Инновационное проектирование математической подготовки

Педагогические науки
ИННОВАЦИОННЫЕ ПОДХОДЫ К ПОСТРОЕНИЮ
МАТЕМАТИЧЕСКОГО КОМПОНЕНТА КОМПЕТЕНТНОСТНОЙ
МОДЕЛИ ПОДГОТОВКИ БАКАЛАВРОВ И МАГИСТРОВ НАПРАВЛЕНИЯ
«ИНФОРМАЦИОННЫЕ ТЕХНОЛОГИИ»
Нахман Александр Давидович, доцент, к.ф.-м.н., Nakhman@ yandex.ru
Севастьянов Алексей Юрьевич, аспирант, [email protected]
ГОУ ВПО Тамбовский государственный технический университет, кафедра
«Прикладная математика и механика»
Аннотация
Предлагается анализ понятий, выстраивание иерархической лестницы и
выявление ядра математических знаний в компетентностной модели подготовки
бакалавров и магистров направления «Информационные технологии».
Ключевые слова: математическая компетенция, система бакалавр-магистр,
болонский процесс
Необходимость системных изменений в сфере высшего профессионального
образования нашла свое отражение в концепции образовательных стандартов
третьего поколения. Предполагается, что они будут приведены в соответствие с
требованиями рынка труда и гармонизированы с общеевропейским стандартами в
рамках так называемой Болонской декларации, к которой Россия присоединилась
в 2003 году. Российская высшая школа в значительной степени перенимает
европейский опыт: обычных специалистов вытеснят бакалавры и магистры,
измерять достижения студентов будут в "кредитах", а знаниево-ориентированный
подход
сменится
специалиста
на
компетентностный
(т.е.
описание
набора
профессиональных
функций,
к
[1].
Компетентностная
компетенций
выполнению
выпускника
которых
он
модель
вуза,
должен
тех
быть
подготовлен) менее жестко привязана к конкретному объекту и предмету труда,
что обеспечивает более высокую мобильность выпускников в изменяющихся
условиях рынка труда.
Компетентностный
подход,
отличающийся
новизной,
наиболее
востребованный и внедряемый в отечественную образовательную систему,
может быть рассмотрен, следовательно, как инновационный.
В понятии «компетенция» отражается готовность обучающегося установить
связь между знанием, умением, навыком (ЗУН) и ситуацией, сформировать
процедуру решения проблемы.
Понятие «компетентность», на наш взгляд,
применимо в большей степени к специалисту (бакалавру, магистру), нежели
студенту, означает владение компетенцией или их комплексом и проявляется в
успешной продуктивной деятельности [1]. Однако оба эти
рассматриваем
как
нечеткие,
и,
следовательно,
граница
понятия мы
между
ними
представляется «размытой».
Группы компетенций, получившие распространение в практике высшего
профессионального образования, согласно
И.Б. Федорову,
А.В.Хуторскому,
В.Д. Шадрикову (см., напр.,
Д.В. Пузанкову,
[2]) могут быть выстроены по
пятиуровневой иерархии:
-социально-личностные, экономические и организационно-управленческие,
-общенаучные, общепрофессиональные (инвариантные по отношению к
профессиональной деятельности),
-специальные,
- общепредметные,
- предметные.
Овладение компетенциями первых двух групп позволяет выпускнику гибко
ориентироваться на рынке труда и быть подготовленным к продолжению
образования как на второй (магистерской) ступени высшего профессионального
образования (для бакалавра), так и в сфере дополнительного и послевузовского
образования.
Специальные компетенции включают в
себя
владение алгоритмами
профессиональной деятельности, связанные с моделированием, проектированием,
научными исследованиями.
Общепредметные компетенции относятся к определенному кругу учебных
предметов и образовательных областей. Частные по отношению к предыдущим
уровням предметные компетенции формируются в рамках учебных предметов.
Подготовка бакалавра и магистра по конкретному направлению отличается не
столько набором компетенций, сколько степенью подготовленности к выполнению
конкретных функций. Мы усматриваем это отличие, во-первых, в пропорциях
элементов компетенций, во-вторых, в их содержании. Если бакалавриат
ориентирован на формирование в большей степени общих и профессиональных
знаний, то магистерская подготовка, напротив, предполагает формирование (на
основе приобретенных знаний) профессиональных умений и навыков.
В магистратуре делается ставка на развитие наиболее ценных в последние
годы транспрофессиональных знаний, навыков и умений, обладатель которых
может мыслить и действовать комплексно, охватывая не только свою
профессиональную область, а организацию в целом, разные бизнес направления
[3]. Другими словами, при переходе от бакалавра к магистру происходит не
столько количественный рост, сколько качественное развитие компетенций.
Когнитивной основой всех компетенций являются научные знания, однако
наиболее выражен названный аспект в подготовке магистров, что обеспечивает
способность этих специалистов к решению сложных вопросов и принятию
самостоятельных решений. Ступень магистерской подготовки, уровень его
компетентностей,
предполагает
конструкторской,
проектно-технологической,
организационно-управленческой
осуществление
деятельности.
выпускником
проектно-
научно-исследовательской
Соответственно,
и
образование
магистра как образование более высокого качества позволяет ему претендовать на
должности более высокого уровня.
Структура образовательных программ подготовки бакалавров и магистров
определяется соответствующей компетентностной моделью. Если бакалаврская
подготовка предполагает, в первую очередь, изучение циклов общенаучных и
общепрофессиональных дисциплин, то в структуре образовательной программы
подготовки
магистров
должны
преобладать
интегрированные
курсы,
объединяющие как фундаментальные, так и прикладные вопросы.
Рассмотрим, как могут быть реализованы указанные подходы при
построении компетентностной модели подготовки бакалавра направления
«Информационные технологии (ИТ)». В настоящей работе мы остановимся, в
первую очередь, на
естественно-математической знаниевой составляющей,
которая определяется набором основных для профиля подготовки областей
знаний (areas), образующим так называемое ядро объема знаний . Основными
или ядерными областями знаний бакалавра по ИТ являются:
-области знаний научной подготовки,
-области знаний профессиональной подготовки.
В свою очередь, к областям знаний, входящие в ядро естественнонаучной
подготовки бакалавров по ИТ, мы относим:
1)математический анализ (функции одной переменной и многих переменных,
комплексный анализ);
2)алгебру и геометрию;
3)математическую
логику,
теорию
алгоритмов,
теорию
автоматов
и
формальных языков;
4)дифференциальные и разностные уравнения;
5)теорию вероятностей и математическую статистику;
6)вычислительные методы;
7)методы оптимизации и исследование операций.
Выпускник по направлению подготовки "Информационные технологии” с
присвоением квалификации «магистр наук» в соответствии с задачами
профессиональной деятельности должен обладать следующими компетенциями,
дополняющими компетенции бакалавра:
а) универсальными (обязательными для всех профилизаций):
- понимать философские концепции естествознания, владеть
основами
методологии научного познания при изучении различных уровней организации
материи, пространства и времени;
- иметь представление о современном состоянии и проблемах прикладной
математики и информатики, истории и методологии их развития;
б) углубленными профессиональными компетенциями (включающими области
знаний профессиональной подготовки):
- владеть методами теории игр и исследования операций и иметь
представление об использовании этих методов для решения практических задач;
- уметь использовать интеллектуальные программные системы для решения
научно-исследовательских и прикладных задач;
- обладать углубленными знаниями в конкретной области прикладной
математики
и
информатики,
соответствующей
выбранной
магистерской
программе;
-
владеть
методами
научных
исследований,
теорией
решения
изобретательских задач и уметь ее использовать в проектных работах;
- владеть навыками планирования экспериментов (в том числе оптимальных
экспериментов) и корректной обработки их результатов на основе вероятностностатистических подходов;
- владеть принципами построения
современных гибких автоматических
производств (в том числе контроллеров, их программного обеспечения) и
умением их встраивать в интегрированные компьютерные системы управления
производством;
- знать современные принципы автоматического и автоматизированного
управления и уметь их использовать в создаваемых автоматизированных
системах;
- профессионально владеть современными технологиями и программным
обеспечением ведущих мировых производителей по проектированию систем
автоматического
и
автоматизированного
управления
технологическими
процессами (Siemens, Microsoft, AutoCAD, KTA, T-Flex, LabView, и т.п.) [3].
Математическая составляющая профессиональной компетентности (будем
называть
ее
также
математической
компетентностью)
предполагает
формирование фундаментальных и прикладных математических знаний на 1-2
курсах; закрепление и развитие их в общепрофессиональных дисциплинах (3-4
курсы); дополнительное овладение прикладными математическими методами в
процессе специальной математической подготовки на уровне, достаточном для
применения этих методов при решении профессиональных задач и для
дальнейшего саморазвития специалиста.
Если бакалаврам достаточно достичь уровня практической ориентации в
использовании математических методов, то магистрам необходим уровень
исследовательской ориентации, т.е. выбор и использование математических
методов в проблемных ситуациях.
Процесс формирования математической компетентности магистров должен
регулироваться принципом оптимального сочетания фундаментальности и
профессиональной направленности. При разработке содержания такой подготовки
важнейшей является задача рациональной компоновки фундаментальных и
профессионально значимых разделов высшей математики, в которой бы
учитывались иерархические особенности и внутренние логические связи и уже
имеющиеся математические знания, полученные во время изучения высшей
математики на 1-2 курсах, взаимосвязь с курсами общетехнических и
специальных дисциплин и потребностями выпускной магистерской работы. С
точки зрения инвариантной и вариативной составляющих в курсах «Специальные
главы математики» и «Дополнительные главы математики» должны быть
выделены:
1) общие разделы, предназначенные для всех технических специальностей
(инвариантная составляющая);
2) специальные разделы, содержащие прикладные математические знания,
рассматривающие конкретные прикладные задачи и обеспечивающие
межпредметные связи ( вариативная составляющая, [4]).
Выстраиванию основных содержательно-методических линий в указанных
математических курсах авторы намерены посвятить дальнейшие исследования.
Литература
1. Поленова А.Ю. Компетентностное образование как залог высокой
профпригодности будущего специалиста // Международная научно-практическая
Интернет-конференция "Многоуровневое образование как пространство
профессионально-личностного становления выпускника вуза" / Южный
федеральный институт. Ростов-на-Дону, 2007. Систем. требования: Microsoft
Word.
URL:
http://rspu.edu.ru/rspu/science/conferences/conference_ped/
section_1/polenova.doc (дата обращения: 10.02.2009)
2. Хуторской А.В. Ключевые компетенции. Технология конструирования//
Народное образование. 2003. №- 5. С.55-61.
3. Евтыхова Н.М. К вопросу о математической компетентности будущего учителя
начальных классов // Международная научно-практическая Интернетконференция "Многоуровневое образование как пространство профессиональноличностного становления выпускника вуза" / Южный федеральный институт.
Ростов-на-Дону, 2007. Систем. требования: Microsoft Word. URL:
http://rspu.edu.ru/rspu/science/conferences/conference_ped/section_2/evtihova.doc
(дата обращения: 10.02.2009).
4.Хуторской А.В. Практикум по дидактике и современным методикам обучения.
СПб.: Питер, 2004. - 541 с.