Актуальные проблемы совершенствования высшего образования

• способностью осуществлять сбор, анализ и обработку данных, необходимых для решения поставленных экономических задач (ПК-4).

По направлению «Менеджмент» выпускник должен обладать следующими профессиональными компетенциями:

• способностью осуществлять сбор, анализ и обработку данных, необходимых для решения поставленных экономических задач (ПК-4);

• способностью выбрать инструментальные средства для обработки экономических данных в соответствии с поставленной задачей, проанализировать результаты расчетов и обосновать полученные выводы (ПК-5).

По направлению «Государственное и муниципальное управление» выпускник должен обладать следующими профессиональными компетенциями:

• умением обобщать и систематизировать информацию для создания баз данных, владением средствами программного обеспечения анализа и моделирования систем управления (ПК-17).

По направлению «Торговое дело» выпускник должен обладать следующими профессиональными компетенциями:

• способностью осуществлять сбор, хранение, обработку и оценку информации, необходимой для организации и управления профессиональной деятельностью (коммерческой, или маркетинговой, или рекламной, или логистической, или товароведной) (ПК-11).

По направлению «Гостиничное дело» выпускник должен обладать следующими профессиональными компетенциями:

• готовностью к применению современных технологий для формирования и предоставления гостиничного продукта, соответствующего требованиям потребителей (ПК-1);

• способностью находить, анализировать и обрабатывать научнотехническую информацию с использованием информационнокоммуникационных технологий (ПК-17).

По направлению «Туризм» выпускник должен обладать следующими профессиональными компетенциями:

• способностью обрабатывать и интерпретировать с использованием базовых знаний математики и информатики данные, необходимые для осуществления проектной деятельности в туризме (ПК-2);

• способностью находить, анализировать и обрабатывать научнотехническую информацию в области туристкой деятельности с использованием информационно-коммуникационных технологий (ПК-13).

Анализ стандартов, рабочих программ, учебно-методической и учебной литературы для высших учебных заведений показал, что при рассмотрении темы «Базы данных», как правило, сохраняются общие подходы к содержанию излагаемого материала. Тема «Базы данных» изучается на втором и третьем курсах. Специфика изучения этой темы во многих вузах заключается в том, что тема изучается в рамках взаимосвязанных дисциплин: «Автоматизированные системы и базы данных» и «Информационные технологии в профессиональной деятельности».

В Академии МУБиНТ на практических занятиях по дисциплине «Автоматизированные системы и базы данных» студентам предлагаются статистические задачи, которые решаютя в различных отраслях экономики и управления. Обработка заключается во вводе в БД 30 отчетов по конкретной форме и в представлении результата в виде отчета.

Рекомендуется следующий порядок работы:

1. Спроектировать базу данных.

2. Проверить ее на целостность.

3. Провести нормализацию.

4. Создать базу данных.

5. Ввести данные в справочники для соответствующих классификаторов.

6. Создать форму ввода в соответствии с бланком статистической отчетности.

7. Создать запросы, позволяющие проверить правильность ввода контрольного числа и контрольных сумм.

8. Разработать отчет по статистической обработке данных, который представляет собой некую иерархию по итогам в зависимости от заданных в конкретном варианте работы группировок по кодам и классификаторам.

9. Разработать кнопочную форму, содержащую управляющее меню для всех объектов.

Каждый студент получает свой вариант статистической задачи, в котором указано: наименование задачи (формы статистической отчетности или ее раздела) и коды группировок, по которым производится суммирование реквизитов оснований входных форм.

Для решения задачи используется система управления базами данных MS ACCESS. Особое внимание уделяется следующим разделам: использованию мастера подстановок при создании справочников для заполнения таблиц (справочники содержат классификаторы), запросам с вычисляемыми полями (ведется подсчет контрольных чисел и сумм), разработке форм (создаваемая форма должна максимально соответствовать реальной форме статистической отчетности), разработке отчетов (использование возможностей сортировки и группировки для представления иерархии по итогам), созданию кнопочной формы с использованием объектно-ориентированного подхода.

В результате изучения дисциплины «Автоматизированные системы и базы данных» студенты приобретают следующие навыки и умения: знание своей роли в технологическом процессе обработки экономической информации, владение основными методами проектирования экономических информационных систем, умение применять системы классификации и основные государственные классификаторы и системы обозначений.

