Содержание к диссертации
Введение
ГЛАВА 1. НАУЧНО-ПЕДАГОГИЧЕСКИЕ ПРОБЛЕМЫ РЕАЛИЗАЦИИ СТОХАСТИЧЕСКОЙ ЛИНИИ В УНИВЕРСИТЕТЕ В УСЛОВИЯХ ИНФОРМАТИЗАЦИИ ОБРАЗОВАНИЯ 15
1.1. Место стохастики в системе подготовки специалиста 15
1.2. Информатизация образования 25
1.3. Информационные технологии в обучении: современное состояние, проблемы, перспективы 36
1.4. Средства новых информационных технологий в стохастической подготовке студентов университетов 46
1.5. Анализ состояния информатизации курса стохастики в университетах 73
ВЫВОДЫ 86
ГЛАВА 2. ПРОФЕССИОНАЛЬНАЯ НАПРАВЛЕННОСТЬ ОБУЧЕНИЯ СТОХАСТИКЕ В УСЛОВИЯХ ИНФОРМАТИЗАЦИИ ОБРАЗОВАНИЯ 90
2.1. Профессиональная подготовка специалистов 90
2.2. Реализация межпредметных связей при обучении стохастике в условиях информатизации образования 105
2.3. Психолого-педагогические основы формирования у студентов стохастической и информационной культуры 118
2.4. Основные принципы формирования профессионально-педагогической направленности при обучении стохастике в условиях информатизации образования 137
ВЫВОДЫ 150
ГЛАВА 3. МЕТОДИЧЕСКАЯ СИСТЕМА СТОХАСТИЧЕСКОЙ ПОДГОТОВКИ СПЕЦИАЛИСТА НА ОСНОВЕ ИНФОРМАЦИОННЫХ ТЕХНОЛОГИЙ 152
3.1. Структура, содержание и методические особенности реализации курса стохастики для студентов университетов в условиях информатизации 152
3.2. Организационные формы обучения в стохастической подготовке студентов университетов 178
3.3. Методические рекомендации обучения стохастике студентов университета на основе использования информационных технологий... 197
3.4. Опытно-экспериментальная работа 275
ВЫВОДЫ 288
ЗАКЛЮЧЕНИЕ 292
- Место стохастики в системе подготовки специалиста
- Профессиональная подготовка специалистов
- Структура, содержание и методические особенности реализации курса стохастики для студентов университетов в условиях информатизации
Введение к работе
Актуальность исследования. Современная высшая школа переживает период модернизации, обусловленный переходом к новой образовательной парадигме, приоритетами которой являются интересы личности, адекватные тенденциям интенсивного развития общества. Осуществляемые преобразования определяют появление новых целей высшего образования. Эти цели заключаются в достижении такого уровня образованности отдельной личности и общества в целом, который обеспечивает решение жизненно важных задач. Особая ответственность за подготовку специалистов с требуемыми профессиональными качествами ложится на высшую школу, т.к. именно здесь получают профессиональное образование будущие специалисты — основной интеллектуальный ресурс общества. Человеческая деятельность в настоящее время достигла такого уровня развития, что для ее эффективного осуществления требуется применение методов логико-вариативного мышления. С точки зрения обучения теории вероятностей и математической статистике, реальной основой для формирования навыков такого мышления являются прочные логические и стохастические знания.
Любой из нас сталкивается в жизни с проблемами, которые в большинстве своем связаны с анализом влияния случайных фактов и требуют принятия решений в ситуациях, имеющих вероятностную основу. Практическое значение статистических методов заключается в том, что они широко используются в различных областях жизнедеятельности человека (биологии, медицине, лингвистике, социологии, военном деле, страховании, управлении и т. д.). Наличие стохастических знаний и представлений стало необходимым условием творческой работы во многих областях человеческой деятельности. Теория вероятностей и математическая статистика сегодня является базовым предметом при подготовке специалистов любого профиля. В связи с этим остро стоит вопрос о подготовке специалистов, владеющих методами статистического анализа и статистической культурой, появляется проблема поиска педагогических инноваций, интенсифицирующих процесс формирования стохастической культуры студентов университетов.
