УДК 371.8

МЕСТО КУРСА «КОМПЬЮТЕРНОЕ МОДЕЛИРОВАНИЕ» В СИСТЕМЕ ПОДГОТОВКИ ПО НАПРАВЛЕНИЮ «ПЕДАГОГИЧЕСКОЕ ОБРАЗОВАНИЕ»

Варфоломеева Татьяна Николаевна1, Ефимова Ирина Юрьевна2
1Магнитогорский государственный университет им. Г.И. Носова, к.п.н., доцент кафедры БИиИТ
2Магнитогорский государственный университет им. Г.И. Носова, к.п.н., доцент кафедры БИиИТ

Аннотация
В статье представлено место курса «Компьютерное моделирование» в системе подготовки учителя информатики, а также роль и функции курса в осуществлении межпредметных связей.

Ключевые слова: компьютерное моделирование, межпредметные связи, образовательный стандарт, педагогическое образование


PLACE OF THE COURSE "COMPUTER MODELING" IN THE TRAINING DIRECTION "PEDAGOGICAL EDUCATION"

VarfolomeevaTatiana Nikolaevna1, Efimova Irina Yurievna2
1Magnitogorsk state University. G. I. Nosov, candidate of pedagogic Sciences, associate Professor
2Magnitogorsk state University. G. I. Nosov, candidate of pedagogic Sciences, associate Professor

Abstract
The article presents the course "Computer modeling" in the system of training of Informatics teachers, as well as the role and function of the course in the implementation of interdisciplinary connections.

Рубрика: Педагогика

Библиографическая ссылка на статью:
Варфоломеева Т.Н., Ефимова И.Ю. Место курса «Компьютерное моделирование» в системе подготовки по направлению «Педагогическое образование» // Гуманитарные научные исследования. 2015. № 12 [Электронный ресурс]. URL: http://human.snauka.ru/2015/12/13384 (дата обращения: 28.05.2017).

На современном этапе развития образования в рамках новых подходов к организации образовательного процесса повышается внимание к понятию модели и методологии моделирования применительно к различным областям знания. Примером этому может служить включение понятия «модель» в содержание образовательных областей «Физика», «Математика», «Химия», «Биология» и др.

В федеральном государственном образовательном стандарте направления «Педагогическое образование» в предметном блоке профессионального цикла вариативной части содержится курс «Компьютерное моделирование». Этот курс играет важнейшую роль в осуществлении межпредметных связей и выполняет следующие функции:

- расширяет представления студентов о моделировании как методе научного познания,

- способствует осознанию методологии моделирования в целом как одной из ведущих в познании окружающего мира,

- осуществляет связь между специальной подготовкой в области информатики и профессионально-педагогической подготовкой,

- интегративную по отношению к математической, естественнонаучной и узкоспециальной подготовке в области информатики,

- углубляет навыки в области программирования и использования ЭВМ [10-11].

В первой части курса рассматриваются общие понятия моделирования, классификация моделей, виды моделирования – математическое, графическое, имитационное, моделирование информационных процессов, вербальное. При этом рассматриваются модели из различных предметных областей: физики, химии, биологии, социологии, медицины и т.д.

В основном блоке обсуждаются различные подходы к классификации математических моделей, этапы компьютерного математического моделирования. Математика и информатика тесно связаны. На современном этапе развития информатики между этими науками имеет место тесное родство и взаимодействие, поэтому математическая подготовка учителя информатики является важнейшей составной частью его профессиональной подготовки, а информатика обеспечивает огромные технологические возможности решения прикладных математических задач [6-8].