Формирование профессиональных навыков и компетенций при изучении дисциплины «Квантовые процессы во внешних полях» магистерской программы «Теоретическая и математическая физика»

    А. А. Гвоздев, Е. В. Осокина
    Ярославский государственный университет им. П. Г. Демидова

Одной из самых важных профессиональных компетенций, которой должен обладать выпускник магистратуры по направлению 011200.68 Физика, является способность самостоятельно ставить конкретные задачи научных исследований в области физики и решать их с использованием новейшего отечественного и зарубежного опыта (ПК-3). При моделировании астрофизических явлений физику-теоретику необходимо научиться вычислять вероятности и сечения процессов элементарных частиц в плотной горячей среде, обладающей к тому же сильными электромагнитными и гравитационными полями. В целях формирования навыков и умений по таким вычислениям, в учебный план магистратуры по программе «Теоретическая и математическая физика» включена дисциплина «Квантовые процессы во внешних полях». Отметим, что такие вычисления процессов во внешних полях (например во внешнем магнитном поле) очень громоздки. Без значительного опыта по вычислению легко допустить ошибки, особенно при переходе из одной физической системы отсчета в другую (например, из системы отсчета релятивистского потока плазмы в систему удаленного наблюдателя). В этой ситуации возникает особенно острая необходимость в такой технике вычисления, которая была бы наименее громоздкой, с одной стороны, и допускала бы проверку на возможные ошибки на каждой стадии вычислений, с другой стороны.

С этой целью А. А. Гвоздевым, И. С. Огневым и Е. В. Осокиной была разработана техника матрицы плотности заряженной частицы во внешнем магнитном поле. Она подобна технике матрицы плотности в вакууме, обладает релятивистской ковариантностью и по этой причине позволяет проверять релятивистскую ковариантность на каждом шаге вычислений, что резко уменьшает вероятность ошибки расчета. Важно, что полученные результаты справедливы в произвольной инерциальной системе отсчета. Для методического внедрения данной прогрессивной техники в 2012 г. были выпущены методические указания (авторы: А. А. Гвоздев, И. С. Огнев и Е. В. Осокина) «Нейтринные процессы во внешнем магнитном поле в технике матрицы плотности».Во вновь разработанный учебный план магистратуры включена дисциплина «Избранные вопросы релятивистской астрофизики и космологии», в которой определяются и исследуются ключевые процессы элементарных частиц в астрофизике и космологии. В частности, процессы во внешнем магнитном поле исследуются с помощью техники матрицы плотности. Данная дисциплина углубляет навыки, полученные магистрантами в курсе «Квантовые процессы во внешних полях» и ярко демонстрирует образ и порядок методических действий для формирования одной из самых важных компетенций (ПК-3). Следует заметить, что учебный материал, вошедший в методические указания, представляет собой результаты, полученные в процессе научных исследований кафедры теоретической физики последних лет в рамках государственного задания вузу, а также при поддержке Российского фонда фундаментальных исследований.

Лабораторный практикум по нелинейным колебаниям и формирование профессиональных компетенций у студентов математических специальностей

    С. Д. Глызин, А. Ю. Колесов, М. В. Лоханин
    Ярославский государственный университет им. П. Г. Демидова

Нелинейная динамика как научное направление возникла в первой половине ХХ века на основе потребностей зарождавшейся радиофизики. Однако довольно быстро научному сообществу стало понятно, что разработанные первоначально для радиофизических приложений математические методы эффективно применимы и к задачам механики.

Более чем столетняя история исследования нелинейных эффектов в различных областях естествознания привела к возникновению современной парадигмы нелинейной науки. В то же время, несмотря на то что нелинейная динамика и синергетика являются в настоящий момент одной из основ научного мировоззрения, приемы и методы нелинейной динамики, особенно в механике, на наш взгляд, не находят достойного отражения в университетских курсах теоретической механики, теории дифференциальных уравнений и тем более в лабораторных практикумах. Такое положение вещей приводит к серьезным пробелам концептуального характера в знаниях студентов математических и физических специальностей, у которых появляется предубеждение, что линейной теории более чем достаточно для понимания, например, механических колебаний.

Причин, по которым складывается такая ситуация, несколько. Во-первых, существующие программы не предусматривают физического практикума у студентов математических специальностей вообще, а у студентов физических специальностей практикум по механике проходит на первом курсе, когда их знаний по математике недостаточно для понимания материала. Во-вторых, эксперимент, в котором могут быть обнаружены и ясно показаны, например, бифуркация удвоения периода или хаотическое поведение механической системы, технически достаточно сложен.