Возникновение и совершенствование электронно-вычислительной техники стало важной предпосылкой для выдвижения качественно новых требований к профессиональной подготовке специалистов. Развитие научно- технического прогресса, интенсификация, модернизация и интеллектуализация производства и системы образования зависят от уровня и распространения компьютерной грамотности, умения пользоваться вычислительной техникой при решении профессиональных и учебных задач. Формирование компьютерной грамотности является задачей всего комплекса учебных предметов в средней школе и вузе, в том числе и стохастики. И основной движущей силой повышения эффективности обучения во всех сферах образования и подготовки кадров является именно внедрение НИТ. Особую остроту приобретает проблема непрерывной опережающей подготовки и переподготовки специалистов самых различных областей и категорий к эффективному использованию НИТ, современных компьютеров в своей деятельности.
Опыт педагогической работы автора в высшей школе, анализ литературы по современным проблемам педагогики и психологии, а также открывающиеся большие возможности для творческой деятельности при использовании компьютерных и информационных технологий привели к постановке и решению проблем данного научного исследования. Исходная проблема связана с теоретическим обоснованием и экспериментальной проверкой научно-методических основ использования информационных и компьютерных инновационных технологий при обучении студентов вузов стохастике в рамках современной образовательной парадигмы.
Примерами исследований по проблеме компьютеризации математических курсов могут, например, служить работы Т.В. Капустиной [58], M.H. Марюкова [84] и В.Р. Майера [83], посвященные применению новых информационных технологий в курсах алгебры и геометрии.
Значительно меньше исследований посвящено проблеме использования новых информационных технологий в вузовском курсе теории вероятностей и математической статистики (А.В. Ванюрин, С.Н. Карташев, А.П. Кулаичев, А.А. Макаров, И.С. Синева, Ю.Н. Тюрин).
В кандидатской диссертации А.В. Ванюрина [22] в качестве эффективных инструментов познания в процессе стохастической подготовки учителя математики представлены программирование, электронные таблицы и статистические пакеты.
Актуальность тематики настоящего исследования определилось наличием следующих существенных противоречий:
- между социальным заказом общества на высококвалифицированных специалистов и недостаточным уровнем стохастической и информационной культуры выпускников вузов;
- между традиционной методикой и технологией образования и современными требованиями к уровню знаний, интегративных умений, информационной культуре специалистов (в частности, учителей математики);
- между потребностью преподавателей в прикладных знаниях по использованию компьютеров в обучении студентов стохастике и неразработанностью методических основ компьютеризации курса стохастики;
- между наличием в настоящее время компьютерных математических систем, обладающих широкими возможностями для решения математически сформулированных задач в сочетании с простотой и доступностью работы пользователя с ними, и их низкой востребованностью в учебных целях.
Педагогическая целесообразность широкого внедрения информационных технологий в процесс подготовки студентов университетов к будущей профессиональной деятельности, с одной стороны, и недостаточная исследованность выделенных вопросов, с другой стороны, позволяют говорить о своевременности и актуальности диссертационной работы.
Актуальность усиливается тем, что:
1. сформулированные на общеметодологическом уровне вопросы возможности применения информационных технологий в обучении стохастике пока еще не нашли достаточного и широко представленного отражения в теоретических и практических исследованиях по вопросам совершенствования преподавания конкретных учебных дисциплин в университетах;
2. существующие работы по вопросам использования информационных технологий в профессиональной подготовке будущих специалистов не систематизированы и не открывают перспектив для прикладных работ применительно к разработке технологий обучения стохастике;
3. до настоящего времени отсутствует теоретическое обоснование необходимости и возможности эффективного использования развивающего потенциала информатики и информационных технологий, как средств совершенствования профессиональной подготовки студентов университетов;
4. технологии обучения, разработанные на основе информатики в вузах, в большинстве случаев остаются традиционными, не реализующими в практике учебного процесса механизмы самоорганизации обучаемого и его саморазвития с учетом личностной и профессиональной направленности.
