П. драгоманова бондаренко злата Василівна



Скачати 131.12 Kb.
Дата конвертації26.03.2016
Розмір131.12 Kb.
НАЦІОНАЛЬНИЙ ПЕДАГОГІЧНИЙ УНІВЕРСИТЕТ

імені М.П.ДРАГОМАНОВА



БОНДАРЕНКО Злата Василівна
УДК 37.022:681.3

МЕТОДИКА НАВЧАННЯ ІНФОРМАЦІЙНИХ ТЕХНОЛОГІЙ РОЗВ’ЯЗУВАННЯ ДИФЕРЕНЦІАЛЬНИХ РІВНЯНЬ У ТЕХНІЧНИХ УНІВЕРСИТЕТАХ

13.00.02 – теорія та методика навчання (інформатика)




АВТОРЕФЕРАТ
дисертації на здобуття наукового ступеня
кандидата педагогічних наук

Київ - 2010


Дисертацією є рукопис.

Роботу виконано на кафедрі вищої математики у Вінницькому національному технічному університеті, Міністерство освіти і науки України.



Науковий керівник : доктор педагогічних наук, професор

Клочко Віталій Іванович,

Вінницький національний технічний університет, завідувач кафедри вищої математики.


Офіційні опоненти: доктор педагогічних наук, професор

Морзе Наталія Вікторівна,

Національний університет біоресурсів і природокористування України, проректор з навчально-наукових питань інформатизації та телекомунікаційних систем;


кандидат педагогічних наук, доцент

Семеріков Сергій Олексійович,

доцент кафедри інформатики та прикладної математики Криворізького державного педагогічного університету.

Захист відбудеться " " 2010 р. о год. на засіданні спеціалізованої вченої ради Д 26.053.03 в Національному педагогічному університеті імені М.П. Драгоманова, 01601, м. Київ-30, вул. Пирогова, 9.
З дисертацією можна ознайомитись у бібліотеці Національного педагогічного університету імені М.П. Драгоманова, 01601, м. Київ-30, вул. Пирогова, 9.

Автореферат розісланий " " 2010 р.



Учений секретар

спеціалізованої вченої ради В.О. Швець
ЗАГАЛЬНА ХАРАКТЕРИСТИКА РОБОТИ

Подальша глобалізація і все більше зближення науки, освіти та виробництва є важливими ознаками світового ринку інженерних послуг. Інтеграція України в міжнародну систему освіти, науки та економіки потребує теоретичного і практичного осмислення процесів, що відбуваються. Високі темпи інформатизації сучасної економіки характеризуються з одного боку високими темпами росту попиту на фахівців в галузі промислових інформаційних технологій, а з іншого - значно повільнішими темпами їх підготовки.

Особливого значення в період реформаційних процесів набуває проблема підготовки майбутніх інженерів до професійної діяльності. Новітні технології вимагають від молодих фахівців не просто освіченості, активності, пошуку, але також самостійності, відповідальності, уміння жити і працювати в нових умовах, бути соціально зорієнтованим.

Значне місце серед предметних знань фахівця посідають знання з інформатичних дисциплін. Причому розширюється коло інформатичних понять і методів з якими має справу фахівець в умовах використання на сучасному виробництві систем автоматизованого проектування, автоматизованих робочих місць, тощо. Тому важливо сформувати у студента уміння та навички оволодіння новими знаннями дисциплін комп’ютерного спрямування.

Хоча вища технічна школа має значний досвід, в цій галузі освіти все ще є багато нерозв'язаних проблем. Досить часто знання з інформатики майбутніх інженерів носять формальний характер, не відповідають потребам фахових дисциплін і загальному рівню підготовки сучасного фахівця. Однією з головних причин цих недоліків є недосконалість змісту та методичної системи навчання інформаційних технологій (ІТ).

Вивчаючи ІТ розв’язування математичних задач, студент часто втрачає орієнтири, не розуміє важливості набутих знань для подальшої професійної діяльності інженера. З іншого боку, навчання ІТ розв’язування математичних задач – одне з найпріорітетніших у справі поглиблення знань з інформатики і математики, їх прикладної спрямованості. В наявності є протиріччя між потенціалом ІТ розв’язування математичних задач та існуючою методикою навчання інформатичних і математичних дисциплін. Враховуючи прикладне значення диференціальних рівнянь, виділимо серед ІТ розв’язування математичних задач задачі, пов’язані із застосуванням ІТ розв’язування диференціальних рівнянь, що є важливими при опануванні дисциплін комп’ютерного спрямування.

