Вестник КазНМУ
English
Қазақ тілі25 Sep 2014
УДК 61:65.9(5К)2:658.336.3:681.3
А.Ш. Аймаханова, М.М. Исмаилова, Н.С. Ахтаева
Казахский Национальный Медицинский Университет имени
С.Ж. Асфендиярова, модуль медицинской биофизики и биостатистики
В статье говорится о методологической и исследовательской роли математических моделей, в научном познании и выступающего как одно из средств обучения, способствующего достижению компетентностного уровня образования студентов. В результате моделирования реальных процессов происходит овладение математикой как исследовательским аппаратом.
Ключевые слова: математическое моделирование, обучение.
Современные требования к результатам обучения в вузе определяются с позиций компетентностного подхода, в соответствии с которым существенно повышается роль методологических и научно-исследовательских знаний и умений студентов менеджеров в здравоохранении. Исследовательская компетенция, преломляемая в сферу практической деятельности специалистов, в условиях их многоуровневой подготовки (бакалавриата и магистратуры) выступает ведущей в системе профессиональных компетенций. Компетенции связаны в целом с формированием научных представлений обучаемых об окружающем мире и обогащением способов взаимодействия с ним. Учитывая исследовательскую направленность подготовки бакалавров и магистров, становится актуальным сочетание фундаментализации обучения с обеспечением его практической и прикладной направленности, в том числе за счет применения творческих задач. Поэтому в центре внимания — овладение современной методологией исследования, интегрированной с соответствующими содержательными подходами и научными теориями. Эффективным механизмом такой интеграции в процессе обучения естественно-научным и математическим дисциплинам в вузе могут служить математические модели, поскольку методы математического моделирования являются формой межпредметной деятельности. Тогда его этапы можно соотнести со структурой исследовательской деятельности, если рассматривать движение от содержательной модели, затем к концептуальной и формальной (математической) модели. В результате моделирования реальных процессов происходит овладение математикой как исследовательским аппаратом. Таким образом, математические модели, объективно выполняя важную методологическую и исследовательскую роль в научном познании, могут выступать и как одно из средств обучения, способствующего достижению компетентностного уровня образования студентов менеджеров в здравоохранении.
Студенты, обучающиеся в вузах, должны уметь пользоваться методом моделирования: различать и уметь строить модели объектов, явлений и процессов; исследовать модели и применять их в своей научной и педагогической деятельности. Способность применять в профессиональной деятельности метод моделирования природных явлений и процессов и математические методы становится одной из важнейших специальных профессиональных компетенций, которая должна формироваться в процессе обучения. Содержание образования должно строиться на основе фундаментальных естественнонаучных принципов и стержневых идей. Необходимо перейти к обучению общенаучным методам исследования, в частности, методу моделирования.
Причины низкого уровня владения студентами методом моделирования:
1) недостаточное применение этого метода; в процессе обучения используются, преимущественно, объяснительно-иллюстративные методы;
2) противоречие между потребностью в научно обоснованной методике обучения моделированию и существующими методиками, не позволяющими в полной мере раскрыть все многообразие реализации метода моделирования в учебном процессе вуза.
Таким образом, существующие в настоящее время методики обучения методу моделирования студентов подготовки не являются достаточными для того, чтобы обеспечить необходимый уровень образования и профессиональной компетентности выпускников вузов.
Анализ состояния проблемы обучения студентов подготовки в вузах методу моделирования позволил выявить следующие противоречия:
— между возросшими объемами научной информации в области естественных наук, невозможностью донести эту информацию до студентов без использования метода моделирования и других современных методов познания и существующей методикой обучения естественнонаучным дисциплинам, которая не уделяет должного внимания целенаправленному изучению и применению в полном объеме этих научных методов познания;
— между возрастанием роли метода моделирования в научных исследованиях и в образовании и существующими теоретическими исследованиями в области методики обучения научным дисциплинам, не содержащими концептуальных положений, позволяющих построить методику обучения студентов методу моделирования;
— между возрастающими требованиями к качеству подготовки профессионально ориентированных специалистов и существующими методиками обучения естественнонаучным дисциплинам в педагогическом вузе, не обеспечивающими формирование современных профессиональных знаний, умений и компетенций в области применения метода моделирования в учебном и научном познании на требуемом стандартами уровне.
Отличительные особенности методической системы обучения методу моделирования студентов являются:
1) интеграция естественнонаучных знаний в рамках различных учебных дисциплин на основе метода моделирования, т.е. систематического отражения при обучении роли метода моделирования в научных исследованиях, в построении научных теорий, в планировании эксперимента;
2) целенаправленный отбор учебного материала и проведение студентов через следующие этапы обучения методу моделирования — сообщение нового теоретического материала для ознакомления с методом моделирования; освоение общих подходов к применению метода моделирования; применение метода моделирования к решению модельных задач определенного типа; использование в процессе преподавания дисциплин естественнонаучного содержания специально разработанных творческих заданий, направленных на применение метода моделирования для формирования специальных профессиональных компетенций.
Применение данной методики позволит эффективно формировать компетенции в области моделирования, а, следовательно, развить теоретическое мышление и исследовательские умения.
Обозначим основные принципы совершенствования образовательных технологий, предполагающих использование методов математического моделирования в процессе изучения точных наук. Они должны быть определенным образом соотнесены с основными подходами к моделированию в образовании и современными дидактическими принципами, которые ориентированы на развитие и саморазвитие познавательного потенциала обучаемых.