Теоретико-методологической основой работы являются фундаментальные исследования в области:
- философии образования и психолого-педагогической науки (Ю.К. Бабанский, В.П. Беспалько, А.А. Вербицкий, П.Я. Гальперин, Б.С. Гершунский, В.В. Давыдов, М.А. Данилов, И.К. Журавлёв, Л.В. Занков, В.В. Краевский, B.C. Леднев, А.Н. Леонтьев, И.Я. Лернер, С. Пёйперт, Ж. Пиаже, П.И. Пидкасистый, М.Н. Скаткин, Н.Ф. Талызина, И.С. Якиманская, В.А. Якунин и др.);
- теории методологии и практики информатизации обучения (И.Н. Антипов, Н.В. Апатова, А. Борк, Ю.С. Брановский, Я.А. Ваграменко, А.П. Ершов, В.А. Извозчиков, А.А. Кузнецов, Э.Д. Кузнецов, В.В. Лаптев, М.П. Лапчик, В.Р. Майер, В.Л. Матросов, Е.И. Машбиц, В.М. Монахов, Н.И. Пак, В.Г. Разумовский, И.В. Роберт, И.А. Румянцев и др.);
- теории и методики обучения математике (И.К. Андронов, В.В. Афанасьев, И.И. Баврин, Н.Я. Виленкин, Г.Д. Глейзер, В.А. Гусев, Ю.М. Колягин, Г.Л. Луканкин, В.Л. Матросов, В.М. Монахов, А.Г. Мордкович, А.И. Нижников, Г.И. Саранцев, В.Д. Селютин, И.М. Смирнова, А.А. Столяр, Р.С. Черкасов, М.И. Шабунин и др.);
- концепции профессионально-педагогической направленности обучения математике будущих учителей (А.Г. Мордкович, Г.Л. Луканкин, Г.И. Саранцев, Г.Г. Хамов, Л.В. Шкерина и др.).
Проблема исследования связана с разработкой теоретических основ и практикой использования информационных технологий при обучении стохастике студентов университета.
Цель исследования: разработка и обоснование с помощью теории и педагогической практики методической системы обучения студентов университета стохастике на основе использования новых информационных технологий.
Объект исследования: процесс профессиональной подготовки студентов университета.
Предмет исследования: методическая система стохастической подготовки специалиста в университете на основе использования новых информационных технологий.
Исходная гипотеза может быть представлена следующими положениями:
1. Информационные технологии обучения стохастике студентов университетов, ориентированные на междисциплинарную предметную подготовку, могут внести существенный вклад в их профессиональную подготовку;
2. Продуктивность использования информационных технологий в обучении стохастике обеспечивается реализацией совокупности условий, которые способствуют включению студентов в активную и многовариантную учебную деятельность, формированию их стохастической и информационной культуры;
3. Функции каждого компонента методической системы обучения математике (целей, содержания, методов, форм и средств обучения) будут совершенствоваться по мере всё более широкого и глубокого внедрения информационных технологий.
В соответствии с поставленной целью и выдвинутой гипотезой определены задачи исследования:
1. Анализ состояния информатизации стохастического образования в университете;
2. Определение путей повышения качества профессиональной подготовки студентов университетов к их будущей профессиональной деятельности на основе теоретического анализа и опросно-диагностических методов работы с преподавателями высшей школы и со студентами;
3. Исследование и выявление педагогических возможностей использования информационных технологий как средства оптимизации управления учебной деятельностью студентов в период их обучения в университете;
4. Построение модели методической системы стохастической подготовки специалиста на основе новых информационных технологий. Для этого необходимо:
- внести коррективы в систему целей стохастической подготовки специалиста, отражающие изменения, происходящие в системе высшего образования в связи с информатизацией общества, структурировать эти цели;
- разработать содержание методической системы, учитывающее применение в курсе стохастики компьютерных технологий и удовлетворяющее критериям отбора содержания;
- рассмотреть особенности реализации каждой из основных организационных форм обучения с использованием информационных технологий;
- выделить среди компьютерных средств обучения такие, которые могут эффективно использоваться в курсе стохастики университета, классифицировать эти средства.
5. Анализ и обоснование возможности и целесообразности применения универсальных математических пакетов для проведения аудиторных занятий и организации самостоятельной работы студентов при обучении стохастике;
6. Обоснование выбора конкретной компьютерной математической системы MathCAD для обучения студентов стохастике;
7. Выработка практических рекомендаций для преподавателей по применению разработанной методики и экспериментальная проверка результативности разработанной методики;
8. Проведение экспериментальных исследований по проверке эффективности новых информационных технологий обучения стохастике в университете и сравнительный анализ полученных результатов.