В лабораторно-практической части курса «Компьютерное моделирование» используются такие программные математические инструменты и пакеты как: Mathematica, Derive, Maple, Mathcad, Arena, Matlab, Statistica и др. Математические системы – удобный и мощный инструмент, позволяющий решать корректно поставленные задачи, имеют тысячи встроенных библиотечных программ и поразительные возможности для визуализации результатов вычислений. С точки зрения математической культуры становится важным понимание уникальных вариативных возможностей различных инструментов для реализации разных способов решения и форм получения результатов при решении математических задач: методы точные и приближенные, результаты символьные, численные, графические [3-6]. Математическая подготовка обеспечивается такими дисциплинами как «Математическая логика», «Теория вероятностей и математическая статистика», «Численные методы», «Исследование операций». Основы специальной подготовки закладываются следующими дисциплинами: «Теоретические основы информатики», «Программирование», «Программное обеспечение ЭВМ», «Информационные системы», «Компьютерные сети, интернет и мультимедиа технологии», «Архитектура компьютера». Курс «Компьютерное моделирование» является связующим звеном между математическими дисциплинами и дисциплинами, представляющими информатику.

Курс «Компьютерное моделирование» связан также с курсом «Экономика» из блока «Общие гуманитарные и социально-экономические дисциплины». При рассмотрении вопросов, связанных с изучением этапов компьютерного моделирования рассматривается задача простой модели производства. Современное производство характерно тем, что часть производимой продукции (в стоимостном выражении) возвращается в виде инвестиций (т.е. части конечной продукции, используемой для создания основных фондов производства) в производство. При этом время возврата, ввода в оборот новых фондов может быть различным для различного рода производства [12-15]. Необходимо промоделировать эту ситуацию и выявить динамику изменения величины основных фондов производства (капитала). Сложность и многообразие, слабая структурированность и плохая формализуемость основных экономических механизмов, определяющих работу предприятий, не позволяют преобразовать процедуры принятия решений в экономической системе в полностью эффективные математические модели и алгоритмы прогнозирования. Поэтому целесообразно использование простых, но гибких и надежных процедур принятия решения. В рамках курса рассматривается простая модель социально-экономического процесса. Компьютерная модель строится с использованием одного из языков программирования (Free Pascal, C++, Visual Basic и т.д.). Выбор языка программирования остается за студентом.

Из цикла ЕН – общие математические и естественнонаучные дисциплины курс «Компьютерное моделирование» связан с дисциплинами «Физика», «Химия», «Биология с основами экологии». Компьютерное моделирование предоставляет отличные возможности для изучения основных физических и химических законов, для демонстрации которых используются компьютерные модели (например, темы «Колебания и волны», «Оптика», реализованные при помощи программного средства Macromedia Flash), а также для проведения физического, химического и биолого-экологического практикумов. При работе студенты используют дополнительную и специальную литературу из соответствующих предметных областей.

К концу курса в значительной мере достигается овладение студентами общей методикой работы с компьютерной (чаще всего математической) моделью, приобретаются практические навыки постановки вычислительного эксперимента и работы со специальной литературой.


