Диссертация (1168680), страница 5
Текст из файла (страница 5)
п. Это определяет особый аспект культуры мышлениячеловека, характеризующийся умением составлять и использовать различныеалгоритмы.Изучение математики является благоприятной почвой для развитиялогико-алгоритмическойкультурыучащихся,т. к.понятиеалгоритмапронизывает всю математику: начиная со сложения двух чисел и заканчиваяалгоритмами решения задач высшей математики.Понятие логико-алгоритмической культуры учащегося в процессеизучения математики определяют следующие компоненты [154, с. 3]:- понимание сущности алгоритма и его свойств;- владение логическими приемами и средствами для записи алгоритмов;- понимание алгоритмического характера методов математики и ихприложений;- владение алгоритмами школьного и вузовского курсов математики.В контексте личностно-деятельностного подхода к обучению с учетомкомпетентностной модели обучения ведущую цель изучения математики втехническомвузеопределимкакформированиепрофессионально-математических компетенций, что включает в себя следующие составляющие:1) знание некоторого набора математических фактов (определений,теорем,методов,алгоритмовит.д.)–базовыесоставляющиепрофессионально-математических компетенций;2) уменияформулироватьпроизводственнуюприкладнуюзадачусредствами математики (выбрать соответствующую математическую модельили построить собственную), найти способ решения задачи – математикотехнологическиесоставляющиепрофессионально-математическихкомпетенций;3) уменияиспользоватьматематическиетеориивразличныхинженерных расчетах (с применением элементов математической статистики,численных методов, с использованием средств вычислительной техники) –27экспериментально-исследовательскиесоставляющиепрофессионально-математических компетенций.Нужно заметить, что выделенные составляющие профессиональноматематических компетенций являются взаимосвязанными, основой жеявляется базовые профессионально-математические составляющие.
Структураи содержание профессионально-математических компетенций бакалавровинженеров представлена на рисунке 1. 1.Одной из приоритетных задач инженерной деятельности являетсясоздание нового продукта, инновационной технологии, позволяющей улучшитьили модифицировать имеющийся производственный процесс. Известно, любаятехническая разработка требует серьезных научных исследований, касающихсявозможности применения нового изобретения и экспериментальной проверкивозможности реализации изобретения, что предполагает математическоемоделирование технического процесса и применение математических методовдля решения поставленных задач.
Описание любого технического процесса иего математическое моделирование для последующего исследования тесносвязано со знанием основ математики, что включает в себя знание и пониманиематематической символики, логических кванторов и в целом структурыматематического материала; основных идей существующих математическихобъектов, структур и т. п. На данном этапе важным становится поиск иизучение имеющейся научной литературы, исследований по изучаемой теме сцельюдоказательствавозможностимодернизациииулучшения.Дляподготовки выпускников к решению вопросов данного этапа автором выделеныпервыесоставляющиепрофессионально-математическихкомпетенций(базовые профессионально-математические составляющие).Вторые составляющие профессионально-математических компетенций,необходимые для грамотного математического моделирования в инженернойдеятельности,составляющимикоторыеназваныматематико-технологическимипрофессионально-математическихкомпетенций,предполагают умения студентов перевести задачу (учебную, а в последствие28профессиональную) в математическую модель.
Что включает владениестудентами технологией перевода задачи на математический язык – одной изважнейших составляющих процесса математического моделирования. Важнымпри решении задач становится правильный выбор имеющихся математическихтеорий,математическихсоотношений,математическойсимволикидляописания необходимого процесса. Данный этап исследования предполагает, чтопервый уровень профессионально-математических составляющих уже усвоен.ПРОФЕССИОНАЛЬНО-МАТЕМАТИЧЕСКИЕ КОМПЕТЕНЦИИБАКАЛАВРОВ-ИНЖЕНЕРОВБазовыесоставляющиеЗнание набораматематическихфактов (определений,теорем, методов,алгоритмов и т.
д.)МатематикотехнологическиесоставляющиеУмения сформулироватьпроизводственную прикладнуюзадачу средствами математики(выбрать соответствующуюматематическую модель илипостроить собственную), найтиспособ решения задачиТеоретические основыматематикиМатематическоемоделирование задачУмения и навыкирешения типовых задачСоставлениеалгоритмов решениянестандартных задачЭкспериментальноисследовательскиесоставляющиеУмения использоватьматематическую теорию винженерных расчетах (сиспользованием средстввычислительной техники)Обработка математическойинформацииЗнание компьютерныхматематических системРисунок 1.1 – Структура и содержание профессионально-математическихкомпетенций бакалавров-инженеровВладение обучающимися данными составляющими профессиональноматематических компетенций предполагает такое понимание изучаемогоматериала, которое позволяет видеть возможности и особенности примененияизучаемых математических структур для описания реальных процессов,29возможностькодированияимеющейсяинформацииспомощьюматематической символики, теории, умение анализировать и синтезироватьполученную информацию; находить необходимую информацию по математике.Обязательным этапом внедрения нововведения, идущим вслед заматематическим моделированием процесса и научными исследованиями,является экспериментальная проверка возможности практической реализацииизобретения и, тем самым, доказательства практической пользы новогоизобретения.
