Особенности организации самостоятельной работы студентов технических направлений подготовки в условиях электронного обучения математике

Бесплатный доступ

Проблема и цель. В современных условиях готовность человека к самостоятельной деятельности необходима в учебной, профессиональной и личностной сферах, а научно-технический прогресс и производственная сфера требуют высококвалифицированных инженерных кадров. В связи с чем актуально решение на новом уровне вопросов планирования и организации самостоятельной работы по математике студентов - будущих инженеров. Ориентация на личность студента в процессе обучения способствует повышению мотивации к выполнению самостоятельной работы, а потенциал электронного образовательного ресурса по математике предоставляет дополнительные возможности для ее планирования и реализации. Цель статьи состоит в выявлении особенностей реализации дифференцированного подхода к организации самостоятельной работы по математике студентов технических направлений подготовки в условиях использования электронного обучения. Методология исследования опирается на требования и рекомендации федеральных законов, положения деятельностного, личностно ориентированного, дифференцированного, системного и информационного подходов. Основывается на классических и инновационных взглядах в вопросах организации самостоятельной работы и определения ее понятия. Результаты исследования. Определены подходы к планированию и организации самостоятельной работы студентов - будущих инженеров. Предложена идея составления методических указаний для самостоятельной работы по математике студентов различного уровня подготовки. Рассмотрены методы и задания, ориентированные на самообучение студентов при использовании дистанционного курса. Заключение. Планирование и организация самостоятельной работы по математике для студентов инженерных направлений подготовки в рамках электронного образовательного курса позволяет на предметном и профессионально ориентированном содержании создать условия для самообразовательной деятельности студентов с учетом их возможностей и потребностей. Такой подход позволяет усилить мотивацию к самостоятельной работе по математике и повысить качество профессиональной подготовки будущих выпускников.

Еще

Мотивация, самоконтроль, самооценка, инженерное образование, изучение математики, образовательный ресурс, методы и задания для самостоятельной работы

Короткий адрес: https://sciup.org/144162342

IDR: 144162342   |   DOI: 10.25146/1995-0861-2022-60-2-331

Текст научной статьи Особенности организации самостоятельной работы студентов технических направлений подготовки в условиях электронного обучения математике

DOI:

Постановка проблемы. Одна из главных задач современной высшей школы заключается в подготовке конкурентоспособных на рынке труда специалистов, готовых, опираясь на знания, выявлять проблемы и формулировать задачи, находить пути их решения. Однако развитие научно-технического прогресса приводит к тому, что для решения профессио- нальных задач становится недостаточно знаний, приобретенных во время обучения, они быстро теряют свою актуальность, в связи с чем человек должен быть готов к самостоятельному приобретению нужной информации на протяжении всей трудовой деятельности.

Для решения ряда профессиональных задач применяется математический аппарат, что осо- бенно актуально в инженерном деле. В частности, согласно стратегии развития лесного комплекса Российской Федерации производство продукции лесного комплекса на единицу площади эксплуатируемых лесов планируется значительно увеличить к 2030 г. [Распоряжение правительства РФ1], что требует подготовки инженерных кадров, готовых к самостоятельному применению математического аппарата при решении профессиональных задач. От качества математической подготовки будущего выпускника инженерно-технического профиля зависит его готовность к будущей профессиональной деятельности и успешность в ней, однако большую часть времени, отводимого на изучение математики, студенты должны работать самостоятельно – в соответствии с учебными планами самостоятельная работа студентов составляет существенную часть общей трудоемкости большинства дисциплин, в том числе и математики. В связи с чем актуальна проблема повышения качества самостоятельной работы обучающихся.

Развитие информационных технологий, их распространение и потенциал в образовательной практике, отраженные в правительственных требованиях и рекомендациях [Федеральный закон «Об образовании в РФ»2] открывают дополнительные возможности для эффективной организации самостоятельной работы обучающихся.

Цель статьи состоит в выявлении особенностей реализации дифференцированного подхода к организации самостоятельной работы по математике студентов технических направлений подготовки в условиях использования электронного обучения.

