Математические пакеты как средство формирования профессиональной компетентности у бакалавров профиля «Математика, информатика»



Математические пакеты как средство формирования профессиональной компетентности убакалавров профиля «Математика, информатика»

Магомадова Зарина Саидбековна, старший преподаватель;

Джабагова Седа Саламуевна, ассистент

Чеченский государственный педагогический институт

В статье рассмотрены теоретические и практические аспекты формирования профессиональной компетентности у бакалавров направления «Педагогическое образование профиля «Математика и информатика» на основе математических пакетов. Авторы приходят к выводу, что применение математических пакетов способствует формированию прикладных умений, основанных на интеграции математики и информатики, которые позволят выпускникам решать различные задачи с помощью информационных технологий, моделировать статистические эксперименты и демонстрировать их на экране. Использование математических пакетов позволит решать целый круг профессионально-педагогических задач в области информатизации образования.

Ключевые слова: профессиональные компетенции, профиль «Математика и информатика», математические пакеты.

Современный период общественного развития в нашей стране характеризуется быстрыми темпами информатизации, которые затронули все области народного хозяйства. В этой связи задача современной школы — подготовить учащихся к жизни в условиях информационного общества, используя все возможности, которые предоставляют информационные технологии. Стремительное совершенствование техники и технологий влечёт увеличение информационной составляющей в общественной и профессиональной деятельности каждого человека. Умение работать с информацией, исследовать математические модели, проводить математические расчёты с использованием математических пакетов прикладных программ, а также владение средствами информационно-коммуникационных технологий становятся важнейшими составляющими профессиональной компетентности выпускников педагогических вузов, цель которых — сформировать новую формацию учителей, способных эффективно подготовить подрастающее поколение к жизни в условиях глобальной информатизации. В наибольшей степени это, безусловно, касается бакалавров направления Педагогическое образование профиля «Математика и информатика».

Специфика новых концептуальных идей подготовки будущих бакалавров профиля «Математика и информатика» в условиях информатизации образования является поиск подходов к профессиональному и личностному развитию обучаемых и определение содержания, методов и форм обучения. Формирование системы фундаментальных математических знаний и умений, а также обеспечение возможности их применения на фоне постоянно развивающихся информационных средств, являются одним из условий подготовки высококвалифицированного выпускника. При этом огромную роль могут сыграть современные компьютерные программы, математические пакеты, выступающие в качестве инструмента реализации интегративных связей между математикой и информатикой.

В Чеченском государственном педагогическом университете уже несколько лет осуществляется подготовка бакалавров направления 44.03.05 «Педагогическое образование» с присвоением квалификации «академический бакалавр» профиля «Математика, информатика».

Основная миссия образовательной программы данного профиля состоит в концептуальном обосновании и моделировании условий подготовки высокопрофессиональных современных специалистов, способных эффективно, с использованием фундаментальных теоретических знаний и инновационных технологий:

 осуществлять профессионально-творческую деятельность в педагогической и культурно-просветительской сферах, аккумулирующей социально и личностно значимый опыт познания мира;

 выполнять организационно-управленческую и педагогическую работу в области образования и культурно-просветительской деятельности;

 сохранять и развивать, транслировать и популяризировать в контексте своей профессиональной деятельности лучшие традиции отечественного и зарубежного педагогического опыта [3].

С учётом того, что обучение осуществляется на основе ФГОС ВПО по направлению подготовки 44.03.05 «Педагогическое образование», основной целью освоения данной образовательной программы является формирование у обучающихся личностных качеств, а также общекультурных, общепрофессиональных и профессиональных компетенций.

Тем самым обобщённо можно представить цель подготовки бакалавров профиля «Математика, информатика», как формирование профессиональной компетентности выпускника. Как уже отмечалось, большую роль в формировании компетентности у бакалавров профиля «Математика, информатика» играют математические пакеты, так как именно они позволяют решать задачи прикладного характера в условиях информационной среды. В результате нами в качестве предмета исследования выбран процесс формирования компетентности у бакалавров профиля «Математика и информатика» с использованием математических пакетов.

