Махмудов  Мудафие  Джалил оглу,

Азербайджанский Государственный Педагогический Университет

 

 

XXI век и математическое образование: проблемы и перспективы

 

В статье рассмотрены проблемы и перспективы преподавания курса математики в высших технических университетах в теоретическом и практическом направлениях в конце ХХ и первом десятилетии ХХI вв.

Ключевые слова: методика преподавания математики, подготовка специалистов, научно-методическая подготовленность, современные технологии обучения.

 

После приобретения страной независимости, основываясь на указы об обновлении и усовершенствовании системы образования, на постановления и другие документы, ориентирующие высшие технические школы, возник вопрос о внесении изменений в преподавание математики. Не случайно, что эти документы, обеспечивая надежность и правильную ориентацию обучения, воспитания и образования в школах республики, стали причиной решительного поворота, имеющего большое значение для курса математики. В конце XX века, в 1975-1990 гг., в технических университетах уменьшение часов изучения курса математики почти в два раза, переход страны на двухступенчатую систему образования, подготовка новой программы по математике для средней школы требуют усовершенствования и обновления профессорско-преподавательского состава с научно-методической точки зрения. Новая учебная программа ставит перед преподавателями необходимость усовершенствования и использования новой литературы. Одним из важных вопросов политики реформ и перестройки в технических университетах является педагогическая и психологическая подготовленность преподавателей на современном уровне. Это значит, что преподаватели должны уметь разбирать педагогические, психологические и методические особенности проблем, возникающих в процессе образования. Один из моментов математической подготовленности преподавателей на высоком уровне – это их научно-методическая подготовленность.

Математика – фундаментальная наука. Новые методы и формы преподавания данного курса в теоретическом и практическом направлениях изучаются методикой преподавания курса математики. Структура модели методики преподавания курса математики способствует повышению уровня образования и положительным результатам в учебной работе. Однако в настоящее время проявляется большая потребность в решении таких проблем, как пути и способы усовершенствования преподавания курса математики в теоретическом и практическом направлениях в высших технических школах. Основной вопрос при решении данной проблемы – это выбор концепции, правильное составление учебников и учебных пособий по учебным планам и программам.

Возникает вопрос: возможно ли в технических университетах осмысление на высоком уровне каждым студентом приобретенного знания, или для этого требуется особый талант? Какими должны быть минимальные знания для изучения и усвоения на высоком уровне курса математики? В XXI веке установили, что высокий уровень знаний, приобретаемых студентами в высших технических школах, необязателен. Значит, цель курса математики заключается не в высоком уровне знаний, а в построении учебного процесса таким образом, чтобы будущие выпускники стали специалистами, соответствующими требованиям современной технологии. Одной из задач математического образования  является забота о здоровье будущего поколения. Возникает еще один вопрос: сможет ли каждый студент осмыслить определенный объем знаний из курса математики? Что нужно для этого?

Проведение комплексных мер, способствующих устранению пробелов и недостатков в знании абитуриентов, – важная задача, стоящая перед высшими школами страны.

Слабое знание элементарной геометрии средней школы препятствует изучению в высших технических школах начертательной геометрии, инженерной графики, теории машин и механизмов, сопротивления материалов, теоретической механики и т.д. Включение в школьную программу курса математики элементов современной математики приводит к чрезмерной перегрузке учеников, поэтому к этому вопросу нужно отнестись чутко, осторожно и внимательно.

Из прежней программы средней школы убрали элементы некоторых разделов математики, в значительной степени нужные при изучении курса математики в высшей технической школе: например, метод математической индукции, теорему Безу, комплексные числа, деление многочленов, элементы комбинаторики. Приходилось изучать эти разделы в высших технических школах в курсе математики, т.е. устранять пробелы и недостатки и в теоретическом знании, и в практических навыках. Эти явления в значительной степени усложняли работу кафедр математики в высших технических школах. Однако указанные факты нашли свое решение в новой программе средней школы. Отрадно, что за последние годы постепенное изменение и обновление учебных планов и программ курса математики для средних школ способствует построению модели преподавания курса в теоретическом и практическом направлениях. Одновременно готовятся новые, отвечающие современным требованиям учебники, которые усовершенствуются из года в год.

В настоящее время на кафедрах математики высших технических школ, в соответствии с современными требованиями, налаживается компьютерная, лабораторная работа, учебно-методическое обеспечение. Проведенные эксперименты и наблюдения последних лет показывают, что в высших технических школах встречаемся с такими положительными качествами студентов, как глубокое мышление, восприятие и запоминание объемного материала за короткий срок, самостоятельная работа с литературой, использование аналогий и т.п.