Теоретичні і методичні основи застосування комп’ютерних технологій у навчальному процесі розглядались у працях В.Г. Болтянського, М.І. Жалдака, В.П. Зінченка, Т.П. Кобильника, К.К. Коліна, Е.І. Кузнєцова, М.П. Лапчика, Ю.І. Машбиця, Н.В. Морзе, О.О. Ракітіної, С.О. Семерікова, В.Ф. Сухіної, Н.Ф. Тализіної та інших.

Дослідження комплексу проблем, пов'язаних з ІТН математики, започатковано у роботах М.І. Бурди, М.І. Жалдака, В.І. Клочка, Т.В. Крилової, Г.О. Михаліна, О.В. Співаковського, Ю.В. Триуса та інших.

Дидактичні аспекти застосування методики навчання інформатики, інформаційних технологій знайшли своє відображення у роботах О.М. Гончарової, Н.В. Морзе, Ю.С. Рамського, С.А. Ракова, З.С. Сейдаметової, О.В. Співаковського, О.М. Спіріна, Ю.В. Триуса, Т.І. Чепрасової та інших.

Дослідженням особливостей навчальної діяльності студентів присвятили свої роботи А.М. Алексюк, С.І. Архангельський, Ю.К. Бабанський, А.В. Верлань, А.М. Дорошкевич, В.І. Ляудіс, М.І. Махмутов, Ю.І. Машбиць, Н.В. Метельский та інші.

Проблемам формування математичних знань, умінь і навичок присвячено дослідження М.І.Бурди, М.І.Жалдака, В.І.Клочка, М.В.Метельського, С.А.Ракова, З.І.Слєпкань, О.В.Співаковського, Ю.В. Триуса та інших.

Сучасні педагогічні технології та проблеми їх впровадження у навчальний процес вищої школи досліджували А.О. Андрущак, М.М. Башмаков, І.М. Богданова, Є.В. Бондаревська, В.В. Давидов, І.В. Роберт, Г.К. Селевко, В.Д. Симоненко, М.М. Скаткін, О.І. Скафа, А.В. Фурман, І.С. Якиманська та інші.

Різні аспекти проблем навчання диференціальних рівнянь розкрито в роботах В.І. Клочка, Г.О. Михаліна, М.І. Шкіля.

Разом з тим, проблема підвищення рівня навчання інформаційних технологій розв’язування математичних задач залишається недостатньо розробленою. В умовах традиційного навчання в технічному ВНЗ рівень сформованості знань, вмінь і навичок, пов’язаних з інформаційними технологіями розв’язування математичних задач, незважаючи на постійне удосконалення форм і методів роботи викладача, не в повному обсязі відповідає сучасним вимогам до фахівця.



Таким чином, проблема підвищення рівня якості освіти інженерів, зокрема навчання, що стосується опанування інформаційними технологіями розв’язування математичних та інженерних задач до кінця не розв'язана і є актуальною, а методика навчання таких інформаційних технологій у технічному ВНЗ не може залишатися незмінною. Виходячи з актуальності проблеми, а також недостатньої її розробленості у педагогічній науці, було обрано тему дослідження "Методика навчання інформаційних технологій розв’язування диференціальних рівнянь у технічних університетах".

СПИСОК ОПУБЛІКОВАНИХ ПРАЦЬ

  1. Бондаренко З.В. Міжпредметні зв’язки під час вивчення курсу "Диференціальні рівняння" / В.І.Клочко, З.В. Бондаренко, // Дидактика математики: проблеми і дослідження: Міжн. зб. наук. робіт. – Донецьк. – 2002. – №18. – С.92–99. (автором запропоновано методику навчання інформаційних технологій розв’язування диференціальних рівнянь, зокрема диференціальних рівнянь, що мають прикладну спрямованість).

  2. Бондаренко З.В. Розвиток творчого мислення студентів на практичних заняттях з дисципліни "Диференціальні рівняння" у вищому технічному закладі / В.І. Клочко, З.В. Бондаренко // Дидактика математики: проблеми і дослідження: Міжн. зб. наук. робіт. – Донецьк, Вип.19, 2003. – С.83–93. (автором розроблено методичні рекомендації для викладачів інформатики та математики технічних університетів).