В качестве рабочей версии нами было разработано следующее определение: Профессиональная компетентность бакалавров направления 44.03.05 «Педагогическое образование» профиля «Математика и информатика» — это интегральная характеристика, определяющая способность и готовность будущих бакалавров к решению задач, возникающих в сфере профессионально — педагогической деятельности, основанная на фундаментальных математических знаниях, практических умениях и навыках осуществлять преподавание дисциплин предметной области «Математика и информатика» с использованием математических пакетов прикладных программ.

Как отмечают авторы [1 и др.], работа с современными математическими пакетами прикладных программ и информационно-коммуникационными технологиями формирует у студентов умения постановки и решения задач с использованием компьютера, применения его в качестве инструмента познания, организации поисковой и исследовательской деятельности, раскрывает новый потенциал для учебного взаимодействия студентов и преподавателей, даёт возможность каждому обучающемуся в наибольшей мере реализовать свой интеллектуальный потенциал.

В учебный план профиля «Математика и информатика» входит достаточное количество дисциплин, вносящих свой вклад в формирование профессиональной компетентности выпускников на основе математических пакетов. Одной из таких дисциплин является «Теория вероятностей и математическая статистика», которая входит в базовую часть профессионального цикла ООП бакалавриата по данному направлению подготовки. Она изучается в 4 семестре и способствует формированию прикладных умений и навыков.

В процессе изучения дисциплины студенты производят выполнение численных расчётов при решении задач, при обработке статистических данных, их интерполяции и экстраполяции, аппроксимации полиномами с применением метода наименьших квадратов, а также активно осваивают метод статистических испытаний (метод Монте-Карло) и т. д. Компьютер в рамках данной дисциплины может быть использован для хранения, представления и обработки статистических данных; при построении графов, диаграмм, гистограмм, графиков функции распределения и функции плотности; при вычислении значений функции Лапласа и т. д. При этом, решение типовых задач связано с построением графиков, а для проведения исследований различных зависимостей используются графические возможности и средства пакетов Matlab, Mathcad, Maple, Statistica и др. В рамках изучаемой дисциплин предусмотрено проведение лабораторного практикума, основанного на применении компьютерных программ с использованием математического пакета Mathcad. Развитию навыков решения задач прикладной направленности способствует как применение табличного процессора с его вычислительными и графическими возможностями, так и использование возможностей рассматриваемых математических пакетов. Обучающиеся должны не только получать результат, так как в большинстве случаев процесс решения стандартных задач обеспечивается применением встроенных синтаксических средств пакета, но, что представляется наиболее важным, — провести анализ и интерпретацию результатов [2, 4].

Тем самым, эффективное формирование профессиональной компетентности у будущих бакалавров профиля «Математика и информатика» возможно при активном применении математических пакетов, таких как Mathcad, Maple, Mathematica, Matlab, Statistica и др. Применение этих пакетов способствует формированию прикладных умений, основанных на интеграции математики и информатики, которые позволят выпускникам решать различные задачи с помощью информационных технологий, моделировать статистические эксперименты и демонстрировать их на экране. Также использование математических пакетов позволит решать целый круг профессионально — педагогических задач в области информатизации образования и способствовать подготовке учащихся к функционированию в условиях информационной среды.

Литература:

1. Васильева Л. Н. Использование пакета Matlab в курсе изучения дифференциальных уравнений // Педагогическая информатика. — 2011. — № 4. — с. 67–73.
2. Гакаев Р. А. Статистические методы освоения географических дисциплин бакалавров по направлению подготовки «География» [Текст] / Р. А. Гакаев // Педагогика высшей школы. — 2015. — № 2. — с. 31–35.
3. Образовательная программа направления 44.03.05 «Педагогическое образование» с присвоением квалификации «академический бакалавр» профиля «Математика, информатика» — Грозный, 2014 [Электронный ресурс]: http://www.chgpi.ru/images/obrazovanie/44.03.05_.pdf
4. Самсонова С. А., Попов В. Н. Формирование информационной компетентности бакалавров прикладной математики и информатики в рамках дисциплины «Теория вероятностей и математическая статистика» // Современные проблемы науки и образования. — 2013. — № 1.