Розвиток мобільного навчального середовища з вищої математики у підготовці інженерів-електромеханіків

Abstract

У роботі досліджено проблему розвитку та використання мобільного навчального середовища з вищої математики у підготовці інженерів-електромеханіків. Проведено комплексний аналіз підготовки бакалаврів електромеханіки у ВНЗ та зроблено висновок про те, що підвищення якості математичної підготовки бакалаврів електромеханіки забезпечується професійною спрямованістю навчання та використанням сучасних засобів ІКТ. Проведено аналіз сучасних засобів ІКТ, що використовуються в навчанні вищої математики бакалаврів електромеханіки. Уточнено поняття мобільного навчального середовища та розвитку мобільного навчального середовища з вищої математики. Удосконалено структуру мобільного навчального середовища з вищої математики та визначено напрями його розвитку. За допомогою сервісу Google Apps Education Edition сформовано мобільне навчальне середовище з вищої математики та розроблено методику його використання у підготовці інженерів-електромеханіків. Розроблено методичні рекомендації для викладачів щодо створення та використання мобільного навчального середовища з вищої математики та методичні вказівки для студентів з використання мобільного навчального середовища з вищої математики. В работе исследуется проблема развития и использования мобильной учебной среды по высшей математике в подготовке инженеров-электромехаников. Во введении обоснована актуальность темы, охарактеризованы связь работы с научными программами, планами, темами, определены цель, задачи, объект и предмет исследования, охарактеризованы использованные методы исследования, раскрыта научная новизна, теоретическое и практическое значение полученных результатов, отражено внедрение и апробация результатов исследования, личный вклад соискателя в работы, опубликованные в соавторстве, публикации, приведены сведения об объеме и структуре диссертации. В первом разделе «Теоретические основы развития и использования мобильной учебной среды в обучении высшей математике будущих инженеров-электромехаников» проанализированы психолого-педагогические основы обучения математическим дисциплинам будущих инженеров-электромехаников, рассмотрена система средств современных ИКТ обучения высшей математике в подготовке будущих инженеров-электромехаников, уточнены понятия «мобильная учебная среда», «развитие мобильной учебной среды» и приведена классификация сред. Повышение качества математической подготовки обеспечивается использованием современных средств ИКТ и профессиональной направленностью обучения бакалавров электромеханики. Проведенный анализ дал возможность уточнить базовые понятия исследования: 1) мобильная учебная среда – это учебная среда, использование которой направлено на удовлетворение учебных потребностей субъектов обучения в любое время и в любом месте; 2) развитие мобильной учебной среды по высшей математике – прогрессивное, необратимое и закономерное изменение составляющих этой среды (содержания обучения высшей математики и средств поддержки учебной деятельности), направленное на учет особенностей развития сферы будущей профессиональной деятельности студентов. Во втором разделе «Моделирование и проектирование мобильной учебной среды по высшей математике» определена общая методика диссертационной работы, проанализирована подготовка будущих инженеров-электромехаников в вузах Украины, усовершенствована структура мобильной учебной среды по высшей математике и разработана модель развития такой среды, выделены принципы отбора средств ИКТ для мобильной учебной среды по высшей математике, осуществлено проектирование содержания обучения высшей математике и системы средств ИКТ мобильной учебной среды. Основными направлениями развития мобильной учебной среды по высшей математике являются: обновление содержания обучения высшей математике – осуществляется в соответствии с отраслевыми стандартами через включение профессионально направленных задач; подбор мобильных средств ИКТ обучения высшей математике – осуществляется в соответствии с потребностями субъектов обучения на основе принципов мобильности, стандартизованости, локализованности и интегрированности. В третьем разделе «Методика использования мобильной учебной среды по высшей математике в подготовке инженеров-электромехаников» рассмотрена структура методики использования мобильной учебной среды, реализовано содержание обучения высшей математике в рабочей программе учебной дисциплины «Высшая математика» для студентов направления подготовки 6.050702 «Электромеханика», разработана методика использования мобильной учебной среды по высшей математике в подготовке инженеров-электромехаников. Под методикой использования мобильного учебной среды по высшей математике в подготовке инженеров-электромехаников будем понимать нормативную модель процесса использования среды, развитие которой направлено на удовлетворение учебных потребностей мобильных субъектов обучения на основе комплексного применения мобильных средств ИКТ обучения. Структурно методика использования мобильной учебной среды по высшей математике состоит из трех компонентов: целевого, содержательно-технологического и результатного. Формирование мобильной учебной среды по высшей математике осуществлялось с помощью Google Apps Education Edition, в котором можнао реализовать все выделенные направления использования ИКТ в обучении высшей математике: подача учебных ведомостей, выполнение вычислений и визуализации математических зависимостей, формирование умений и навыков проведения учебных математических исследований, автоматизация контроля и оценивание учебных достижений студентов по высшей математике, поддержка учебной деятельности студентов, организация самостоятельной работы студентов. В четвертом разделе «Организация, проведение и результаты экспериментальной работы» представлены сведения об этапах исследования, указаны задания и содержание экспериментальной работы, выполнено количественное и качественное обработки результатов формирующего этапа педагогического эксперимента. In this thesis, the problem of creating and developing a mobile learning environment in higher mathematics in the training of Electromechanics Engineers is analyzed. A complex research of conversion bachelors in electrical mechanics in Ukrainian universities is made, and it is concluded that improving the quality of mathematical training of bachelors in electrical mechanics is achieved by professional orientation of learning and usage of modern ICT tools. The analysis of modern ICT tools used in learning higher mathematics bachelors in electromechanics is made. The concept of mobile learning environment is clarified. The model of the mobile learning environment in higher mathematics and the ways of its development are made. A mobile learning environment in higher mathematics based on Google Apps Education Edition and methodic of its usage in training Electromechanics Engineers are created. Methodical recommendations in organization of the educational process with the usage of mobile learning environment in higher mathematics for teachers and students are made.