Бурно развивающаяся наука, материальная и информационная инфраструктуры не только в рамках отдельных стран, но и между странами способствуют различным интеграционным процессам в мире, в том числе и в области образования. Сегодня во многих развитых странах мирового сообщества парадигма образования направлена на обучаемого, но, как и в прошлые годы, система образования и воспитания ставит своей главной целью подготовить для общества квалифицированного участника производственного процесса.
Присоединение России к Болонской конвенции предусматривает перестройку высшего профессионального образования, в том числе, высшего технического образования. В современных условиях в связи с возросшей потребностью в специалистах высокой квалификации к подготовке студентов технических специальностей вузов предъявляются жесткие требования. В «Концепции модернизации российского образования на период до 2010 года» сказано: «основная цель профессионального образования - подготовка квалифицированного работника соответствующего уровня и профиля, конкурентоспособного на рынке труда, компетентного, ответственного, свободно владеющего своей профессией и ориентированного в работе по специальности на уровне мировых стандартов, готового к постоянному профессиональному росту, социальной и профессиональной мобильности, удовлетворению потребностей личности в получении соответствующего образования». [2, с.21].
В Государственных образовательных стандартах высшего профессионального образования отмечено, что инженерно-технический работник (ИТР) должен обладать системой фундаментальных знаний и навыков, профессиональной компетентностью; быть мобильным в профессиональной среде и конкурентоспособным на мировом рынке труда. В Стандартах технического профиля обучения математике отводиться роль одной из фундаментальных общеобразовательных дисциплин.
В технических вузах необходимость взаимосвязи общеобразовательной и профессиональной подготовки заложена в специфике этих учебных заведений, что закономерно ведет к тому, чтобы обучение математике имело профессиональную направленность. Профессиональная направленность обучения рассматривается, во-первых, как средство: с помощью математики сделать процесс обучения профильно - ориентированным, а в некоторых ситуациях и профессионально-ориентированным. Во-вторых, рассматривается как форма специфической межпредметной связи и характеризуется как специализированная взаимосвязь общеобразовательных ипрофессиональных знаний.
Можно выделить два основных вида этой связи: непосредственную и опосредованную. Непосредственная связь осуществляется через прикладной характер курса математики. Профессиональную направленность обучения математике осуществляют через специально подобранную систему задач, содержание которых должно быть типичным для технического профиля. Опосредованная связь заключается в формировании с помощью математики некоторых свойств мышления (технического мышления), которые позволяют студентам осуществлять математизацию произвольных ситуаций не только при изучении общетехнических, специальных дисциплин, но и в будущей профессиональной деятельности.
Ведущим направлением опосредованной связи является математическое моделирование - процесс опосредованного применения математических знаний, как в самой математике, так и в других областях знаний и производства. Для иллюстрации математических объектов могут быть использованы символические, физические, графические модели, что в практико-ориентированном обучении математике будущих ИТР очень целесообразно. При этом следовало бы говорить не столько о профессиональной направленности обучения предмету, сколько о развитии у студентов технических вузов профессиональной направленности ума, предшествующей формированию профессионального мышления (мышления инженерного типа).
Развитию мышления инженерного типа способствуют занятия по аналитической геометрии, а также по начертательной геометрии, техническому черчению и инженерной (компьютерной) графике - дисциплинам, которые изучают многие студенты технических специальностей вузов. В качестве ведущих компонентов геометрической деятельности (при изучении различных геометрий и черчения) можно выделить конструктивно-образный, интуитивный и логический, которые в основном, реализуют задачу пространственных представлений. Причем логический компонент является средством анализа ситуаций, создаваемых в результате конструктивно-образной и интуитивной деятельности студентов. Применение пространственных представлений развивает математическую интуицию, основанную на геометризации математических знаний, что необходимо в будущей профессиональной деятельности, например, инженерам-разработчикам, инженерам-конструкторам, инженерам-исследователям.
Будущий технарь, изучая специальные предметы, постоянно сталкивается с потребностью в тех или иных математических знаниях. Поэтому математику следует рассматривать как важнейшую составляющую качественной подготовки ИТР. Это обусловлено не только тем, что математика является важным элементом общей культуры, универсальным языком науки, в целом, но и, главным образом, тем, что она является мощным средством решения прикладных и практико-ориентированных задач.
Основным средством реализации практико-ориентированной (прикладной) направленности курса математики в системе профильного обучения является практико-ориентированные задачи. Важным компонентом технологии обучения студентов решению таких задач может быть составление и корректировка условия задачи. При этом ценны для решения и исследования как задачи с завершенной, так и с незавершенной корректировкой условия. Сформированность умений, приобретаемых студентами при решении подобных задач, позволяет им самостоятельно ставить задачи прикладного и профессионального характера, анализировать результаты решения в зависимости от направления корректировки условия задачи, что, несомненно, важно в процессе реализации практико-ориентированного обучения математике.
