Актуальные проблемы совершенствования высшего образования

Формирование общепрофессиональных компетенций при преподавании дисциплины «Дискретная математика»

    О. П. Якимова
    Ярославский государственный университет им. П. Г. Демидова

Второй год наш университет работает по стандартам высшего профессионального образования( ФГОС) третьего поколения, в которых реализуется компетентностный подход. Суть этого подхода заключается в том, что выпускник вуза должен не только обладать необходимыми знаниями, умениями и навыками, но и использовать во взаимосвязи эти знания, умения и навыки для решения профессиональных задач на практике. Способность применять такие знания, умения и личностные качества для успешной деятельности в определенной области трактуются в ФГОС как компетенции. Заметим, что хотя перечень компетенций законодательно и закреплен, но последовательность и способы формирования этих компетенций вуз должен разрабатывать самостоятельно.

Большинство компетенций, которые должны быть сформированы у выпускника специальности 090301 «Компьютерная безопасность», имеет общий, междисциплинарный характер. Поэтому реализация компетентностного подхода в образовании требует включения в учебные программы комплексных практических задач, решение которых опирается на знания по различным дисциплинам, выполнение командных междисциплинарных проектов. Хотелось бы поделиться своим опытом по реализации компетентностного подхода при преподавании дискретной математики.

Дисциплина «Дискретная математика» относится к числу дисциплин базовой части математического и естественнонаучного цикла. Для ее изучения отводится два семестра. В первом из них рассматриваются следующие разделы дисциплины: комбинаторика, теория графов и алфавитное кодирование – и на них отводится 36 часов лекций и 18 часов практических занятий. С точки зрения автора, лекция является одним из важнейших видов учебных занятий. Ее основное назначение – дать систематизированные основы научных знаний по дисциплине, рекомендовать методику применения теоретических знаний на практике, сконцентрировать внимание обучаемых на наиболее сложных и узловых вопросах, стимулировать их активную познавательную деятельность и потребность в самообразовании. Практическое занятие имеет целью научить обучаемых применять теоретические знания при решении практических задач. Причем особое внимание уделяется активизации самостоятельной работы студентов над задачами: выдача обучаемым для самостоятельной работы текущих домашних заданий, частичный разбор их решений на практических занятиях и постоянный контроль их выполнения.

В ходе теоретического (лекции) и практического обучения происходит формирование профессиональных компетенций, таких как ПК-1 ( способность выявлять естественнонаучную сущность проблем, возникающих в ходе профессиональной деятельности, и применять соответствующий физико-математический аппарат для их формализации, анализа и выработки решения) и ПК-2 (способность применять математический аппарат, в том числе с использованием вычислительной техники, для решения профессиональных задач). Но очевидно, что эти компетенции формируются практически всеми математическими дисциплинами учебного плана.

С точки зрения автора, при преподавании дисциплины целесообразно включить 2-3 работы для выполнения на компьютере. Первая работа может быть связана с порождением комбинаторных объектов, таких как сочетания, перестановки. Примеры подобных заданий:

– напечатать все перестановки длины N;

– сгенерировать все подмножества данного n-элементного множества {0… n-1};

– перечислить все возрастающие последовательности длины k из чисел 1..n в лексикографическом порядке.

Вторая – с представлением графов в памяти компьютера и реализацией одного из алгоритмов на графах. Например, реализовать алгоритм Прима построения остовного дерева, если граф задан с помощью списка смежных вершин, или написать программу нахождения диаметра графа, заданного с помощью матрицы смежности.

Третья работа – это командный проект. От группы из 3–4 студентов требуется написать приложение, которое получает на вход текст и строит для этого текста код Хаффмана. Данная задача легко разбивается на блоки (интерфейс программы и ввод данных, разбор текста и подсчет частот всех встречающихся в нем символов, построение кода Хаффмана, кодирование текста), но при этом требует взаимодействия обучающихся для создания функционирующего приложения и его тестирования.

