Методика формирования математической компетентности студентов технических вузов в проблемно-прикладном контексте обучения

Колбина, Елена Владимировна

Введение …………………………………………………………………………. 3
Глава 1. Теоретические основы методики формирования
математической компетентности студентов технических вузов в
проблемно-прикладном контексте обучения ……………………………….. 20
1.1. Проблемно-прикладной контекст обучения математике студентов
технических вузов в аспекте реализации компетентностного подхода в
высшем техническом образовании ………………………………………………. 20
1.2. Математическая компетентность студентов технических вузов, ее
структура и оценка ……………………………………………………………….. 54
1.3. Методика формирования математической компетентности студентов
технических вузов в проблемно-прикладном контексте обучения …………… 85
Выводы по первой главе ………………………………………………………… 116
Глава 2. Реализация методики формирования математической
компетентности студентов технических вузов в проблемно-прикладном
контексте обучения ……………………………………………………………… 121
2.1. Особенности реализации методики формирования математической
компетентности студентов технических вузов в проблемно-прикладном
контексте обучения на примере направления подготовки 08.03.01
«Строительство» (уровень бакалавриата) ……………………………………… 121
2.2. Экспериментальная проверка влияния разработанной методики
формирования математической компетентности студентов технических
вузов в проблемно-прикладном контексте обучения на формирование
математической компетентности студентов направления подготовки
08.03.01 «Строительство» (уровень бакалавриата) …………………………… 147
Выводы по второй главе …………………………………………………………. 161
Заключение ………………………………………………………………………. 164
Библиографический список …………………………………………………… 167
Приложения ……………………………………………………………………… 192
Приложение 1. Перечень компетенций технических направлений
подготовки бакалавриата, спроецированных на предметную область
математики (по ФГОС ВО и ООП) ……………………………………………… 192
Приложение 2. Материалы, использованные для проведения анкетирования
студентов …………………………………………………………………………. 194
Приложение 3. Примеры результатов самостоятельной работы студентов …. 202
Приложение 4. Образец задания для проведения семинара по решению
прикладных задач…………………………………………………………………. 215
Приложение 5. Примеры прикладных задач для студентов направления
подготовки 08.03.01 «Строительство» (уровень бакалавриата) ………………. 216
Приложение 6. Образец задания для входного контроля по дисциплине
«математика» …………………………………………………………………….. 221

