохраняется традиционное противоречие между объективной необходимостью определения и обоснования содержания математической подготовки, необходимой для современного специалиста, и неразработанностью данной научной проблемы.
Общепедагогическая проблема совершенствования математического образования с целью разрешения этого противоречия обсуждается в работах ученых-педагогов: М.А. Данилова, В.А. Далингера, Б.П. Есипо-ва, В.А. Загвязинского, И.Д. Зверева, В.Н. Келбакиани, Н.А. Лошкаре-вой, В.М. Монахова, В.Н. Федоровой и др.; ученых-математиков П.С. Александрова, А.Д. Александрова, B.C. Владимирова, А.Н. Колмогорова, СМ. Никольского, СП. Новикова, А.В. Погорелова, Л.С Понтряги-на, С.Л. Соболева, А.Н. Тихонова и др. Психологические основы ее реализации обоснованы в работах психологов П.Я. Гальперина, Е.Н. Каба-новой-Меллер, Ю.А. Самарина, Н.Ф. Талызиной и др.
Различные аспекты проблемы углубленной математической подготовки рассматривались в работах М.И. Башмакова, Н.М. Бескина, В.Г. Болтянского, Н.Я. Виленкина, Г.Д. Глейзера, В.А. Гусева, Ю.М. Ко-лягина, Г.Л. Луканкина, А.Г. Мордковича, В.А. Оганесяна, В.В. Фирсо-ва, М.Н. Шабунина, Н.М. Шахмаева, СИ. Шварцбурда и др., однако здесь речь идет об учащихся средних школ.
В дидактике профессиональной школы идею выделения в содержании общеобразовательного предмета инвариантной и варьируемой частей развивали СЯ. Батышев, М.И. Махмутов, А.А. Пинский, А.А. Шибанов и др., которые считали, что варьируемый компонент должен отражать как специфику самого учебного заведения, так и узкую специальность. Однако в перечисленных работах вопросы отбора дополнительного материала рассматриваются лишь в аспекте осуществления политехнической и профессиональной направленности обучения в профессионально-технических училищах. Здесь проблема критериев отбора дополнительного компонента содержания математического образования решается с точки зрения отражения требований, предъявляемых к математике со стороны профессиональной подготовки. Эти требования характеризуют лишь необходимость включения дополнительного материала в курс математики, но возникают вопросы: каков должен быть уро-
вень его сложности? Какие психологические особенности студентов обуславливают степень его усвоения? Какие качества мышления необходимо формировать у них в первую очередь? Работ, в которых бы при отборе содержания вариативного компонента математического образования в техническом вузе рассматривались бы перечисленные вопросы, нет.
В то же время исследования педагогов и психологов О.С. Гребеню-ка, В.И. Зыковой, Т.В. Кудрявцева, И.С. Якиманской позволяют говорить о том, что обучающимся свойственны некоторые психологические особенности, которые проявляются как при усвоении математических знаний, так и при их применении в процессе изучения технических дисциплин, что при обучении математике у учащихся следует формировать определенные качества мышления, необходимые для будущей трудовой деятельности по избранной специальности.
Все вышесказанное свидетельствует об актуальности исследования.
Проблема исследования - каковы содержание и структура углубленной математической подготовки, направленной на формирование современного инженера в области автоматизированных систем управления.
Объект исследования - содержание подготовки будущих инженеров по специальности "Автоматизация технологических процессов и производств".
Предмет исследования - содержание и структура углубленной математической подготовки как средство формирования специалиста в области автоматизированных систем управления.
В соответствии с проблемой, объектом и предметом была определена цель исследования: спроектировать, экспериментально апробировать и реализовать в учебном процессе содержание углубленной математической подготовки, способствующее формированию профессионального мышления инженеров изучаемого профиля.
Гипотеза исследования.
Содержание и структура углубленной математической подготовки
студентов, обучающихся по специальности "Автоматизация технологических процессов и производств", обеспечивает формирование их профессионального мышления как компонента готовности к профессиональной деятельности, если:
эта подготовка состоит из компонентов, адекватных будущей профессиональной деятельности инженера по специальности АТПП;
углубленное изучение математики будет реализовываться как посредством расширения спектра изучаемых разделов (вариативный компонент), так и путем повышения уровня сложности в изучении стандартных разделов (инвариантный компонент);
содержание математических дисциплин, включенных в инвариантную и вариативные части, будет структурироваться целостными блоками, обеспечивая их взаимосвязь с общеинженерными и специальными дисциплинами;
в процессе обучения будет учитываться уровень усвоения студентами математических знаний посредством использования задач разного уровня сложности;
процесс обучения математике будет осуществляться с учетом индивидуально-психологических особенностей личности и мышления студентов.
