Комплексне впровадження компьютерних




Скачати 87.43 Kb.

Дата конвертації17.02.2017
Розмір87.43 Kb.

1
УДК 378








А.П. Рибалко
м. Харків, Україна
КОМПЛЕКСНЕ ВПРОВАДЖЕННЯ КОМПЬЮТЕРНИХ
ТЕХНОЛОГІЙ ПРИ ВИКЛАДАННІ МАТЕМАТИЧНИХ ДИСЦИПЛІН У
ВИЩИХ НАВЧАЛЬНИХ ЗАКЛАДАХ

Постановка проблеми. Національною стратегією розвитку освіти в Україні на 2012-2021 роки визначений курс на підвищення конкурентноспроможності та якості освіти з метою забезпечення суспільства фахівцями високого рівня в сучасних соціально-економічних умовах, а також інтегрування до європейського та світового освітнього простору [5, c. 2]. Реалізація поставлених перед освітянською спільнотою завдань неможлива без переосмислення самих засад навчального процесу та реформування його організації з урахуванням вимог сучасності.
Одним із стратегічних напрямів розвитку національної системи освіти є широке впровадження інформаційних та інноваційних технологій в освітні програми [5, c. 4]. Сучасному суспільству притаманна компьютерізація всіх сфер людської діяльності, тому невпинно розвиваються та набувають нового змісту методи та засоби навчання із застосуванням інформаційних технологій. В наш час компьютерні технології перестали бути лише бажаним додатком, вони стали невід’ємною частиною будь-якого навчального процесу, незалежно від рівня та спеціалізації навчального закладу.
Специфіка математичних дисциплін дозволяє вельми різноманітно використовувати компьютерне забезпечення в навчанні, а також має цілий ряд особливостей запровадження. Тому розробка системного підходу до застосування сучасних інформаційних компьютерних технологій в навчанні є актуальною проблемою сучасної педагогики вищої школи. Реалізація комплексної компьютерізації при вивченні математичних предметів дозволяє значно підвищити якість навчального процесу та вийти на новий рівень підготовки майбутніх фахівців.

2
Аналіз попередніх даних. Оскільки інформатизація навчання є сучасною тенденцією як національної, так і світової вищої школи, проблеми застосування компьютерних технологій у процесі навчання викликають стійкий інтерес у педагогічної спільноти. Дослідження з цих питань біли започатковані в роботах
В. Я. Ляудіса, Е. И. Машбіца, Н. Ф. Тализіної та ін. Тематика науково-методичних робіт з цього приводу шириться та поглиблюється. Але бурхливий розвиток
інформаційних технологій та невпинне зростання кваліфікаційних вимог до сучасних фахівців стимулюють подальші дослідження можливостей використання компьютерних технологій в навчанні.
Математичні дисципліни є нормативними для численних спеціальностей, тому питанням компьютерізації в їх контексті присвячено чимало досліджень.
Можливості та особливості використання окремих засобів інформаційних компьютерних технологій, а також різні аспекти їх створення та впровадження в навчальний процес були розглянуті у роботах
А. М. Анісімова [1],
М. І. Жалдака [2], С. О. Семерікова [3], та багатьох інших вітчизняних та закордонних авторів . Нажаль, питання, повязані із організацією навчального процесу з позиції системного застосування компьютерних технологій, часто залишаються поза увагою.
Метою статті є розробка комплексного підходу до впровадження компьютерних технологій при вивченні математичних дисциплін у вищих навчальних закладах, обґрунтування його доцільністі та ефективності.
Виклад основного матеріалу. Застосування інформаційних технологій у навчанні стає необхідним при вирішенні цілого ряду актуальних проблем сучасної вищої школи, а саме:
– реалізація компетентністного підходу в організації навчання;
– забезпечення професійної спрямованості навчання студентів;
– орієнтація навчального процесу на інтенсифікацію самостійної роботи студентів;
– компенсація дефіциту аудиторного часу;
– прозорість в оцінюванні отриманих знань та навичок студентів.

