Информатика мамандығы студенттерін имитациялық модельдеуге үйрету әдістемесі

Үшіншіден, қазіргі замандық қоғамның, ғылымның және техниканың қарқынды дамуына сәйкес студенттер болашақ кәсіби қызметтерінің пәнін еркін меңгерулері керек. Ол үшін информатика курстары жүйесі пәндерінің мазмұнын жүйелі түрде қайта қарап, оған толықтырулар мен өзгерістер жасау қажет.

Төртіншіден, имитациялық  модельдеуді оқыту барысында  оқытудың әдістері мен тәсілдерін таңдау барысында жүйелік, ақпараттық тәсілдер негізге алынуы қажет.

Осы айтылғандардың негізінде  имитациялық модельдеуді оқыту  келесі талаптарды қанағаттандыруы  шарт:

• қоғамның дамуына сай болашақ мамандарды кәсіби қызметтеріне дайындау барысында оқыту әдістемесі ақпараттық және жүйелік тәсілдердің ұстанымдарына негізделуі қажет;
• оқыту студенттердің бойында ерік-жігерлерін қалыптастырып, олардың өз бетімен білім алуына жетектеуі керек;
• оқыту барысында әртүрлі есептерді шығару студенттердің шығармашылықтарын арттырып, кәсіби біліктіліктерін қалыптастыруы қажет.

1.2.  Имитациялық модельдеу курсын оқытудың құрылымы мен мазмұны

Қоғамға ғылыми білімдер жүйесін меңгерген ғана емес, сондай-ақ қарқынды түрде өсіп жатқан ақпараттар ағындарымен күрделі де көп өлшемді, динамикалық қоршаған ортада адам қызметін жеңілдетуді қамтамасыз ететін ақпараттық технологияларды қолданатын мамандар қажет. Бұл қабілеттілік, біліктілік болашақ информатика мамандарына да аса қажет.

Оқыту - білім беру үдерісін ұйымдастырудың тәсілі, яғни жүйелі білім алудың нағыз сенімді жолы болып табылады. Оқытудың кез келген түрінде оқыту және оқу іс-әрекеттері қарастырылады. Оқыту – ақпаратты беру, студенттердің оқу-танымдық іс-әрекеттерін ұйымдастыру, оқу барысында қиыншылықтар туындаған кезде көмек көрсету, студенттердің қызығушылықтарын, өз бетімен жұмыс жасауларын және шығармашылықтарын дамыту, сонымен қатар олардың оқу жетістіктерін бағалау сияқты оқытушының іс-әрекеттерін қамтыса, ал оқу – студенттерге білім, білік және дағдылардың қандай да бір шеңберін меңгеру, бекіту және оларды тәжірибеде қолдану, оқу есептерін өз бетімен шешуге, іздеуге ықпал жасауы,  оқуда алған жетістіктерін өзіндік бағалау сияқты іс-әрекеттерін қамтиды. Оқудың мақсаты қоршаған орта туралы ақпаратты тану, жинау және өңдеу, ал оқытудың мақсаты – ақпаратты беру, бақылау және оны меңгеруді бағалау барысында әрбір студент үшін тиімді оқытуды ұйымдастыру болып табылады. 

Жүйені жүйелік-құрылымдық тұрғысынан қарастыру:

- метажүйеде жүйенің  орнын анықтауды;

- жүйенің нәтижелі жұмысын және оның дамуын қамтамасыз ететін компоненттердің тиімді жиыны мен қасиеттерін анықтауды;

- компоненттер арасында байланыстарды орнатуды қамтиды.

Осы айтылғандарға қарай  отырып, имитациялық модельдеу курсын оқыту мазмұнын жүйе ретінде қарастыратын болсақ, оның ішкі құрылымын, ақпараттық бөлігін және логикалық реттілігін және сонымен бірге жүйенің тұтастығын және қатысты өз бетінділігін қамтамасыз ететін факторларды анықтау қажет болады. Имитациялық модельдеудің ақпараттық бөлігін теориялық материалдар мен практикалық жұмыстар құрайды. Теориялық материалдар имитациялық модельдеудің ұғымдары және олардың анықтамаларын, имитациялық модельдеудің парадигмаларын, модельдеу жүйелері мен тілдері туралы түсініктерді, имитациялық модельдеуді құрудың кезеңдері және әдістерін құрайды. Практикалық жұмыстар теориялық материалдардан алынған білімдерді тәжірибеде жүзеге асыруды қарастырады. Имитациялық модельдеудің ақпараттық бөлігі студенттердің дайындық деңгейін есепке алуға мүмкіндік береді.