Включение в учебный план дисциплины «Дискретная математика» подобного компьютерного практикума позволит внести вклад в формирование общепрофессиональных компетенций ПК-9 (способность использовать языки и системы программирования, инструментальные средства для решения различных профессиональных, исследовательских и прикладных задач) и ПК-12 (способность к самостоятельному построению алгоритма, проведению его анализа и реализации в современных программных комплексах), а также общекультурной компетенции ОК-6 (способность к работе в коллективе, кооперации с коллегами, способность в качестве руководителя подразделения, лидера группы сотрудников формировать цели команды, принимать организационно-управленческие решения в ситуациях риска и нести за них ответственность, предупреждать и конструктивно разрешать конфликтные ситуации в процессе профессиональной деятельности).

СЕКЦИЯ 3. Новые образовательные технологии и система оценки знаний

Новые информационно-коммуникационные технологии в системе образования как социальная инновация

    И. Ф. Албегова
    Ярославский государственный университет им. П. Г. Демидова

Современное образование представлено разными системами – от традиционной (классической) системы до суперсовременной, в которой используются методики e-Learning industry. В зависимости от типа образовательного учреждения, количества учащихся в нем и даже его месторасположения варьируются методики и технологии образования, увеличивается их количество и совершенствуется качество. Тем не менее какая бы система об разования не превалировала, без информационно-коммуникационных технологий его качество не будет достигнуто [1].

Именно этот момент инициировал разработку и внедрение ГОСТа «Информационно-коммуникационные технологии в образовании», который был введен в действие с 1 июля 2008 года. Настоящий стандарт устанавливает основные термины и понятия в области применения информационно-коммуникационных технологий в образовании. Как правило, термины, установленные данным стандартом, предназначены для применения при проведении работ по стандартизации на уровне коммерческих, общественных и научных образовательных организаций, а также объединений юридических лиц [2].

Активное и эффективное внедрение информационно-коммуникационных технологий в образование способствует повышению его качества, улучшает процессы восприятия инноваций, активизирует студентов и преподавателей. Оно является процессом реформирования традиционной системы образования в свете требований современного информационного общества.

Внедрение информационно-коммуникационных технологий в образование имело и имеет следующие стадии или этапы. На первом этапе на основе индивидуального использования персональных компьютеров организовывались системы образования, осуществлялось их административное управление, упорядочивались процессы хранения информации. На втором этапе создавались компьютерные системы, Интернет и происходила конвергенция информационных и телекоммуникационных технологий. На современном этапе новые информационно-коммуникационные технологии постепенно интегрируют с образовательными технологиями.

Современный этап использования информационно-коммуникационных технологий в системе образования характеризуется появлением широкого спектра дистанционных образовательных технологий, различных форм электронного обучения, а также внедрением информационных систем в процессы управления образовательными учреждениями.

Для значительной части участников современного образовательного процесса (администраторов, преподавателей, обучающихся, лаборантов и методистов) информационно-коммуникационные технологии представляют собой инновационное явление или социальную инновацию, что требует от них усилий адаптивного характера, дополнительных знаний и умений, готовности к восприятию, а также определенной психической активности. Информационно-коммуникационные технологии становятся составной частью учебной деятельности, которая в условиях современного российского общества приобрела ряд принципиально новых черт. В частности, изменилась ее мотивация, применяются разнообразные методы, методики и технологии, повышается уровень материально-технического обеспечения процессов обучения, активно внедряются инновационные обучающие технологии, принципиально меняются роли преподавателей и учащихся. Прежде всего преподаватель, оставаясь по своему официальному статусу основным субъектом учебной деятельности, в большей мере приобретает черты фасилитатора, а учащийся, сохраняя социальный статус, из объекта учебной деятельности все больше превращается в ее активного субъекта. Это происходит в силу ряда объективных и субъективных причин. Прежде всего речь идет об изменении характера и содержания их учебной деятельности, переносе акцента на самостоятельные виды деятельности студентов, значительное изменение их мотивации как обучения, так и его результатов. По сути, происходит изменение мотивационно-ценностной сферы современного учащегося, меняются его причины приобретения знаний, умений, навыков и компетенций. Преподаватель, в свою очередь, обязан модифицировать систему оценки знаний студентов, активнее использовать балльнорейтинговую систему и систему зачетных единиц. Новая система оценки знаний студентов при использовании информационно–коммуникационных технологий приобретает особую актуальность и требует постоянного совершенствования.