В средних школах уменьшение учебных часов, отведенных преподаванию математики, не позволяет обеспечить учителей-предметников полной учебной нагрузкой. Поэтому учителя вынуждены путем прохождения курсов усовершенствования преподавать другие предметы. Естественно, это, в свою очередь, способствует снижению  качества обучения. В технических университетах резкое уменьшение часов преподавания курса математики и обучение курса всего три семестра привели к снижению качества обучения. Переход на работу с ЭВМ, с информатикой и вычислительной техникой, с современными компьютерами требует увеличения внимания кафедрам математики, так как при изучении определенных разделов должно быть выделено особое место обучению числовым приемам и алгоритмам. Включение тем «Числовые приемы», «Применение ЭВМ в инженерных и технических вычислениях» в учебную нагрузку параллельных кафедр, а иногда создание новых кафедр под такими названиями также способствуют уменьшению учебных часов и потере штатных единиц кафедры математики. Немалую роль при этом сыграло включение кафедрами по специальностям в свои учебные планы отдельных разделов математики. Все эти факторы оказывают свое отрицательное действие на уровень математической подготовленности студентов.

Знания, умения и навыки, приобретенные в средней школе на уроках «Информатики и вычислительной математики», играют огромную роль в приобретении студентами, продолжающими учебу в высших технических университетах, знаний по работе с компьютером. В новой учебной программе предусмотрены учебные часы для работы с компьютером. Все это должно осуществляться соответственно учебным планам и программам различными методическими пособиями, охватывающими все разделы материалов лекций, практических занятий, самостоятельных занятий студентов. Надо помнить, что настоящая компьютеризация зависит не от количества компьютеров, а от организации высокого уровня обучения, связанного с качеством программ и методических пособий.

Переход в высших школах на многоступенчатую систему образования стал причиной резкого уменьшения учебных часов, отведенных курсу математики. Так, важные разделы классической математики (теория дифференциальных уравнений, функциональный анализ, теория вероятностей, математическая статистика, графы и их применение и др.) изучаются поверхностно. Мало часов отведено и на решение задач. Все это в конечном итоге приводит к неглубоким знаниям студентов, которые легко забываются. В результате, приобретенные в этой области математические знания не могут быть применены при изучении других фундаментальных и общетехнических предметов. За исключением первых и вторых курсов, в старших курсах и в магистратуре научными работами руководят кафедры по специальностям, что, разумеется, не может дать гарантию подготовке высококвалифицированных специалистов.

В конце XX века целью было поступление в высшую школу и подготовка специалистов. В XXI века кроме указанной была поставлена еще одна цель – осуществление изучения соответствующих математических знаний в развитии личности. В данном случае математика играет исключительную роль. На вопрос, в чем заключается цель математического образования? – получаем ответ: подготовка студентов к специальности и развитие их мировоззрения. С другой стороны, цель курса математики заключается в развитии мышления будущих специалистов, в постановке перед ними трудных проблем и в разъяснении этих проблем. В связи с этим перед высшими техническими школами встает важная задача – подготовка новых учебных планов, программ и соответствующих учебников и учебных пособий. Отметим, что в  настоящее время в технических университетах должно быть большее количество учебников. Изучение курса математики ставит перед собой цель не только вооружить студентов знаниями, но и научить их постановке и решению различных вопросов. В технических университетах фундаментальные и технические предметы тесно связаны с естественными науками. Ориентируясь на это, удалось повысить научно-теоретический уровень студентов и реализовать подготовку специалистов с энциклопедическими знаниями.

В настоящее время в современной технологии интенсивно продолжается появление и изменение теоретических знаний и происходит формирование новой интеллектуальной технологии. В использовании компьютеров при моделировании вопросов линейного программирования и новых методов; при поиске оптимальных вариантов решения инженерных задач и т.п. роль бакалавров и магистров, подготовленных на высоком уровне математических знаний, незаменима. Отметим и то, что стремительное развитие науки и техники способствует появлению современной технологии; этот же процесс влечет за собой обновление учебных планов и программ курса математики, изменение профессорско-преподавательского состава в свете современных требований. В настоящее время одним из актуальных вопросов является подготовка специалистов высокого уровня. Трудность при подготовке будущих специалистов заключается в привлечении студентов к верному и ясному творчеству. В связи с проблемой перестройки в технологии мировой экономики подготовка высококвалифицированных специалистов имеет большое значение. Отметим, что подготовка инженеров-техников составляет значительную часть в области мировой системы образования. Существенным вопросом математического образования является осмысление поставленной задачи и умение верно, логично рассуждать. Английский философ Р. Бекон сказал: «Кто не знает математики, не может узнать никакой другой науки и даже не может обнаружить своего невежества».

Во многих областях технических предметов без знания теории математики, нельзя прийти ни к какому соответствующему результату. Построение курса математики по единой методологии приводит к организации и развитию всех разделов технических предметов в высших технических школах. Между уровнем математической подготовленности будущих специалистов, обучающихся на бакалаврской ступени образования, и требованиями современной науки и техники имеется определенное несоответствие. Причинами несоответствия являются следующие: содержание курса математики для высших технических школ в настоящее время неспособно отражать в себе достижения науки и техники (т.е. научные достижения XXI века); несоответствующие разделы и темы продолжают оставаться в новой программе; не завершено решение общепедагогических вопросов путей и способов усовершенствования преподавания курса математики в высших технических школах в теоретическом и практическом направлениях. Проявляется равнодушие в использовании математических методов при решении вопросов, соответствующих требованиям современной технологии.