Компетенции, связанные с моделированием и исследованием, должны формироваться в гармоничном единстве с предметными компетенциями (зафиксированными в образовательных стандартах). В содержании обучения точным наукам предусмотрено овладение методом математического моделирования в аспекте достижения конкретных образовательных целей. Как правило, внимание сосредоточено на технической стороне использования математических моделей. Обеспечение компетентностного уровня подготовки специалистов предполагает изменение приоритетов, выдвижение на первый план методологической и исследовательской функций математических моделей. Это возможно за счет актуализации методологических проблем конкретной науки и стимулирования исследовательской деятельности студентов в процессе оперирования, построения и интерпретации математических моделей. Поэтому исследование функциональных моделей с использованием математической теории, установление их мировоззренческого смысла и роли в познании составляет основу развития многих предметных компетенций, связанных с точными науками. На первый план выступает умение выполнять содержательную и концептуальную постановку задачи и интерпретировать результат ее решения (модель). Сложные технические и вычислительные вопросы, возникающие при построении математической модели, могут быть рассмотрены на уровне общих идей или, вообще, пропущены. Внимание акцентируется на смыслах, которые может содержать математическая модель. Поиск таких смыслов представляет серьезную проблему для обучаемых. В этой связи эффективно использование методов структурного моделирования, позволяющего упростить поставленную задачу за счет исследования внутренней структуры объекта, свойств его отдельных элементов и связей между ними и с окружающей средой. Поскольку в процессе структурного моделирования объект удобно представлять в виде системы, то рассматривают структурную модель системы. Структурные модели позволяют представить изучаемый объект в виде системы, а при его моделировании использовать методы системного анализа, в котором рассматриваются четыре основные модели: «черного ящика», модель состава, модель структуры системы (совокупность необходимых и достаточных для достижения цели отношений между элементами). Объединив их, можно получить модель «белого ящика» по отношению к поставленной цели исследования.
Для формирования компетенций важно не столько использование готовых структурных моделей, сколько процесс их самостоятельного создания. Поэтому элементы научного исследования «растворяются» в структуре познавательной деятельности студентов и приобретают соответствующее оформление в той мере, в какой это требует учебная программа и цели изучения конкретной учебной дисциплины.Отсюда возникает необходимость разработки специальных дидактических средств и методов применения в единстве функциональных и структурных моделей с позиции основных принципов системного анализа [1]. Ориентируясь на личностные возможности обучаемых, можно выделить различные уровни овладения исследовательской компетенцией. Однако даже для самого низшего уровня только теоретических знаний о структуре, логической организации, методах и средствах исследовательской деятельности явно недостаточно. Как показывает опыт, хорошо представляя ее суть, человек оказывается неспособным к выполнению такой деятельности даже в самых простейших вариантах. Практическая реализация творческого ядра исследования остается для многих процессом недостижимым. Возникает противоречие между требованием к качеству образования и подготовки специалиста и реальной возможностью обучаемых к овладению исследовательскими умениями и навыками.
Поиск идеи исследования и замысла ее осуществления становится сверхзадачей. Можно ли ее ставить для всех? Проводя аналогию с учебным творчеством, актуальным для личности, а не для общества, и не имеющим, как правило, социальной ценности, можно такую задачу ставить. Однако, очевидно, обучение ее решению должно иметь целенаправленный и комплексный характер. Тогда готовность студента решать подобные задачи самостоятельно является достижением высшего уровня овладения исследовательской компетенцией.
Однако, несмотря на сложность и разнообразие математических моделей, содержание и структура учебной деятельности не сводится к математическому моделированию, а только определенным образом структурируется и обогащается его методами при подготовке менеджеров в здравоохранении. В результате может оказаться весьма перспективной идея интеграции образовательных технологий, для которых интегративным началом будет выступать математическое моделирование.
Список литературы
1 Колесников А.К., Лебедева И.П. Комплексное применение математических методов в педагогическом исследовании // Профильная школа. 2011. — №5. — С.49-54.
А.Ш. Аймаханова, М.М. Исмаилова, Н.С. Ахтаева
С. Ж. Асфендияров атындағы ҚазақҰлттық Медициналық Университеті, медициналық биофизика және биостатистика модулі
Денсаулық сақтауда менеджерлерді даярлаудағы математикалық моделдеудіңәдістері
Түйін:Мақалада студенттердіңғылыми танымда білімдерініңқұзыреттілік деңгейін жетілдіру мақсатындағы оқу құралының бірі ретінде математикалық моделдіңәдістемелік және зерттеу ролі қарастырылады. Нақты процесстерді моделдеу нәтижесінде зерттеу аппараты ретінде математиканы меңгеруге болады.
Түйінді сөздер:математикалық моделдеу, оқыту.
A.Sh. Aimakhanova, M.M. Ismailova, N.S. Akhtaeva
Kazakh National Medical University named after S.D. Asfendiyarov,
module of Medical Biophysics and Biostatistics
Mathematical modeling methods for the training health managers
Resume:In article it is spoken about a methodological and research role of mathematical models, in scientific knowledge and acting as one of the tutorials, promoting achievement of a competence-based education level of students. In result of modeling of real processes occurs mastering of mathematics as a research apparatus.
Keywords: mathematical modeling, training.