Логикалық құрылым оқыту мазмұнының логикалық элементтері арасында байланыстарының жүйесін айқындайды. В.П.Беспальконың пайымдауы бойынша имитациялық модельдеуге оқытудың мазмұнынының логикалық құрылымын бұтақ тәріздес граф түрінде қарастыратын болсақ, графтың төбелерінде оқу элементтері (ғылымнан іріктелген және оқу пәнінің бағдарламасына енгізілген объектілер, құбылыстар және қызметтер әдістері), ал доғалар төбелер, яғни оқу элементтері арасындағы байланыстарды бейнелейді.

Оқыту мазмұны жеке тұлғаны  қалыптастыру мен дамытуда ғылыми негіз ретінде қарастырылады. Сондықтан оқыту мазмұны арқылы адам баласының іс-әрекет тәсілдерін меңгере отырып, жүйелі түрді білім алып, іскерлік пен дағдысы, таным арқылы көзқарасы қалыптасып және ақыл-ойы мен сезімінің дамуы арқылы жеке тұлға қалыптасады, яғни ақыл-ойы жетілген, әдіс-тәсілдерді меңгерген, білім алуға қабілетті, өз пікірін дәлелдей алатын, болашақты болжай алатын, қандай жағдайда да шешім қабылдай алатын жеке тұлғаны  білімді адам деп айта аламыз.

Оқыту мазмұнының мақсаты әрқашан да қоғамның қажеттілігін, жеке тұлғаның сұранысы мен қызығушылығын қанағаттандыруы тиіс. Оқыту мазмұнының сипатын жеке тұлғаның бойында саналы өзгеріс болғанда байқауға болады. Оқыту мазмұнына байланысты сұрақтар В.С.Леднев, М.Н.Скаткин, И.Я.Лернер сияқты ғалымдардың еңбектерінде қарастырылған. 

И.Я.Лернер мен М.Н.Скаткин  оқыту мазмұнын теориялық тұрғыда  білім, іскерлік, дағдыны қалыптастыру жүйесі деп түсіндіреді. Оқытудың мазмұнын анықтауда оның ғылым мен техниканың және мәдениеттің даму деңгейіне сай болуын қамтамасыз ету мақсатында жалпыға міндетті білім стандарттары, оқу бағдарламалары және оқулықтар даярланады. Оқыту мазмұнын іске асыруда әрине, аға ұрпақтың жинақтаған тәжірибесін болашақ ұрпаққа меңгерту, сонымен қатар әлеуметтік-мәдени тұрғыдан мазмұнын дамыту мақсатында ғылым туралы толық мәлімет беру, оқыту мазмұнының ғылыми және практикалық мәнін ашу, білім алушылардың жас және жеке ерекшеліктерін ескеру, пәнді оқытуда берілген мерзіміне, көлеміне қарай білімді беру, оқыту мазмұнын әлемдік тәжірибемен ұштастыру, оқу орнының оқу-әдістемелік және материалдық базасына қарай ұйымдастыру қажет.

В.С.Ледневтің жалпы тұжырымдамасына сәйкес оқыту мазмұны нақтылықтың сәйкес аймағының пәнін және осы салада іс-әрекеттің негізгі түрлерін бейнелеуі қажет, яғни білім беру мазмұнының құрылымы тұтастай алғанда және жекелеме білім беру салаларында нақтылықтың оқылатын аймағының құрылымы және іс-әрекет құрылымымен анықталады. Оқыту мазмұны осы авторлардың педагогикалық бейімделген әлеуметтік тәжірибе, гуманистік ойлау туралы пайымдауларына сай жасалған. Осы тұжырымдама бойынша әлеуметтік тәжірибеге сәйкес оқыту мазмұны танымдық тәжірибеге негізделген білімнің жан-жақты көбеюі, белгілі тәсілдерді іске асыру тәжірибесі – үлгі бойынша әрекет ету іскерліктері, шығармашылық әрекет тәжірибесі – мәселелік жағдайларда стандартты емес шешімдерді қабылдау іскерліктері, эмоционалды-құндылықтарды жүзеге асыру тәжірибесі – жеке бағдар түріндегі элементтерден тұрады. Аталған элементтер оқыту мазмұнының құрылымын құрайды. Әлеуметтік тәжірибенің ерекшеленген түрлерінің әрбіреуі оқыту мазмұнының ерекше түрін көрсете отырып, бір-бірімен өзара байланысқан:

