Методика обучения студентов обратным и некорректным задачам в условиях информатизации образования

Обложка

Цитировать

Полный текст

Аннотация

Проблема и цель. Компьютерные технологии сегодня широко используются в прикладных исследованиях, направленных на получение новых научных знаний. В них применяется метод компьютерного моделирования и вычислительного эксперимента, с помощью которого возможно изучить свойства труднодоступных или недоступных человеку объектов, процессов и явлений различной природы. Это имеет непосредственное отношение к обучению студентов прикладной математике в целом и к обучению студентов физико-математических направлений подготовки обратным и некорректным задачам, которые являются научным направлением прикладной математики, в частности. Очевидно, что в процессе обучения студентов обратным и некорректным задачам целесообразно привлекать компьютерные технологии. Вместе с тем их использование должно быть уместным и корректным. Методология. Процесс поиска решения обратных и некорректных задач, как правило, трудоемок, так как такие математические задачи по своим постановкам являются нелинейными и могут иметь неединственное и неустойчивое решение. Эти обстоятельства создают математические трудности в доказательстве теорем существования, единственности и устойчивости решений обратных и некорректных задач. Компьютерные технологии помогают преодолеть математические трудности, связанные с рутинными преобразованиями и анализом информации о решении подобных задач. Результаты. Применяя компьютерные технологии, студенты приобретают опыт мобильного исследования разнообразных обратных и некорректных задач, выявления возможностей компьютерных технологий при решении различных прикладных математических задач, развивают ИКТ-компетентность. Заключение. При использовании мультимедийных и компьютерных технологий в процессе преподавания студентам обратных и некорректных задач реализуются дидактические принципы обучения, которые позволяют учащимся приобрести глубокие научные знания по обратным и некорректным задачам, развить свою информационную культуру.

Об авторах

Виктор Семенович Корнилов

Московский городской педагогический университет

Автор, ответственный за переписку.
Email: vs_kornilov@mail.ru

доктор педагогических наук, кандидат физико-математических наук, профессор, профессор департамента информатизации образования

Российская Федерация, 127521, Москва, ул. Шереметьевская, 29

Список литературы

  1. Belov YuA, Lyubanova ASh, Polynceva SV, Sorokin RV, Frolenkov IV. Obratnye zadachi matematicheskoj fiziki [Inverse problems of mathematical physics]. Krasnoyarsk: SFU Publ.; 2008.
  2. Vabishevich PN. Vychislitel'nye metody matematicheskoj fiziki. Obratnye zadachi i zadachi upravleniya [Computational methods of mathematical physics. Inverse problems and management problems]. Moscow: Vuzovskaya kniga Publ.; 2019.
  3. Vatulyan AO, Belyak OA, Suhov DYu, Yavruyan OV. Obratnye i nekorrektnye zadachi [Inverse and ill-posed problems]. Rostov-on-Don: Izd-vo Yuzhnogo federal'nogo universiteta Publ.; 2011.
  4. Kornilov VS. The inverse problems in the content of training applied mathematics. Bulletin of Peoples’ Friendship University of Russia. Series: Informatization in Education]. 2014;(2):109–118.
  5. Kornilov VS. Training students to inverse problems for differential equations as the factor of forming competence in the field of applied mathematics. Bulletin of Peoples’ Friendship University of Russia. Series: Informatization of Education. 2015;(1):63–72.
  6. Kornilov VS. Realizaciya nauchno-obrazovatel'nogo potenciala obucheniya studentov vuzov obratnym zadacham dlya differencial'nyh uravnenij [Realization of scientific and educational potential of teaching university students inverse problems for differential equations]. Kazanskij pedagogicheskij zhurnal [Kazan pedagogical journal]. 2016; (6):55–59.
  7. Kornilov VS. Teoriya i metodika obucheniya obratnym zadacham dlya differencial'nyh uravnenij [Theory and method of teaching inverse problems for differential equations]. Moscow: OntoPrint; 2017.
  8. Petrov YuP, Sizikov VS. Korrektnye, nekorrektnye i promezhutochnye zadachi s prilozheniyami [Correct, incorrect and intermediate tasks with applications]. Saint Petersburg: Politekhnika Publ.; 2003.
  9. Romanov VG. Ustojchivost' v obratnyh zadachah [Stability in inverse problems]. Moscow: Nauchnyj mir Publ.; 2005.
  10. Grinshkun VV. Sushchestvuyushchie podhody k ispol'zovaniyu sredstv informatizacii pri obuchenii estestvennonauchnym disciplinam. Vestnik Moskovskogo gorodskogo pedagogicheskogo universiteta. Seriya: Informatika i informatizacija obrazovanija [Bulletin of the Moscow City Pedagogical University. Series: Informatics and Informatization of Education]. 2014;4 30):8–13.
  11. Boronenko TA, Fedotova VS. Formirovanie IKT-kompetentnosti nauchno-pedagogicheskih kadrov v trekhurovnevoj sisteme vysshego obrazovaniya [Formation of ICT competence of scientific and pedagogical personnel in the three-level system of higher education]. Obrazovanie i nauka [Education and science]. 2016;(1): 95–106.
  12. Buzhinskaya NV. Metodika ocenki urovnya IKT-kompetentnosti studentov pedagogicheskih vuzov [Methodology for assessing the level of ICT competence of students of pedagogical universities]. Vestnik Bryanskogo gosudarstvennogo universiteta [Bulletin of the Bryansk State University]. 2016;1(27):319–324.
  13. Goloskokov DP. Uravneniya matematicheskoj fiziki. Reshenie zadach v sisteme Maple [Equations of mathematical physics. Solving problems in the Maple system]. Saint Petersburg: Piter Publ.; 2004.
  14. Kornilov VS. Psychological aspects of training higher school students to fractal sets. Bulletin of Peoples’ Friendship University of Russia. Series: Informatization of Education. 2011;(4):79–82.
  15. Edvards ChG., Penni DE. Differencial'nye uravneniya i kraevye zadachi: modelirovanie i vychislenie s pomoshch'yu Mathematica, Maple i Matlab [Differential equations and boundary value problems: modeling and computation using Mathematica, Maple and Matlab]. Moscow: Vil'yams Publ.; 2008.
  16. Ivashchenko AV, Gagarin AV, Stepanov SA. Cennostnyj podhod k formirovaniyu professional'no-ekologicheskoj kul'tury budushchego specialista [Value approach to the formation of professional and environmental culture of the future specialist]. Vestnik Moskovskogo gosudarstvennogo gumanitarnogo universiteta imeni M.A. Sholohova [Bulletin of the Moscow State University for the Humanities named after M.A. Sholokhov]. 2012;1(1):58–67.
  17. Muravyova EV. Ekologicheskoe obrazovanie studentov tekhnicheskogo vuza kak bazovaya sostavlyayushchaya strategii preodoleniya ekologicheskogo krizisa [Ecological education of technical university students as a basic component of the strategy for overcoming the ecological crisis] (dissertation of the doctor of pedagogical sciences). Kazan; 2008.
  18. Fajrushina SM. Formirovanie ekologicheskoj kul'tury studentov pedagogicheskih vuzov v processe izucheniya estestvennonauchnyh discipline [Formation of ecological culture of students of pedagogical universities in the process of studying natural science disciplines] (dissertation of the candidate of pedagogical sciences). Kazan; 2007.