3
Розглядаючи нижче окремі засоби та методи навчання, ми конкретизуємо їх значення з точки зору поставлених завдань.
Побудова навчального процесу повинна передбачати використання компьютерного забезпечення у навчально-пізнавальній діяльності студентів на всіх її етапах. Тому створення викладачем курсу навчальної дисципліни повинно супроводжуватись методичною розробкою відповідного комплексу по впровадженню інформаційних технологій. Визначимо його складові, які, на погляд автора, бажано реалізувати при вивченні математичних дисциплін:
– створення електронного курсу навчальної дисципліни на платформі системи MOODLE;
– впровадження інформаційних технологій навчання, таких як презентації, мультимедійні навчальні засоби тощо;
– методична розробка та запровадження в навчальний процес лабораторних практикумів, що дозволяють студентам отримати навички по використанню пакетів прикладних програм;
– створення засобів компьютерного контролю та оцінювання знань та навичок студентів.
Розкриємо функціональний зміст кожного із зазначених аспектів.
Наявність системи MOODLE в арсеналі сучасних вищих навчальних закладів стає дедалі поширенішою. Звичайно, для студентів дистанційної форми навчання електронні курси MOODLE є базовими у навчальному процесі, але використання їх для студентів денної форми навчання не менш виправдане і дає позитивні результати. Можна сподіватись, що найближчим часом більшість викладачів зможуть спиратися на такий корисний в навчальній практиці
інструмент.
Електронний курс в системі MOODLE, перш за все, дозволяє викладачеві розмістити всі необхідні навчальні ресурси, такі як: плани та графіки занять, робоча програма дисципліни, курси лекцій, практичних та лабораторних занять, розбитих за тематичним та (або) календарним планом тощо. Очевидні переваги наявності такого супровіду курсу, як з точки зору викладача, так із точки зору

4 студента. Лекційний матеріал в електронному вигляді може бути значно поширеним, оскільки він вже не є обмеженим аудиторним часом. Це дозволяє лектору: залишати окремі питання на самостійне вивчення з подальшим опрацюванням його під час практичних та лабораторних занять; включати до електронних ресурсів відомості про математиків, історичні справки щодо вивченої теми, цікаві факти, матеріал для поглибленого вивчення теми; нарешті, лектор, не будучи пов’язаним необхідністю «вичитати матеріал за будь-яку ціну», має можливість під час аудиторного заняття імпровізувати в залежності від ситуації, застосовувати нетрадиційні форми навчання тощо. Все це стимулює
інтерес студентів до предмету, сприяє активізації пізнавальної діяльності, розвиває навичкі самостійної роботи.
Серед матеріалів, що знаходяться в системі MOODLE, можна порекомендувати розміщувати окремо справочні матеріали (такі, наприклад, як таблиці інтегралів або таблиці значень фунції Лапласа), індивідуальні навчально- дослідні завдання, типові приклади контрольних робіт, оголошення про консультації тощо. Тобто обмін будь-якою поточною інформацією між викладачем і студентами зручно здійснювати в рамках електронного курсу.
Крім того, система MOODLE дозволяє викладачеві: налагодити спілкування всіх суб’єктів навчального процесу між собою; проводити тестування та опитування із подальшим автоматичним оцінюванням; приймати виконані завдання (звіти); вести електронний журнал. Завдяки цьому досягається прозорість в оцінюванні знань студентів, що підвищує їх зацікавленість в результаті навчання та відповідальність, а також формує соціально-особистісні компетентності майбутнього фахівця.
Використання інформаційних технологій в навчанні з кожним роком набирає обертів. Деякі засоби вже стали доволі традиційними, інші знаходяться у стадії розвитку. Так, використання презентацій в наш час набуло широкого розповсюдження. Слід зазначити, що при викладанні математичних дисциплін презентації ніяк не можуть замінювати лекцію, оскільки вивчення будь-якої теми складається із ланцюжка понять, міркувань, тверджень, їх доведень, наслідків. Не