Сформулированная проблема и проверка достоверности выдвинутой гипотезы потребовали решения следующих задач:
На основе анализа психолого-педагогических исследований выявить профессионально важные качества личности и мышления инженера по специальности АТПП и обосновать возможность их формирования в процессе углубленного изучения математики.
Разработать содержание математической подготовки инженеров по специальности "Автоматизация технологических процессов и производств" на уровне учебных предметов в соответствии с выделенными целями.
Выявить и обосновать зависимость между уровнем усвоения студентами математических знаний, составляющих содержание углубленной математической подготовки и сформированностью профессионально важных качеств мышления будущих инженеров изучаемого профиля.
Разработать и апробировать в учебном процессе дифференцированную систему задач по изучаемым разделам математики как средство для определения уровня усвоения студентами математических знаний.
В качестве методологических основ исследования использовались идеи:
системного и деятельностного подходов (Б.Г. Ананьев, П.Я. Гальперин, А.Н. Леонтьев, Б.Ф. Ломов, Н.Ф. Талызина, В.Д. Шадриков);
целостной личности и ее развития (К.А. Абульханова - Славская, Л.С. Выготский, М.А. Галагузова, С.Л. Рубинштейн);
- оптимизации педагогического процесса (Ю.К. Бабанский,
B.C. Ильин, В.В. Краевский);
педагогического проектирования (В.П. Беспалько, В.В. Давыдов, B.C. Леднев, В.А. Сластенин);
индивидуализации и личностно - ориентированного (Г.Е. Зборовский, Э.Ф. Зеер, А.А. Кирсанов);
взаимосвязи общего и профессионального образования (С. Я. Ба-тышев, А.П. Беляева, И.Я. Курамшин, М.И. Махмутов).
Основными методами исследования явились: системный анализ психолого - педагогической, научно - методической, специальной литературы, а также учебно - программной документации; дидактическое проектирование и педагогический эксперимент; психологическое тестирование и наблюдение, анализ результатов самостоятельных, контрольных и творческих работ студентов, итогов сдачи экзаменов. Для обработки результатов эксперимента применялись методы математической статистики.
Исследование проводилось поэтапно, начиная с 1994 года.
На первом этапе изучалось состояние рассматриваемой проблемы в теории и практике обучения математике в техническом вузе, осуществлялся поисковый эксперимент.
На втором этапе осуществлялось изучение психолого - педагогической, математической, методической литературы по проблеме исследования с целью выявления дидактических основ проектирования содержания углубленной математической подготовки для студентов, обучающихся по специальности "Автоматизация технологических процессов и производств".
На завершающем этапе разработаны и внедрены в учебный процесс педагогический проект содержания математической подготовки будущих инженеров - автоматчиков; система дифференцированных по уровню сложности задач по всем разделам, включенным в педагогический проект; проведено психологическое тестирование для определения степени сформированности у студентов профессионально важных качеств мышления.
Научная новизна и теоретическая значимость исследования состоит в том, что в нем выявлены дидактические и методические основы отбора и структурирования содержания углубленной математической подготовки будущих инженеров по специальности "Автоматизация технологических процессов и производств" как средства формирования их профессиональных качеств; выявлена взаимосвязь между уровнем усвоения студентами математических знаний и степенью сформированности у них профессионально важных качеств мышления.
Практическая значимость состоит в том, что разработанный педагогический проект математической подготовки и дифференцированная система задач как средство для контроля уровня усвоения студентами математических знаний, внедренные в Тобольском индустриальном институте ТюмГНГУ, позволяют осуществлять подготовку инженеров данного профиля в других вузах страны.
Обоснованность и достоверность полученных результатов, выводов и рекомендаций, сформулированных в диссертации, обеспечиваются опорой на фундаментальные исследования педагогов, психологов, математиков, методистов, на анализ вузовской практики и собственного опыта (18 лет) работы диссертанта - преподавателя математики в техническом вузе, данными экспериментальной проверки предлагаемой методики реализации углубленной математической подготовки студентов, обучающихся по специальности "Автоматизация технологических процессов и производств".
На защиту выносятся следующие положения.
