И. В. Дробышева кандидат педагогических наук, профессор

Вид материала

Документы

Содержание Основы компьютерной подготовки студентов естественно-математических факультетов вузов

Подобный материал:

• Федеральными Государственными Требованиями детство примерная основная общеобразовательная, 3629.29kb.
• Федеральными Государственными Требованиями детство примерная основная общеобразовательная, 7829.77kb.
• Декан, кандидат педагогических наук, доцент Е. В. Шустова Доктор педагогических наук,, 538.89kb.
• Программа воспитания и обучения в детском саду, 3936.51kb.
• Программа воспитания и обучения в детском саду, 3919.5kb.
• Программа воспитания и обучения в детском саду, 3924.08kb.
• Программа воспитания и обучения в детском саду, 3718.01kb.
• Л. Р. Муминова доктор педагогических наук, профессор; Е. В. Оганесян кандидат педагогических, 2948.06kb.
• «Слова о Полку Игореве», 3567.27kb.
• Умк занкова Дидактическая система развивающего обучения Л. В. Занкова академик, доктор, 139.44kb.

ОСНОВЫ КОМПЬЮТЕРНОЙ ПОДГОТОВКИ СТУДЕНТОВ ЕСТЕСТВЕННО-МАТЕМАТИЧЕСКИХ ФАКУЛЬТЕТОВ ВУЗОВ

М.Ф.Каримов

Бирская государственная социально-педагогическая академия, г.Бирск

Выделяемое эпистемологией основное диалектическое противоречие современного учебного и научного познания и преобразования мира состоит в том, что природная и техническая действительность едина, её адекватное отражение в виде описания, объяснения и предсказания объектов, процессов и явлений разделено на отдельные научные дисциплины.

Достижения научно-технического прогресса свидетельствуют, что на преодоление разобщенности частных естественно-математических и технических наук ориентирована теоретическая и прикладная информатика, исследующая процессы сбора, накопления, обработки, передачи, хранения, поиска и применения информации, использующая соответствующие установленные закономерности и разработанные методы в материальном и духовном производстве.

Необходимость усиления межпредметных интегративных связей в сфере научного познания и преобразования действительности и интенсивное внедрение в настоящее время компьютерных технологий во все сферы деятельности человека актуализируют постановку и решение дидактической проблемы успешного обучения студентов естественно-математических факультетов высших учебных заведений теоретической и прикладной информатике [1].

Планомерному удовлетворению требований информационного общества и государственного стандарта высшего образования в области научной организации учебной и исследовательской работы будущих физиков, химиков, биологов и технологов, владеющих компьютерными и телекоммуникационными методами сбора, обработки, хранения, поиска и использования научно-технической информации предназначена интегративная общекультурная учебная дисциплина «Информатика» или «Математика и информатика».

Педагогический опыт свидетельствует, что с конца двадцатого века содержание общекультурной интегративной учебной дисциплины «Информатика» реализуется с помощью персональных компьютеров типа Pentium с богатым прикладным программным обеспечением, соединенных в глобальную компьютерную сеть Internet, связывающей высшие учебные заведения с ведущими мировыми центрами интеллектуально-информационного пространства, где представлены классические и последние достижения в области естественно-математических и технических наук.

Организованное освоение обязательного вузовского курса «Информатика» будущими физиками, химиками, биологами и технологами осуществляется в соответствии с дидактическими принципами информативности, систематичности, научности, оперативности, комплементарности, регулярности, самостоятельности, адаптируемости, прагматичности, эмоциональности, индивидуальности, коллективности, гуманитарности, политехничности и интегративности.

Педагогический опыт, накопленный нами в течение последних тридцати лет в ряде высших учебных заведений Урала, показывает, что интегративным новым свойством выделенной системы дидактических принципов обучения студентов является обеспечение ими необходимых условий подготовки будущих исследователей природы и создателей новых технологий.