Методология исследования опирается на изученный опыт по указанной проблеме, основывается на определениях и требованиях официальных документов, ключевых положениях деятельностного, личностно ориентированного, дифференцированного, системного и информационного подходов, теории контекстного обучения.

Обзор научной литературы проведен на основе изучения и анализа научных и методических работ, посвященных определению понятия «самостоятельная работа обучающихся», выявлению ее особенностей, рассмотрению вопросов планирования и реализации самостоятельной работы студентов, в том числе при изучении математики.

В основу данного исследования положен принцип перехода от обучения к самообучению, в соответствии с которым приобщение обучающихся к самостоятельной работе происходит при участии преподавателя за счет приемов мотивации и развития учебно-исследовательских умений [Бережнова, 2017, с. 71].

С точки зрения большинства психологов, мотивация определяется как совокупность мотивов. В соответствии с современными исследованиями управление мотивацией можно представить в виде модели, содержащей несколько взаимосвязанных компонентов: цель мотива, ценность мотива, форма проявления мотива, возможность преобразования мотива, материальный уровень мотива, свойство сохранения мотива [Поляков, Гаврилюк, Полякова, 2020, с. 9]. В идеале управление мотивацией к выполнению самостоятельной работы по предложенной модели осуществляется обучающимися самостоятельно, но при необходимости корректируется преподавателем. Внутренние мотивы самостоятельной работы студентов являются наиболее ценными, они заложены в самой работе и связаны с получением удовлетворения от ее выполнения [Осадчук3, 2009].

И.А. Зимняя определяет самостоятельную работу учащихся как вид учебной деятельности, особенностью которой является саморегуляция, а «подлинно самостоятельная работа как самостоятельная учебная деятельность может

возникнуть на основе ‟информационного вакуума”» [Зимняя, 2010, с. 289], то есть в ситуации неопределенности, когда существуют проблемы, связанные с достоверностью информации, с ее многообразием и избыточностью, в некоторых случаях с недостатком информации по возникшим вопросам. Именно в такой ситуации студент должен выполнять самостоятельную работу без прямой помощи преподавателя на основе саморегуляции.

Согласно концепции осознанного саморегулирования активности человека О.А. Конопкина, личностная система регуляции достижения практических (внешних) целей и решение проблем саморазвития (внутренние цели) способствуют эффективной деятельности [Конопкин, 2008]. Компонентом осознанной саморегуляции является самоконтроль, сопровождающий процесс саморазвития и направленный на достижение поставленных целей [Гаранина, Мальцева, 2016, с. 376–377]. В процессе самостоятельной работы студенту важно оценить свои действия. Разработка технологии самооценки при участии обучающихся позволяет повысить мотивацию к обучению и является средством самоконтроля [Saribeyli, 2018].

Итак, основными составляющими, на которые опирается деятельность самообучения, являются: мотивация, саморегуляция, самоконтроль и самооценка. От уровня самостоятельности обучающегося в деятельности зависит его успешность. Усиление самостоятельности достигается при использовании содержания, методов и средств, ориентированных на активизацию познавательной деятельности студентов.

Опираясь на вышеизложенное, основываясь на психолого-педагогических источниках, адаптируя на инженерное образование предложенный О.А. Гаврилюк, С.Ю. Никулиной и Е.Г. Мягковой комплекс условий повышения качества самостоятельной работы студентов-медиков [Гаврилюк, Никулина, Мягкова, 2021, с. 21], будем в своем исследовании придерживаться следующих условий: усиление мотивации к самообучению; стимулирование развития у студентов готовности к самооценке; ориентация самостоятельной работы на интересы, потребности и возможности студентов; построение содержания самостоятельной работы на основе принципов профессиональной направленности и активного обучения.

