Программно-методический комплекс как средство повышения качества обучения в области математического моделирования - Автореферат

АВТОРЕФЕРАТ диссертации на соискание ученой степени кандидата педагогических наук Программно-методический комплекс как средство повышения качества обучения в области математического моделированияРабота выполнена в ГОУ ВПО "Астраханский государственный университет" Научный руководитель: доктор физико-математических наук, профессор Тарасевич Юрий Юрьевич Официальные оппоненты: доктор педагогических наук, кандидат физико-математических наук, профессор Защита диссертации состоится 2 декабря 2010 года в 13.00 часов на заседании диссертационного совета ДМ 212.009.05 в ГОУ ВПО "Астраханский государственный университет" по адресу: 414 000, г.В контексте данного диссертационного исследования рассмотрена одна из сторон процесса информатизации образования - разработка и использование ПМК в процессе обучения дисциплинам, связанным с математическим моделированием. Вопросы организации учебного процесса с использованием ПМК по дисциплинам, связанным с математическим моделированием до сих пор остаются открытыми, не определена целостная методическая система обучения математическому моделированию на основе использования специализированных программных продуктов. В рамках диссертационного исследования рассмотрена методика применения ПМК в процессе обучения на примере раздела математического моделирования "Математические модели естественных наук". Выбор раздела "Математические модели естественных наук" обусловлено следующими обстоятельствами: 1) математическое моделирование - достаточно развернутый раздел математики, материалы которого варьируются в зависимости от факультета и специальности. В основу исследования была положена следующая гипотеза: изучение раздела математического моделирования "Математические модели естественных наук" будет более качественным, если: 1) в процессе обучения использовать ПМК;В первой главе "Теоретические основы разработки ПМК и методики его использования в обучении математическому моделированию" дается теоретическое обоснование необходимости модернизации методической системы обучения в области математического моделирования. В первой главе исследуются возможности средств ИКТ, условия, необходимые для их успешного использования в обучении; обосновывается выбор программно-методического обеспечения учебного процесса по дисциплинам, связанным с математическим моделированием, сделанный в пользу ПМК; рассматриваются теоретические аспекты создания и использования на практике ПМК с учетом специфики изучаемых дисциплин. Следует отметить, что практически не применяются программные комплексы для обучения дисциплинам, связанным с математическим моделированием, хотя и существует реальная потребность в них, а также наблюдается отсутствие целостной методической системы обучения на основе ПМК. В третьем параграфе "Теоретические основы методической системы обучения математическому моделированию с использованием ПМК" представлена модель методики изучения раздела "Математические модели естественных наук" на основе использования ПМК, а также проведен анализ требований, предъявляемых к ПМК и основных направлений использования ПМК в учебном процессе, а также обоснован выбор программного продукта для разработки. Перечислим основные из них: сочетание традиционных и информационных технологий в процессе обучения; привлечение знаний из разных предметных областей; формирование навыков совместной деятельности учащихся; сопровождение изучаемого материала средствами графической визуализации; использование ПМК для организации самостоятельной исследовательской деятельности студентов; использование различных способов решения (численных, аналитических); применение различных видов и форм контроля: оформление отчета по каждой лабораторной работе, опрос преподавателем, защита лабораторных работ по контрольным вопросам, использование системы дополнительных заданий; разработка и использование лабораторного практикума "Математические модели естественных наук" для проведения лабораторных работ; выполнение лабораторных работ по предложенному плану; организация самостоятельной работы студентов с дополнительной литературой.

Основное содержание диссертацииОсновное содержание диссертационного исследования отражено в следующих публикациях автора

1. Бубенщикова И.А., Пономарева И.С., Тарасевич Ю.Ю., Никульчев Е.В., Кондратов А.П., Юганов А.В. Виртуальная лаборатория для решения расчетных задач полиграфического материаловедения / Известия вузов. Проблемы полиграфии и издательского дела. 2008. № 2. C.45-52.

2. Бубенщикова И.А., Пономарева И.С., Зелепухина В.А., Тарасевич Ю.Ю., Манжосова Е.Н., Ибрагимова А.Р., Абдугалиев А.З., Максудов И.Т. Виртуальная лаборатория как форма организации научных исследований // Материалы Всероссийской научно-практической конференции "Информационные технологии в образовании и науке". М.: МФА, 2006. Ч.1. С.174-179.

3. Бубенщикова И.А., Пономарева И.С., Тарасевич Ю.Ю. Виртуальная лаборатория для моделирования живых систем // Математическое моделирование, вычислительная механика и геофизика. Труды V Школы-семинара, Ростов-на-Дону. Ростов н/Д: Изд-во "ЦВВР", 2007. С.18-24.

4. Бубенщикова И.А., Ибрагимова А.Р., Тарасевич Ю.Ю. Виртуальная лаборатория для моделирования живых систем // Труды XIV Международной конференции "Математика. Экономика. Образование" IV Международного симпозиума "Ряды Фурье и их приложения". Ростов н/Д: Изд-во ООО "ЦВВР". 2006. С.164.

5. Бубенщикова И.А., Пономарева И.С., Тарасевич Ю.Ю. Технология создания web-приложения на базе MATLAB Web Server // Труды Всероссийской научной конференции "Проектирование научных и инженерных приложений в среде MATLAB". СПБ.: Изд-во С. - Петерб. ун-та, 2007. с.465-478

6. Бубенщикова И.А., Тарасевич Ю.Ю. Виртуальная лаборатория для исследования моделей живых систем в среде MATLAB // Проектирование инженерных и научных приложений в среде MATLAB. Материалы IV Всероссийской научной конференции. Астрахань: издательский дом "Астраханский университет". 2009. С.594-598.

7. Бубенщикова И.А., Пономарева И.С., Тарасевич Ю.Ю., Никульчев Е.В., Кондратов А.П., Юганов А.В. Структурно-функциональная модель виртуальной учебной лаборатории для решения расчетных задач в области полиграфического материаловедения // Математика. Компьютер. Образование. Сборник научных тезисов. Выпуск 15. Ижевск: НИЦ "Регулярная и хаотическая динамика". 2008. С.53

8. Бубенщикова И.А. Разработка и использование программно-методического комплекса в процессе обучения в области математического моделирования // Всероссийский конкурс научно-исследовательских работ в области технологий электронного обучения в образовательном процессе. Сборник научных работ в 2-х томах. Белгород: Белгородский государственный университет. 2010. С.229-239.

Свидетельства о регистрации программ

9. Бубенщикова И.А., Пономарева И.С., Тарасевич Ю.Ю. Виртуальная лаборатория сложных систем // Свидетельство об официальной регистрации программы для ЭВМ № 2007613981. - М.: РОСПАТЕНТ, 18.09.2007г.

10. Бубенщикова И.А., Тарасевич Ю.Ю., Ризниченко Г.Ю., Терлова Л.Д., Плюснина Т.Ю. Виртуальная лаборатория исследования живых систем // Свидетельство об официальной регистрации программы для ЭВМ № 2010616635. - М.: РОСПАТЕНТ, 05.10.2010.

Размещено на .ru