Следует отметить, что в ряде ведущих вузов России, среди которых необходимо отметить Саратовский и Нижегородский университеты, имеются специальные физические практикумы, где экспериментально изучаются некоторые механические системы, обнаруживающие сложное нелинейное поведение.

Нами предлагается относительно простое решение указанной проблемы, не претендующее на серьезную перестройку существующих курсов. Такое решение возможно в рамках семестрового специального физического практикума, состоящего из четырех–пяти лабораторных работ, который должен проводиться на третьем – четвертом курсе при интенсивном использовании современной вычислительной техники.

Особенностью таких работ является предоставляемая персональным компьютером возможность использования аналогово-цифровых преобразователей (специальных измерительных или звуковых) и сохранение в памяти достаточно длительных процессов для последующей математической обработки (например, построения фазовых траекторий, вычисления статистических показателей), которая позволяет ясно увидеть сущность явления и определить его теоретические характеристики.

В качестве примера такой лабораторной работы предлагается изучение больших колебаний физического маятника под действием момента, изменяющегося по гармоническому закону. В этом экспе-рименте на вал двигателя постоянного тока, устанавливается маятник, а через обмотки двигателя пропускается переменный ток, закон изменения которого синтезируется при помощи цифроаналогового преобразователя. Амплитуда и частота тока могут задаваться с высокой точностью и в широких пределах благодаря цифровому синтезу. Задача эксперимента состоит в регистрации закона движения маятника в памяти компьютера с последующей математической обработкой результатов, позволяющей получить фазовую кривую. В качестве сенсора углового положения маятника можно использовать промышленный (который можно извлечь из многих устройств) или самодельный (отпечатанный на прозрачной пленке) энкодер. Изменение параметров внешнего воздействия позволит пронаблюдать в данной механической системе переход от упорядоченных периодических или квазипериодических колебаний к хаосу.

Подобная работа может использовать двойной маятник, также обнаруживающий очень сложное поведение при воздействии момента силы, изменяющегося по гармоническому закону.

Кроме указанных работ, в спецпрактикум может быть включено изучение колебаний упругих систем с эйлеровой неустойчивостью. Такие системы могут быть реализованы при помощи упругой линейки, сжатой с двух сторон до возникновения двух устойчивых положений равновесия. Маленький магнит, установленный на линейке, и катушка с током, который может изменяться по закону, задаваемому программой, обеспечивают силовое воздействие. Закон движения регистрируется оптическим сенсором и шторкой, соединенной с линейкой и частично перекрывающей световой поток от светодиода. В этом эксперименте, варьируя амплитуду и частоту силового воздействия, можно наблюдать и регистрировать различные типы фазовых кривых вплоть до аттрактора Уэды.

Наблюдение нестабильности излучения лазерного диода при наличии внешнего резонатора – пример из физики лазеров. Эта лабораторная работа реализуется достаточно просто при помощи лазерного диода, эталона Фабри–Перо и фотоприемника. Осветитель с линзой и лазерным диодом (лазерная указка) устанавливается перпендикулярно к эталону Фабри–Перо при помощи механизма с шаровой опорой и двумя винтами. В результате заметная часть светового потока возвращается в торец лазерного диода. При правильном расположении лазера, линзы и эталона Фабри–Перо возникают хаотические колебания светового потока, которые регистрируются при помощи фотоприемника.

В заключение отметим, что описываемый практикум мог бы предоставить возможность хотя бы в какой-то степени противостоять так называемому «виртуальному эксперименту», получившему в последнее время широкое распространение.

Интегративный подход к проектированию содержания учебных дисциплин (на примере биохимии)

    Е. Л. Грачева, Г. А. Урванцева
    Ярославский государственный университет им. П. Г. Демидова

Формирование профессиональных компетенций выпускника как результат освоения основных образовательных программ тесно связано с проблемой интегрированного обучения, проявляющейся прежде всего в том, что предметно-дисциплинарная подготовка студентов не соответствует требуемой ориентации обучения на конечные результаты. Как правило, каждый преподаватель организует процесс изучения студентами своего предмета изолированно от других дисциплин. Однако такой подход в значительной степени препятствует комплексному применению приобретённых знаний при решении задач, которые встанут перед будущим специалистом в его профессиональной деятельности.