Для решения поставленных задач применялись следующие методы исследования: теоретический анализ философской, психолого-педагогической, математической и методической литературы, школьных и вузовских стандартов и учебных пособий; анализ опыта преподавателей в вузе, с точки зрения проблемы исследования; педагогическое моделирование; анкетирование и тестирование; наблюдение и опрос; педагогический эксперимент и математические методы его обработки.
Основной базой опытно-экспериментальной работы были Коряжемский филиал Поморского государственного университета, Российский государственный педагогический университет им. А.И. Герцена, школы №№ 6, 7 г. Коряжмы.
Научная новизна исследования заключается в том, что в нём на основе системного подхода разработаны:
1. концепция научно-методической системы профессионально-направленного обучения стохастике студентов университетов, реализованная в виде модели стохастической подготовки специалиста на основе новых информационных технологий, включающей цели стохастической подготовки специалиста, содержание, методы, принципы, формы и средства обучения;
2. типология компьютерных средств обучения, которые могут быть использованы в процессе стохастической подготовки специалиста (компьютерные средства познания и педагогические программные средства);
3. рекомендации по применению компьютера в конкретных разделах и темах курса стохастики университета;
4. компьютерно-ориентированный лабораторный практикум решения стохастических задач в среде MathCAD.
Теоретическая значимость исследования состоит в том, что в нём осуществлён педагогический анализ стохастической подготовки специалиста в условиях информатизации общества, построена модель методической системы стохастической подготовки специалиста на основе новых информационных технологий, в частности, исследована компьютерная математическая система MathCAD, с точки зрения её роли и потенциальных возможностей как средства новых информационных технологий и как среды для использования программных средств учебного назначения, разработано содержание лабораторного практикума по стохастике, учитывающего профессиональную направленность обучения в условиях информатизации образования.
Практическая значимость исследования состоит в том, что разработанная в диссертации методическая система может быть использована в педагогических и классических университетах в процессе стохастической подготовки специалиста. Отдельные практические методики этой системы могут применяться в специальных курсах в высших учебных заведениях и на факультативных занятиях в средних общеобразовательных школах.
Достоверность полученных результатов обеспечена обоснованностью выбранных методологических позиций, применением научных деятельностных теорий, используемых в качестве методов исследования и обучения студентов, методологическим и методическим аппаратом, адекватным целям, предмету и задачам исследования, практикой использования разработанной методической системы в учебной, учебно-исследовательской и научно-исследовательской работе со студентами и учителями математики, а также опытно-экспериментальной работой и её анализом методами математической статистики.
На защиту выносятся:
• Модель методической системы стохастической подготовки специалиста, разработанной на основе новых информационных технологий, включающая следующее:
— систему целей стохастической подготовки специалиста, отражающую изменения, происходящие в системе высшего образования в связи с информатизацией общества;
— структуру методической системы, удовлетворяющую критериям отбора содержания;
- типологию программных средств обучения, которые могут быть использованы в процессе стохастической подготовки будущего специалиста;
- организационные формы обучения стохастике с использованием информационных технологий.
• Методические рекомендации по применению компонентов новых информационных технологий, основанных на использовании математической системы MathCAD, лабораторный практикум по курсу стохастики в университете, построенный на основе компьютерной системы MathCAD.
Организация и основные этапы исследования. Исследование началась нами в 90-е гг. и велась поэтапно в соответствии с логикой развития исследования.
Первый этап (1990-1997 гг.). Проведение данного этапа эксперимента преследовало следующие цели: проанализировать состояние стохастической подготовки учителей математики и студентов педвуза, выявить возможные пути повышения эффективности профессиональной подготовки студентов. Итогом этого этапа стала выработка рекомендаций по повышению эффективности профессиональной подготовки учителей математики в педвузе на основе использования стохастики, в которых было дано научно методическое обоснование путей повышения эффективности профессиональной подготовки учителей математики в педвузе при обучении стохастике.