5 розуміючи походження того чи іншого результату, студент підсвідомо сумнівається в його правильності, що призводить до розсіювання уваги та несприйняття решти матеріалу. Тому, на думку автора, презентації в математиці повинні служити: для підвищення наочності окремих моментів (особливо пов’язаних із геометричними інтерпретаціями); для акцентування уваги на ключових моментах (дослідження, алгоритмів тощо); для проведення порівняльних характеристик (наприклад, математичних об’єктів, величин, операцій, методів); для підведення підсумків за змістовими блоками тощо.
Презентація може носити пропедевтичний характер, супроводжувати або завершувати викладання того чи іншого змістового блоку. Вона коментується викладачем, під час демонстрації увага студентів концентрується на зоровому сприйнятті інформації, що значно покращує засвоєння матеріалу. Автор рекомендує також викладати презентації в системі MOODLE для можливості багаторазового перегляду студентами.
Електронні мультимедійні підручники та посібники дедалі більше запроваджуються в сучасній вищій школі. Поки що цей вид освітянської діяльності не є надто поширеним (в основному про причині відсутності необхідного спеціального програмного забезпечення у ВНЗ), але вже є можливість оцінити його затребуваність на ринку освіти.
В останні роки в Харківському національному економічному університеті ведеться інтенсивна робота по створенню електронних інтерактивних підручників та посібників. Участь автора в роботі по підготовці до видання одного з електронних підручників дозволяє визначити переваги використання їх у процесі навчання. Перш за все, оскільки ця продукція є висококреативною та відповідає сучасному рівню технологій, сама їх наявність підвищує імідж вищого навчального закладу в очах студентів. Як наслідок, навчання за мультимедійними
інтерактивними підручниками стумулює інтерес до предмету, підвищують
інтенсифікацію пізнавальної діяльності студентів.

6
Зупинимось на переліку особливих навчальних засобів, що можуть бути запроваджені саме завдяки використанню інтерактивних посібників та підручників.
Щодо викладання теоретичного матеріалу, то перевагою цих видань є можливість додавання до основного тексту елементів навігації (наприклад, посилань), звукових та відеосупроводжень, анімаційних роликів тощо. Звичайно, всі ці компоненти сприяють значному покращенню сприйняття та засвоєння матеріалу. Оскільки вивчення математичних дисциплін нерідко викликає значні труднощі у студентів (і по причині недостатньої базової шкільної підготовки, і по причині об’єктивної складності предметів), здатність подавання матеріалу в більш видовищній формі сама по собі є цінною для викладача.
Але головною суттєвою відмінністю мультимедійних підручників є можливість створення інтерактивних тестів і навіть багатокрокових тренувальних вправ. В них може бути передбачене автоматичне оцінювання (за будь-якою шкалою), що дозволяє викладачам використовувати ці компоненти для проведення контролю, а студентам – для самодіагностики.
Нарешті, неможливо переоцінити переваги електронних інтерактивних видань, порівняно з паперовими, при використанні їх в дистаційному навчанні. В контексті математичних дисциплін вони дають можливість: побачити динамічне пояснення теоретичного матеріалу чи розв’язання прикладу завдяки анімаційним елементам; почути, як читаються формули; самостіно перевірити отримані знання за допомогою інтерактивних тестів та вправ тощо.
Таким чином, впроваждення електронних мультимедійних підручників і посібників значно підвищує рівень самоорганізації студентів у навчально- пізнавальному процессі, формують у майбутніх спеціалістів компетентності автономності та відповідальності.
Переходимо до ролі лабораторних практикумів в процессі вивчення метематичних дисциплін. В сучасних умовах професійна підготовка висококваліфікованого фахівця передбачає обов’язкове володіння компьютерними програмами, що дозволяють розв’язувати задачі прикладного