Задачи, направленные на формирование умений студентов самостоятельно формулировать условия и решать практико-ориентированные задачи, можно разделить на три типа:
- алгоритмические задачи;
- внеалгоритмические и оптимизационные задачи;
- задачи прогноза и исследования (рецензии).
Технология обучения студентов решению практико-ориентированных задач должна осуществляться (по содержанию) поэтапно, если мы хотим, чтобы эти задачи были поняты, а их решения осмыслены.
Первый этап - формирование умений решать практико-ориентированные задачи (с завершенной корректировкой условия) на алгоритмическом уровне и умений формулировать прикладные задачи - на операционном уровне.
Второй этап - формирование умений решать практико-ориентированные задачи (с различной корректировкой условия) на эвристическом уровне и умений формулировать эти задачи - на технологическом уровне.
Третий этап - формирование умений решать (в том числе с незавершенной корректировкой условия) прикладные и практические задачи технического профиля на творческом уровне и умений формулировать прикладные задачи - на обобщенном уровне.
Задачный подход в реализации практико-ориентированного обучения математике может сочетаться с синергетическим подходом к образованию, который в последнее десятилетие завоевывает все большую популярность и востребованность в мире. Синергетический подход - это ситуация пробуждения собственных сил и способностей студента, инициирование его на один из собственных путей решения задачи.
Вспомним мудрое изречение, что образование - это то, что помнишь, когда уже все забыл. Эти слова в большей степени относятся к образованию через синергетику, так как при таком образовании знания не просто накапливаются, а, накапливаясь, стимулируют индивидуальные, может быть, еще не проявленные способности и линии развития человека.
Как и задачи экспериментального характера, экспериментальная синергетика может строиться на мощном фундаменте математических аналитических расчетах и компьютерного моделирования технических процессов, что ведет к свободному оперированию полученными знаниями.
Практико-ориентированное обучение математике может привести к синергетическому действию - действию студента, исходя из собственных сил и способностей, исходя из собственных форм образования.
Синергетика дает возможность рассмотреть старые проблемы по-иному, переформулировать вопросы, переконструировать проблемное поле науки, что, очевидно, приводит к качественной подготовке не только специалистов ИТР мирового уровня, но и узких специалистов в своей области.
Итак, для успешной реализации практико-ориентированного обучения математике студентов технических вузов применимы различные подходы. Главным из них является задачный подход, позволяющий на продуманной системе профильных и прикладных задач развить у студентов:
- инженерный (технический) стиль мышления;
- способность решать задачи методом математического моделирования;
- навыки корректировки условия задач с последующим исследованием их решения;
- умения различать опосредованную и непосредственную связи математических знаний с содержанием курсов специальных технических дисциплин вуза;
- способность применять пространственные представления для геометризации математических знаний;
- математическую интуицию;
- умения самостоятельной постановки задачи и поэтапного решения практико-ориентированных задач различными методами.
При этом синергетический подход к такому обучению повышает его качество, восприимчивость и результативность.
На современном этапе общественного развития России и в современных социально-экономических условиях доктрина инженерного российского образования определяется «... как результат осознанного движения научно-технической общественности, сопряженного с высшей степенью корпоративной и личной ответственности, как консенсус общества и государства в понимании необходимости осуществить последовательный переход России к устойчивому развитию, обеспечивающий сбалансированное решение социально-экономических задач, проблем сохранения окружающей среды и природно-ресурсного потенциала в целях удовлетворения потребностей нынешнего и будущих поколений» [1, с.34-45].
Принципиальная особенность содержания инженерного образования сегодня заключается в том, что оно должно включать фронтальную совокупность обучения (усвоение современной системы знаний),образования (обеспечение наряду с обучением профессиональной инкультуризации будущего ИТР) и абилитации (обеспечение комплексной подготовки инженера к профессиональной деятельности с установкой на самообразование, профессиональную рефлексию, самореализацию). Но как бы не изменялось содержание инженерного образования, главной составляющей его частью всегда была и будет математика, реализация практико-ориентированного обучения которой есть основа качественной подготовки ИТР.
СПИСОК ЛИТЕРАТУРЫ
1. Агранович Б.Л., Пахомов Ю.П. Основные принципы формирования национальной доктрины инженерного образования России, - Томск, Изд-во ТГУ, 2000,-С. 34-45.
2. Концепция модернизации российского образования на период до 2010 года. Стандарты и мониторинг в образовании, - 2002 - №1 - С. 3-16.