Второй этап (1997-1998 гг.) связан с изучением литературы, анализом и систематизацией требований к уровню стохастической подготовки выпускника университета, его математической и информационной культуре, накоплением эмпирического материала, формулированием цели, гипотезы и задач исследования. В процессе проведения данного этапа были проанализированы различные формы и методы организации учебной и внеучебной деятельности студентов; апробировались различные методы управления учебной деятельностью; выявлены те разделы курса теории вероятностей и математической статистики, которые наиболее важны с точки зрения профессиональной подготовки студентов университета в условиях информатизации образования.
Третий этап (1998-2003 гг.). Разработка содержания и методов стохастической подготовки будущих специалистов в условиях широкого привлечения новых информационных технологий. Проведение опытно-экспериментальной работы. Обработка результатов эксперимента.
Четвертый этап (2003-2004 гг.). Обобщение, систематизация и конкретизация научно-методической системы, в соответствии с результатами эксперимента стохастической подготовки специалиста на основе новых информационных технологий. Систематизация и обобщение материалов диссертационного исследования; оформление результатов исследования в виде докторской диссертации.
Апробация результатов исследования. Результаты исследования докладывались автором и обсуждались на: Герценовских чтениях (С.Петербург, 1996, 1997); научно-практическом семинаре "Передовые идеи в преподавании математики в России и за рубежом" при РАО (Москва, 1996), региональных конференциях: Киров (1998), Архангельск (2001), всероссийских конференциях: Киров (2004), Орел (2002), Пермь (2004), Пенза (2004), Томск (2004), Челябинск (2003, 2004), Улан-Удэ (2004); международных конференциях: Москва (1997), Тула (1998), Улан-Удэ (1998), Архангельск (2002, 2003, 2004), Балашов (2004), Белгород (2004), Волгоград (2004), Мурманск (2004), Пенза (2004), Петрозаводск (2003, 2004), С.-Петербург (2004), Сортавала (2003), Тамбов (2004), Томск (2004), Троицк (2003), Чебоксары (2004).
Внедрение и использование результатов исследования. Материалы исследования успешно используются в процессе преподавания в Коряжемском филиале Поморского государственного университета им. М.В.Ломоносова, Российском государственном педагогическом университете им. А.И. Герцена, школах №№ 6 и 7 г. Коряжмы, при проведении спецкурсов и факультативов в МОУ Архангельской области.
Структура диссертации. Диссертация состоит из введения, трёх глав, заключения, библиографического списка, приложения.
Место стохастики в системе подготовки специалиста
Стохастика (теория вероятностей, теория случайных процессов и математическая статистика) является одной из фундаментальных специальных дисциплин, изучаемых в вузе. Ее изучение способствует формированию так называемого вероятностного мышления, которое позволяет применять приемы строгого логического мышления в ситуациях неопределенности, конкретности понятий и четкости терминологии. Представление о связи случайного и необходимого, о статистических и динамических закономерностях является обязательным элементом общего образования человека в современном обществе. Успешность профессиональной деятельности любого специалиста во многом зависит от его уровня стохастической культуры, обеспечивающей умения собирать необходимые для решения определенной проблемы факты, анализировать их, выдвигать гипотезы решения, делать необходимые обобщения, сопоставления с аналогичными или альтернативными вариантами решения, устанавливать статистические закономерности, делать аргументированные выводы, применять полученные результаты для выявления и решения новых проблем.
Говоря о значении изучения теории вероятностей А. Реньи [112] отмечал, что при выборе главных целей любого курса теории вероятностей надлежит руководствоваться следующими мотивами:
1. Теорию вероятностей необходимо преподавать потому, что она играет важную роль в развитии мышления учащихся;
2. Теорию вероятностей необходимо преподавать потому, что ее выводы находят применение в повседневной жизни, науке, технике и т. д.
3. Теорию вероятностей необходимо преподавать потому, что она имеет важное, ни с чем не сравнимое значение для математического образования.