Библиографический список
  1. Белоусова И.Д. Введение информационных технологий в процесс обучения студентов вуза: монография / И.Д. Белоусова. – Магнитогорск, 2009. – 141 с.
  2. Белоусова И.Д. Диагностика внедрения информационных технологий в процесс обучения студентов вуза // Научные труды SWorld. 2008. Т. 18. № 1. С. 25-28.
  3. Боброва И.И. Лабораторный практикум по информатике: учебно-методический комплекс. / И.И. Боброва, И.Ю. Ефимова, Р.И. Коробков, К.В. Коробкова, Т.В. Ильина, И.Н. Мовчан, Л.А. Савельева. – Магнитогорск : Изд-во Магнитогорск. гос. ун-та, 2010.-154с.
  4. Варфоломеева Т.Н. Лабораторный практикум по объектно-ориентированному программированию/ Т.Н. Варфоломеева, И.Ю. Ефимова – М.: Флинта, 2014. – 103 с.
  5. Варфоломеева Т.Н. Лабораторный практикум по структурному программированию / Т.Н. Варфоломеева, И.Ю. Ефимова – М.: Флинта, 2014. – 117 с.
  6. Варфоломеева Т.Н., Гусева Т.Н. Применение имитационных моделей для решения экономических задач оптимизации [Электронный ресурс] // Современные проблемы науки и образования. – 2014. – № 6. URL: http://www.science-education.ru/120-16305
  7. Гусева Е.Н. Информатика : учеб. пособие / Е.Н. Гусева, И.Ю. Ефимова, Р.И. Коробков, К.В. Коробкова, Е.Н. Мовчан, Л.А Савельева. – Магнитогорск : МаГУ, 2008. – 216 с.
  8. Гусева Е.Н. Математика и информатика электронный ресурс: учебное пособие (3-е издание, стереотипное) / Е.Н. Гусева, И.Ю. Ефимова, Р.И. Коробков, К.В. Коробкова, Т.В. Ильина, И.Н. Мовчан, Л.А. Савельева – М.: Флинта, 2011. – 400 с.
  9. Гусева, Е.Н. Математика и информатика: [электронный ресурс]  учеб. пособие/ Е. Н. Гусева, И.Ю. Ефимова, Р.И. Коробков, К.В. Коробкова, И.Н. Мовчан,  Л.А. Савельева. – 3-е изд., стереотип. –М.: Флинта, 2011.– 400 с.
  10. Ефимова, И.Ю. Компьютерное моделирование: сборник практических работ / И.Ю. Ефимова, Т.Н. Варфоломеева – М.: Флинта, 2014. – 58 с.
  11. Ефимова, И.Ю. Методика и технологии преподавания информатики в учебных заведениях профессионального образования [Текст]: учебно-метод. пособие 2-е издание, стереотипное / И.Ю. Ефимова, Т.Н. Варфоломеева. – Москва: ООО «Флинта», 2014. – 41 с. ISBN 978-5-9765-2040-0
  12. Махмутова, М.В. Формирование образовательной информационной среды подготовки ИТ-специалиста с использованием технологии дистанционного обучения: дис. … канд. пед. наук / Махмутова Марина Владимировна; Магнитогорский ГУ. – Магнитогорск, 2009, – 188 с.
  13. Мовчан, И.Н. Особенности формирования единой информационно-образовательной среды образовательного учреждения В книге: Новые информационные технологии в образовании Материалы VII международной научно-практической конференции. Российский государственный профессионально-педагогический университет. Екатеринбург. – 2014. – С. 347-350.
  14. Мовчан, И.Н. Роль контроля в обучении студентов вуза // Психология и педагогика: методика и проблемы практического применения. – 2008. – № 1. – С. 183-187.
  15. Мовчан, И.Н. Структура и содержание информационной деятельности студентов вуза // Информатика и образование. – 2009. – № 6. – С. 112-114.
  16. Мовчан, И.Н., Чернова Е.В., Чусавитина Г.Н. Учебный проект как одна из форм противодействия киберэкстремизму среди школьников // Фундаментальные исследования. – 2015. – № 9-3. – С. 486-490.
  17. Сахнова, Т.Н. Педагогические условия формирования профессионального информационного мышления студентов университета [Текст] : автореф. дис. …канд. пед. наук: 13.00.08 / Т.Н. Сахнова. – Магнитогорск, 2003.
  18. Чусавитина, Г.Н. Подготовка будущих учителей к использованию автоматизированных информационных технологий в педагогической диагностике: монография / Г.Н. Чусавитина, Е.В. Гридина Магнитогорск : Изд-во Магнитогорск. гос. ун-та, – 2005. – с. 242
  19. Чусавитина, Г.Н. Подготовка специалистов по направлению «педагогическое образование» на факультете информатики ФГБОУ ВПО «Магнитогорский государственный университет» [Текст] / Г.Н. Чусавитина, Т.Н. Варфоломеева // Разработка инновационных механизмов повышения конкурентоспособности выпускников ИТ-специальностей вуза в условиях моно промышленного города: сб. науч. ст. Магнитогорск, 2012. – С. 126-131.


Все статьи автора «Варфоломеева Татьяна Николаевна»


© Если вы обнаружили нарушение авторских или смежных прав, пожалуйста, незамедлительно сообщите нам об этом по электронной почте или через форму обратной связи.

Связь с автором (комментарии/рецензии к статье)

Оставить комментарий

Вы должны авторизоваться, чтобы оставить комментарий.

Если Вы еще не зарегистрированы на сайте, то Вам необходимо зарегистрироваться: