Содержание к диссертации
Введение
Глава 1. Профессиональная направленность обучения математике студентов горных факультетов университетов в условиях реализации компетентностного подхода 16
1.1 Теоретическое обоснование и дидактические условия профессиональной направленности обучения математике студентов горных факультетов университетов 16
1.2 Математическая компетентность студентов горных факультетов как результат их профессионально направленного обучения математике 62
Глава 2. Реализация профессиональной направленности обучения математике студентов горных факультетов университетов, способствующей формированию их математической компетентности 78
2.1 Комплекс профессионально направленных задач как средство реализации профессиональной направленности обучения математике студентов горных факультетов 78
2.2 Методика реализации профессиональной направленности обучения математике, способствующей формированию математической компетентности будущего инженера-горняка 94
2.3 Описание опытно- экспериментальной работы и анализ её результатов. 139
Заключение 156
Библиографический список использованной литературы 159
Приложения 175
- Теоретическое обоснование и дидактические условия профессиональной направленности обучения математике студентов горных факультетов университетов
- Математическая компетентность студентов горных факультетов как результат их профессионально направленного обучения математике
- Комплекс профессионально направленных задач как средство реализации профессиональной направленности обучения математике студентов горных факультетов
Введение к работе
Изменения, происходящие в последние годы в жизни страны и всего мирового сообщества, динамичное развитие науки и техники, информационных технологий, востребованных современным обществом и производством, ставят перед инженерным образованием новые цели. Они определены в Федеральной целевой программе развития образования на 2006-2010 годы, Концепции модернизации Российского образования на период до 2010 года, в национальном проекте «Образование» и проекте «Образование 2020». Одной из основных целей является обновление качества образования с позиций компетентностного подхода. Главная идея этого подхода состоит в усилении практической ориентации образования, выходе из ограничений «зуновского» образовательного пространства. Качество подготовки будущего инженера в вузе понимается как некоторый комплекс его ключевых, общепрофессиональных и специальных компетентностей и характеризуется на основе оценки результативности его действий, направленных на разрешение определенных значимых для данного сообщества задач.
С позиций этого подхода качество математической подготовки будущего инженера характеризуется его математической компетентностью как комплексом усвоенных математических знаний и методов математической деятельности, опытом их использования в решении задач, лежащих вне предмета математики, и ценностными отношениями к полученным знаниям и опыту и к себе, как носителю этих знаний и опыта. Математика -универсальный язык для описания процессов и явлений различной природы, без владения которым невозможно решать современные инженерные задачи, в том числе и в горном деле.
Изучение опыта математической подготовки студентов горных
специальностей в высших учебных заведениях показало, что в его основе, как
правило, лежит предметно-знаниевая парадигма и результатом обучения
являются базовые математические знания и умения. Студенты младших курсов не понимают важности математических знаний в овладении будущей профессией, слабо мотивированы на изучение курса математики и демонстрируют не высокий уровень этих знаний. Многие студенты затрудняются в использовании математических знаний в решении междисциплинарных и профессионально направленных математических задач. На старших курсах большинство студентов уже осознают важность математических знаний в успешности изучения ими специальных дисциплин, но испытывают большие затруднения в их использовании при решении задач специальных дисциплин.
Анализ учебных планов, программ по математике, учебников, методов и форм обучения математике студентов горных факультетов в высших учебных заведениях, результатов анкетирования преподавателей и студентов этих вузов и собеседования с ними показал:
все математические дисциплины изучаются в основном на первом и втором курсах университетов, а все специальные дисциплины, связанные с будущей профессией, изучаются, как правило, на старших курсах;
программы по математике мало ориентированы на будущую специальность, в их содержании не указывается на необходимость использования изучаемых математических методов в решении тех или иных профессионально направленных задач;
в процессе математической подготовки студентов горных факультетов, как правило, все еще используются неактивные или малоактивные методы и формы обучения, с целевыми установками на формирование у студентов базовых математических знаний, умений и навыков;
студенты мало мотивированы на изучение курса математики, не понимают актуальности математических знаний для решения современных инженерных задач горного дела; уровень математической подготовки будущих инженеров горного дела не отвечает современным требованиям.