Педагогический проект содержания математической подготовки студентов, обучающихся по специальности "Автоматизация технологических процессов и производств", который снижает остроту противоречия между существующим традиционным содержанием математической подготовки в технических вузах и объективными новыми требованиями к специалистам данного профиля, и обеспечивает формирование у них профессионального мышления как компонента готовности к профессиональной деятельности.
Степень усвоения содержания углубленной математической подготовки, включающей в себя инвариантный и вариативный компоненты, определяет уровень сформированности у студентов профессионально важных качеств мышления.
Апробация результатов исследования.
Основное содержание диссертации обсуждалось на заседаниях кафедры естественно - научных дисциплин Тобольского индустриального института, неоднократно докладывалось на научно-методических конференциях: межвузовской научно-практической конференции "Проблемы реализации государственных образовательных стандартов" (Тобольск, 1997 г.), 2-ой межвузовской научно-методической конференции "Оптимизация учебного процесса в современных условиях" (Казань,
1997 г.), международной конференции Современные технологии обучения" (Санкт-Петербург, 1998 г.), 4-ой Всероссийской научно-практической конференции "Проблемы педагогики творческого саморазвития личности и педагогического мониторинга" (Казань, 1998 г.).
Структура диссертации.
Диссертация состоит из введения, двух глав, заключения, списка литературы, включающего 164 наименований, приложения, а также пе-реченя основных работ, опубликованных автором по проблеме диссертационного исследования.
Работа изложена на 141 странице машинописного текста и иллюстрирована 21 рисунками и таблицами.
Взаимосвязь профессионального и математического образования в процессе подготовки современных инженеров для наукоемкого производства
Как педагогическая категория взаимосвязь имеет свое содержание и структуру, которые меняются в зависимости от потребностей общества и наличия условий ее реализации. В педагогической теории и практике сложилось представление, что взаимосвязь двух видов образования есть не что иное, как связь между предметами разных циклов обучения, то есть межпредметная и межцикловая связь. Однако, исследования [32] показывают, что существует минимум десять аспектов рассмотрения взаимосвязи: методологический, социально-экономический, общепедагогический, психофизиологический, дидактический, общеметодический, межпредметный, воспитательный, семиотический, управленческий. Ни в одном из них, отдельно взятом, без учета других, она не решается полностью. Методическое решение, например, прямо зависит от общепедагогического и дидактического, общепедагогический аспект - от социально-экономического, а вместе - от методологического решения. При этом каждый аспект сложен сам по себе и вовлекает во внутренний процесс взаимосвязи многие явления. Так, дидактический аспект включает в себя исследования познавательной деятельности учащихся, деятельности преподавания и целостного процесса обучения. В свою очередь, каждое из этих явлений состоит из множества других более мелких компонентов и элементов.
Взаимосвязь профессионального и математического образования в процессе подготовки современных инженеров по специальности "Автоматизация технологических процессов и производств" обусловлена объективными тенденциями, отражающимися на высшей технической школе. К ним относятся [76]: - увеличение объема научно-технической информации, рост и усложнение предметного мира инженера, динамизм научно-технического прогресса, которые требуют от современного инженера мобильности, способности быстро и на высоком профессиональном уровне осваивать новые объекты, оперативно менять специализацию;
- интенсивное формирование новых направлений в науке, преобладание интеграции над дифференциацией в различных областях знаний, системного взгляда на различные явления, объекты, процессы, преобладание в познании окружающего мира системных методов - требуют усиления фундаментализации инженерной подготовки;
- совершенствование средств инженерного труда, широкое использование компьютеров для решения сложных инженерных задач, для сбора, обработки и хранения информации ведет к возрастанию веса чисто творческих эвристических задач в деятельности инженера;
- автоматизация производства, широкое применение роботов, внедрение гибких технологий, позволяющих быстро и эффективно перестраивать производство на изготовление новой продукции, требуют от инженера системного мышления, которое заключается в более широком комплексном восприятии явлений, когда каждое явление рассматривается как часть более сложной системы со всеми вытекающими отсюда закономерностями.
Кроме того, усложнение, интеллектуализация профессиональной деятельности инженеров детерминирует требования к интеллектуализации профессиональной подготовки. Под интеллектуализацией обучения в высшей школе понимается [76] преимущественное формирование творческо-поискового мышления, направленного на решение теоретических и практических задач. Решение этой проблемы представляется в виде решения двуединой задачи, одну часть которой можно сформулировать как соответствие результата подготовки социальному заказу на профессиональный уровень специалиста. Другая часть единой задачи - конструирование системы в соответствии с целью обучения для достижения парциальных и конечного результатов профессиональной подготовки специалиста. Очевидно, что наивысших результатов можно добиться, если решать эти две задачи одновременно.
