Теория и методика профессионального образования | Мир педагогики и психологии №05 (70) Май 2022

Использование Интернет-ресурсов в процессе выполнения заданий по курсу Прикладная математика

Ющик Елена Владимировна
канд. техн. наук, доцент, заведующий кафедрой «Прикладная математика и информатика», Дальневосточный государственный технического рыбохозяйственный университет (Дальрыбвтуз), РФ, г.Владивосток, yushchik.ev@dgtru.ru

Аннотация: В статье рассматриваются вопросы включения в задания к лабораторным работам по Прикладной математике для вычисления определенных интегралов использование ресурсов сети Интернет в процессе получения результатов работы студентов. При постановке задания учитывалось, что лабораторные работы рассчитаны на студентов бакалавриата по направлению 23.03.01 «Технология транспортных процессов» профиль «Организация перевозок и управление на водном транспорте», для которых эта дисциплина не является профильным предметом. Приведен пример решения задачи численного решения определенного интеграла метом Симпсона в программе Excel. Сделаны выводы о том, что именно такой подход приближает студентов к действительности, где активно можно использовать Интернет для решения поставленных задач.
Ключевые слова: Численное решение, прикладная математика, методика преподавания, Интернет ресурсы.

Yushchik Elena Vladimirovna
сand. Sci (Technical), associate professor, head of the department “Applied Mathematics” Far Eastern State Technical Fisheries University (Dalrybvtuz), Russia, Vladivostok

Abstract: The article deals with the issues of inclusion in tasks for laboratory work in Applied Mathematics for calculating certain integrals the use of Internet resources in the process of obtaining the results of students' work. When setting the task, it was taken into account that laboratory work is designed for undergraduate students in the direction of 23.03.01 "Technology of transport processes" profile "Organization of transportation and management in water transport", for which this discipline is not a core subject. An example of solving the problem of numerical solution of the definite integral by Simpson's method in the Excel program is given. Conclusions are drawn that it is this approach that brings students closer to reality, where you can actively use the Internet to solve tasks.
Keywords: Numerical solution, Applied Mathematics, teaching methods, Internet resources.

Современный студент является представителем поколения «digital natives» или «цифровых аборигенов» поскольку с раннего детства, активно взаимодействуют с цифровой средой [1]. При этом у каждого из студентов ещё во время обучения в школе была возможность изучения дисциплины «Информатика», но так как предметом нашего рассмотрения являются нетехнические направления обучения, которые перед поступлением не были ориентированы на сдачу ЕГЭ по этой дисциплине. Соответственно у обучающихся по этим направлениям в большинстве случаев имеются только поверхностные знания, ориентированные не на профессиональное, а на бытовое использование современных цифровых технологий [2]. Они в целом не очень хорошо владеют понятийным аппаратом Информатики, и тем более у них возникают проблемы при работе с основными математическими понятиями.

Зато современные студенты достаточно хорошо ориентируются в Интернет-пространстве. У них не возникает проблем при настройке параметров используемых устройств для выхода в Интернет при прохождения различных игр. Поиск ответов на конкретно поставленные вопросы с использованием ресурсов всемирной сети так же не вызывают особых затруднений.

Всё это необходимо учитывать при постановке задания на выполнение лабораторных работ по другим дисциплинам.

В качестве примера рассмотрим методику выполнения одной из лабораторных работ дисциплины Прикладная математика по теме численное решение определенного интеграла. Поскольку не все интегралы позволяют найти точное решение, то в таких случаях используются методы численного интегрирования. С их помощью можно получить значение определенного интеграла с требуемой степенью точности. Методов довольно много, но мы использовали только один из таких методов, который называется методом Симпсона (другое его название - метод парабол) [3]. При постановке задания учитывалось, что лабораторные работы рассчитаны на студентов бакалавриата по направлению 23.03.01 «Технология транспортных процессов» профиль «Организация перевозок и управление на водном транспорте», для которых эта дисциплина не является профильным предметом [4].

Задание предполагает использование формы расчёта в Excel, основываясь на формуле метода Симпсона (1).

Поскольку очевидно, что студенты будут использовать Интернет ресурсы для помощи при вычислении интеграла. предлагается не запрещать обращение ко всемирной паутине. А как раз наоборот сделать его помощником. Для этого в перечень заданий был включен пункт 3 об использовании Интернет для получения результата работы студентов (рис.1).

