Формирование математической компетентности студентов направления подготовки «Прикладная информатика» на бипрофессиональной основе

Ф. М. Носков, 2014

В монографии представлена авторская концепция обучения математике студентов направления подготовки «Прикладная информатика» на бипрофессиональной основе. На базе данной концепции разработана методика обучения математике, включающая междисциплинарный учебный модуль «Математические и информационные методы в прикладной предметной области» (на примере профиля «Психология»). Предназначена для преподавателей вузов, обучающих студентов направлений подготовки, предполагающих комплексный характер будущей профессиональной деятельности.

Введение

Изменения, происходящие в последние годы в жизни страны и мирового сообщества, динамичное развитие науки и техники, информационных технологий, востребованных современным обществом и производством, ставят перед высшим образованием новые цели. В соответствии с «Концепцией долгосрочного социально-экономического развития Российской Федерации на период до 2020 года» [98], в целях повышения качества образования следует решить ряд приоритетных задач, среди которых — «обеспечение инновационного характера базового образования, реализации компетентностного подхода, взаимосвязи академических знаний и практических умений» [98, с. 42].

Основная идея компетентностного подхода состоит в усилении личностной и практической ориентации образования, выходе из ограничений знаниевой парадигмы образования. Согласно ФГОС ВПО, качество подготовки выпускника понимается как его компетентность, которая представлена комплексом общекультурных и профессиональных компетенций, характеризующих результативность действий, направленных на решение определенных значимых для данной области профессиональных задач. Исследователи выделяют в структуре компетентности (компетенции) когнитивный, мотивационно-ценностный, деятельностный и рефлексивно-оценочный компоненты (В. И. Байденко, Э. Ф. Зеер, И. А. Зимняя, А. И. Субетто, Э. Э. Сыманюк, Ю. Г. Татур, В. Д. Шадриков, А. В. Хуторской и др.).

В рамках компетентностного подхода качество математической подготовки выпускника вуза определяется математической компетентностью — совокупностью усвоенных в процессе изучения математики знаний, методов и опыта их использования при решении задач, лежащих вне предметного поля математики, а также ценностных отношений к полученным математическим знаниям, опыту и к себе как носителю этих знаний и опыта. Математическая компетентность, таким образом, является проекцией на предметную область математики профессиональной компетентности, представленной в ФГОС ВПО в виде комплекса общекультурных и профессиональных компетенций. Для того чтобы детально описать совокупность качеств личности выпускника вуза, образующих математическую компетентность, следует выделить в ФГОС ВПО те общекультурные и профессиональные компетенции, которые имеют содержательные проекции на предметную область математики и определить их, учитывая, что каждая из этих компетенций имеет, в свою очередь, когнитивный, мотивационно-ценностный, деятельностный и рефлексивно-оценочный компоненты.

Существуют различные подходы в обучении математике, направленные на достижение высокого качества математической подготовки. В новейших исследованиях по теории и методике обучения математике в вузах выделяются три крупных направления: контекстное обучение, реализация междисциплинарных связей математики, использование в обучении математике вычислительной техники.

Наиболее полно в рамках первого направления исследовано контекстное обучение математике в педагогическом вузе (В. А. Далингер, О. Г. Ларионова, А. Г. Мордкович, Л. В. Шкерина и др.). Изучены также различные аспекты этого обучения применительно к инженерным и экономическим специальностям (О. А. Валиханова, Е. А. Василевская, О. М. Калукова, С. В. Плотникова и др.). Теоретико-методологической базой контекстного обучения математике в вузе является психолого-педагогическая теория контекстного обучения, созданная научно-педагогической школой А. А. Вербицкого.

Второе направление исследований позволило дать достаточно полные классификации междисциплинарных связей в школе и вузе с позиций знаниевого подхода (И. Д. Зверев, В. Н. Максимова и др.), а также раскрыть роль этих связей в формировании математической компетентности студентов (М. В. Носков, В. А. Шершнева и др.).

