ИНФОРМАЦИОННЫЕ ТЕХНОЛОГИИ В ОБУЧЕНИИ СТУДЕНТОВ ВУЗОВ ПРИКЛАДНОЙ МАТЕМАТИКЕ
(*****@***ru)
Государственное образовательное учреждение высшего профессионального образования города Москвы «Московский городской педагогический университет»,
Благодаря осуществляемой с начала 70-х годов прошлого века на факультетах и направлениях прикладной математики вузов подготовке специалистов по прикладной математике, фундаментальные основы которой заложены в исследованиях , , и других ученых (см., например, [4, 6]), к настоящему времени в России сформировались всемирно известные научные школы по различным фундаментальным направлениям прикладной математики: обратные и некорректно поставленные задачи, математическая физика и спектральная теория дифференциальных уравнений, вычислительные методы и математическое моделирование, нелинейные динамические системы и процессы управления, синергетика, теория игр и исследование операций, оптимальное управление и системный анализ, математическая кибернетика и математическая логика, теория вероятностей и математическая статистика, теоретическое и прикладное программирование и другие научные направления.
Сама же прикладная математика, как отмечают , , (см. [2]), обогатилась новыми чертами, среди которых значительное усиление делового характера, алгоритмизация, повышение роли общих математических структур, анализ математических моделей, усиление роли вероятностных концепций, значительное развитие и широкое применение идей и методов дискретной математики, гуманитаризация и другие.
В современном процессе обучения студентов физико-математических специальностей вузов дисциплинам прикладной математики используются современные информационные технологии (, , , , и другие (см., например, [1, 3, 5])), в числе которых мультимедиа технологии, компьютерные математические пакеты и инструментальные средства и другие. Использование современных мультимедиа технологий позволяет преподавателю на лекционных занятиях использовать наглядно-демонстрационный метод обучения: на интерактивной доске возможно быстро демонстрировать аналитические и приближённые решения учебных прикладных математических задач, двухмерные и трёхмерные графики их решения, таблицы, рисунки и т. д.
Применение информационных технологий позволяет реализовать различные формы и методы обучения студентов прикладной математике, при которых активизируется их познавательная деятельность. Среди форм обучения студентов прикладной математике лабораторные занятия используются как вид учебного занятия. Включение в процесс обучения, помимо лекционных и семинарских занятий, такой формы организации обучения, как лабораторные занятия с использованием современных информационных технологий, позволяет достичь высокого уровня усвоения знаний, овладения необходимым прикладным математическим аппаратом путём активизации учебно-познавательной деятельности студентов и делает целесообразным использование данной формы организации обучения.
Использование современных информационных технологий на лабораторных работах при обучении студентов физико-математических специальностей вузов прикладной математике способствует реализации дидактических принципов обучения. Лабораторные занятия с использованием информационных технологий как организационная форма учебной деятельности при обучении прикладной математике имеют свою специфику, которая предполагает разработку соответствующих методических рекомендаций. Проведение подобных лабораторных занятий при обучении прикладной математике с высоким математическим уровнем, сложным понятийным аппаратом, математическими методами исследования и трудоемкостью исследований методически оправдано.
Использование совместно с фундаментальными принципами классического образования современных информационных технологий позволяет качественно изменить подходы и методы обучения сложным дисциплинам прикладной математики, таким как «Уравнения математической физики», «Математическое моделирование», «Обратные задачи для дифференциальных уравнений» и другие. Эти дисциплины опираются на учебные курсы математического анализа, функционального анализа, алгебры и геометрии, обыкновенных дифференциальных уравнений, методов оптимизации, интегральных уравнений, численных методов, теории вероятностей и математической статистики и др. и демонстрируют широкое применение математического аппарата для исследования процессов и явлений реальной действительности.
Как известно, важнейшей задачей педагогики является нахождение, накопление и анализ различных технологий и способов использования средств обучения в учебном процессе с целью придать учебным занятиям черты технологичности. Накопление подобной информации позволяет не только исследовать эти примеры как педагогическое явление, но и вывести основные закономерности функционирования и развития технологий и в дальнейшем сформулировать принципы и последовательность их разработки, создать механизмы внедрения и использования в обучении.
Литература
1. Беленкова использования математических пакетов в профессиональной подготовке студентов вуза: Дис. ... канд. пед. наук. – Екатеринбург, 2004. – 170 с.
2. , , Пановко математика: Предмет, логика, особенности подходов. – М.: КомКнига, 2005. – 376 с.
3. Голоскоков математической физики. Решение задач в системе Maple: Учебник для вузов. – Спб: Питер, 2004. – 539 с.
4. Колмогоров – наука и профессия. – М.: Наука, 1988. – 288 с.
5. Корнилов основы информатизации прикладного математического образования: Монография. – Воронеж: Научная книга, 2011. – 140 с.
6. Кудрявцев математика и ее преподавание. – М.: Наука, 1985. – 144 с.
