ИСПОЛЬЗОВАНИЕ СВОБОДНЫХ СИСТЕМ КОМПЬЮТЕРНОЙ АЛГЕБРЫ ПРИ ИЗУЧЕНИИ МАТЕМАТИКИ В ТЕХНИЧЕСКОМ ВУЗЕ И ИХ СРАВНИТЕЛЬНЫЙ АНАЛИЗ (2020)
Развитие современных средств для выполнения вычислений, совершенствование имеющихся и появление новых математических пакетов приводят к необходимости совершенствования методики преподавания математики в техническом вузе. В статье проведен сравнительный анализ наиболее известных и распространенных как платных систем компьютерной алгебры или CAS, так и свободных. Ставится вопрос о целесообразности использования в вузах свободных САК. Опираясь на многолетний опыт преподавания математики в вузе, авторы формулируют позицию о совмещении преподавания математики с программированием в СКА. Знакомство студентов с различными СКА необходимо проводить уже на первых этапах обучения, что позволяет решить проблему мотивации к изучению предмета, преодолеть рутинность вычислений. Но программирование в СКА должно являться предметом изучения отдельной учебной дисциплины и должно осуществляться после изучения основных разделов курса высшей математики.
Идентификаторы и классификаторы
Анализ статей по теме использования математических пакетов в преподавании математике студентам технических направлений подготовки показал, что чаще всего используются коммерческие программы Mathematica, Maple, Matlab и другие. Свободные программы менее популярны, хотя и здесь есть приоритеты. Например, Sage используются гораздо реже, чем Maxima или WolframAlpha. Однако, свободные программы являются единственной альтернативой, если у ВУЗа нет средств на покупку платных пакетов. В последнее время прослеживается тенденция совместить преподавание математики в техническом вузе с программированием в СКА, начиная с первого курса. В результате такого подхода время, отводимое на изучение самой математики, существенно сокращается. Проведённые опросы и наблюдения показали, что первокурсники не умеют даже математический текст набрать корректно, без ошибок. Итогом являются неправильные ответы, недостоверность которых студент не замечает, поскольку не привык контролировать результаты, полученные с помощью технических средств. Авторы считают, что программирование в СКА является предметом изучения отдельной учебной дисциплины и должно осуществляться после изучения основных разделов курса высшей математики.
Список литературы
-
Байбисенова А. А., Гамалий Д. А., Рождественская Е. А. Использование Wolfram Alpha для решения задач курса высшей математики технического вуза // Научно-методический электронный журнал “Концепт”. - 2017. - Т. 39. - С. 2736-2740. - URL: http://e-koncept.ru/2017/970874.htm.
-
Будовская Л. М., Тимонин В. И. Использование компьютерных технологий в преподавании математики. Инженерный журнал: наука и инновации. - 2013. - вып. 5. URL: http://engjournal.ru/catalog/pedagogika/hidden/736.html. EDN: RHAKRN
-
Котюргина А. С., Никитин Ю. Б., Федорова Е. И. Использование программы Maple в курсе высшей математики // Научно-методический электронный журнал “Концепт”. - 2018. - № V12. URL: http://e-kon-cept.ru/2018/186119.htm. EDN: YQHWUH
-
Шевченко А. С. Использование математического пакета Maple при проведении лабораторных работ по курсу “Численные методы” // Молодой ученый. - 2015. - № 9. - С. 1222-1225. - URL https://moluch.ru/archive/89/17707/ (дата обращения: 16.02.2020). EDN: TRNFWN
-
Шевченко А.С. Использование математического пакета Maple при изучении раздела “Теория игр” // Современные научные исследования и инновации. - 2015. - № 11 [Электронный ресурс]. URL: http://web.snauka.ru/issues/2015/11/60003 (дата обращения: 02.02.2020). EDN: VIDEDZ
-
Власова Е. А., Меженная Н. М., Попов В. С., Пугачев О. В. Использование математических пакетов в рамках методического обеспечения вероятностных дисциплин в техническом университете // Вестник Московского государственного областного университета. Серия: физика-математика. - 2017. - № 4. - С. 114 - 128. - URL: https://cyberleninka.ru/article/n/ispolzovanie-matematicheskih-paketov-v-ramkah-metodicheskogo-obespecheniya-veroyatnostnyh-distsiplin-v-tehnicheskom-universitete (дата обращения: 16.02.2020). EDN: YNEHGW
-
Анисимова Г. Д., Евсеева С. И., Мышлявцева М. Д., Мышлявцев А. В. Применение Mатлаб в преподавании математики в техническом вузе // Актуальные проблемы преподавания математики в техническом вузе. - 2017. -№ 5. - С. 17-23. EDN: ZXOHYL
-
Маренич А. С. Использование WolframAlpha в преподавании математики в техническом вузе // Машиностроение и компьютерные технологии, МГТУ им. Баумана. - 2015. № 6. URL: https://cyberleninka.ru/article/n/ispolzovanie-wolframalpha-v-prepodavanii-matematiki-v-tehnicheskom-vuze.
-
Юдин С.В., Румянцева И.И., Степанов В.Г., Степанова Т.В., Якушин Д.И. Опыт использования программ MAXIMA и GRETL в преподавании математики и эконометрики // Современные наукоемкие технологии. - 2016. - № 2-3. - С. 447-452; URL: http://top-technologies.ru/ru/article/view?id=35650 (дата обращения: 16.02.2020). EDN: VOHKDJ
-
Зобнин А.И., Соколова О.В. Компьютерная алгебра в системе SAGE: Инернет-издание. - 2013. - С. 80. URL: http://halgebra.math.msu.su/practicum/practicum-book.pdf.