Актуальность исследования. В настоящее время российское общество
переживает ряд социальных и экономических преобразований, которые
существенно затронули и образовательную область. Произошел переход высшего
профессионального образования на новые образовательные стандарты (ФГОС
ВПО (ВО) третьего поколения), что повлекло изменение целей и планируемых
результатов образования.
Основной целью образования становится подготовка компетентных
специалистов, которые свободно владеют своей профессией, способны к
эффективной работе по специальности на уровне мировых стандартов, являются
конкурентоспособными на рынке труда, готовы к профессиональному росту и
профессиональной мобильности, обладают ответственностью за результаты своей
профессиональной деятельности. Для достижения этой цели правительством РФ
утверждена государственная программа «Развитие образования» на 2013 – 2020
годы. В области профессионального образования эта программа ориентирована на
модернизацию его содержания и технологий с целью обеспечения их
соответствия потребностям современной экономики и изменяющимся запросам
населения.
Требования к результатам образования сформулированы в ФГОС ВПО (ВО)
в виде компетенций, что указывает на необходимость реализации
компетентностного подхода к обучению будущих бакалавров, в том числе и в
технических вузах. Выпускник вуза должен не только обладать необходимым
объемом знаний, но и уметь применять их в различных ситуациях в процессе
будущей профессиональной деятельности. Оценка качества подготовки теперь
основывается на том, овладел ли выпускник предписанными компетенциями и на
каком уровне.
Проблеме разработки и внедрения компетентностного подхода в систему
современного образования посвящено множество научных работ. Теоретическое
обоснование компетентностного подхода представлено в исследованиях
В.И. Байденко, В.А. Болотова, И.Г. Галяминаой, Э.Ф. Зеера, И.А. Зимней,
Г.И Ибрагимова, О.Е. Лебедева, В.В. Рябова, Н.А. Селезневой, В.В. Серикова,
Э.Э. Сыманюк, Ю.Г. Татура, Ю.В. Фролова, А.В. Хуторского и др., также авторы
рассматривают различные аспекты реализации компетентностного подхода в
процессе обучения. Целью обучения в высшем техническом образовании является
формирование и развитие общекультурной и профессиональной компетентностей
студентов.
В настоящее время среди исследователей есть понимание того, что процесс
формирования компетентностей должен происходить в условиях контекстного
обучения (А.А. Вербицкий). Различные аспекты теории и методики контекстного
обучения отражены в исследованиях И.А. Жуковой (для будущих юристов),
М.Д. Ильязовой (для будущих социологов), А.Н. Картежниковой, Л.А. Сергеевой,
С.В. Чиркова (для экономических специальностей), В.Н. Кругликова (активизация
учебно-воспитательного процесса в технических вузах), О.Г. Ларионовой,
М.Г. Макарченко (для будущих учителей математики), В.Ф. Тенищевой
(профессиональная компетенция с иноязычной компонентой для будущего
инженера) и др. В то же время возможность применения контекстного подхода к
обучению математике будущих бакалавров технических вузов изучена
недостаточно.
Работа инженерно-технических кадров связана с решением различного рода
профессиональных проблем. Например, рациональное использование
материальных ресурсов, удовлетворение требований заказчика, целесообразность
в выборе средств, выдерживание сроков работ, слаженная и продуктивная
деятельность рабочих коллективов, экономия денежных средств и т. д.
Их решение осуществляется с использованием математического аппарата.
В настоящее время при устройстве на работу по профилю выпускников
технических вузов наблюдается следующее противоречие: с одной стороны
каждый из них обучался математике на первых курсах, но не представлял, где и
как в будущей профессиональной деятельности он может применить полученные
знания и умения. С другой стороны, столкнувшись с проблемой на производстве,
бакалавр часто понимает, что ее можно решить средствами математики, но не
представляет себе, какие конкретно знания следует задействовать. Разрешению
указанного противоречия посвящено наше исследование.
Мы в своей работе используем идеи контекстного обучения и, следуя
специфике дисциплины «математика» в техническом вузе, считаем необходимым
и возможным применять элементы проблемного обучения. Причем построение
проблемных ситуаций должно быть связано с выявлением проблем будущей
профессиональной деятельности студентов, процесс их решения (с применением
средств ИКТ) должен имитировать элементы этой деятельности.
Профессиональная деятельность будущих инженерно-технических кадров
достаточно многогранна. Например, бакалавр-строитель по окончании обучения
должен быть готов к решению задач изыскательской и проектно-
конструкторской, производственно-технологической и производственно-
управленческой, экспериментально-исследовательской, монтажно-наладочной и