• табиғат, қоғам, техника, ойлау т.б. жайлы білімдер. Осы білімдерді меңгеру арқылы жоғары оқу орнын информатика мамандығы бойынша  бітірушілерінің білім деңгейіне қойылатын талаптарының ішіндегі жалпы білімділікке қойылатын талабын меңгеруіне, яғни табиғатта болып жатқан үдерістер мен құбылыстар туралы толық түсінігі болуы, табиғатты тану осы заманғы ғылыми әдістерінің мүмкіндіктерін түсіну және оларды кәсіптік дәрежеде игеруіне, ойлау мәдениетін игеруіне, кәсіптік салада әртүрлі құбылыстарды болжау мен жобалау қызметіне қабілетті болуға тәрбиелейді;

- біліммен қоса жеке  адамда іс-әрекеттің белгілі тәсілдерін  іске асыру тәжірибесі. Осы тәжірибенің  мазмұны – интеллектуалдық және  практикалық дағдылар мен іскерліктер  жүйесі. Аталған тәжірибенің мазмұны  біздің зерттеуіміздегі болашақ мамандардың әлеуметтік-этикалық құзіреттілігіне қойылатын талаптарының – жеке адамға әлеуметтік тәсіл туралы ғылыми түсінігі болуы, әр түрлі пікірлер жағдайында басқару шешімдерді табу және қабылдау және еңбек заңдарын, қоршаған ортаны сақтау шараларын білуін жүзеге асыруда іске асады;

- қоғамда пайда болған  жаңа мәселелерді шығармашылық  жолмен шеше білу тәжірибесі  болашақ информатика маманының  кәсіби құзіреттілігіне қойылатын  талаптардың орындалуында көрінеді, яғни әр түрлі компьютерлік жүйелерде жұмыс істеу тәжірибесі болу керек, алгоритмдік тілдерді қолдана білу, жуық әдістерді және қолданбалы есептерді шығару үшін стандартты программалық қамсыздандыруды, қолданбалы программалар пакеттерін және деректер базаларын, машиналық графика құралдарын, эксперттік жүйелер және білім базаларын қолдану, сондай-ақ қоғам дамуына сай осы заманғы есептеу техникасының, телекоммуникация және байланыс құралдарын білу, ақпараттық технологиялар даму болашағын және тенденциясын білу, информатика саласында кәсіптік қызметін меңгеруге қабілетті болу, арнайы әдебиетті және басқа ғылыми-техникалық ақпаратты, кәсіби қызметінің отандық және шетелдік ғылым мен техниканың жетістіктерін оқып білуі тиіс.

Оқыту мазмұны нақты  оқу үдерісін меңгерумен тығыз байланысты.

Болашақ мамандарды дайындауда ұйымдастырылатын арнайы оқу курстарын  әзірлеуде төмендегі ұстанымдарды басшылыққа алу қажет:

1. Курс пәннің тұтастығын және сипаттамасын бейнелеуі керек, яғни студенттердің меңгеретін тәжірибелік дағдылары теориялық білімдерге және кәсіби тынысына негізделуі;
2. Оқу курсының мазмұны ғылым мен техниканың жылдам даму шарттарына сай келуі қажет және студенттерді білімдерін өз бетімен жетілдіруге деген ұмтылысына тәрбиелеу. IT-кадрлар үнемі өз бетімен оқу және білімін шыңдаумен шұғылданып отырмаса, бүгінгі таңда компьютерлік техниканың және бағдарламалық қамтамасыздандырудың қарқынды дамуына байланысты олардың тіпті жоғары оқу орнында алған білімдері күнделікті кәсіби қызметтерінде жеткіліксіз болуы себебін көрсетеді;
3. Оқу курсын әзірлеу алға қойылатын мақсаттарға жетуді көздеуі қажет, яғни курсты әзірлеу барысында оның міндеттерін нақтылап, курстың оқып-үйрену нәтижесінде студенттердің қандай білімдермен қаруланатынын алдын ала болжау керек;
4. Оқу бағдарламасы жаңашылдықты, жасампаздықты және кәсібилікті қолдауы керек.
5. Оқу курсы студенттердің кең шеңберіне арналуы керек;