Таким образом, разработка новых информационно-коммуникационных технологий образования и их активное внедрение в учебный процесс является общероссийской тенденцией. Современные образовательные информационно-коммуникационные технологии из социально-технической инновации превратились в социальную инновацию. «Социальная инновация – это устойчивое регулярное изменение паттернов поведения отдельных личностей или социальных групп, получение легитимизации в рамках определённой социальной системы» [3]. Любая социальная инновация требует усилий участников образовательной деятельности с целью адаптации к ней, что приводит к неоднозначным реакциям.

В любой системе образования современные информационнокоммуникационные технологии стали неотъемлемой частью учебной деятельности. Именно они усилили процесс взаимодействия субъектов и объектов этой деятельности, повысили его качество и существенным образом повлияли на результаты обучения.

Литература

1. Албегова И. Ф. Образовательные информационнокоммуникационные технологии: суть, специфика и перспективы развития / И. Ф. Албегова, Г. Л. Шаматонова // Дистанционное и виртуальное обучение. 2009. № 8. С. 49–53.

2. Албегова И. Ф. Электронные ресурсы современной образовательной среды: состояние и проблемы использования / И. Ф. Албегова, Г. Л. Шаматонова // Дистанционное и виртуальное обучение. 2012. № 4. С. 103–109; Информационно-коммуникационные технологии в образовании: ГОСТ Р 52652-2006, ГОСТ Р 52653-2006, ГОСТ Р 52655-2006, ГОСТ Р 52656-2006.URL: // http://www.ifap.ru/library/gost/ictedu.htm.

3. Кройтор С.Н., Социальные фильтры, препятствующие усвоению социальных инноваций // Философия и социальные науки.2008. № 1. С. 61.

К проблеме использования интерактивных форм при обучении студентов физике

    В. П. Алексеев
    Ярославский государственный университет им. П. Г. Демидова

    М. Г. Волкова
    Военно-космическая академия им. А.Ф. Можайского (филиал г. Ярославль)

В педагогической теории обучения интерактивным называется обучение, основывающееся на психологии человеческих взаимоотношений. Технологии интерактивного обучения рассматриваются как способы усвоения знаний, формирования умений и навыков в процессе взаимоотношений и взаимодействий педагога и обучаемого, как субъектов учебной деятельности. Сущность их состоит в том, что они опираются не только на процессы восприятия, памяти, внимания, но и на творческое, продуктивное мышление, общение. При этом процесс обучения организуется таким образом, что студенты учатся общаться, взаимодействовать друг с другом, с преподавателем, учатся критически мыслить, решать сложные проблемы на основе анализа производственных ситуаций, ситуационных профессиональных задач и соответствующей информации.

Рассмотрим некоторые формы и методы технологий интерактивного обучения:

Проблемная лекция по физике предполагает постановку проблемы, проблемной ситуации и их последующее разрешение. В проблемной лекции моделируются противоречия реальной физической проблемы через их выражение в теоретических и экспериментальных концепциях. Главная цель такой лекции по физике ? приобретение знаний учащимися при непосредственном действенном их участии. Среди смоделированных проблем могут быть научные, физико-математические, межпредметные, профессиональные, связанные с конкретным содержанием учебного материала. Постановка проблемы побуждает учащихся к активной мыслительной деятельности, к попытке самостоятельно ответить на поставленный вопрос, вызывает интерес к излагаемому материалу, активизирует внимание студентов, позволяет в дальнейшем при выполнении самостоятельной исследовательской работы использовать актуальные вопросы проблемной лекции.