Для устранения разницы между математическими знаниями студентов-бакалавров и требованиями современной науки и техники необходимо заново пересмотреть содержание курса, с учетом школьной программы сократить повторяющиеся разделы, добавить основные разделы современной математики, использовать аналогии и т.п.

Изучение системы образования национальных и зарубежных высших технических школ дает возможность подготовки кадров в профессиональном направлении и создает условия для определения сущности основных характерных особенностей своеобразия формы и содержания этой подготовки. Так как высшие технические школы являются центрами интеграции науки, образования и культуры, то здесь наряду с подготовкой инженеров-техников проводятся фундаментальные научные исследования. В высших школах процесс обучения рассматривается как система организации деятельности мышления и управления. Преподавание курса математики включает в себя логическое и алгоритмическое мышление, основные методы исследования математических задач, методы числового вычисления, осуществление их решения ЭВМ и компьютером, умение самостоятельно расширять математические знания, применение приобретенных знаний при решении прикладных задач, профессиональных вопросов. В настоящее время необходимо развитие методики преподавания математики в высших технических школах. Для решения этого вопроса нужно выбрать концепцию и правильно прокомментировать подготовленный по учебному плану материал.

Для подготовки студентов, обучающихся на бакалаврской и магистерской ступенях образования, высококвалифицированными специалистами, необходимо использовать рациональные формы и методы в процессе организации обучения. В связи с новыми педагогическими и психологическими изменениями требуется пересмотр следующих моментов в процессе обучения: определение роли и места педагогической психологии в процессе обучения; изучение психологических особенностей и создание психологической проблемы; взаимное сотрудничество преподавателей в процессе обучения.

Эффективность математических исследований заключается в конкретных результатах. Результаты же является критерием качества. Верная оценка математики обычно завершается верной оценкой ее моделей. Иногда математическая модель сопоставляется с реальными событиями, и это искажает цель образования. В таком случае в преподавании математики проявляются противоречивые мнения. Владение студентами-бакалаврами технических университетов глубокими и крепкими знаниями играет огромную роль в создании модели методики преподавания курса математики. В конце XX века одним из недостатков было повторное изучение на первом курсе высшей школы элементов курса математики, изученных в средней школе. Это явление приводило к уменьшению интереса изучения математики и к трудному усвоению последующих разделов. В конечном итоге, такой ход событий препятствовал подготовке специалистов согласно современным требованиям.

В технических университетах для улучшения качества преподавания математики необходимо уделить большое внимание выбору кадров и показателю профессиональности. Решение проблем, возникающих в преподавании современной математики в теоретическом и практическом направлениях, требует наличия высококачественного образования, которое сыграло бы основную роль при решении вопросов современной технологии.

Для качественного преподавания курса математики необходимо усовершенствование преподавателей согласно современным требованиям. В технических университетах с этой целью тратятся миллионы. В ближайшие десять лет 2/3 преподавателей не будут способны продолжать свою педагогическую деятельность. Поэтому нужно позаботиться о подготовке молодых кадров на кафедрах математики в технических университетах.

 

Использованные литературные источники

1. О тенденциях и перспективах математического образования / [Л.Д.Кудрявцев, А.И.Кириллов, М.А.Бурковская, О.В.Зимина]. Москва, 2002. – С. 13.

2. Тихомиров В. О некоторых проблемах математического образования // материалы Международной конференции / В.Тихомиров. – Словакия, 21-25 августа 2000 г. – С. 8.

3.   Шарыгин И.Ф. Математическое образование: вчера, сегодня, завтра / И.Ф.Шарыгин. Москва, 2001. – С. 23.

4.   Ногин В.Д. Математика в техническом вузе: проблемы и перс­пек­ти­вы / В.Д.Ногин. – СПб. : Гос.тех.университет, 2003. – С. 6.

5.   Махмудов М.Д. Система образования в Азербайджане и во всем мире / М.Д.Махмудов. Баку : АзТУ, 2006. – 122 с.

 

Махмудов М. XXI століття і математична освіта: проблеми і перспективи 

У статті розкриті проблеми і перспективи викладання курсу математики у вищих технічних університетах у кінці ХХ, першому десятилітті ХХІ ст.

Ключові слова: методика викладання математики, підготовка спеціалістів, науково-методична підготовленість, сучасні технології навчання.

 

 

Makhmudov M. XXI-st Century and Mathematical Education: Problems and Perspective

Problems and perspective of teaching of Mathematics course in technical universities in theoretical and practical directions at the end of XX-th and in the first decade of XXI century.

Key words: methodology of Mathematics teaching, specialists’ preparing,  scientific and methodological readiness, modern education techniques.