сервисно-эксплуатационной, предпринимательской деятельности. Поэтому
область приложения инженерных изысканий касается не только технических, но и
организационных, экономических, социальных и др. систем. Изучение процессов
и явлений внутри систем целесообразно осуществлять с использованием
математического моделирования. Применение этого метода при решении
прикладных задач в курсе математике позволит раскрыть для студентов его
возможности, показать значимость математических знаний и умений,
актуализировать приложения математики для решения практических задач их
будущей профессиональной деятельности. Использование в процессе обучения
математике проблемности и прикладной направленности указывает на
целесообразность выделения проблемно-прикладного контекста обучения.
В настоящее время в технических вузах реализуется обучение студентов
различных специальностей и направлений подготовки бакалавриата. В нашем
исследовании мы рассматриваем процесс обучения математике студентов
технических направлений подготовки бакалавриата, для которых дисциплина
«математика» является базовой. Их существует достаточно много, например,
в АлтГТУ им. И.И. Ползунова (г. Барнаул) осуществляется обучение студентов по
следующим направлениям подготовки бакалавриата с подобной спецификой:
«Электроэнергетика и электротехника», «Энергетическое машиностроение»,
«Материаловедение и технологии материалов», «Машиностроение»,
«Технологические машины и оборудование», «Эксплуатация транспортно-
технологических машин и комплексов», «Технология транспортных процессов»,
«Наземные транспортно-технологические комплексы», «Продукты питания из
растительного сырья», «Продукты питания животного происхождения»,
«Технология продукции и организация общественного питания»,
«Приборостроение», «Энерго- и ресурсосберегающие процессы в химической
технологии, нефтехимии и биотехнологии», «Строительство». Следует отметить,
во-первых, в ФГОС ВО для них не определено содержание дисциплины
«математика», что указывает на необходимость разработки критериев для его
отбора, во-вторых, в настоящее время остро стоит проблема мотивации учебной
деятельности студентов и их ценностного отношения к математике.
При обучении математике студентов технических направлений подготовки
бакалавриата целесообразно выделить понятие математической компетентности
студентов как неотъемлемой составляющей их общекультурной и
профессиональной компетентностей, так как математические знания и умения
служат фундаментом при изучении смежных дисциплин. Проблеме
формирования математической компетентности студентов посвящены работы:
Т.Л. Анисовой, В.А. Шершневой (для технических вузов), Е.Ю. Беляниной,
Э.Г. Габитовой (для экономических специальностей), И.И. Бондаренко (для
гуманитарных специальностей), Л.К. Иляшенко, Я.Г. Стельмах (для будущих
инженеров), М.М. Манушкиной (для будущих информатиков), М.В. Монгуша
(для будущих агрономов), и др. Анализ перечисленных работ показал, что в них
недостаточное внимание уделено проблемно-прикладному контексту обучения
математике, в частности, для направления подготовки 08.03.01 «Строительство»
(уровень бакалавриата).
Следует добавить, что в декабре 2013 года правительство РФ утвердило
«Концепцию развития математического образования в РФ», в которой, в
контексте обучения математике в технических вузах, мы выделяем следующее:
потребность в повышении мотивации учебно-познавательной деятельности
студентов; необходимость модернизации содержания учебных программ
математического образования технических вузов, исходя из потребностей
студентов и потребностей общества; применение современных технологий
образовательного процесса; создание и реализация педагогическими работниками
собственных педагогических подходов и авторских программ. Такая
направленность развития высшего образования подтверждает актуальность
выявления и реализации условий для формирования математической
компетентности будущих бакалавров в процессе обучения математике в
техническом вузе.
Анализ нормативных документов, научной, методической и учебной
литературы, результатов диссертационных работ, а также практики обучения
математике в техническом вузе позволил выявить следующие противоречия:
 на социально-педагогическом уровне – между потребностью современного
общества в компетентных специалистах технического профиля, владеющих
математическими знаниями и методами для решения профессиональных задач, и
недостаточной ориентированностью традиционной системы математического
образования в технических вузах на формирование математической
компетентности студентов;
 на научно-педагогическом уровне – между достаточной разработанностью
основных положений проблемного и прикладного обучения и недостаточно
выявленной сущностью и возможностями проблемно-прикладного контекста
обучения математике в техническом вузе;
 на научно-методическом уровне – между целесообразностью