  3. Бондаренко З.В. Використання нових інформаційних технологій при викладанні вищої математики / З.В. Бондаренко, Н.Б.Дубова // Збірник наукових праць національної Академії прикордонних військ України. – 2003. – №22. – С.28–31. (автором розроблено параметри методики поглиблення і систематизування знань з інформаційних технологій).

  4. Бондаренко З.В. Якісний аналіз розв’язків диференціальних рівнянь, як засіб формування професіональної культури студентів / З.В. Бондаренко // Вісник ВПІ. – 2004. - №1. – С.115 – 120.

  5. Бондаренко З.В. Розробка тестових завдань, як засобу контролю знань і умінь студентів вищого технічного закладу з теми „Диференціальні рівняння” / З.В. Бондаренко // Вісник ВПІ. – 2004. – №3. – С.95 – 101.

  6. Бондаренко З.В. Розробка електронного підручника з курсу „Диференціальні рівняння”/ З.В. Бондаренко // Сучасні інформаційні технології та інноваційні методики навчання у підготовці фахівців: методологія, теорія, досвід, проблеми / Зб. наук. пр.- Випуск №5. – Київ-Вінниця: ДОВ Вінниця, 2004. – С.417–423.

  7. Бондаренко З.В. Деякі аспекти методики застосування нових інформаційних технологій під час вивчення теми „Диференціальні рівняння” у вищому технічному навчальному закладі / В.І.Клочко, З.В.Бондаренко // Науковий часопис НПУ імені М.П. Драгоманова. Серія №2. Комп’ютерно-орієнтовані системи навчання: Зб.наукових праць / Редрада. – К.: НПУ імені М.П. Драгоманова, 2004. - №1(8). – С.92–98. (автором запропоновано підхід до класифікації доцільно дібраних задач з інформатики, математики, методика яких ґрунтується на використанні СКМ).

  8. Бондаренко З.В. Вплив нових інформаційних технологій на зміст курсу „Диференціальні рівняння” / З.В. Бондаренко // Нова педагогічна думка. – 2004. - №1. – С.116-118.

  9. Бондаренко З.В. Навчання інформаційних технологій розв’язування диференціальних рівнянь як чинник формування творчого мислення студентів технічних університетів / З.В. Бондаренко // Нові технології навчання: Зб. наук. пр. – Спец.випуск №48. – Київ–Вінниця, 2007. – С.226–229.

  10. Бондаренко З.В. Системи комп’ютерної математики як засіб оволодіння навичками алгоритмізації / З.В. Бондаренко // Збірник наукових праць Уманського педагогічного університету імені Павла Тичини / Гол.ред.: Мартинюк М.Т. – Умань: СПД Жовтий. – 2008. – Ч.3. – С.17–22.

  11. Бондаренко З.В. Інформаційно-комунікаційні технології як засіб формування дослідницьких умінь студентів технічних університетів / В.І. Клочко, З.В.Бондаренко // Вісник ВПІ. – 2009. - №1. – С.102 – 106. (автором запропоновано методику навчання інформаційних технологій розв’язування диференціальних рівнянь, що враховує специфіку професійної підготовки студентів).

  12. Бондаренко З.В. Курс вищої математики з комп’ютерною підтримкою. Диференціальні рівняння / З.В. Бондаренко, В.І.Клочко // Навч. пос. – Вінниця: ВНТУ, 2004. – 130с. (автору належить ідея написання посібника, його структура, написання параграфів).

  13. Бондаренко З.В. Застосування інформаційних технологій до вивчення спеціальних розділів курсу „Диференціальні рівняння” в технічних університетах / З.В. Бондаренко // Теорія та методика навчання математики, фізики, інформатики: Зб. наук. пр. – Вип. VI. В3 –х томах. – Кривий Ріг: Видавничий відділ НМетАУ. – 2006. – Т.1. – С.38–43.

  14. Бондаренко З.В. Методичні аспекти вивчення інформаційних технологій розв’язування диференціальних рівнянь у технічних університетах / З.В. Бондаренко // Освітянські обрії: реалії та перспективи: Зб. наук. пр. – К.: ІПТО. – 2007. – №1. – С.366–369.

