Особенности проектирования компьютерных программ-тьютеров для обучения численным методам математики будущих инженеров

Введение: анализируется актуальная проблема обучения студентов - будущих инженеров вычислительным методам математики. Цель статьи - сравнение эффективности классических методик обучения вычислительным методам с использованием ручного счета обучения с привлечением программ-тьютеров и доказательство преимущества последнего. Материалы и методы: основу исследования составили методы системного анализа, а также описательные и аналитические методы. Для выявления преимуществ предлагаемого в статье подхода использованы методы эмпирического исследования - наблюдения и сравнения, а для доказательства эффективности - классические методы измерения. Результаты исследования: основываясь на компетентностном подходе, авторы разработали методику создания компьютерной программы-тьютера. Она охватывает большинство профессиональных компетенций, которые студенты должны получить в процессе обучения. Результаты педагогического эксперимента использования в учебном процессе компьютерных программ-тьютеров продемонстрировали повышение среднего балла успеваемости: количество студентов, успешно сдавших экзамен, увеличилась с 65 до 88 %. Также в среднем на 12 % возросла мотивация студентов к изучению математики. Обсуждение и заключения: разработанная методика создания и использования компьютерных тьютеров имеет высокую практическую значимость и позволяет студентам технических специальностей повысить эффективность обучения математике в рамках компетентностного подхода. Применение интерактивных компьютерных тьютеров, ориентированных на овладение профессиональными компетенциями, эффективно при изучении математических и инженерных дисциплин для студентов технических высших учебных заведений. В частности, получен положительный эффект при внедрении компьютерных тьютеров в учебный процесс Казанского национального исследовательского технического университета им. А. Н. Туполева-КАИ (вуз направлен на подготовку инженеров-конструкторов авиационно-космической отрасли), Технического университета Саарланда (ориентирован на подготовку IT-инженеров) и ряда других российских и зарубежных технических вузов.