В качестве иллюстрации покажем, как должен быть представлен результат работы при выполнении одного из вариантов, где надо выполнить численное решение интеграла (2).

Для этого сначала на листе Excel должны быть записаны формулы для вычисления (рис. 2).

Необходимо на листе Excel получить точно такое же значение, как и используемом ресурсе (рис.2), например, Формула Симпсона онлайн [5] и объяснить получившиеся отличия, если вдруг они появились, а также пояснить используемую формулу.

В сети Интернет имеется большое количество программных инструментов и сервисов, которые можно использовать при обучении различных разделов математики. В частности, много таких продуктов, которые обладают высокой функциональностью. Постоянно появляются новые, которые пока недостаточно известны, хотя и бесплатны. Преподаватель должен постоянно отслеживать новые продукты, позволяющие оптимизировать ход дистанционного обучения [6].

Возможность использовать Интернет на лабораторной работе оживляет действия студентов, а процесс сравнения приводит к большему пониманию результатов. Известно, что «В процессе самостоятельного обращения к ресурсам Интернет студент может посетить дополнительные ресурсы, содержащие не только заданную тему, но и другие разделы, которые позволяют расширить его познания» [7].

Таким образом на примере использования численных методов для решения определенных интегралов в программе Excel показано, каким образом надо строить учебный процесс, чтобы была возможность включения работы с ресурсами общего доступа для решения конкретных задач. Именно такой подход приближает студентов к действительности, где активно можно использовать Интернет для того, чтобы решить поставленную задачу.

При этом следует отметить, что различные сервисы Интернета позволяют увидеть большое число уже решенных специалистами (программистами и математиками) прикладных задач.

Рассмотрение математических идей и алгоритмов решения задач Интернет - сервисами, повышает интерес к изучению математики, а также уровень математической и профессиональной компетентности будущих выпускников [8].

1. Ющик Е.В. Использование опросов для корректировки информационно-методического обеспечения дисциплины Информатика. Научно-практические вопросы регулирования рыболовства: материалы Междунар. науч.-техн. конф. (20-21 мая 2021 г) -Владивосток: 2021. - 199 с., сс.187-191.
2. Ющик Е.В. Место общеобразовательной дисциплины «Информатика» в формировании общепрофессиональных компетенций бакалавров экологических направлений подготовки Научные труды Дальрыбвтуза. 2019. № 4 (т. 50), 119с., с. 111-116.
3. Балабко Л. В., Томилова А. В. Численные методы: учебное пособие. - Архангельск: САФУ, 2014. - 468 с. (http://biblioclub.ru/index.php?page=book&id=436331)
4. Рабочая программа дисциплины «Прикладная математика» Направление подготовки 23.03.01 «Технология транспортных процессов» Профиль подготовки «Организация перевозок и управление на водном транспорте», (ФГБОУ ВО «ДАЛЬРЫБВТУЗ»), Владивосток, 2021.
5. Формула Симпсона онлайн URL: https://math.semestr.ru/optim/simpson.php
6. Караказьян С.А., Уразаева Л.Ю. Эффективное использование образовательных интернет-ресурсов по математике при дистанционном формате обучения // Мир науки. Педагогика и психология, 2020 №6, URL: https://mir-nauki.com/PDF/06PDMN620.pdf (доступ свободный).
7. Ющик Е.В. Ресурсы сети Интернет в адаптивном подходе при изучении инфокоммуникационных дисциплин в процессе подготовки квалифицированных кадров для рыбной отрасли. Актуальные проблемы освоения биологических ресурсов Мирового океана : материалы V Междунар. науч.-техн. конф. : в 2 ч. – Владивосток : Дальрыбвтуз, 2018. – Ч. II. – 233 с., с. 224-227.
8. Рождественская Е. А., Болдовская Т. Е. Реализация прикладной направленности обучения высшей математике посредством рассмотрения алгоритмов решения задач в интернет-сервисах // Научно-методический электронный журнал «Концепт». – 2015. – Т. 13. – С. 366–370. – URL: http://e-koncept.ru/2015/85074.htm.