Результаты исследования. Представленное исследование проводилось для студентов – будущих бакалавров-инженеров лесной отрасли. Согласно учебному плану, разработанному в соответствии с федеральным государственным образовательным стандартом высшего образования по направлению подготовки 35.03.02 Технология лесозаготовительных и перерабатывающих производств [ФГОС ВО но направлению подготовки 35.03.024], математика изучается студентами указанного направления подготовки в течение трех семестров, общая трудоемкость дисциплины составляет 12 зачетных единиц, из которых 7,5 отводится на внеаудиторную самостоятельную работу, в процессе которой у студентов возникают основные трудности, а задача преподавателя – помочь их преодолеть.

При составлении рабочей программы дисциплины «Математика» преподаватель в каждой теме должен выделить определенное количество часов на внеаудиторную самостоятельную работу студентов. При планировании самостоятельной работы преподавателю необходимо учесть не только потребности студентов, ориентированных на самообучение, но и потребности студентов, которые испытывают трудности с управлением личностными ресурсами и временем. Это достигается путем индивидуализации и дифференциации [Унт, 1990], автономии в учебном процессе [Jang, Reeve, Halusic, 2016].

Методическое обеспечение самостоятельной работы по математике удобно представить посредством электронного образовательного ресурса, что позволяет студентам получить доступ к учебным материалам и поддерживает интерактивность обучения. К настоящему времени накоплен опыт использования дистанционных курсов, ориентированных на построение индиви- дуальной образовательной траектории на основе наполняющего курс образовательного контента [Vainshtein, Shershneva, Esin, Noskov, 2019]; ресурсов, основанных на автоматизированном обучении, заключающемся в предоставлении учебных материалов мелкими частями, в том числе комплектов заданий, обеспечивающих проверку всех аспектов знания [Федосеев, 2016], что помогает студентам усвоить учебный материал и осуществить контроль усвоения. С учетом накопленного опыта для студентов – будущих инженеров лесной отрасли разработан электронный образовательный ресурс [Лозовая, 2020], который дополнен обновленными методическими указаниями для самостоятельной работы.

При составлении рекомендаций по организации самостоятельной работы по математике целесообразно придерживаться структуры курса и предоставлять студентам информацию по организации работы для каждого раздела дисциплины. Предложено два подхода к организации самостоятельной работы студентов, сформулированных в зависимости от готовности обучающихся к самостоятельной работе.

Подход 1 (для студентов, ориентированных на самообразовательную деятельность). Самостоятельная работа предложена к каждому разделу дисциплины. С учетом исследований А.В. Поначугина и Ю.Н. Лапыгина в рекомендации по самостоятельной работе включены следующие блоки: информационно-поисковый (содержит теоретический материал), справочноконсультативный (содержит методические рекомендации, алгоритмы, типовые примеры), практико-ориентированный (содержит практические задания, тренажеры), контрольнооценочный (содержит индивидуальные задания) [Поначугин, Лапыгин, 2018]. Студенты самостоятельно ориентируются в имеющейся информации, выстраивают индивидуальную образовательную траекторию, распределяют самостоятельную работу на несколько частей, для каждой части формулируют цели, задачи, способы деятельности, планируемый результат. Называется самостоятельная работа в соответствии с изучаемым разделом.

Подход 2 (для студентов, испытывающих трудности с самообразовательной деятельностью). При реализации данного подхода часы для самостоятельной работы в рамках одного раздела распределяются на несколько тематических самостоятельных мини-работ. Для каждой такой мини-работы важно сформулировать ее цель, задачи и спрогнозировать планируемый результат. Для продуктивной работы нужно наметить способы достижения поставленной цели, составить план работы с учетом времени. В некоторых самостоятельных работах перечисленное сформулировано преподавателем, тем самым продемонстрирован алгоритм действий. Имеются мини-работы, в которых студентам необходимо скорректировать или самостоятельно сформулировать цель, задачи, планируемый результат и способы деятельности. Приведем некоторые названия тематических самостоятельных мини-работ по линейной алгебре: самостоятельная работа № 1 «Метод Жордана – Гаусса», самостоятельная работа № 2 «Прикладные задачи линейной алгебры».