Вместе с тем, параллельно с математическими дисциплинами на младших курсах изучаются дисциплины профессионального цикла, такие как геология; подземные горные работы, основы горного дела. Решения профессионально направленных задач этих дисциплин базируются на математических методах. Но студенты в решении таких задач, как правило, не готовы их использовать. За новыми условиями задачи они не видят ее математической сути. На старших курсах студенты изучают такие дисциплины как геодезия и маркшейдерия, горные машины и оборудование, механика подземных сооружений, процессы открытых горных работ, эксплуатация карьерного оборудования, проектирование карьеров, вентиляция шахт, обогащение полезных ископаемых. В этих дисциплинах широко используется математический аппарат, но студенты, как и на младших курсах, продолжают испытывать большие трудности в его использовании в процессе решения задач этих дисциплин. Тем самым можно констатировать, что студенты горных факультетов испытывают значительные трудности в использовании математических знанийза пределами математики, в частности, в области решения инженерных задач.
Все вышесказанное позволяет сделать вывод о том, что в настоящее время в процессе обучения математике студентов горных факультетов не формируется их математическая компетентность как качество математической подготовки современного инженера горного дела.
Психолого-педагогические основы подготовки специалистов в высшей
школе изучаются в работах отечественных ученых В.П.Андронова,
А.А.Вербицкого, Н.Н.Грачева, М.И.Дьяченко, В.И.Загвязинского,
М.М.Зиновкиной, Л.А.Кандыбович, А.В.Коржу ева, В.В.Краевского,
Б.Ф.Ломова, Н.Г.Милорадовой, Н.Н.Нечаева, А.М.Новикова,
П.И.Пидкасистого, В.А.Попкова, В.А.Сластенина и др. Большинство авторов
вполне обоснованно утверждают, что профессиональная деятельность и
профессиональное мышление имеют специфические особенности, которые
необходимо учитывать в обучении студентов в высших профессиональных
учебных заведениях, а мотивация учения и ценностного отношения к знаниям
лежат в области будущей профессиональной деятельности студентов. Изучению таких особенностей посвящены работы М.Т. Громковой, М.И. Дьяченко, Э.Ф. Зейера, Л.А. Кандыбович, З.А. Решетовой, A.M. Столяренко и др. В этих работах сформировались психолого-педагогические основы профессиональной направленности обучения в высшей школе. Профессиональная направленность как один из дидактических принципов высшей школы рассматривается в работах А.А. Вербицкого, М.Г. Горунова, И.П. Егоровой, В.И. Загвязинского, А.Я. Кудрявцева, B.C. Леднева, СВ. Плотниковой, З.А. Решетовой, СИ. Федоровой и др. Авторы обосновывают возможность повышения качества предметной подготовки будущих специалистов посредством реализации профессиональной направленности в процессе изучения дисциплин общеобразовательного цикла.
Наиболее полно психолого-педагогические и методические аспекты повышения качества математической подготовки студентов посредством профессиональной направленности обучения математике исследованы для педагогических вузов. Методические аспекты повышения качества математической подготовки будущего учителя математики посредством профессиональной направленности обучения исследуются в работах математиков и методистов: И.И.Баврина, В.А.Гусева, Н.И.Калугина, А.Г.Келбакиани, В.Р. Майера, А.Г.Мордковича, Г.Л. Луканкина, Е.И. Смирнова, А.А. Столяра, И.М. Шапиро, Л.В. Шкериной и др.
Вопросы профессиональной направленности обучения математике студентов непедагогических высших учебных заведений в разные годы изучаются в работах: Е.В.Александровой, И.И. Блехман, Г.А. Бокаревой, О.В. Бочкаревой, Е.А. Василевской, В.Я. Волк, Б.В. Гнеденко, А.Г. Головенко, А.Б. Каганова, О.М. Калуковой, Л.Д. Кудрявцева, М.К. Курчина, Ю.А. Кустова, И.Г. Михайловой, А.Д. Мышкис, Н.С Николаевой, В.В. Пак, СВ. Плотниковой, Е.А. Поповой, С.А. Розановой, Э.В. Сарингулян Н.В. Скоробогатовой, Е.А. Фатеевой, СИ. Федоровой, Н.В. Чхаидзе, В.А. Шершневой и др.