  15. Бондаренко З.В. Про розвивальні можливості проблемного методу з урахуванням змістових ліній інформатики і математики / З.В. Бондаренко, В.І. Клочко // Вісник Черкаського університету. – Випуск 150. – Черкаси. – 2009. – С.17–23. (автором запропоновано приклади створення конкретних проблемних ситуацій із застосуванням інформаційних технологій).

  16. Бондаренко З.В. Методичні напрями проведення практичних занять з використанням комп’ютерних технологій в технічному ВНЗ з теми „Диференціальні рівняння” / З.В. Бондаренко // Проблеми математичного моделювання сучасних технологій: Тези доповідей. – Хмельницький: ТУП, 2002. – С.12.

  17. Бондаренко З.В. Організація, проведення, результати педагогічного експерименту по використанню комп’ютерно-орієнтованої методики вивчення диференціальних рівнянь в технічних університетах / З.В. Бондаренко // Евристичне навчання математики: Тези доповідей.– Донецьк: Изд-во ДонНУ, 2005. – С.382.

  18. Бондаренко З.В. Організація проведення лабораторного практикуму з вищої математики з використанням інформаційних технологій навчання / З.В.Бондаренко // Модернізація освіти: пошуки, проблеми, перспективи: Тези доповідей - Массандра, 2007. – С.130 –131.

  19. Бондаренко З.В. Основні форми та методи розвитку професійних якостей особистості при навчанні фундаментальним дисциплінам / Г.Г. Кашканова, З.В. Бондаренко // Проблеми гуманізму і освіти: Збірник матеріалів науково-методичної конференції (21-22 травня 2002 р.). – Вінниця: Універсум-Вінниця, 2002. – С.77–80. (автором запропоновано класифікацію професійних якостей студентів).

  20. Бондаренко З.В. Самостійна робота студентів як форма організації навчання інформаційних технологій розв’язування диференціальних рівнянь в технічних університетах / З.В. Бондаренко // Інформаційні технології в освіті: матеріали Всеукраїнської науково-практичної конференції (17-18 квітня 2008р.). – Мелітополь: МДПУ, 2008. – С.19–23.


АНОТАЦІЇ

Бондаренко З.В. Методика навчання інформаційних технологій розв’язування диференціальних рівнянь у технічних університетах. - Рукопис.

Дисертація на здобуття наукового ступеня кандидата педагогічних наук за спеціальністю 13.00.02 – теорія та методика навчання (інформатика). – Національний педагогічний університет імені М.П. Драгоманова. – Київ, 2010.

У дисертації запропоновано науково обґрунтовану методику навчання інформаційних технологій розв’язування диференціальних рівнянь для студентів інженерних спеціальностей технічних університетів. У роботі уточнено цілі навчання і зміст навчання з інформаційних технологій розв’язування диференціальних рівнянь з урахуванням сучасних вимог до підготовки фахівців у галузі інформаційно-комунікаційних технологій і комп’ютерних наук. Розглянуто особистісно-орієнтовані технології навчання (метод проектів, проблемне навчання). Ефективність розробленої методики навчання інформаційних технологій розв’язування диференціальних рівнянь підтверджено результатами педагогічного експерименту та впроваджено у навчальний процес ВНЗ України.

Ключові слова: інформаційні технології розв’язування диференціальних рівнянь, системи комп’ютерної математики, педагогічні технології, професійна підготовка.
Бондаренко З.В. Методика обучения информационным технологиям решения дифференциальных уравнений в технических университетах. – Рукопись.

Диссертация на соискание ученой степени кандидата педагогических наук по специальности 13.00.02 – теория и методика обучения (информатика). – Национальный педагогический университет имени М.П. Драгоманова. – Киев, 2010.

В диссертации теоретически обоснована и экспериментально апробирована методика обучения информационным технологиям решения дифференциальных уравнений для студентов инженерных специальностей технических университетов.

В диссертационной работе раскрыта роль современных информационных технологий в инженерном образовании, охарактеризован рынок труда и спрос на представителей профессий, связанный с инженерной деятельностью и компьютерными технологиями. Проанализированы вопросы внедрения информационных технологий в учебный процесс. Предложена схема включения информационных технологий решения дифференциальных уравнений в педагогические технологии.