Наконец, применение вычислительной техники в обучении математике, которое можно рассматривать как предметно-информационный подход, привлекает внимание известных математиков (В. И. Арнольд, А. П. Ершов, Ю. И. Журавлёв, А. Л. Семенов, С. Л. Соболев, А. Н. Тихонов и др.) и специалистов по методике обучения математике и информатике в вузе (Н. В. Гафурова, В. Р. Майер, С. И. Осипова, Н. И. Пак, О. Г. Смолянинова и др.).

Важно отметить, что реализация методик обучения математике на основе контекстного, междисциплинарного, предметно-информационного подходов предусматривает моделирование в процессе обучения элементов будущей профессиональной деятельности студентов.

Особую актуальность в настоящее время имеют исследования, связанные с фундаментализацией — подходом в обучении, направленным на обеспечение относительно инвариантных и «долгоживущих» знаний студента, достаточных для его саморазвития и адаптации, которые позволят ему успешно осуществлять профессиональную деятельность в будущем (Н. В. Садовников, В. А. Тестов и др.).

Психолого-педагогическим основам подготовки специалистов в высшей школе посвящено значительное количество работ (А. А. Вербицкий, В. И. Загвязинский, Э. Ф. Зеер, А. В. Коржуев, В. В. Краевский, В. С. Леднёв, Н. Н. Нечаев, А. М. Новиков, П. И. Пидкасистый, В. А. Попков, З. А. Решетова, В. А. Сластенин и др.). Исследователями было показано, что профессиональная деятельность и профессиональное мышление имеют специфические особенности, которые необходимо учитывать в обучении студентов, а мотивация учения и ценностного отношения к знаниям лежат в области будущей профессиональной деятельности, что предполагает сформированность у студентов представлений об этой деятельности.

Однако в настоящее время существует ряд направлений подготовки, для которых будущая профессия охватывает не только одну область профессиональной деятельности. К таковым относится направление 230700.62 «Прикладная информатика». Прикладные области для него, согласно ФГОС ВПО, уточняются спецификой профиля подготовки, определяемого вузом: экономика, психология, социальная сфера, социальные коммуникации и др. В связи с этим целесообразно называть указанное направление вместе с выбранным профилем, например: направление подготовки «Прикладная информатика», профиль «Психология».

Как показывает опыт, будущая профессия интерпретируется студентами направления «Прикладная информатика» (с выбранным профилем) неоднозначно вследствие комплексной структуры будущей профессиональной деятельности. Так, в случае профиля «Психология» часть студентов младших курсов считают, что они будут IT-специалистами, другие же рассматривают себя в качестве будущих психологов, что предопределяет различные учебно-познавательные интересы студентов. При этом в обучении математике комплексный характер профессиональной деятельности, содержащей не только информационный, но и прикладной аспект будущей работы в предметной области в соответствии с профилем, раскрывается недостаточно.

В этих условиях использование в обучении математике студентов направления «Прикладная информатика» контекстного, междисциплинарного, предметно-информационного и некоторых других подходов должно учитывать комплексный характер будущей профессиональной деятельности. Заметим, что «Прикладная информатика» не является исключением с этой точки зрения. То же относится и к направлению 230400.62 «Информационные системы и технологии», для которого в соответствии с выбранным профилем уточняется целый ряд направлений подготовки, имеющих комплексный характер профессиональной деятельности, например «Информационные системы в юриспруденции» и др.

Следует подчеркнуть, что актуальность профессионального синтеза двух и более областей знаний в образовании становится более очевидной, если учитывать интеграционные процессы, происходящие в современной науке: если раньше фундаментальные, значимые достижения в любой области науки были, как правило, результатом ее внутреннего развития, то сегодня они появляются в основном в результате междисциплинарного научного синтеза, когда новый научный результат достигается благодаря синтезу знаний из разных научных областей.

В настоящей монографии проблематика формирования математической компетентности таких синтезированных направлений подготовки исследуется на примере направления «Прикладная информатика». Чтобы сделать рассмотрение практических вопросов более конкретным, оно иллюстрируется на примере профиля «Психология». При этом результаты и выводы исследования справедливы и для других профилей направления «Прикладная информатика».