Среди вышеуказанных работ есть исследования, которые посвящены
изучению проблем реализации профессиональной направленности обучения
математике студентов горных факультетов высших учебных заведений. В
разное время эти проблемы изучали В.Я. Волк, А.С. Девдариани, Е.В.
Куликова, М.К. Курчин, В.В. Пак, Н.В. Скоробогатова. Однако, отсутствуют
исследования, посвященные комплексному подходу к реализации
профессиональной направленности обучения математике студентов горных
факультетов и разработке методического сопровождения профессионально
направленного обучения математике, способствующего формированию
математической компетентности будущих горных инженеров.
Таким образом, анализ теории и практики математической подготовки
студентов горных факультетов высших учебных заведений позволил выделить
ряд противоречий:
между потребностью горного дела в высококвалифицированных
инженерах, имеющих достаточную математическую компетентность для
реализации оригинальных решений современных математически емких
профессиональных задач, и невозможностью подготовки таких
специалистов в условиях традиционной системы математической
подготовки будущих инженеров горного дела в высших учебных
заведениях;
между достаточно глубокой изученностью в психологии и педагогике
позитивного влияния профессиональной направленности обучения в вузе
на качество предметной подготовки студентов — будущих специалистов —
и слабой проработанностью методических аспектов реализации
профессиональной направленности обучения математике будущих
инженеров горного дела;
между системным использованием математических и специальных
компетенций горным инженером в решении профессиональных задач и
отсутствием такого их использования в процессе математической
подготовки студентов горных факультетов.
Наличие указанных противоречий определило проблему исследования,
заключающуюся в формировании математической компетентности студентов — будущих горных инженеров - посредством профессиональной направленности их математической подготовки в вузе.
Объект исследования: процесс обучения математике студентов горных факультетов высших учебных заведений.
Предмет исследования: профессиональная направленность обучения математике студентов горных факультетов высших учебных заведений как средство формирования их математической компетентности.
Цель исследования: разработать научно-обоснованное методическое обеспечение реализации профессиональной направленности обучения математике студентов горных факультетов, способствующего формированию их математической компетентности.
Гипотеза исследования: если реализация профессиональной направленности математической подготовки студентов горных факультетов будет осуществляться посредством специальной методики обучения математике, в основе которой лежит:
уточнение целей этой подготовки с позиций компетентностного подхода;
пополнение содержания математической подготовки комплексом математических задач с профессиональной направленностью;
методы обучения, способствующие проявлению познавательной активности студентов,
то в процессе такой подготовки формируется математическая компетентность будущих горных инженеров, а именно:
достигается необходимый уровень базовых математических знаний, умений и навыков студентов;
формируются умения студентов использовать математические методы в решении задач будущей профессии;
повышается мотивация студентов к изучению математики и приобретению опыта математического моделирования в решении задач с профессиональной фабулой;
формируются ценностные отношения студентов к математическим знаниям как необходимому средству их учебной и будущей профессиональной успешности.
Проблема, цель и гипотеза определили следующие задачи исследования:
Изучить степень разработанности проблемы профессиональной направленности предметной подготовки студентов в высших учебных заведениях.
Выявить комплекс дидактических условий реализации профессиональной направленности обучения математике студентов — будущих горных инженеров, способствующего формированию их математической компетентности.
Выделить комплекс профессионально направленных математических задач как один из основных компонентов содержания профессионально направленного обучения математике студентов горных факультетов высших учебных заведений.
Разработать методику обучения математике студентов горных факультетов высших учебных заведений на основе использования комплекса профессионально направленных математических задач, способствующую формированию математической компетентности будущих специалистов горного дела и проверить ее эффективность в опытно-экспериментальной работе.
Теоретико-методологическими основами исследования явились:
деятельностный подход в обучении (П.Я. Гальперин, З.А. Решетова, Н.Ф. Талызина и др.);
философские и методологические основы математики (Б.В. Гнеденко, А.Н. Колмогоров, Л.Д. Кудрявцев, А.Я. Хинчин и др.);
теория учебных задач (Г.А. Балл, В.П. Беспалько, Ю.М. Колягин, И.Я. Лернер, Д. Пойя, А.Ф. Эсаулов и др.);
теория и методика обучения в вузе (СИ. Архангельский, А.А. Вербицкий, B.C. Леднев, В.Р. Майер, А.Г. Мордкович, СВ. Плотникова, Е.А. Попова, З.А. Решетова, В.А. Шершнева, Л.В. Шкерина, Е.И. Смирнов и др.)
педагогика и психология профессионального образования (B.C. Гершунский, Э.Ф. Зеер, В.И. Загвязинский, Г.С Саволайнен, В.А. Сластенин, Г.И. Чижакова и др.);
компетентностный подход к обучению (В.И. Байденко, В.А. Болотов, Е.В Бондаревская, Э.Ф. Зеер, И.А. Зимняя, СВ. Кульневич, Дж. Равен, В.В. Сериков, А.В. Хуторской, Л.В. Шкерина и др.);
концепция профессионально педагогической направленности (Н.Я. Виленкин, Г.Л. Луканкин, А.Г. Мордкович, Г.Г. Хамов, Л.В. Шкерина и
ДР-).
Для решения поставленных задач использовались следующие методы
исследования:
- теоретические: анализ философской, психологической, научно-
педагогической литературы, вузовских учебных планов и учебно-программной
документации по математике и специальным дисциплинам, учебных пособий
по математике и специальным дисциплинам для горных факультетов,
сравнение и обобщение опыта обучения математике студентов горных
факультетов высших учебных заведений в контексте проводимого
исследования; выдвижение рабочих гипотез и разработка теоретической
концепции методики использования комплекса профессионально
ориентированных задач как средства формирования математической
компетентности будущих горных инженеров с последующей ее коррекцией на
основе практических выводов; планирование педагогического эксперимента,
моделирование, анализ статистических данных, полученных на разных этапах
педагогического эксперимента, математические методы обработки
статистической информации;
- эмпирические: наблюдение за учебной деятельностью студентов в процессе обучения, беседы со студентами, преподавателями математики и специальных дисциплин, анкетирование преподавателей и студентов, тестирование и педагогический эксперимент.
Научная новизна исследования заключается в том, что:
выявлен комплекс дидактических условий реализации профессиональной направленности обучения математике студентов — будущих горных инженеров, способствующего формированию их математической компетентности;
разработан комплекс профессионально направленных математических задач как средство реализации профессиональной направленности обучения математике студентов горных факультетов высших учебных заведений;
разработана методика профессионально направленного обучения математике студентов горных факультетов — будущих инженеров -способствующая формированию их математической компетентности, а именно: уточнены цели математической подготовки студентов горных факультетов с позиций компетентностного подхода; пополнено содержание математической подготовки студентов горных факультетов выделенным комплексом профессионально направленных математических задач; выделен комплекс методов и форм обучения математике студентов горных факультетов на основе использования комплекса профессионально направленных математических задач, способствующего формированию математической компетентности будущих горных инженеров. Теоретическая значимость исследования состоит в том, что:
уточнено понятие математической компетентности для студентов горных факультетов - будущих инженеров, выделена ее структура и уровни сформированности;
сформулированы основные принципы профессиональной направленности обучения математике студентов горных факультетов в высших учебных заведениях;
выделены и обоснованы принципы формирования комплексов профессионально направленных задач, методов и форм обучения как компонентов методики профессионально направленного обучения математике студентов горных факультетов, способствующего формированию их математической компетентности.
Практическая значимость проведенного исследования состоит в том, что:
разработан и апробирован комплекс профессионально направленных задач по разделу «Дифференциальные уравнения», направленных на формирование математической компетентности студентов горных факультетов, и может использоваться в реальной образовательной практике;
выделенные принципы формирования комплекса профессионально направленных задач могут использоваться при отборе профессионально направленных математических задач по любому разделу курса математики для горных факультетов;
разработанная методика обучения студентов горных факультетов университетов дифференциальным уравнениям на основе использования комплекса профессионально направленных задач, может быть использована при условии внесения в нее соответствующих корректив для обучения студентов горным специальностям в других типах учебных заведений.
Достоверность и обоснованность полученных в диссертационном
исследовании результатов и выводов обеспечивается соблюдением
методологических принципов исследования: описанием существующих
концепций, положенных в основу исследования, применением теоретических и
эмпирических методов, адекватных объекту, предмету и цели исследования.