Дополнительные файлы

Доп. файлы
Действие
1. JATS XML

Согласие на обработку персональных данных с помощью сервиса «Яндекс.Метрика»

1. Я (далее – «Пользователь» или «Субъект персональных данных»), осуществляя использование сайта https://journals.rcsi.science/ (далее – «Сайт»), подтверждая свою полную дееспособность даю согласие на обработку персональных данных с использованием средств автоматизации Оператору - федеральному государственному бюджетному учреждению «Российский центр научной информации» (РЦНИ), далее – «Оператор», расположенному по адресу: 119991, г. Москва, Ленинский просп., д.32А, со следующими условиями.

2. Категории обрабатываемых данных: файлы «cookies» (куки-файлы). Файлы «cookie» – это небольшой текстовый файл, который веб-сервер может хранить в браузере Пользователя. Данные файлы веб-сервер загружает на устройство Пользователя при посещении им Сайта. При каждом следующем посещении Пользователем Сайта «cookie» файлы отправляются на Сайт Оператора. Данные файлы позволяют Сайту распознавать устройство Пользователя. Содержимое такого файла может как относиться, так и не относиться к персональным данным, в зависимости от того, содержит ли такой файл персональные данные или содержит обезличенные технические данные.

3. Цель обработки персональных данных: анализ пользовательской активности с помощью сервиса «Яндекс.Метрика».

4. Категории субъектов персональных данных: все Пользователи Сайта, которые дали согласие на обработку файлов «cookie».

5. Способы обработки: сбор, запись, систематизация, накопление, хранение, уточнение (обновление, изменение), извлечение, использование, передача (доступ, предоставление), блокирование, удаление, уничтожение персональных данных.

6. Срок обработки и хранения: до получения от Субъекта персональных данных требования о прекращении обработки/отзыва согласия.

7. Способ отзыва: заявление об отзыве в письменном виде путём его направления на адрес электронной почты Оператора: info@rcsi.science или путем письменного обращения по юридическому адресу: 119991, г. Москва, Ленинский просп., д.32А

8. Субъект персональных данных вправе запретить своему оборудованию прием этих данных или ограничить прием этих данных. При отказе от получения таких данных или при ограничении приема данных некоторые функции Сайта могут работать некорректно. Субъект персональных данных обязуется сам настроить свое оборудование таким способом, чтобы оно обеспечивало адекватный его желаниям режим работы и уровень защиты данных файлов «cookie», Оператор не предоставляет технологических и правовых консультаций на темы подобного характера.

9. Порядок уничтожения персональных данных при достижении цели их обработки или при наступлении иных законных оснований определяется Оператором в соответствии с законодательством Российской Федерации.

10. Я согласен/согласна квалифицировать в качестве своей простой электронной подписи под настоящим Согласием и под Политикой обработки персональных данных выполнение мною следующего действия на сайте: https://journals.rcsi.science/ нажатие мною на интерфейсе с текстом: «Сайт использует сервис «Яндекс.Метрика» (который использует файлы «cookie») на элемент с текстом «Принять и продолжить».