PDFСкачать статью в pdf.

УДК 37.016:004.932.2

DOI: 10.15507/1991-9468.087.021.201702.322-343

 

ОСОБЕННОСТИ ПРОЕКТИРОВАНИЯ КОМПЬЮТЕРНЫХ ПРОГРАММ-ТЬЮТЕРОВ ДЛЯ ОБУЧЕНИЯ ЧИСЛЕННЫМ МЕТОДАМ МАТЕМАТИКИ БУДУЩИХ ИНЖЕНЕРОВ

Новикова Светлана Владимировна
профессор кафедры прикладной математики и информатики ФГБОУ ВО «Казанский национальный исследовательский технический университет им. А. Н. Туполева-КАИ» (420111, Россия, г. Казань, ул. К. Маркса, д.10), доктор технических наук, Scopus ID: 55355243900, Researcher ID: В-6505-2017, ORCID: http://orcid.org/0000-0001-8207-1010, Этот адрес электронной почты защищён от спам-ботов. У вас должен быть включен JavaScript для просмотра.

Сосновский Сергей Александрович
ведущий научный сотрудник отдела электронных технологий обучения Немецкого научного центра по искусственному интеллекту (DFKI) (66123, Германия, г. Саарбрюккен, ул. Штульзатценхаусвег, д. 3), доктор технических наук, ORCID: http://orcid.org/0000-0001-8023-1770, Этот адрес электронной почты защищён от спам-ботов. У вас должен быть включен JavaScript для просмотра.

Яхина Рузиля Раифовна
доцент кафедры иностранных языков ФГБОУ ВО «Казанский национальный исследовательский технический университет им. А. Н. Туполева-КАИ» (420111, Россия, г. Казань, ул. К. Маркса, д.10), кандидат филологических наук, ORCID: http://orcid.org/0000-0002-7371-064X, Этот адрес электронной почты защищён от спам-ботов. У вас должен быть включен JavaScript для просмотра.

Валитова Наталья Львовна
доцент кафедры прикладной математики и информатики ФГБОУ ВО «Казанский национальный исследовательский технический университет им. А. Н. Туполева-КАИ» (420111, Россия, г. Казань, ул. К. Маркса, д.10), кандидат технических наук, ORCID: http://orcid.org/0000-0002-8408-1885, Этот адрес электронной почты защищён от спам-ботов. У вас должен быть включен JavaScript для просмотра.

Кремлева Эльмира Шамильевна
старший преподаватель кафедры прикладной математики и информатики ФГБОУ ВО «Казанский национальный исследовательский технический университет им. А. Н. Туполева-КАИ» (420111, Россия, г. Казань, ул. К. Маркса, д. 10), ORCID: http://orcid.org/0000-0003-0858-0575, Этот адрес электронной почты защищён от спам-ботов. У вас должен быть включен JavaScript для просмотра.

Введение: анализируется актуальная проблема обучения студентов – будущих инженеров вычислительным методам математики. Цель статьи – сравнение эффективности классических методик обучения вычислительным методам с использованием ручного счета обучения с привлечением программ-тьютеров и доказательство преимущества последнего.
Материалы и методы: основу исследования составили методы системного анализа, а также описательные и аналитические методы. Для выявления преимуществ предлагаемого в статье подхода использованы методы эмпирического исследования – наблюдения и сравнения, а для доказательства эффективности – классические методы измерения.
Результаты исследования: основываясь на компетентностном подходе, авторы разработали методику создания компьютерной программы-тьютера. Она охватывает большинство профессиональных компетенций, которые студенты должны получить в процессе обучения. Результаты педагогического эксперимента использования в учебном процессе компьютерных программ-тьютеров продемонстрировали повышение среднего балла успеваемости: количество студентов, успешно сдавших экзамен, увеличилась с 65 до 88 %. Также в среднем на 12 % возросла мотивация студентов к изучению математики.
Обсуждение и заключения: разработанная методика создания и использования компьютерных тьютеров имеет высокую практическую значимость и позволяет студентам технических специальностей повысить эффективность обучения математике в рамках компетентностного подхода. Применение интерактивных компьютерных тьютеров, ориентированных на овладение профессиональными компетенциями, эффективно при изучении математических и инженерных дисциплин для студентов технических высших учебных заведений. В частности, получен положительный эффект при внедрении компьютерных тьютеров в учебный процесс Казанского национального исследовательского технического университета им. А. Н. Туполева-КАИ (вуз направлен на подготовку инженеров-конструкторов авиационно-космической отрасли), Технического университета Саарланда (ориентирован на подготовку IТ-инженеров) и ряда других российских и зарубежных технических вузов.

Ключевые слова: профессиональная компетенция; вычислительный метод; компьютерная программа-тьютер; вычисление вручную; компьютерное обучение

Для цитирования: Особенности проектирования компьютерных программ-тьютеров для обучения численным методам математики будущих инженеров / С. В. Новикова [и др.] // Интеграция образования. 2017. Т. 21, № 2. С. 322–343. DOI: 10.15507/1991-9468.087.021.201702.322-343

Заявленный вклад авторов: Новикова Светлана Владимировна ‒ научное руководство. Сосновский Сергей Александрович ‒ разработка траектории обучения; анализ и оценивание результатов внедрения программы-тьютера в учебный проце сс. Яхина Рузиля Раифовна ‒ перевод текста на английский язык. Валитова Наталья Львовна ‒ участие в разработке и техническом сопровождении программы-тьютера. Кремлева Эльмира Шамильевна ‒ активное участие во внедрении программы-тьютера в учебный процесс.

Все авторы прочитали и одобрили окончательный вариант рукописи.

PlumX