Тема: Формирование математической компетентности будущих инженеров в условиях адаптивного обучения математике

Инновационный путь развития российской экономики требует обеспечения предприятий инженерными кадрами, способными решать принципиально иные, чем ранее, задачи, определяемые новыми технологическими укладами, информационным обществом, инновационными формами экономической деятельности. Для этого студенты инженерных (технических) вузов должны получить образование, учитывающее новые реалии и перспективы развития общества, которое позволит им быть конкурентоспособными, мобильными, готовыми к адаптации и саморазвитию.
В соответствии с Концепцией долгосрочного социально-экономического развития Российской Федерации на период до 2020 г., повышение качества образования подразумевает решение приоритетных задач, среди которых обеспечение инновационного характера базового образования, реализации компетентностного подхода, взаимосвязи академических знаний и практических умений.
Современные цели и результаты профессионального образования, как известно, выражаются в виде профессиональной компетентности, которая определяет качество профессионального образования, является его результатом и одновременно становится его целью.
Если рассматривать реализацию компетентностного подхода в инженерных вузах, то, в сравнении с реализацией ее другими категориями вузов она представляет собой сложную научно-методическую задачу, поскольку инженерное образование является самым наукоемким из всех сфер образования, во-первых, потому, что изучаемые предметы сложны для освоения, а во-вторых, темп обновления знаний самый большой именно в технике и технологии.
С учетом этого определяются и требования к фундаментальным дисциплинам в инженерном вузе, в том числе дисциплинам математического цикла. Возникает понятие математической компетентности и, соответственно, новые задачи, направленные на её формирование. При этом стремительное развитие компьютерной техники и информационно­коммуникационных технологий (ИКТ), многократно повышая эффективность математических методов в инженерных расчетах и позволяя осуществлять математическое и компьютерное моделирование сложных процессов, только актуализирует задачи формирования математической компетентности выпускника инженерного вуза, которая в этих условиях становится базовой составляющей профессиональной компетентности.
Анализ существующих теорий и подходов, направленных на повышение качества математической подготовки студентов инженерного вуза позволяет выделить наиболее значимые из них.
Так, в исследованиях, проведенных за последние 30 лет по теории и методике обучения математике в вузах в контексте повышения его качества, можно выделить три основных направления совершенствования образовательного процесса: через профессионально направленное (контекстное) обучение; использование междисциплинарных связей; применение компьютерной техники. Каждое из этих направлений опирается на определенный методологический базис и рассматривает его в роли ведущего.
В рамках первого направления наиболее полно исследовано контекстное обучение математике будущих учителей в педагогическом вузе. В значительной мере это обучение исследовано применительно к экономическим вузам; элементы методической системы контекстного обучения математике были разработаны для целого ряда инженерных специальностей.
За этот период создана психолого-педагогическая теория контекстного обучения (А. А. Вербицкий и др.) [10, 11]. Применительно к предметному полю математики положения теории контекстного обучения в инженерном вузе развиваются и конкретизируются.
В рамках второго направления исследований теория междисциплинарных связей в вузе разработана слабо и развивалась в основном с позиций знаниевого подхода; роль междисциплинарных связей в формировании математической компетентности студентов не вполне раскрыта; в новых условиях теория междисциплинарных связей уточняется......
Купить

При рассмотрении процесса обучения математике студентов инженерного вуза возникает научная идея комплексно использовать различные подходы при ведущей роли компетентностного подхода.
В результате исследования получено теоретическое обоснование актуальности и возможности полипарадигмального подхода в обучении математике студентов инженерного вуза как основного методологического подхода к формированию математической компетентности, включающего такие подходы в обучении, как компетентностью; контекстный; междисциплинарный; фундаментализация; предметно-информационный. Данные подходы предполагается реализовать в адаптивном электронном обучении математике.
Представлен также новый подход к организации адаптивного обучения математике в электронной среде. Новизной предложенного в работе подхода выступает организация алгоритмов адаптации содержания образовательного контента в трехступенчатой системе: «вводная адаптация контента» (адаптация содержания вводных материалов дисциплины на основе начального уровня подготовки студентов) - «текущая адаптация контента» (адаптация математического контента на основе текущих результативных действий студентов в адаптивном электронном ресурсе) - «оценочно- корректирующая адаптация» (адаптация нормативных параметров уровня усвоения материалов с учетом достигнутых студентами учебных результатов).
Для каждого этапа данной системы представлены оригинальные авторские алгоритмы адаптации математического образовательного контента в адаптивных электронных обучающих ресурсах. Предложенная трехступенчатая система адаптации математического образовательного контента выполняет функции «проводника» студента от начала и до конца обучения дисциплине, адаптируя обучающие материалы с учетом рассмотренной специфики формирования математической компетентности. Внедрение предложенного подхода к адаптации математического контента в электронном обучающем ресурсе позволяет сформировать для студентов индивидуальные образовательные траектории в рамках гибкого персонализированного учебного графика с многократным контролем процесса самообразования. При использовании представленной в работе системы для каждого студента формируется персональное пространство математического образовательного контента, максимально соответствующее его индивидуальным характеристикам. Применение разработанных алгоритмов в процессе обучения математике в электронной среде позволяет студентам получить результаты, которые ранее были возможны только с преподавателем, тщательно отслеживающим прогресс учеников и разъясняющим им материал.
Проведенный педагогический эксперимент подтвердил продуктивность предложенной концепции обучения и алгоритмов адаптации образовательного контента в процессе формирования математической компетентности студентов. Организация автоматизированной адаптации математического образовательного контента позволяет преподавателю обеспечить индивидуальный подход в обучении студентов в условиях электронной среды, независимо от степени наполняемости групп, обеспечивая простоту построения персонального образовательного сценария для каждого студента.
Дальнейшее развитие предложенного в работе подхода и алгоритмов организации адаптации образовательного контента в трехступенчатой системе предполагается путем разработки формальной модели, включающей управляющие правила корректировки нормативных значений оценки уровня усвоения материалов АЭОР, построенные на основе методов экспертных оценок и теории нечетких множеств.
Купить