По инициативе ведущих преподавателей дисциплин естественно-математической, общепрофессиональной и предметной подготовок содержание обучения информатике и информационным технологиям студентов-физиков, химиков, биологов и технологов, обогащается, совершенствуется и реализуется на региональном и вузовском уровнях на основе метода информационного моделирования природной и технической действительности, состоящего из таких этапов – элементов, как постановка задачи, построение модели, разработка и исполнение алгоритма, анализ результатов и формулировка выводов, возврат к предыдущим этапам при неудовлетворительном решении задачи [2], по следующим направлениям.

1. Выделение дидактического значения непосредственного и программного режимов простого интерпретирующего языка высокого уровня BASIC и структурированных конструкций языка программирования PASCAL, позволяющих обучающимся в вузе оперативно и эффективно поставить и решать задачи аналитической геометрии, высшей алгебры, математического, гармонического и функционального анализа, дифференциальных уравнений, и функционального анализа, дифференциальных уравнений, вычислительной математики, теории вероятностей и математической статистики, физики, химии, биологии, прикладной механики, машиноведения, технологических дисциплин, информационных технологий, электротехники, графики и основ творческо-конструкторской деятельности [3].

2. Овладение множеством приемов работы со всеми приложениями компьютерной системы Office 2000 (Word – текстовый процессор, Excel – электронные таблицы, Access - система управления базами данных, PowerPoint – презентационный процессор, Outlook – организационный процессор, Publisher – электронные публикации) студентами на занятиях федерального уровня по информатике и регионального уровня по информационным технологиям служит основой их успешной учебной и научной деятельности по информационному моделированию объектов, процессов и явлений природной и технической действительности [4].

3. Освоение будущими физиками, химиками, биологами и технологами функциональных возможностей прикладных математических пакетов типа MathCAD с математико-ориентированным языком визуального программирования и систем автоматизированного проектирования типа AutoCAD позволяют им осуществить оперативный сбор, хранение, обработку и выдачу цифровой и графической информации учебного и научного назначения при постановке и решении естественно-математических и технических учебных и научных задач [5].

4. Изучение таких функциональных служб глобальной компьютерной сети Internet, как электронная почта (Е-mail), поисковые системы, телекоммуникации, беседы в Chat–системе в режиме реального времени, дву- и многостороннее дидактическое и научное обращение к исследователям природы, техники и общества в аудио- и видеорежиме в мировых масштабах способствует студентам естественно-математических и технологических факультетов вуза в успешном составлении рефератов по всем дисциплинам, подготовке к семинарским, практическим, и лабораторным занятиям, зачетам, экзаменам, в выполнении курсовых и дипломных работ [6].

5. Приобретение знаний, умений и навыков по объектно-ориентированному программированию в среде полнофункционального языка Visual Basic for Applications встроенного во все составляющие приложения пакета Office 2000 обеспечивает обучающимся в высшей школе необходимые и достаточные условия компьютерной автоматизации решений естественно-математических и технических задач учебного и научного характера [7].

Регулярное изучение обучающимися в высшей школе положений и методов информатики, как показывает дидактический опыт, способствует успешному овладению ими системно-структурно-функциональным, статистическим и синергетическим методологическими подходами к познанию и преобразованию действительности. Примером тому служит нижеприведенная, составленная студентами факультета технологии педвуза компьютерная программа математической обработки данных эксперимента, свидетельствующая об эффективности установления и усиления интегративных межпредметных связей в процессе обучения, протекающего в высшем учебном заведении.