По мнению В.И. Купцова [73], вероятностно-статистические идеи вошли в науку не случайно. Их применение было фактически подготовлено всей историей научного знания, и было обусловлено, прежде всего, необходимостью изучения массовых явлений, в овладении которыми прежние методы оказывались бессильными. Представления о стохастической природе большинства явлений окружающего мира крайне важны для изучения смежных дисциплин: основные закономерности физики, химии, биологии, гуманитарных дисциплин трудно выразить без использования языка вероятностных понятий. Стохастические теории межнаучны, т.к. вероятностно-статистические методы проникают во все отрасли человеческого знания. Между тем, большинство выпускников школ и вузов слабо владеют основами теории вероятностей. Поэтому особую значимость приобретает проблема исследования преподавания стохастики школьникам и студентам.
Элементы логики, комбинаторики, статистики и теории вероятностей становятся обязательным компонентом школьного образования, усиливающим его прикладное и практическое значение. Этот материал необходим, прежде всего, для формирования функциональной грамотности -умений воспринимать и анализировать информацию, представленную в различных формах, понимать вероятностный характер многих реальных зависимостей, производить простейшие вероятностные расчеты. Изучение основ комбинаторики позволяет учащемуся осуществлять рассмотрение случаев, перебор и подсчет числа вариантов, в том числе в простейших прикладных задачах. При изучении статистики и теории вероятностей обогащаются представления о современной картине мира и методах его исследования, формируется понимание роли статистики как источника социально значимой информации и закладываются основы вероятностного мышления.
Научно-методическим проблемам, связанным с изучением в школе элементов теории вероятностей и математической статистики, посвящен ряд исследований (Н.Н. Авдеева, Л.О. Бычкова, СИ. Воробьева, В.А. Далингер, А.Я. Дограшвили, Л.М. Кабехова, Ж. Кудратов, К.Н. Курындина, Д.В. Маневич, В.Г. Потапов, В.Д. Селютин, И.О. Соловьева, В.В. Фирсов и др.). Однако результаты этих исследований не были полностью реализованы в практике обучения школьников. Анализ причин такого положения имеется в ряде педагогических исследований [20, 104, 105, 127]. В последние годы появились новые школьные учебники, в которых представлена вероятностно-статистическая линия.
Профессиональная подготовка специалистов
В настоящее время, с учетом вхождения России в мировое экономическое сообщество, отечественное профессиональное образование переживает период модернизации. Современная стратегия профессионального образования направлена на формирование и развитие личности будущего специалиста, обладающего творческой индивидуальностью. В программу реализации модели будущего специалиста закладывается не только приобретение научных знаний, необходимых для будущей профессиональной деятельности, но и овладение профессиональной культурой, умениями и навыками, определяющими профессиональное мастерство, профессионализм. Несоответствия между требованиями общества и уровнем подготовки специалистов, между объективным усилением роли науки в жизни общества и деятельности специалиста и их недостаточным удельным весом в системе подготовки специалиста обусловлены как объективными факторами (несовершенство системы отбора в вузы, недостаточный уровень довузовской общеобразовательной подготовки, несовершенство стандартов и учебных планов, недостаточно высокий уровень квалификации педагогических кадров, слабая материальная оснащенность учебного процесса), так и субъективными условиями (формализм в работе отдельных преподавателей, их недостаточно творческое и ответственное отношение к своему труду, слабое использование технических средств в обучении и др.).
Профессиональная подготовка в вузе представляет собой многостороннюю систему, объединяющую относительно самостоятельные, но взаимосвязанные, взаимообусловленные системы подготовки: общефилософскую (мировоззренческую), специально-научную, информационную и общекультурную. Все компоненты профессиональной подготовки представляют интегративную целостность, которая обладает общей целью, общими принципами, единой внутренней организацией, характеризуется взаимосвязью и взаимозависимостью различных структурных элементов и активно взаимодействующих с внешней средой.
Основываясь на многочисленные исследования, можно выделить основные цели профессиональной подготовки специалистов в Российской высшей школе:
1) полное владение основными принципами и достаточное владение основными знаниями в соответствующей профессиональной отрасли;
2) совершенное понимание профессиональных методов и достаточная компетенция в их применении;
3) способность отбора существенных профессионально-значимых фактов;
4) воспитание стойкого интереса к совершенствованию в своей профессии, к новациям.