На защиту выносятся следующие положения:
1. Для реализации профессиональной направленности обучения математике
студентов горных факультетов университетов целесообразно создание
следующих дидактических условий:
уточнение целей математической подготовки, актуализирующее межпредметные связи математики и дисциплин специальной подготовки;
систематическое комплексное использование в процессе обучения математике профессионально направленных математических задач, решение которых способствует формированию у студентов умений использовать метод математического моделирования в решении специальных профессиональных задач;
применение преимущественно методов проблемного обучения;
следование дидактическим принципам: соответствия целям математической и специальной подготовки; непрерывности и последовательности; технологичности; профессионально-педагогического общения; опоры на субъектный опыт; рефлективности.
2. Если профессионально направленную математическую подготовку
студентов горных факультетов университетов реализовать на основе
разработанной авторской методики обучения математике, то это будет
способствовать формированию их математической компетентности:
повышению уровня базовых математических знаний, умений и навыков студентов;
формированию умений и навыков студентов использовать математические методы в решении инженерных задач будущей профессии;
мотивированному изучению математике;
формированию ценностного отношения студентов к математическим знаниям как необходимому средству их учебной и будущей профессиональной успешности.
Основные этапы исследования. Исследование проводилось с 2002 по 2009 гг. на базе Якутского государственного университета им. М.К. Аммосова и состояло из этапов:
анализ философской, психолого-педагогической и научно-методической литературы по теме исследования; анализ собственного педагогического опыта; планирование и проведение констатирующего эксперимента (2002 -2004 гг.);
уточнение предмета и цели исследования, теоретическая работа по уточнению понятия математической компетентности для студентов — будущих горных инженеров, выделению структуры и дидактических условий ее формирования в процессе профессионально направленного обучения студентов математике; педагогический поиск методов и средств формирования математической компетентности студентов горных факультетов в процессе математической подготовки; представление текущих результатов исследования на научных семинарах и конференциях, публикация статей и материалов конференций (2004 — 2006 гг.);
проведение формирующего эксперимента по формированию математической компетентности студентов горного факультета в процессе профессионально направленного обучения студентов дифференциальным уравнениям по разработанной методике; обработка данных эксперимента, анализ полученных результатов (2006 - 2008 гг.);
внесение корректив в разработанную методику с учетом результатов формирующего эксперимента; оформление диссертации; издание методического пособия (2008 — 2009 гг.).
Апробация результатов исследования. Основные положения настоящего исследования докладывались, обсуждались и получили одобрение на: заседаниях кафедры высшей математики и кафедры методики обучения математике Якутского государственного университета имени М.К. Аммосова (2007-2009 гг.); семинарах, проводимых в Якутском государственном
университете (2005-2008 гг.), Московском педагогическом государственном
университете (2007 г.); Межрегиональной научно-методической конференции (г.Якутск, 2005г.), Региональной межвузовской научно-практической конференции «инновационное обеспечение образовательной деятельности вуза» (г.Якутск, 2008г.) Международной научно-образовательной конференции «Наука в вузах: математика, физика, информатика. Проблемы высшего и среднего профессионального образования» (г. Москва, 2009г.); Межвузовском научно-методическом семинаре на базе факультета математики и информатики КГПУ им. В.П. Астафьева (2009г.). Результаты исследования были опубликованы в виде статей в научных журналах.
Внедрение материалов диссертационного исследования осуществлялось в процессе обучения математике студентов горного факультета Якутского государственного университета.
По результатам исследования автором опубликовано 10 работ, из которых 3 статьи опубликованы в рецензируемых научных журналах (авторский вклад 9 п.л.).
Структура и содержание диссертации соответствуют логике научного исследования. Диссертация состоит из Введения, двух глав, Заключения, библиографического списка и трех приложений.
/
Теоретическое обоснование и дидактические условия профессиональной направленности обучения математике студентов горных факультетов университетов
Горное образование - это среднее и высшее техническое образование, подготавливающее специалистов по добыванию полезных ископаемых из земных недр и последующей переработке добытого сырья. Добывание полезных ископаемых известно с древнейших времен. Вначале оно производилось непосредственно на поверхности земли, затем из подземных выработок. Промышленное добывание каменного угля, нефти и газа относится к более позднему времени - к XVII в.н.э. Поэтому, можно сказать, что профессия горняка - наиболее древняя техническая профессия.