7 змісту. Здатність майбутнього спеціаліста виконувати необхідні математичні розрахунки, будувати та досліджувати математичні моделі реальних явищ і процесів, обробляти дані за допомогою пакетів прикладних програм підвищує його конкурентноспроможність.
Найбільш поширеними є такі перевірені часом програмні продукти як
MatLab, MathCad, Maple. Вони дозволяють розв’язувати широке коло складних математичних завдань: як чисельних, так і аналітичних. Також реалізація багатьох алгоритмів та розрахунків у зручному вигляді може буде проведеною в програмі
Microsoft Excel завдяки великої кількості вбудованих математичних та статистичних функцій, засобів аналізу даних, графічних зображень тощо.
Слід зазначити, що для студентів нематематичних спеціальностей реалізація багатьох математичних методів і алгоритмів на практиці є надскладною задачею по причині недостатнього рівня теоретичної підготовки. В той же час сучасні вимоги до фахівця включають здатність до математичного моделювання реальних ситуацій (виробничих, економічних, технологічних) та їх всебічного аналізу.
Тому отримання навичок по використанню пакетів прикладних програм зумовлює формування у студента необхідних загально-професійних компетентностей і в майбутньому це дозволяє йому впевнено почувати себе на ринку праці.
Досвід показує, що запровадження лабораторних практикумів з дисциплін вищої математики, теорії ймовірностей і математичної статистики, економіко- математичного моделювання тощо дуже добре сприймається студентами. Для багатьох саме на цьому етапі математика перестає сприйматись як наука, відірвана від реальності, що ніколи не знадобиться практичній діяльності.
Ознайомлення з можливостями пакетів прикладних програм не тільки розвиває здібності студента і розширює його кругозір, но і стимулює його інтерес до предмету в цілому.
Методичне забезпечення, що супроводжує лабораторні заняття, повинно відповідати двум основним вимогам. З одного боку, воно має бути узгодженим із програмою математичної дисціпліни, що вивчається, з іншого − орієнтуватися на спеціальність студентів [4]. Професійна спрямованість навчального процесу

8 завжди підвищує мотивацію студента, сприяє активізації пізнавальної діяльності, а також становленню його як майбутнього фахівця. Формулювання завдань з врахуванням спеціалізації як ніде доречно в лабораторних роботах, оскільки прикладний характер є їх основним змістовим навантаженням. Зрозуміло, що для реалізації цих принципів необхідно підтримувати міждисциплінарні зв’язки із випускаючими кафедрами відповідних спеціальностей.
Головною метою вивчення математичних дисциплін у вищих навчальних закладах є формування аналітично-дослідницьких компетенцій майбутнього фахівця через надання систематизованих фундаментальних знань. Проведений вище аналіз свідчить, що використання в процесі навчання математиці електронних курсів в системі
MOODLE, презентацій, електронних мультимедійних інтерактивних видань та пакетів прикладних програм у комплексі, значно збільшують вклад математичної освіти в формування здібностей спеціаліста. Як ми бачили, в рамках навчально-пізнавальної діяльності студенти отримують стійки навички самостійної роботи та самоорганізації, підвищується їх здібність креативно мислити при розв’язанні поставлених задач, розширюються їх можливості по застосуванню математичного апарату в практичній діяльності, розвивається
їх здатність до безперервного самовдосконалення.
Висновки та перспективи подальших пошуків. Надважливу роль в математичній подготовці студентів в сучасній вищій школі має широке застосування компьютерних технологій. Організація навчального процесу з точки зору системного впровадження інформаційних технологій значно підвищує якість навчання, збільшує кількість зформованих кондицій та компетенцій, які необхідні сучасному спеціалісту, сприяє його особистісному росту і, таким чином, закладає фундамент для успішної професійної діяльності у майбутньому.
Нажаль, залишається чимало проблем, пов’язаних із реалізацією комплексного застосування компьютерних технологій в педагогічній практиці.
По-перше, не кожен вищий навчальний заклад має у розпорядженні відповідне технічне та програмне забезпечення. По-друге, запровадження тих чи інших форм

