Цифровой подход к формированию способов действий по математическому моделированию в инженерном образовании
Автор: Скафа Е.И., Евсеева Е.Г., Королв М.Е.
Рубрика: Социальные науки
Статья в выпуске: 92 т.25, 2023 года.
Бесплатный доступ
Одним из способов повышения эффективности высшего инженерного образования является его цифровизация, направленная на интеграцию математического и компьютерного моделирования. В связи с этим возникает проблема создания в техническом университете системы обучения будущих инженеров, направленной на формирование способов деятельности математического и компьютерного моделирования, основанными на интеграции математической и прикладной науки в сочетании с цифровыми технологиями. Такой подход предполагает применение современных информационно-коммуникационных технологий (ИКТ), средств имитационного моделирования, пакетов прикладных программ на всех этапах изучения студентами базовых и вариативных дисциплин. К таким дисциплинам авторы относят высшую математику как средство фундаментализации базовой подготовки будущего инженера; прикладную математику как средство реализации высшей математики в построении моделей технических процессов и систем; исследование операций, методы оптимизации, многомерный статистический и факторный анализ как разновидности профессиональных дисциплин, отражающих практическую направленность инженерной подготовки. В статье предлагается цифровой подход к формированию способов деятельности математического и компьютерного моделирования путем применения в обучении системы обучения математическому моделированию студентов технических направлений подготовки в контексте цифровизации высшего инженерного образования. Главная идея - это внедрение смешанной и гибридной технологий обучения студентов, обеспечивающих процесс постановки и решения заданий по математическому моделированию на основе современных средств ИКТ, в том числе и авторского программного продукта «Автоматизированное рабочее место «Преподаватель-студент», которые предоставляют возможность сформировать у будущих инженеров как математические, так и цифровые компетенции, необходимые им в будущей профессиональной деятельности.
Обучение математическому и компьютерному моделированию, студенты - будущие инженеры, информационно-коммуникационные технологии, технологии смешанного и гибридного обучения, средства имитационного моделирования, автоматизированное рабочее место «преподаватель-студент»
Короткий адрес: https://sciup.org/148327212
IDR: 148327212 | DOI: 10.37313/2413-9645-2023-25-92-55-62
Список литературы Цифровой подход к формированию способов действий по математическому моделированию в инженерном образовании
- Александрова, Г. А. Влияние дистанционного обучения на учебную мотивацию обучающихся в вузе // Казанский педагогический журнал. - 2021. - № 1(144). - С. 107-113.
- Баканова, И. Г., Елизарова, Е. А. Организация электронного обучения в современном вузе // Проблемы современного педагогического образования. - 2020. - № 68-3. - С. 24-28.
- Ваганова, О.И., Абрамов, О. Н., Коростелев, А. А., Максимова, К. А. Методы и средства электронного обучения // Балтийский гуманитарный журнал. - 2020. - Т.9. - № 2(31). - С. 13-16.
- Евсеева, Е. Г., Гребенкина, А. С. Практико-ориентированные методы обучения математике будущих специалистов МЧС // Дидактика математики: проблемы и исследования: международный сборник научных работ. - 2022. - № 55. - С. 75-84.
- Иванушкина, Н. В., Щипова, О. В. Использование цифровых технологий при реализации дистанционного обучения в вузе // Известия Самарского научного центра Российской академии наук. Социальные, гуманитарные, медикобиологические науки. - 2023. - Т. 25. - № 2 (89) - С. 12-19.
- К вопросу о специфике педагогического взаимодействия в условиях цифровизации образования / Ю.М. Гришаева, А.В. Гагарин, Т.И. Березина, Е.Н. Федорова, Е.Н. Филатова, Г.И. Камалова // Педагогическая информатика. - 2022. - № 1. - С. 105-122.
- Карелина, М. В. Принципы типизации высокотехнологичных тренажеров для инженеров транспорта // Педагогическая информатика. - 2019. - № 2. - С. 48-61.
- Комиссарова, С. А., Клеветова, Т. В. Имитационно-моделирующие технологии в условиях реализации практико-ориентированной подготовки магистров направления «Педагогическое образование» // Известия ВГПУ. -2016. - №4 (108). - С. 50-54.