Заказать новую

Лучшие эксперты сервиса ждут твоего задания

от 5 000 ₽

Не подошла эта работа?
Закажи новую работу, сделанную по твоим требованиям

    Нажимая на кнопку, я соглашаюсь на обработку персональных данных и с правилами пользования Платформой

    Читать «Методика формирования математической компетентности студентов технических вузов в проблемно-прикладном контексте обучения»

    Помогаем с подготовкой сопроводительных документов

    Совместно разработаем индивидуальный план и выберем тему работы Подробнее
    Помощь в подготовке к кандидатскому экзамену и допуске к нему Подробнее
    Поможем в написании научных статей для публикации в журналах ВАК Подробнее
    Структурируем работу и напишем автореферат Подробнее

    Хочешь уникальную работу?

    Больше 3 000 экспертов уже готовы начать работу над твоим проектом!

    Александр О. Спб государственный университет 1972, мат - мех, преподав...
    4.9 (66 отзывов)
    Читаю лекции и веду занятия со студентами по матанализу, линейной алгебре и теории вероятностей. Защитил кандидатскую диссертацию по качественной теории дифференциальн... Читать все
    Читаю лекции и веду занятия со студентами по матанализу, линейной алгебре и теории вероятностей. Защитил кандидатскую диссертацию по качественной теории дифференциальных уравнений. Умею быстро и четко выполнять сложные вычислительные работ
    #Кандидатские #Магистерские
    117 Выполненных работ
    Александр Р. ВоГТУ 2003, Экономический, преподаватель, кандидат наук
    4.5 (80 отзывов)
    Специальность "Государственное и муниципальное управление" Кандидатскую диссертацию защитил в 2006 г. Дополнительное образование: Оценка стоимости (бизнеса) и госфин... Читать все
    Специальность "Государственное и муниципальное управление" Кандидатскую диссертацию защитил в 2006 г. Дополнительное образование: Оценка стоимости (бизнеса) и госфинансы (Казначейство). Работаю в финансовой сфере более 10 лет. Банки,риски
    #Кандидатские #Магистерские
    123 Выполненных работы
    Глеб С. преподаватель, кандидат наук, доцент
    5 (158 отзывов)
    Стаж педагогической деятельности в вузах Москвы 15 лет, автор свыше 140 публикаций (РИНЦ, ВАК). Большой опыт в подготовке дипломных проектов и диссертаций по научной с... Читать все
    Стаж педагогической деятельности в вузах Москвы 15 лет, автор свыше 140 публикаций (РИНЦ, ВАК). Большой опыт в подготовке дипломных проектов и диссертаций по научной специальности 12.00.14 административное право, административный процесс.
    #Кандидатские #Магистерские
    216 Выполненных работ
    Анна С. СФ ПГУ им. М.В. Ломоносова 2004, филологический, преподав...
    4.8 (9 отзывов)
    Преподаю англ язык более 10 лет, есть опыт работы в университете, школе и студии англ языка. Защитила кандидатскую диссертацию в 2009 году. Имею большой опыт написания... Читать все
    Преподаю англ язык более 10 лет, есть опыт работы в университете, школе и студии англ языка. Защитила кандидатскую диссертацию в 2009 году. Имею большой опыт написания и проверки (в качестве преподавателя) контрольных и курсовых работ.
    #Кандидатские #Магистерские
    16 Выполненных работ
    Мария А. кандидат наук
    4.7 (18 отзывов)
    Мне нравится изучать все новое, постоянно развиваюсь. Могу написать и диссертацию и кандидатскую. Есть опыт в различных сфера деятельности (туризм, экономика, бухучет... Читать все
    Мне нравится изучать все новое, постоянно развиваюсь. Могу написать и диссертацию и кандидатскую. Есть опыт в различных сфера деятельности (туризм, экономика, бухучет, реклама, журналистика, педагогика, право)
    #Кандидатские #Магистерские
    39 Выполненных работ
    Антон П. преподаватель, доцент
    4.8 (1033 отзыва)
    Занимаюсь написанием студенческих работ (дипломные работы, маг. диссертации). Участник международных конференций (экономика/менеджмент/юриспруденция). Постоянно публик... Читать все
    Занимаюсь написанием студенческих работ (дипломные работы, маг. диссертации). Участник международных конференций (экономика/менеджмент/юриспруденция). Постоянно публикуюсь, имею высокий индекс цитирования. Спикер.
    #Кандидатские #Магистерские
    1386 Выполненных работ
    Шагали Е. УрГЭУ 2007, Экономика, преподаватель
    4.4 (59 отзывов)
    Серьезно отношусь к тренировке собственного интеллекта, поэтому постоянно учусь сама и с удовольствием пишу для других. За 15 лет работы выполнила более 600 дипломов и... Читать все
    Серьезно отношусь к тренировке собственного интеллекта, поэтому постоянно учусь сама и с удовольствием пишу для других. За 15 лет работы выполнила более 600 дипломов и диссертаций, Есть любимые темы - они дешевле обойдутся, ибо в радость)
    #Кандидатские #Магистерские
    76 Выполненных работ
    Дарья С. Томский государственный университет 2010, Юридический, в...
    4.8 (13 отзывов)
    Практикую гражданское, семейное право. Преподаю указанные дисциплины в ВУЗе. Выполняла работы на заказ в течение двух лет. Обучалась в аспирантуре, подготовила диссерт... Читать все
    Практикую гражданское, семейное право. Преподаю указанные дисциплины в ВУЗе. Выполняла работы на заказ в течение двух лет. Обучалась в аспирантуре, подготовила диссертационное исследование, которое сейчас находится на рассмотрении в совете.
    #Кандидатские #Магистерские
    18 Выполненных работ
    Катерина М. кандидат наук, доцент
    4.9 (522 отзыва)
    Кандидат технических наук. Специализируюсь на выполнении работ по метрологии и стандартизации
    Кандидат технических наук. Специализируюсь на выполнении работ по метрологии и стандартизации
    #Кандидатские #Магистерские
    836 Выполненных работ

    Последние выполненные заказы

    Другие учебные работы по предмету

    Творческое развитие младших школьников в условиях коллективного музицирования на свирели
    📅 2021 год
    🏢 ФГБНУ «Институт художественного образования и культурологии Российской академии образования»