В процессе анализа рабочих программ по дисциплинам компьютерного направления: "Программирование и алгоритмические языки", "Операционная среда и пакеты прикладных программ", "Основы информационных технологий и программирования" и др. определены составляющие информационных технологий решения дифференциальных уравнений: компоненты основных приемов алгоритмизации и программирования в среде систем компьютерной математики; язык разметки гипертекста; компоненты работы с формулами в электронных таблицах.

На основе анализа функций СКМ (MathCAD, Maple, Matlab) сделан вывод, что занятия по ИТ решения дифференциальных уравнений можно разделить на два таких типа: занятия, на которых СКМ используются в качестве вспомогательного средства и на которых студент работает с готовым программным обеспечением; занятия, на которых углубляется изучение языка высокого уровня и создаются собственные программы.

Реализованы способы активизации учебно-познавательной деятельности студентов, ориентированные на углубление и расширение знаний информационных технологий на основе использования СКМ для решения дифференциальных уравнений, которые проявляются в: автоматизации процесса решения целых классов задач; индивидуализации обучения (возможность интерактивного режима разрешает активное экспериментирование); разнообразии задач (студент самостоятельно выполняет часть аналитических преобразований, а числовые и аналитические решения получает с помощью СКМ).

По результатам анализа процесса обучения информационным технологиям решения дифференциальных уравнений в исследовании выявлены дидактические возможности учебных задач по информатике, математике, методика которых основывается на использовании СКМ, а также приведена классификация такого решения по трем признаками: способу решения, качеству решения, типу решения.

В работе предлагается использовать личностно-ориентированные методы обучения (метод проектов, проблемное обучение). С применением метода проектов реализовано обучение численным методам решения дифференциальных уравнений, разработано электронное пособие "Системы дифференциальных уравнений".

Показано, что одним из реальных путей повышения качества профессиональной подготовки инженеров (специалистов в области компьютерных наук и компьютерной инженерии) является раскрытие возможностей информационных технологий решения дифференциальных уравнений в процессе формирования умений и навыков разработки алгоритмов, выполнение учебных проектов и решения задач по различным учебным предметам, создание математических моделей объектов и процессов автоматизации в компьютерных информационных системах при решении профессиональных задач.

Содержание информационных технологий решения дифференциальных уравнений интеграционного характера позволило в исследовании определить выбор форм организации учебного процесса, благодаря которому происходит обобщение, синтез знаний, комплексное раскрытие учебных проблем. В работе предложены формы обучения (семинары, конференции, домашние задания, обобщающие занятия). Одновременно происходит активизация методов и приемов обучения, которые обеспечивают перенос знаний и умений студентов из разных дисциплин, их обобщение.

С целью определения эффективности предложенной методики обучения информационным технологиям решения дифференциальных уравнений был проведен педагогический эксперимент. Результаты проведенного педагогического эксперимента свидетельствуют, что реализация разработанной методики обучения информационным технологиям решения дифференциальных уравнений в технических университетах позволяет на основе информационных технологий решения дифференциальных уравнений повысить уровень учебных достижений студентов по информационным технологиям.



Ключевые слова: информационные технологии решения дифференциальных уравнений, системы компьютерной математики, педагогические технологии, профессиональная подготовка.
Bondarenko Z.V. Information technologies (IT) training methods for solution of differential equation in technical universities. – Manuscript.

Thesis for obtaining scientific degree of candidate of pedagogical sciences, speciality 13.00.02 – theory and training methods (computer science). – National Pedagogical University named after M.P. Dragomanov. – Kyiv, 2010.



Thesis suggests scientifically backgrounded methods for information technologies (IT) of solution the differential equation for students of engineering specialities. The work specifies training objectives as well as content of information technologies (IT) training for solution of differential equation with the consideration of the latest requirements towards training specialists in the sphere of information and computer technologies (ICT) and computer science. There had been considered the personality-oriented information technologies (method of projects, problem training). The efficiency of the developed methodic of training information technologies (IT) for solution of differential equation is confirmed by the results of pedagogical experiment and introduced into training process with the institutions for higher education in Ukraine.

Key words: information technologies for solution of differential equation, systems of computer mathematics, pedagogical technique, professional training.


База даних захищена авторським правом ©refs.in.ua 2016
звернутися до адміністрації

    Головна сторінка