Один из возможных путей их решения предложен В.П. Беспалько [20], который предлагает строить учебный процесс как 4-х уровневую систему:
I уровень определяется деятельностью по идентификации объектов и явлений. Он характеризуется тем, что человек способен узнавать, различать объекты изучения в ряду других проблемных объектов;
II уровень характерен действиями по воспроизведению информации об объекте изучения, его свойствах, особенностях, на уровне памяти;
III уровень характерен умением применять информацию в практической сфере для решения некоторого класса задач и получения субъективно новой информации на основе усвоенного образца деятельности;
IV уровень - уровень трансформации; для него характерна ориентировка в новых ситуациях и выработка новых, принципиально отличных от ранее усвоенных программ принятия решений.
Обеспечить подготовку инженеров, отвечающих возросшим требованиям к уровню интеллектуализации профессиональной деятельности возможно только ориентируя учебный процесс на IV уровень усвоения знаний. Формированию соответствующих интеллектуальных умений способствует углубленное изучение математики.
Обусловленность требований к профессиональному мышлению инженеров по специальности АТПП характером их производственной деятельности
Требования, предъявляемые к выпускникам высшей школы, задаются в виде модели специалиста, которая разрабатьгаается на основе анализа реальной производственной и социальной деятельности специалиста того или иного профиля с учетом прогноза развития данных областей науки и техники и общих требований, предъявляемых обществом к специалистам с высшим образованием. Модель личности специалиста -это описание совокупности его качеств, обеспечивающих успешное выполнение задач, возникающих в производственной и гуманитарной деятельности, а также его самообучение и саморазвитие с учетом динамичности развития личности, организации и общества.
Существуют различные подходы к определению структуры модели специалиста. Н.Ф. Талызина считает [148], что в модели специалиста должны быть предусмотрены три составные части: а) задачи, обусловленные особенностями научно-технического прогресса; б) задачи, обусловленные особенностями общественно-политического строя страны; в) задачи, диктуемые требованиями профессии.
Первая составная часть модели включает такие знания и умения, которые необходимы не только данному специалисту, но и представителям других специальностей. Сюда относятся: умение учиться, самостоятельно добывать знания, готовность к коллективной деятельности, умение общаться с людьми и управлять ими.
Вторая часть модели специалиста отражает требования, обусловленные особенностями общества и образа жизни людей, современными условиями: глубокое овладение научным мировоззрением, высокие моральные качества, умение работать в выборных общественных организациях, самостоятельно ориентироваться в различных политических событиях, а также общая культура специалиста.
Третья часть модели объединяет три группы умений, необходимых специалисту в профессиональной деятельности: умения, позволяющие вести исследовательскую работу; умения, необходимые специалисту для решения практических задач; умения, обеспечивающие подготовку будущих студентов к решению коммуникативных проблем.
Б.С. Гершунский считает, что структура профессиональной модели специалиста состоит из следующих разделов: 1) требования к мировоззренческим и поведенческим качествам личности специалиста; 2) прогностическая характеристика отрасли; 3) основные тенденции развития объектов, средств и содержания труда специалистов; 4) перспективные требования к уровню профессиональной подготовки специалистов [42].
Е.Э. Смирнова [146] рассматривает структуру личности специалиста на трех уровнях: социологическом (мировоззрение, убеждения, уровень культуры), психологическом (характеристики мышления, памяти, деловых качеств), психофизиологическом (способности, ответственность, усидчивость и т. д.). Комплекс документов, раскрывающих содержание модели специалиста, по мнению автора, включает три блока: 1) социально-профессиональный фон, 2) основные характеристики деятельности специалистов, 3) психологические характеристики.
Общие подходы к моделированию личности и деятельности специалистов были применены к инженерным специальностям, в результате чего удалось определить качества, отражающие весь объем требований к личности инженера [85, 140, 146]. В их число попали следующие качества:
- качества, выражающие отношение к работе: трудолюбие, внимательное отношение к работе, творческий подход к работе;
- качества, характеризующие общий стиль поведения и деятельности: исполнительность, самостоятельность, верность слову, авторитетность, энергичность;
- знания: технические знания по своей специальности, математические знания, общая культура, информированность в деятельности предприятия, его задачах и планах;
- качества ума: гибкость, прозорливость;
- инженерно-организационные умения: умение решать техническую задачу, умение работать с литературой и справочниками, умение видеть задачу, умение обучать работе, умение ориентироваться в работе, опытность, умение проводить техническую политику, умение осуществлять взаимодействие с другими подразделениями, умение объяснять техническую задачу, умение планировать работу;
- административно-организаторские качества: умение создать трудовую атмосферу, умение руководить людьми, постоять за коллектив, разбираться в людях, убеждать их;
- качества, характеризующие отношение к людям: честность, беспристрастность, воспитанность;
- качества, характеризующие отношение к себе: требовательность к себе, скромность, уверенность в себе, самосовершенствование.