9 та засобів навчання потребують якісної підготовки викладацьких кадрів. Крім того, кожне нововведення повинно супроводжуватись належним методичним забезпеченням. Розв’язання цих проблем є важливою задачею сучасної вищої освіти.
Але і працюючі вже технології навчання потребують постійного вдосконалення з точки зору форм і змісту. Необхідно невпинно покращувати ефективність кожного із навчальних засобів, особливо це стосується таких нових для освітянської діяльності форм, як робота в системі MOODLE та створення мультимедійних інтерактивних підручників. Зрозуміло, що на цей час будь-який досвід з цих питань є корисним для викладцької спільноти.
Нарешті, розвиток компьютерних технологій постійно пропонує викладачам все нові і нові засоби, що можуть бути успішно використані в процесі навчання.
Тому для сучасних педагогів питання, пов’язані із впровадженням інформаційних технологій і надалі будуть актуальними і такими, що потребують переосмислення, вдосконалення і науково-методичного забезпечення.
Література:

1. Анисимов А. М. Работа в системе дистанционного обучения Moodle /
А. М. Анисимов : уч. пособ. – 2-е изд., испр. и дополн. – Х. : ХНАГХ, 2009. –
292 с.
2. Жалдак М. І. Комп’ютерно-орієнтовані засоби навчання математики, фізики, інформатики : посібник для вчителів / М. І. Жалдак, В. В. Лапінський,
М. І. Шут. – К. : НПУ ім. М. П. Драгоманова, 2004. – 182 с.
3.
Інноваційні
інформаційно-комунікаційні технології навчання математики : навч. посіб. / В. В. Корольський, Т. Г. Крамаренко, С. О. Семеріков,
С. В. Шокалюк; за ред. М. І. Жалдак. – Кривий Ріг : Книжкове видавництво
Кирєєвського, 2009. – 334 с.

10 4. Малярець Л. М. Математика для економістів. Практичний посібник до розв’язання задач економічних досліджень в MatLab / Л. М. Малярець,
Є. В. Резнік, О. Г. Тижненко. – Харків : Вид. ХНЕУ, 2008. – 212 с.
4. Національна стратегія розвитку освіти в Україні на 2012–2021 роки роки
[Електронний ресурс].

Режим доступу
: http://www.mon.gov.ua/images/files/news/12/05/4455.pdf

В статті визначені основні складові комплексного впровадження
компьютерних технологій при вивченні математичних дисциплін у вищих
навчальних закладах. Розглянуто ряд особливостей їх методичного забезпечення,
обґрунтуванно доцільність та ефективність застосування відповідних засобів
навчання в освітній діяльності.
Ключові слова: електронний курс, компьютерні технології, математичні
дисципліни, пакети прикладних програм.

В статье определены основные составляющие комплексного внедрения
компьютерных технологий при изучении математических дисциплин в высших
учебных заведениях. Рассмотрены особенности их методического обеспечения,
обоснована
целесообразность
и
эффективность
использования
соответствующих средств обучения в образовательной деятельности.
Ключевые слова: электронный курс, компьютерные технологии,
математические дисциплины, пакеты прикладных программ.

The main components of complex introduction of computer technologies to the
study of mathematics in higher school are determined. The peculiar properties of their
methodological support are considered. The advisability and the effectiveness of using
of the corresponding resources in educational practice is justified..
Keywords: electronic course, computer technology, course of mathematics,
application program packages




База даних захищена авторським правом ©chito.in.ua 2017
звернутися до адміністрації

войти | регистрация
    Головна сторінка


загрузить материал