Возникновение горного образования связано с передачей профессионального опыта поисков и разведки, а также добывания руд, их обогащения и плавки металлов.
В XVIII в. и частично в XIX в. горное, геологическое и металлургическое образование составляло единый вид образования. Оно осуществлялось в низших школах для подготовки квалифицированных рабочих и мастеров. В России такие школы были созданы на Олонецком заводе (1713), на Урале (1721).
В XVIII веке в связи с бурным развитием горной промышленности возникла необходимость в высшем горном образовании. Первая высшая школа была открыта в 1716 году в городе Остраве (Чехословакия). В 1740 году была создана высшая горная школа в Париже. В 1766 году в г. Фрейберге (ГДР) была открыта горная академия. В России высшее горное училище было учреждено в 1773 году в Петербурге, ныне Санкт-Петербургский государственный горный университет им. Г.В.Плеханова. Это высшее учебное заведение сыграло в России и других странах Европы и Азии большую роль в деле подготовки руководящих и научных кадров для всех отраслей горного дела - геологии, поисков и разведки полезных ископаемых, их добывания, обогащения и металлургии. Преподавание в соответствии с Уставом Горного училища (1774) проводилось в специализированных классах: математики, маркшейдерии, химии, механическом, минералогическом, физическом и рисовальном.
Первый выпуск горных инженеров широкого профиля из числа бывших студентов московского университета был произведен в 1776 году (по первоначальному плану в Горное училище принимали студентов, получивших начальное образование в Московском университете, владеющих немецким, французским и латинским языками, а также арифметикой, геометрией и начальными основами химии).
С января 1834 года утверждено положение о корпусе горных инженеров, и с этого времени в России устанавливается звание «горный инженер».
По мере развития промышленности и науки во второй половине XIX века горное образование разделилось на три отрасли:
1. геологическое образование (горный инженер - геолог)
2. горное образование (горный инженер)
3. металлургическое образование (горный инженер - металлург).
После Октябрьской революции появилась горная Академия в Москве. Нужды строек первой пятилетки потребовали дальнейшего роста втуза; были созданы на базе Московской горной академии группа новых втузов, в 1930 году открылись горные, металлургические институты в разных районах страны.
Преподавание математики в вузах было в основном направлено на развитие способностей будущих инженеров к абстрактному и логическому мышлению. При таком подходе к формированию курса математики основным критерием являлась логическая строгость изложения материала в изучаемых разделах. Этот же принцип был положен в основу построения учебников и учебных пособий. Движение за реформу преподавания математики в технической школе, связанное с утилитарными взглядами, было начато английским инженером Д. Перри, который создал практический «Курс высшей математики для инженеров». В предисловии к этой книге автор указывал: «Инженер не нуждается в умственной гимнастике, которую, например, можно задать себе, упражняясь в конических сечениях или задавая возню с выводами формул высшего анализа... Человек учится пользоваться анализом так же, как он учится владеть долотом при обработке твердых кусков металла, и эту же идею я преследую при обучении инженеров тому, как пользоваться анализом» [131:3].
С конца 40-ых, начала 50-ых годов прошлого столетия наметились тенденции к диалектическому синтезу обоих направлений, связанные, прежде всего, с развитием новых разделов математики. Появились новые учебные пособия, в которых прикладная направленность курса математики усилилась за счет введения элементов линейной и векторной алгебры, теории вероятностей и математической статистики [19].
На современном этапе потребность в специалистах высокого уровня, необходимость учета интереса личности, получающей профессиональную подготовку, ведут к изменениям и пересмотру содержания образования, совершенствованию методов и форм обучения. В связи с этим требует корректировки и математическая подготовка будущих специалистов горного дела. Рассматривая вопросы совершенствования математической подготовки студентов в техническом вузе, Б.В.Гнеденко указывает, что программа математической подготовки инженера должна в первую очередь учитывать не логико-математическую целостность курса, а потребности той специальности, которую выбрали студенты. Однако некоторые общие математические идеи современности должны обязательно войти в любой курс математики, предназначенный для инженера. Прежде всего, в курс математики во втузах должно входить освещение явлений природы и технических процессов и показ того, как их изучение приводит к постановке математических задач и построению новых математических понятий, систематический показ связей излагаемых математических теорий с задачами практики. Это важно для будущего инженера... [41:41].