При изучении математики студентам предложено выбрать один из двух вариантов организации самостоятельной работы, существует возможность поменять решение. В первом и втором вариантах используются приемы, способствующие развитию самоорганизации студентов: индивидуальный календарный график выполнения и сдачи работ; поэтапная сдача работ, регламентирование трудоемкости каждой работы [Тихонова, Азизян, Гречушкина, 2019]. В качестве обобщения студентам предложена самостоятельная работа профессиональной направленности.

Самостоятельные работы по теме и самостоятельные мини-работы включают в себя различные задания, которые подбираются в зависимости от целей работы: изучение отдельных тем курса; выполнение индивидуальных и тестовых заданий; подготовка к занятиям и к контрольным мероприятиям, реферативная или проектная работа.

Во-первых, при подборе и составлении заданий для самостоятельной работы необхо-

димо соблюдать принцип системности, объединять задания в комплексы, применять кей-совые задания, что способствует всестороннему рассмотрению вопроса. В работе Л.А. Одинцовой и Л.М. Бронниковой подтверждено, что организация самостоятельной работы на основе системы заданий предметного содержания, дополненная комплексом вопросов, нацеленных на организацию рефлексивной деятельности, устраняет формализм математических знаний и способов деятельности [Одинцова, Бронникова, 2020, с. 5].

Во-вторых, при изучении теоретического материала и подготовке к контрольным мероприятиям студенты работают с источниками информации. Обучающимся предложены следующие задания: провести ознакомительное чтение текста и его осмысление; определить место приобретенной информации и установить связи в системе изучаемых предметов, составить план прочитанного [Бережнова, Краевский5, 2017], построить карту знаний. В современных исследованиях актуализирована польза составления карт знаний как техники, позволяющей справиться с информационным потоком и представить процесс мышления, структурировать информацию [Пушкарева, Перегудов, 2011].

В зависимости от целей работы материал для изучения по рассматриваемому вопросу предоставляется преподавателем или студенты подбирают его самостоятельно. Разноуровневое содержание и профессиональный контекст [Вербицкий6, 1991] способствуют повышению мотивации к изучению дисциплины. При составлении конспектов студентам необходимо руководствоваться принципами полноты, минимального объема, максимальных связей, вариативности [Бурков, 2021, с. 157–158].

В-третьих, в некоторых случаях самостоятельная работа по изучению учебного материала предложена перед рассмотрением темы в аудитории. Реализуется технология «перевернутый класс». Существуют исследования, которые экспериментально подтверждают, что модель «перевернутый класс» позволяет повысить качество усвоения учебного материала, однако применение технологии требует усиления мотивации к изучению дисциплины [Awidi, Paynter, 2019]. О.М. Деревянкина для наибольшей результативности предлагает совместное использование методов «перевернутый класс» и кейс-стади, рекомендует создавать кейсы, основываясь на интересах и опыте студентов, применять дополнительное стимулирование за качественную подготовку [Деревянкина, 2020, с. 89].

Рассмотрим реализацию описанного приема. С некоторыми математическими понятиями обучающиеся знакомы со школы. С целью сохранения преемственности знаний в системе школа – вуз, в частности по разделу «Дифференциаль-ное исчисление», при изучении тем раздела в вузе была организована лекция-конференция, а подготовка к лекции осуществлена в рамках групповой самостоятельной работы обучающихся.

Студентам предложено два задания: 1) всем обучающимся учебной группы самостоятельно изучить и законспектировать учебный материал; 2) распределиться на группы и подготовить доклад по определенной теме. Некоторые темы докладов: «Основные понятия и правила дифференцирования», «Техника вычисления производной», «Геометрический смысл производной», «Физический смысл производной». Каждой темой занимались две группы, доклад делала одна группа, а участники второй группы выступали в роли оппонентов и при необходимости вносили коррективы. После каждого доклада преподаватель делал дополнения. В качестве рефлексии предложено ответить на вопрос: что нового я узнал в процессе самостоятельной работы и на лекции?

