Универсальные математические программные продукты типа Mathcad, MatLab, Mathematica и т.п. предоставляют новые широкие возможности для совершенствования инженерного образования на всех его этапах – от целенаправленного обучения и образования до комплексной подготовки человека к профессиональной деятельности и самореализации.

Универсальные математические пакеты дают возможность легко реализовать стандартными средствами программы важнейшие с методической точки зрения принципы: 1) “От простого к сложному” и 2) “Максимальная наглядность и удобство работы”. Первый принцип обеспечивает сочетание индивидуальных интересов студентов и целенаправленного формирования у них навыков самостоятельной познавательной деятельности. Его реализация дает возможность студентам применить для решения текущей образовательной задачи различные способы, схематическое описание которых можно дать следующим образом: 1- стандартное решение задачи (использование программы в качестве “сверхмощного калькулятора” для выполнения расчетов по алгоритмам, предложенных преподавателем); 2- углубленное решение задачи (стандартное решение задачи, сопровождающееся самостоятельным анализом и разработкой алгоритма решения задачи); 3- углубленное изучение сущности исследуемых закономерностей (углубленное решение задачи, сопровождающееся “виртуальными экспериментами”). Реализация второго принципа «Наглядность и удобство» обеспечивается стандартными возможностями универсальных математических пакетов.

В докладе анализируется опыт работы по использованию математических пакетов в учебном процессе по математическим, естественно-научным, общепрофессиональным и специальным дисциплинам. Методической основой работы является комплексный подход, состоящий в: постепенном усложнении применяемых информационных технологий по мере роста квалификации обучающегося и повышения сложности возникающих перед ним задач; согласованном повышении уровня знаний в области новых информационных технологий и расширение глубины и знаний, приобретенных по различным дисциплинам; постепенном, от курса к курсу, усилении мотивации у студента к самостоятельному изучению и использованию возможностей современных информационных технологий за счет постепенного усложнения решаемых задач по профильным дисциплинам.

Методические аспекты применения универсальных средств инженерных и научно-технических расчетов рассматриваются на примере разработанного в программной среде Mathcad пакета программ, предназначенного для обработки результатов измерения в лабораторных работах, охватывающих основные разделы физического практикума. Структурно каждая из предлагаемых программ оформлена в виде отчета, содержащего все основные элементы научно-технических и инженерных отчетов: цель, обоснование расчета, справочные данные и данные измерения, результат расчета (в том числе и графический) и, наконец, вывод. При этом для наглядности и удобства работы использованы следующие стандартные средства: аналитическое описание процесса обработки данных; использование шрифтового и цветового выделения областей, в которые пользователь обязан при выполнении работы внести исправления; максимальная близость областей ввода данных и результата расчета; графическое представление большинства результатов исследования.

Экспериментальное внедрение разработанного пакета в учебный процесс показывает, что предлагаемый подход наряду с развитием навыков работы с новыми программными продуктами обеспечивает формирование инженерного образования как в рамках конкретной дисциплины, так и на протяжении всего обучения в вузе, с постепенным превращением компьютера в руках студента из инструмента численной обработки в инструмент анализа и познания окружающего мира. При этом достигается согласованное повышение уровня знаний в области инженерных и научно-технических расчетов и расширение глубины и знаний, приобретенных по другим дисциплинам, в том числе и специальным.

обсудить на форуме написать автору

Сервер поддерживается фирмой НПП "БИТ про" и Московским центром Федерации Интернет Образования