Эффективность системы профессиональной подготовки будущего специалиста определяется, в первую очередь, тем, насколько адекватно эта система своим содержанием и структурой соответствует требованиям, предъявляемым будущей профессией к личности специалиста данного профиля в области знаний, профессиональных умений и личностных качеств, Как показывает, практика, знания, умения и навыки, не ориентированные на процесс их применения в будущей профессиональной деятельности выпускника, сами собой в его активную деятельность не включаются и достаточно быстро утрачиваются за ненадобностью.
Движущими силами развития и совершенствования структуры, содержания и методов профессиональной подготовки специалистов, источниками и стимулами ее поступательного развития являются противоречия между постоянным ростом требований к специалисту и возможностями их реализации в системе профессиональной подготовки в вузе; между изменениями в содержании профессионального труда (например, использование в профессиональной деятельности НИТ) и уровнем их реализации в содержании и методах профессиональной подготовки; между усилением социальной значимости науки и реальным содержанием специальных дисциплин.
Структура, содержание и методические особенности реализации курса стохастики для студентов университетов в условиях информатизации
В системе профессиональной подготовки специалиста значительная роль отводится методике преподавания изучаемой дисциплины. Правильно выбранная методика способствует формированию у студентов адекватных научных понятий, раскрывает особенности изучения данного предмета, помогает в поиске наиболее эффективных путей решения практических задач, обеспечивает специфику преподавания основ науки.
Учитывая это, чтобы характеризовать конкретную методику преподавания стохастики, рассмотрим научно-методическую систему профессионально-направленного обучения стохастике в университете как совокупность процесса обучения и его результатов, включающую следующие компоненты:
— цели и задачи обучения;
— содержание, средства (технологии) обучения;
— учебно-методическую деятельность преподавателя (преподавание);
— теоретическую и практическую деятельность обучаемых (учение);
— различные виды и способы контроля процесса обучения;
— конечный результат обучения, основные итоги.
Цель профессионального образования состоит в подготовке высококвалифицированного специалиста, способного ориентироваться в быстроменяющихся современных условиях, умеющего творчески мыслить, самостоятельно приобретать знания и применять их для решения практических задач. В связи с этим возникает необходимость повышения качества профессиональной подготовки будущих специалистов и усиления их фундаментальной подготовки.
Цель профессионально-направленного обучения стохастике в вузе состоит в формировании системы стохастических знаний как базы для дальнейшей профессиональной подготовки будущих специалистов. Цель определяет конечный результат профессионально-направленного обучения стохастике.
В основу проектирования научно-методической системы профессионально направленного обучения стохастике были положены идеи, которые нашли отражение в философской, психолого-педагогической литературе и различных диссертационных исследованиях.
Анализ этих идей позволил в соответствии с целью профессионально направленного обучения стохастике в вузе сформулировать основные концептуальные положения научно-методической системы:
— профессиональная направленность процесса обучения стохастике;
- межпредметные связи как необходимое условие профессионально направленного обучения;
- дидактические принципы в содержании и построении процесса обучения стохастике;
— формирование вероятностного мышления;
- комплексный подход к формированию вероятностной и информационной культуры;
— проверка результатов обучения как необходимый элемент формирования системы в процессе обучения стохастике.
Опираясь на исследование А.Г. Мордковича [92], можно выделить группы целей, которые призван решать курс вузовской стохастики в условиях информатизации образования.
Формирование научного мировоззрения. Курс стохастики в ряду других математических дисциплин должен способствовать формированию достаточно высокого уровня научной подготовки студентов. Знания должны способствовать формированию представлений о природе научного знания, о принципах построения научных теорий, о научной картине мира, о роли стохастики в развитии человеческой цивилизации, в современной науке и технике. В процессе преподавания должно быть обеспечено понимание сути стохастической науки, ее структуры, связи её понятий с объектами внешнего мира, универсальности вероятностных абстракций, особенностей её аксиоматического изложения; студентам должна быть раскрыта связь стохастики с другими науками, её место в системе этих наук; должно быть сформировано ясное представление о методах, применяемых в теории вероятностей и математической статистике, в том числе и новых информационных технологий; должен быть сформирован современный взгляд на теорию вероятностей и математическую статистику как науки, широко использующие новые информационные технологии.