В-четвертых, одна из целей самостоятельной работы состоит в формировании умений применять математические знания и алгоритмы при решении конкретных задач. Для достижения этой цели использованы индивидуальные и тестовые задания. При выполнении индивидуальных заданий в случае возникновения затруднений студенту необходимо установить причину затруднения и еще раз изучить необходимый материал или обратиться за помощью. Применение динамических тестов-тренажеров основано на сочетании внешнего управления и самоуправления учебной деятельностью, имеется положительный опыт вовлечения студентов в самостоятельную учебную деятельность при изучении математики посредством такого способа [Дьячук, Дьячук (мл.), Шкерина, 2020].

В-пятых, специально разработанные задания, ориентированные на получение опыта самообучения, повышают успешность студентов в самостоятельной работе. Важны самоконтроль и самооценка на всем протяжении работы, этому способствуют составление плана действий и определение ключевых моментов, в которых необходимо провести контроль. Получить количественную оценку помогают тестовые задания.

Заключение. Технологию организации самостоятельной работы по математике студентов - будущих инженеров условно можно представить следующими основными этапами: первый этап реализуется преподавателем и заключается в разработке учебно-методических материалов и анализе готовности студентов к самообразовательной деятельности; на втором этапе студентами выполняются самостоятельная работа, ее самоконтроль и самооценка; на третьем - проделанную студентом само- стоятельную работу оценивает преподаватель; на четвертом – с учетом проведенной оценки устраняются недостатки в проделанной работе и при необходимости корректируются и дополняются учебные материалы.

Для успешности обучающихся в выполнении самостоятельной работы по математике при ее планировании и организации преподавателю и студенту необходимо соблюдать несколько условий: непрерывность и ритмичность самостоятельной работы; формулирование цели и задач работы; выявление роли самостоятельной работы в обучении, будущей профессиональной деятельности и личностной сфере; разработка рекомендаций к выполнению самостоятельной работы или составление плана работы; подбор литературных источников и содержания обучения, в том числе профессионально направленного; определение и установление рубежных точек контроля; анализ и коррекция проделанной работы.

В целом от степени самостоятельности будущих инженеров, от их успешности в самостоятельной работе по математике зависит качество математической подготовки, что влияет на качество профессиональной подготовки будущих выпускников и развитие их личности.

Предложенный подход способствует формированию математической компетентности будущих выпускников, приобретению опыта самостоятельной работы студентов и развитию их личностных качеств.

Список литературы Особенности организации самостоятельной работы студентов технических направлений подготовки в условиях электронного обучения математике