Выпуск
Другие статьи выпуска
Бакалавры по направлению 21.03.02 «Землеустройство и кадастры» и профилю «Кадастр недвижимости» для востребованности на рынке труда должны иметь основательные знания различных разделов математики. Поэтому учебным планом предусмотрено изучение семи дисциплин, существенно связанных с математикой. В статье раскрывается содержание этих дисциплин. Учитывая специфику работы будущего специалиста, приоритетным считается приобретение практических навыков.
В современных условиях информационного общества и быстро растущей в стране пандемии требуется принципиальное изменение организации образовательного процесса: аудиторной работы студентов, замены пассивного слушания лекций возрастанием доли самостоятельной работы студентов, введения системы дистанционного обучения. Самостоятельная работа студентов приобретает особое значение в условиях полного или частичного карантина в учреждениях образования [1], [2].
Сформулированы цели математического образования специалистов технических вузов. Показано, что курс математики в техническом вузе должен отражать непрерывно развивающиеся тенденции в прикладной математике. Обоснована необходимость включения курсов математики в учебные планы на всех этапах обучения, в том числе и в магистратуре. Сформулированы основные требования к математическим дисциплинам для магистрантов, направленным на формирование у выпускника универсальных и общепрофессиональных компетенций. Приводится структура углубленного курса математики, отвечающая указанным требованиям.
В процессе обучения математическому моделированию преподаватели предлагают способы соединения математики с реальным миром, в частности, на основе решения практико-ориентированных задач с использованием реальных данных из предметных областей, что определило актуальность. Цель - выполнить систематизацию эмерджентных моделей, представленных в зарубежных исследованиях и направленных на математизацию контекста задачи. Задачи: выполнить анализ научной литературы по преподаванию математического моделирования, выделить проблемы в усвоении материала студентами, предложить модели построения учебных решений. Одним из способов преодоления данного противоречия можно рассматривать преподавание моделирования через математизацию контекста.
В статье рассмотрена необходимость применения дивергентных задач при изучении дисциплин математического цикла в техническом вузе. Приведены некоторые типы дивергентных задач и оценено их влияние на развитие вариативного мышления обучающихся. Указаны методические приемы организации учебных занятий при решении дивергентных математических задач.
Рассматривается проблема наглядности изучаемого материала на занятиях по математическому анализу. В статье предлагается использование «динамической среды» программы GeoGebra как один из способов разрешения методических задач. Указаны схемы построения графиков функций с ползунками, которые применяются для изучения тем «Предел функции», «Дифференцирование функций одной переменной». Рассмотрены примеры изображений плоских областей, дуг и тел в пространстве, выполненных в среде GeoGebra, для вычисления площадей, длин дуг, объемов, циркуляции и потока векторного поля в соответствующих разделах математического анализа.
В виду неожиданно ставшей актуальной дистанционной формы обучения в связи с вспышкой новой коронавирусной инфекции появилась необходимость подвести итоги данной формы обучения для учета ошибок и распространения положительного опыта работы в аналогичных условиях. В статье проведен анализ методов дистанционной формы подачи информации по дисциплинам математического цикла и уровня эффективности восприятия информации студентами. Выявлены причины отрицательных результатов в такой форме обучения. Найдены пути решения безответственного отношения студентов к обучению.
В представленной работе рассматривается методика проведения лекционных занятий с использованием презентации, когда большая часть занятия посвящена демонстрации слайдов. Поднимаются проблемы, связанные с использованием этого методического приема. Традиционно приписываемые этому методу обучения такие положительные черты как скорость, мотивация, успешность восприятия и пр. при ближайшем рассмотрении оказываются не столь однозначными.
В работе рассматривается современная тенденция пересмотра традиционного курса высшей математики для инженерных направлений вузов и замена его курсом математики. Показано существенное отличие этих терминов и негативное влияние подмены понятий на качество подготовки современных специалистов.
В статье ставится вопрос о преподавании математики на младших курсах технических вузов, когда упор делается на общеобразовательные дисциплины, не всегда, на первый взгляд, связанные с выбранной студентами специальностью. Дается обоснование того, что изучение студентами истории развития математики, физики, технических наук, их взаимного проникновения и взаимодействия создают дополнительный интерес к изучаемому предмету, расширяют кругозор, создают условия для лучшего запоминания материала. Кроме того, история дает массу ярких положительных примеров, так необходимых сегодня молодежи. Описывается опыт проведения студенческих конференций по истории математики.
Этой весной в нашу страну пришла новая беда - пандемия COVID-19. Российские ученые всегда успешно преодолевали трудности: уже есть новые лекарства и первая в мире зарегистрированная вакцина. Однако временные сложности не должны лишать студентов и школьников образования. Поэтому в Поволжском государственном университете телекоммуникаций и информатики, как и во многих других учебных заведениях нашей страны, был введен дистанционный формат. При этом проблема сокращения аудиторных часов для предметов математического цикла никуда не исчезла. В работе описывается интегрирование дистанционных технологий во внедренный ранее метод обучения, позволяющий экономить аудиторное время, а также изменение некоторых концепций из-за сложившихся обстоятельств: коллоквиумы пришлось заменить на выборочные опросы, повысились требования к студенту-лидеру. В результате учащимся удалось не растерять полученные ранее достижения.
Издательство
- Издательство
- ОмГТУ
- Регион
- Россия, Омск
- Почтовый адрес
- 644050, Российская Федерация, г. Омск, пр-т Мира, д. 11
- Юр. адрес
- 644050, Российская Федерация, г. Омск, пр-т Мира, д. 11
- ФИО
- Корчагин Павел Александрович (Ректор )
- E-mail адрес
- info@omgtu.ru
- Контактный телефон
- +7 (381) 2653407
- Сайт
- https://omgtu.ru/