Математическая компетентность студентов горных факультетов как результат их профессионально направленного обучения математике
Одной из основных целей, стоящих перед инженерным образованием на современном этапе, является обновление качества образования и улучшение качества подготовки специалистов. Переход к массовому высшему образованию, рост числа высших учебных заведений, конкуренция на рынке образовательных услуг — это факторы, выдвигающие проблему качества подготовки будущих специалистов на первый план. Быстроразвивающаяся наука и быстроизменяющаяся промышленность, новые технологии, в том числе базирующиеся на междисциплинарных знаниях, непрерывное техническое переоснащение производства требуют от специалиста не только качественных знаний, но и высокой профессиональной мобильности, умения самостоятельно ориентироваться в потоке научно-технической информации и пополнять свои профессиональные знания. И потому необходимо, чтобы учебный процесс в вузе был организован так, чтобы будущий специалист мог научиться свободно ориентироваться в информационном пространстве, используя при этом новые информационные технологии. Поэтому в настоящее время назрела необходимость обновления образования именно с этих позиций.
Актуальным в этом плане по отношению к обучению в высшем учебном заведении является компетентностный подход. Компетентностный подход — это попытка построить образовательный процесс, обеспечивающий становление у обучающихся собственной системы работы, компетентности и других характеристик образованности, которые нельзя «сложить» из набора знаний и умений [168: 184]. Главной идеей этого подхода является усиление практической ориентации образования, выход из ограничений «зуновского» образовательного пространства. В данном подходе качество подготовки будущего инженера в вузе понимается как некоторый комплекс его ключевых, общепрофессиональных и специальных компетентностей и характеризуется на основе оценки результативности его действий, направленных на разрешение определенных значимых для данного сообщества задач.
Основные положения компетентностного подхода к образованию сформировались в работах В.И. Байденко, В.А. Болотова, Е.В. Бондаревской, Э.Ф. Зеера, И.А. Зимней, СВ. Кульневича, Дж. Равена, Г.С. Саволайнен, В.В. Серикова, А.В. Хуторского, Л.В. Шкериной и др.
Термин «компетенция» (от лат. compete добиваюсь, соответствую, подхожу) означает круг вопросов, в которых человек хорошо осведомлен, обладает познаниями и опытом [84: 133]. Компетентный в определенной области человек обладает соответствующими знаниями и способностями, позволяющими ему эффективно действовать в ней. Рассматривая понятия «компетенция» и «компетентность», В.В.Краевский и А.В.Хуторской отмечают, что следует различать эти два понятия. Проецируя эти понятия для обучения студентов в высших учебных заведениях, можно дать следующие определения.
Компетенция - это отчужденное, заранее заданное социальное требование (норма) к образовательной подготовке студента, необходимой для его эффективной продуктивной деятельности в определенной сфере, или же планируемый образовательный результат.
Компетентность — это интегральное качество личности, проявляющееся в способности, основанной на знаниях и опыте, которые приобретены в процессе обучения и социализации и ориентированы на самостоятельное и успешное участие в деятельности; т.е. компетентность трактуем как вторичное по> отношению к компетенции понятие.
Существует различные классификации компетентностей. Так, Селевко Г.К. рассматривает трудовую, учебную, игровую и коммуникативную компетентности. Сюда же можно отнести:
- классификацию компетентностей по объекту, на который направлена деятельность; получим компетентности в областях: человек-человек, человек- техника, человек-художественный образ, человек природа, человек - знаковая система;
- профессиональная компетентность в области отдельных классов и групп профессий;
- предметную компетентность в конкретном деле;
- профильную компетентность в свете современной ориентации школы на профильное обучение.
В «Концепции модернизации российского образования до 2010 г.» выделяют такие компетентности, как:
- математическая - владение математическими умениями;
- коммуникативная - владение коммуникативными умениями;
- информационная - владение информационными технологиями, умениями работать со всеми видами информации;
- автономизационная - способность к развитию, саморазвитию, самоопределению, конкурентоспособности;
- социальная - умение жить и работать с людьми;
- продуктивная - умение быть способным создать собственный продукт, принимать решения и нести ответственность за них;
- нравственная - готовность, способность и потребность жить по традиционным нравственным законам.