- Королев, М. Е., Королев, Е. А., Дрямин, В. А. Интернет технологии эвристического обучения построению математических моделей в высшей технической школе // Научные вести: Междунар. научный журнал. - 2020. - № 12 (29). - С. 87-95.
- Королев, М. Е. Математическое моделирование как инструмент инженерного конструирования // Дидактика математики: проблемы и исследования: междунар. сборн. науч. работ. - 2020. - Вып. 52. - С. 71-77.
- Кругликов, В. Н. Лекция в эпоху информационного общества и ее перспективы в будущем / В.Н. Кругликов // Научно-технические ведомости Санкт-Петербургского государственного политехнического университета. Общество. Коммуникация. Образование. - 2017. - Т. 8. - № 1. - С. 142-151.
- Полякова, Т. Ю. Современные тенденции развития инженерной педагогики // Высшее образование в России. - 2019. - № 12. - С. 132-140.
- Роберт, И. В. Интеллектуализация интерактивного взаимодействия обучающегося и обучающего со средствами информатизации в информационно-образовательном пространстве // Информационная среда образования и науки. - 2018. - № 18. - С. 63-83.
- Скафа, Е. И., Королев, М. Е. Интегрированные лабораторные работы по математике как форма цифрового обучения в высшей школе // Интернет-технологии в образовании: материалы междунар. научно-практ. конф. АИО (Чебоксары, 17-21 мая 2021 года). - Чебоксары: Чуваш. гос. пед. ун-т, 2021. - С. 452-459.
- Скафа, Е. И., Королев, М. Е. Виртуальная лаборатория как система управления обучением математическому и компьютерному моделированию будущих инженеров // Педагогическая информатика. - 2022. - № 1. - С. 30-40.
- Скафа, Е. И., Кудрейко, И. А. Методическая деятельность преподавателя вуза по разработке инновационных форм обучения студентов // Человеческий капитал. - 2022. - Том 2. - №12 (168). - С. 48-55.
- Abdullaeva, S., Sultonova, U. Use of MathCad software in the preparation of students majoring in engineering // International Journal of Scientific and Research Publications. - 2020. - Volume 10. - Рр. 650-662.
- Azmandian, M., Hancock, M., Benko, H. Haptic Retargeting: Dynamic Repurposing of Passive Haptics for Enhanced Virtual Reality Experiences // Proceedings of the CHI Conference on Human Factors in Computing Systems. - 2016. - Рр. 1968-1979.
- Dreher, R., Gornov, A., Kondratyev, V. Concept of the Natural Structure of Engineering Training and the Code of Professional Ethics of an Engineer // Higher Education in Russia. - 2019. - V. 28, No. 1. - Рр. 76-85.
- Skafa, Elena I., Evseeva, Elena G., Korolev, Mark E. Integration of Mathematical and Computer Simulation Modeling in Engineering Education. Journal of Siberian Federal University. Mathematics & Physics. - 2022, 15(4), - P. 413-430.
- Frejd, P., Bergsten, C. Mathematical modelling as a professional task // Educational Studies in Mathematics. - 2016. -No. 91. - Рр. 11-35.
- Lyon, Joseph A., Magan, Alejandra J. Computational Modeling and Simulation in Engineering Education // International Journal of Engineering Education. - 2020. - No. 36(1). - Pp. 101-116.
- Magana, A. J., Coutinho, G. S. Modeling and simulation practices for a computational thinking-enabled engineering workforce // Comput. Appl. Eng. Educ. - 2017. - No. 25(1). - Рр. 62-78.
- Pócsová, J., Mojzisová, A., Mikulszky, M. Matlab in engineering education // 19th International Carpathian Control Conference (ICCC), 2018. - Рp. 532-535.
- Salleh, T., Zakaria, E. The Effects of Maple Integrated Strategy on Engineering Technology Students' Understanding of Integral Calculus // TOJET: The Turkish Online Journal of Educational Technology. - 2016. - volume 15, issue 3. - Рр. 183-194.