Семинар-диспут предполагает коллективное обсуждение какой-либо проблемы с целью установления путей ее достоверного решения. Программа семинара, тематика обсуждаемых вопросов и список рекомендуемой литературы, объявляется заранее. Семинар-диспут проводится в форме активного общения всех его участников. Он предполагает высокую умственную активность, прививает умение вести полемику, обсуждать проблему, защищать свои взгляды и убеждения, лаконично, ясно и логично излагать мысли. Семинар-диспут преподаватель может организовать на занятиях по решению задач. Темой для обсуждения могут служить методы решения задач, трактовка и экспериментальная проверка полученных результатов. Преподавателю предоставляется возможность оценить знания и кругозор студента, умение логически построить ответ, владение научной речью и иные коммуникативные навыки, а также подведение итогов семинарадиспута.

Учебная дискуссия является один из методов проблемного обучения. Учебная дискуссия организуется по рабочей программе изучаемого предмета. Она используется при коллективном анализе проблемных ситуаций, когда необходимо дать простой и однозначный ответ на вопрос, при этом предполагаются альтернативные ответы. С целью вовлечения в дискуссию всех присутствующих целесообразно использовать методику кооперативного обучения (учебного сотрудничества). Данная методика основывается на взаимном обучении при совместной работе учащихся в малых группах. Основная идея учебного сотрудничества проста: студенты объединяют свои интеллектуальные усилия и энергию для того, чтобы выполнять общее задание или достичь общей цели (например, найти варианты решения проблемы).

Опыт применения рейтинговой системы в преподавании радиофизических дисциплин

    К. С. Артёмов, А. С. Гвоздарёв, Т. К. Артёмова
    Ярославский государственный университет им. П.Г. Демидова

Кафедра радиофизики ЯрГУ им. П. Г. Демидова применяет рейтинговую систему уже более десяти лет. Система с самого начала зарекомендовала себя положительно, оказалась интересной студентам, повысила активность тех студентов, которые имели мотивацию освоить материал, и позволила обеспечить некоторый ритм занятиям тех студентов, которые не могли самостоятельно его сформировать для себя.

За эти годы мы пробовали различные варианты составляющих рейтинга и различный их вес в общей оценке, знакомились с опытом коллег. Рейтинг применялся к дисциплинам блоков естественно-научных и общепрофессиональных дисциплин (федеральная компонента). Учитывая, что успешное освоение дисциплин требует хорошего уровня математической подготовки, мы ввели в состав рейтинга бонусы, позволяющие студентам со слабой математической подготовкой, но владеющим материалом собственно предмета добиться высоких результатов.

К настоящему моменту система сложилась в следующем виде.

Студентам предлагаются: летучки на лекциях (через занятие, на 5 минут, 10 заданий с открытым ответом, на 2 варианта – пока вопрос одного варианта диктуется, студенты другого варианта пишут ответ, результат оценивается в процентах – процент верного относительно общего возможного количества баллов); летучки на практических занятиях (10 минут, 10 заданий, оцениваются аналогично); контрольная работа (90 минут, 10 баллов, оценивается аналогично). Оценивалась также правильность выполнения домашних заданий. По многим дисциплинам требуется выполнить лабораторный практикум – это условие допуска к экзамену при любом рейтинге.

Рейтинг определяется следующим образом:

1. Вычисляется средний балл (Лек. ср.) за лекционные летучки (при этом не учитывается один, самый худший, результат). Пропуск занятия по неуважительной причине оценивается при этом подсчёте нулём. Студентам, получившим три лучших результата, начисляется бонус (Лек. бон. – 5 %).

Вычисляется средний балл (Пр. ср.) за летучки на практике. Студентам, получившим три лучших результата, начисляется бонус (Пр. бонус – 5 %).

Определяются бонусы Пос1 и Пос2 по результатам двух внезапных проверок посещаемости (по 2,5 %).

Определяется результат контрольной работы (КР). Один из студентов получает бонус за лучший результат, показанный на контрольной работе (КР. бон. – 7 %).