Комплекс профессионально направленных задач как средство реализации профессиональной направленности обучения математике студентов горных факультетов
В педагогических исследованиях, посвященных профессиональной направленности обучения математике в различных высших учебных заведениях, средством реализации профессионально-направленного обучения математике являются профессионально-направленные задачи [1; 26; 138; 145; 178; 186; 188 и др.]. В первом параграфе данного исследования мы дали определение профессионально-направленной задачи в контексте нашего исследования.
При отборе содержания образования и профессионально-направленных
задач авторы данных работ придерживаются определенных критериев. Так, Е.А.Василевская отмечает такие критерии отбора содержания образования, как: многократной применимости; внутрипредметной целостности; критерий минимума; психолого-мотивационный критерий; критерий междисциплинарного обучения; критерий времени и профессиональной целесообразности. Аналогичный критерий при отборе содержания образования применяется О.М.Калуковой.
Е.А.Попова выделяет требования, которым должны удовлетворять профессионально направленные задачи для студентов экономических вузов:
- соответствие целям и содержанию математической подготовки;
- отражение в содержании основных элементов профессиональных задач экономистов-менеджеров.
В работе В.А.Шершневой учитываются следующие критерии отбора профессионально-направленных задач для транспортных направлений технических вузов:
1. Критерий соответствия содержания задачи целям обучения математике.
2. Критерий полноты. Согласно данному критерию математическое содержание профессионально - направленной задачи должно охватывать все разделы курса математики, для непрерывного формирования качественных знаний по предмету.
3. Критерий доступности. Профессионально - направленная задача не должна быть чрезмерно сложной для решения.
4. Критерий минимизации, который позволяет вести отбор задач с учетом их информационной емкости, профессиональной значимости и с учетом минимизации затрат времени, отводимого на решение профессионально-направленных задач, при условии получения оптимального эффекта от их применения.
Для построения оптимальной системы прикладных задач и упражнений с учетом межпредметных связей Н.В.Чхаидзе выделяет следующие критерии отбора прикладных задач: прикладная ценность с точки зрения реализации основных наиболее важных межпредметных связей; ценность для курса математики; интерес, вызываемый у студентов задачей; доступность задачи; среднее время, необходимое для решения задачи.
Мы, исходя из выделенных в параграфе . дидактических условий реализации профессиональной направленности обучения математике, структуры математической компетентности будущего инженера-горняка и потенциальных ресурсов профессиональной направленности обучения математике студентов горных факультетов университетов и формирования их математической компетентности, будем учитывать следующие основные требования к отбору профессионально-направленных задач. Это такие требования, как:
1. Соответствие целям и содержанию математической подготовки студентов. Основные цели обучения студентов горных факультетов специальности 650600 «Горное дело» уточнены во втором параграфе первой главы. Профессионально направленные задачи должны удовлетворять данным целям и содержанию математической подготовки студентов горных факультетов университетов. Содержание профессионально - направленной задачи касается объектов профессиональной деятельности будущих горных инженеров и требует описания свойств этих объектов с помощью математической символики, и дальнейшего его исследования математическими методами. Значит, профессионально направленные задачи не только способствуют усвоению курса математики, но и решаются с помощью математического моделирования. Тем самым они способствуют приобретению навыков математического моделирования и соответствуют целям обучения математике.
2. Представление межпредметных связей всего курса математики и дисциплин специального цикла. Оно определяет соответствие курса математики потребностям специальных и общепрофессиональных дисциплин. Выполнение данного критерия означает построение комплекса профессионально-ориентированных задач, обеспечивающего создание запаса математических моделей и методов исследования, используемых в изучении всех циклов обучения. Для этого необходим анализ потребностей специальных дисциплин в математическом аппарате.
3. Отражение в содержании основных элементов инженерных задач будущей профессии. Задачи должны содержать профессиональный контекст. Это могут быть задачи из курсов общепрофессиональных и специальных дисциплин; задачи, содержащие профессиональные термины и понятия из области горного дела; а также задачи из профессиональной деятельности будущих горных инженеров.