Программа

10 REM ОБРАБОТКА ДАННЫХ ЭКСПЕРИМЕНТА МЕТОДОМ СТЪЮДЕНТА

20 PRINT «ВВЕСТИ ЧИСЛО ИЗМЕРЕНИЙ – 3, 5 ИЛИ 10»

30 INPUT N

40 PRINT «ВВЕСТИ ДОВЕРИТЕЛЬНУЮ ВЕРОЯТНОСТЬ – 0.9, 0.95 ИЛИ 0,999»

50 INPUT A

60 DIM T(3,3)

70 DATA 2.92, 4.30, 31.60

80 DATA 2.13, 2.78, 8.61

90 DATA 1.83, 2.26, 4.78

100 FOR I=1 TO 3

110 FOR J=1 TO 3

120 READ T(I,J)

130 NEXT J

140 NEXT I

150 IF N=3 AND A=0.9 THEN LET TA=T(1,1)

160 IF N=3 AND A=0.95 THEN LET TA=T(1,2)

170 IF N=3 AND A=0.999 THEN LET TA=T(1,3)

180 IF N=5 AND A=0.9 THEN LET TA=T(2,1)

190 IF N=5 AND A=0.95 THEN LET TA=T(2,2)

200 IF N=5 AND A=0.999 THEN LET TA=T(2,3)

210 IF N=10 AND A=0.9 THEN LET TA=T(3,1)

220 IF N=10 AND A=0.95 THEN LET TA=T(3,2)

230 IF N=10 AND A=0.999 THEN LET TA=T(3,3)

240 DIM X(N0

250 LET M1=0

260 LET M2=0

270 FOR K=1 TO N

280 PRINT «ВВЕДИ»; K; «ЗНАЧЕНИЕ»

290 INPUT X(K)

300 LET M1=M1+X(K)

310 LET M2=M2+X(K)*X(K)

320 NEXT K

330 LET XC=M1/N

340 LET S2X=(M2-M1*M1/N)/(N*(N-1))

350 LET DX=TA*SQR(S2X)

360 PRINT «СРЕДНЕЕ ЗНАЧЕНИЕ =»; XC

370 PRINT «ДОВЕРИТЕЛЬНЫЙ ИНТЕРВАЛ ОТ »; XC-DX; « ДО »; XC+DX

380 END

Подобные компьютерные программы, составляемые студентами на занятиях по информатике, реализующие методы высшей алгебры и математического анализ (системно-структурно-функциональный подход), дифференциальных и интегральных уравнений (синергетическая концепция), теории вероятностей и математической статистики (статистическая методология), служат интегрирующим звеном в преподавании вузовских курсов естественно-математических и общетехнических дисциплин, имеющих эмпирическую основу.

Вывод, который можно сформулировать путем анализа и обобщения приведенного выше материала относительно основ компьютерной подготовки студентов естественно-математических факультетов высших учебных заведений, состоит в том, что регулярная постановка и решение на лекционных, практических и лабораторных занятиях по теоретической и прикладной информатике задач физики, химии, биологии и общетехнических дисциплин способствует формированию и развитию у обучающихся в высшей школе единого и целостного научного мировоззрения и овладению ими системно-структурно-функциональным, статистическим и синергетическим методологическим подходами к познанию и преобразованию объектов, процессов и явлений природной и технической действительности.


Литература

1. Каримов М.Ф. Проектирование и реализация подготовки будущих учителей - исследователей информационного общества // Вестник Оренбургского государственного университета. – 2005. - № 4. – С. 108 – 113.
   
2. Каримов М.Ф. Компьютерное предоставление научной информации исследователям химической действительности // Башкирский химический журнал. – 2005. – Т. 12. - № 4. – С. 30 – 35.
   
3. Каримов М.Ф. Подготовка будущих учителей-исследователей в информационном обществе. – Челябинск: Изд-во ЧГПУ «Факел», 2002. – 612с.
   
4. Каримов М.Ф. Развитие студентами-практикантами информационной культуры у сельских школьников // Материалы Международной научно-методической конференции «Информатизация образования-2006». – Тула: Изд-во ТГПУ, 2006. – Т. 3. – С. 78 – 85.
   
5. Каримов М.Ф., Ханипова Л.Ю. MathCAD и AutoCAD как средства повышения качества математической и графической подготовок будущих учителей // Сборник научных трудов «Образование: от опыта прошлого к перспективам будущего». – Уфа: Изд-во БашГПИ, 1999. – С. 113 – 115.
   
6. Каримов М.Ф. Свободный компьютерный доступ к научно - технической информации по химии // Башкирский химический журнал. – 2006. - № 2. – С. 108 – 111.
   
7. Каримов М.Ф. Информационные моделирование и технологии в научном познании школьниками действительности // Наука и школа. – 2006.- № 3. – С. 34 – 38.