Для решения вопросов данного этапа реализации нововведенияинженеру необходимы компетенции, касающиеся умений планировать ипроводить инженерные исследования и эксперименты. Для проведенияисследований необходимы умения применять различные математическиеметоды и технологии для решения профессиональных задач. Необходимо уметьпредставлять, объяснять, анализировать и интерпретировать полученныерезультаты.
При проведении экспериментов важнейшими составляющимиуспешного и достоверного проведения исследования являются умениявыбирать подходящие виды математических экспериментов и реализовать их,адекватно расставлять математико-статистические критерии и получатьдостоверные выводы. Умение правильной обработки результатов исследованиявключает корректный сбор и группировку данных, в том числе сиспользованием компьютерных математических средств и программ. Одним изсущественных преимуществ применения математических компьютерныхсистем в технических науках является исключение трудоемкости расчетов ирешение сложных математических задач. Но для того, чтобы компьютерныесистемы помогали студентам в решении математических задач инженернойобласти, необходимо научиться пользоваться компьютерной программой,понять принцип использования математической программы, что не являетсяпростойзадачейдлястудентовнаначальномэтапеобучения.Этисоставляющие компетенций названы экспериментально-исследовательскимиматематическими составляющими.30Рассмотренныесоставляющиепрофессионально-математическихкомпетенций необходимы инженеру не только в процессе конструированиянововведения.Ониявляютсянеобходимымусловиемкачественноговыполнения всех важных каждодневных профессиональных обязанностейинженера.Перечисленныеуровнипрофессионально-математическихкомпетенций имеют значительную профессиональную направленность.
Можновыделить некоторые из конкретных видов профессиональной деятельностиинженеров и проследить их связь с профессионально-математическимикомпетенциями.Из профессиональных требований к инженерам [152] известно, чтоинженер производственно-технической службы ведет учет и проводит анализпоказателейработыосновногооборудования,участвуетвразработкемероприятий по улучшению технико-экономических показателей его работы,контролирует их выполнение, а также выполняет отдельные проектноконструкторские и чертежные работы, участвует в составлении техническихзаданий на выполнение проектных, проектно-конструкторских, научноисследовательских, наладочных и других работ.Кдолжностнымобязанностяминженера-конструктораотноситсяпроведение технических расчетов по проектам, технико-экономический ифункционально-стоимостныйанализэффективностипроектируемыхконструкций, а также расчет рисков при разработке новых изделий,составление инструкции по эксплуатации, пояснительные записки к ним, картытехнического уровня, паспорта (в том числе патентные и лицензионные) идругой технической документации.Инженер по строительству участвует в решении вопросов внесения впроектыизмененийтехнологическихвсвязипроцессов,свнедрениемконструктивныхболеерешений,прогрессивныхобеспечивающихснижение себестоимости и улучшение технико-экономических показателейобъектов строительства или реконструкции.31Для инженера любой области важным является изучение и обобщениепередового отечественного и зарубежного опыта в своей профессиональнойобласти, умение на основе изученной информации разрабатывать предложенияпо использованию и внедрению других нововведений.
Поэтому изучениесовременных технических исследований невозможно без умений трактоватьматематические конструкции в применении к реальным производственнымобъектам и процессам, что включает в себя переносимость математическихобъектов в производственную сферу и владение математической культурой.Вывод:к основным составляющим профессионально-математическихкомпетенций бакалавров-инженеров можно отнести следующие:1) базовыесоставляющиепрофессионально-математическихкомпетенций (знание некоторого набора изучаемых математических фактов);2) математико-технологическиематематическихкомпетенцийсоставляющие(уменияпрофессионально-сформулировать,решатьиинтерпретировать прикладную задачу средствами математики);3) экспериментально-исследовательскиепрофессионально-математическихкомпетенцийсоставляющие(уменияиспользоватьматематическую теорию в инженерных расчетах).1. 2.
![](https://s.studizba.com/z.php?f=/templates/si/i/noavatar.png&w=100&h=100&t=1"){kind=avatar}