При переходе к рыночным отношениям меняются требования к личностным и деловым качествам рабочей силы: навыки труда сохраняют свое значение, но все больше на первый план выходят фундаментальность знаний, умение анализировать, оценивать нестандартные ситуации и принимать нужные решения. В качестве основных требований к работнику выступают: умение приспособиться к группе, контролировать свои эмоциональные реакции, ладить с людьми, быть корпоративным. Необходимыми становятся высокий уровень самостоятельности и самоуправления в сочетании с навыками контроля непосредственного процесса труда, ответственность за планирование, организацию и оценивание его результатов.
Общий процесс усложнения труда, возросшая необходимость обеспечения безопасности и надежности производственных процессов требуют от инженера высокого уровня технической культуры, производственной дисциплины, собранности, нервно-психической выносливости, способности быстро и правильно принимать адекватные решения в экстремальных ситуациях, включая оказание помощи и должную координацию действий. Само понятие "дисциплинированность" приобретает новый оттенок: это психологическая приспособляемость индивида к условиям социальной действительности [65].
Проектирование содержания углубленной математической подготовки инженеров по специальности "Автоматизация технологических процессов и производств"
На основе изложенных выше принципов, которые оказывают влияние на разработку содержания педагогического проекта, нами была разработана интегральная система математической подготовки по специальности "Автоматизация технологических процессов и производств" (АТПП).
Общая структурная схема подготовки и ее отдельные элементы приведены на рисунках с 2.1 по 2.8.
При проектировании этой системы были учтены все методологические основания, выделенные в главе I, и имеющие непосредственное или опосредованное отношение к обеспечению требований профессиограммы -(табл. 1.1), стандартов высшего профессионального образования к подготовке инженеров по указанной специальности.
Рассмотрим влияние некоторых из выделенных дидактических принципов на отбор содержания курса высшей математики (ВМ).
I. С точки зрения наличия инвариантной и вариативной составляющих программы математической подготовки в общей структурной схеме, представленной на рис. 2.1, выделены три типа разделов математики:
/. Общие разделы, которые относятся к стандартному курсу ВМ для всех механических специальностей в технических вузах.
В эти разделы включены либо отдельные дополнительные специальные вопросы, либо дополнительные подразделы, которые не требуют большого объема часов для их изучения и имеют различную функциональную направленность в системе подготовки инженеров по автоматизации. В частности, раздел Высшая алгебра (рис. 2.2) дополнен вопросом "Решение систем уравнений средствами матричного исчисления", включение которого позволяет обеспечить дополнительные узкопрофессиональные знания, умения и навыки, необходимые для усвоения цикла общепрофессиональных и специальных дисциплин.
Вместе с тем, здесь же (рис. 2.2) представлен подраздел "Основные алгебраические структуры", содержание которого приведено в приложении.
Введение этих вопросов в программу углубленного курса ВМ обусловлено не столько узко профессиональными интересами, сколько стремлением формирования высокого уровня абстрактного мышления, культуры мышления, которые представлены в стандартах в виде общих требований к образованности инженера и преобразованы нами в матрицы "цель - средства".
В блоки "Векторная алгебра" (рис. 2.3) и "Геометрия" (рис. 2.4) введены дополнительные вопросы "Линейные преобразования. Квадратичные формы" и "Элементы топологии" соответственно.
Первый из них в обобщенном виде позволяет представить ту часть разделов высшей и векторной алгебры, которая посвящена изучению систем алгебраических уравнений и является естественным продолжением темы "Решение систем уравнений средствами матричного исчисления" (рис. 2.2). Изучение второго вопроса (элементы топологии) способствует развитию пространственного, геометрического, образного. В современных условиях широкого использования возможностей графического представления информации с помощью ПЭВМ, развитое пространственное мышление позволит в более полной мере осуществлять проектно-конструкторские функции инженера в будущей профессиональной деятельности.