  • Бережнова Е.В. Система заданий по реализации принципа перехода от обучения к самообучению в профессиональной подготовке магистрантов // Вестник КГПИ. 2017. № 2 (46). С. 71‒75. URL: https://elibrary.ru/item.asp?id=42765967 (дата обращения: 18.03.2022).
  • Бурков С.Н. К вопросу об организации и реализации самостоятельной работы студентов аграрных вузов по курсу «Математика» // Профессиональное образование в современном мире. 2021. Т. 11, № 2. С. 147‒159. DOI: https://doi.org/10.20913/2618-7515-2021-2-15
  • Гаврилюк О.А., Никулина С.Ю., Мягкова Е.Г. Пути повышения качества самостоятельной работы студентов-медиков // Вестник КГПУ им. В.П. Астафьева. 2021. № 1 (55). С. 16‒28. DOI: 10.25146/1995-0861-2021-55-1-255
  • Гаранина Ж.Г., Мальцева О.Е. Саморегуляция как фактор личностно-профессионального саморазвития будущих специалистов // Интеграция образования. 2016. Т. 20, № 3 (84). С. 374‒381. DOI: 10.15507/1991-9468.084.020.201603.374-381
  • Деревянкина О.М. Применение модели совместного использования методов «перевернутого обучения» и кейс-стади // Педагогическое образование в России. 2020. № 4. С. 83‒91. DOI: 10.26170/po20-04-10
  • Дьячук П.П., Дьячук (мл.) П.П., Шкерина Л.В. Динамические адаптивные тесты-тренажеры в преподавании математики // Электронные библиотеки. 2020. Т. 23, № 1‒2. С. 57‒64. DOI: 10.26907/1562-5419-2020-23-1-2-57-64
  • Зимняя И.А. Педагогическая психология: учебник. 3-е изд., пересмотр. М.: МПСИ; Воронеж: МОДЭК. 2010. 448 с.
  • Конопкин О.А. Осознанная саморегуляция как критерий субъективности // Вопросы психологии. 2008. № 3. С. 22‒34.
  • Лозовая Н.А. Активизация познавательной деятельности студентов технических направлений в условиях дистанционного обучения математике // Научное обозрение. Педагогические науки. 2020. № 3. С. 71‒75. URL: https://www.elibrary.ru/item.asp?id=43030225 (дата обращения: 18.03.2022).
  • Одинцова Л.А., Бронникова Л.М. Рефлексивные задания для организации самостоятельной работы студентов педвуза по математике как средство профилактики формализма в знаниях и способах деятельности // Современные проблемы науки и образования. 2020. № 2. URL: https://science-education.ru/ru/article/view?id=29630 (дата обращения: 18.03.2022).
  • Поляков Л.Г., Гаврилюк Л.Е., Полякова Т.Д. Модель формирования мотивации обучения // Образование и наука в современном мире. Инновации. 2020. № 1 (26). С. 7‒15. URL: https://www.elibrary.ru/item.asp?id=41671078 (дата обращения: 18.03.2022).
  • Поначугин А.В., Лапыгин Ю.Н. Виртуальная образовательная среда как средство организации самостоятельной работы студентов вуза // Вестник Мининского университета. 2018. Т. 6, № 4 (25). С. 7. DOI: https://doi.org/10.26795/2307-1281-2018-6-4-7
  • Пушкарева Т.П., Перегудов А.В. Концептуальные карты как средство структурирования математической информации // Инновации в непрерывном образовании. 2011. № 3 (3). С. 42‒45. URL: https://elibrary.ru/item.asp?id=18184212 (дата обращения: 18.03.2022).
  • Тихонова О.В., Азизян И.А., Гречушкина Н.В. Пути повышения качества подготовки в высшей школе на основе анализа отношения студентов к внеаудиторной самостоятельной работе // Перспективы науки и образования. 2019. № 5 (41). С. 98‒116. DOI: 10.32744/pse.2019.5.8
  • Унт И.Э. Индивидуализация и дифференциация обучения. М.: Педагогика. 1990. 192 c.
  • Федосеев А.А. К вопросу об уменьшении объема порций учебного материала при электронном обучении // Информатика и ее применение. 2016. № 10 (3). С. 105–110. DOI: https://doi.org/10.14357/19922264160314
  • Awidi I.T., Paynter M. The impact of a flipped classroom approach on student learning experience // Computers & Education. 2019. Vol. 128. Р. 269‒283. URL: https://ro.ecu.edu.au/ecuworkspost2013/5562/ (дата обращения: 18.03.2022).
  • Jang H., Reeve J., Halusic M. New autonomy-supportive way of teaching that increases conceptual learning: Teaching in students’ preferred ways // The Journal of Experimental Education. 2016. No. 4 (84). P. 686‒701. DOI: 10.1080/00220973.2015.1083522
  • Saribeyli F.R. Theoretical and practical aspects of student self-assessment // The Education and Science Journal. 2018. Vol. 20 (6). P. 183‒194. DOI: 10.17853/1994-5639-2018-6-183-194
  • Vainshtein I.V., Shershneva V.A., Esin R.V., Noskov M.V. Individualisation of education in terms of e-learning: Experience and prospects // Journal of Siberian Federal University. Humanities & Social Sciences. 2019. Vol. 12, No. 9. P. 1753‒1770. DOI: 10.17516/1997-1370-0481
Еще
Статья научная