Білім беру үдерісінде оқу  пәні оның ажырамас бөлігі болып табылады. Оқу пәні ғылымның қандай да бір  аймағын бейнелейтін, оқу орнының  оқу жоспарында және сабақ кестесінде бекітілген білім беру мазмұнының құрылымдық бірлігі болып табылады. Біздің зерттеуімізде қарастырылған сондай оқу пәндерінің бірі – имитациялық модельдеу пәні, ол 050602 – Информатика мамандығының оқу жоспарына элективті пән ретінде кірістірілген.

Имитациялық модельдеу курсын оқытудың мазмұнының негізгі құраушыларын сипаттау үшін оқыту мазмұны  және оқыту мазмұнының негізгі құраушылары сияқты ұғымдарды анықтайық.

Оқыту мазмұны – бұл  кез келген оқу пәнін оқытудың әдістемелік жүйесінің құраушыларының бірі. Оқыту мазмұны ұғымы әртүрлі түсіндіріледі: ол – идеялар, фактілер және  тапсырмалық материалдар, бірақ көптеген жағдайларда оқулықтардың нақты мәтіндері мен есептері. Осы жағдайда оқулықтың әрбір тарауы немесе тақырыбы өзіндік жаңа мазмұнды құрайды. Оқыту мазмұнын іріктеу сұрақтарын зерттеген ғалымдардың  еңбегін талдай отырып, оқытудың мазмұнын  кәсіби білім беру мазмұнын толық қамту мақсатында педагогтардың оқыту қызметі мен оқушылардың танымдық қызметінің мазмұнын анықтайтын, оқып-үйренуге қажетті оқу бағдарламаларында педагогикалық негізделген, логикалық реттелген және алдын ала анықталған ғылыми ақпарат деп түсіндіруге болады. Оқыту мазмұны – оқу орындарының негізгі мәселелерінің бірі. Ал оның мәні – әрбір ғылыми пәндерден ғылыми білімді игеру және оны тәжірибеде қолдану. Жоғары оқу орнында болашақ мамандар даярланатынын ескерсек, ондағы оқу пәнінің мазмұнына ерекше көңіл бөлінуі керек. Себебі, жеке тұлғаны, оның ішінде білімді маман иесін қалыптастыру барысындағы адам баласының іс-әрекет тәсілдерін меңгере отырып, жүйелі түрде білім алуы, іскерлік пен дағдысын, танымдық көзқарасын қалыптастыру және ақыл-ойы мен сезімін дамыту оқыту мазмұнына аса тәуелді. Ал білімді адам дегеніміз ақыл-ойы жетілген, әдіс-тәсілдерді меңгерген, қабілетті, өз пікірін дәлелдей алатын, болашақты болжай отырып, кез келген жағдайда шешім қабылдай алатын жеке тұлға.

Оқыту мазмұнын жүйе ретінде  қарастыра отырып, оның ішкі құрылымын, яғни ақпараттық бөлігі мен логикалық  реттілігін, сондай-ақ оның тұтастығын және салыстырмалы өз бетінділігін қамтамасыз ететін факторларын да анықтау қажет. Оқытудың мазмұнын іріктеу мен қалыптастыруға ықпал ететін факторлардың негізіне қоғамға білімді де білікті мамандардың қажеттілігі жатады. 

Оқыту мазмұнын іріктеу  көздері ретінде сәйкес ғылыми аймақтың алдыңғы қатарлы қызметтері мен құраушылары саналады. Олар теориялық толықтырулар мен іс-әрекеттің қолданылатын тәсілдерін анықтайды. Оқыту мазмұнының логикалық элементтеріне ғылыми пәннің ұғымдары мен пайымдаулары жатады.

Қандай да бір мамандықтықтың оқу пәндерінің оқыту мазмұнының логикалық элементтерінің арасындағы өзара байланыстарды айқындайтын модельді логикалық сызба деп атайды. Логикалық сызба ағаш тәріздес құрылым, онда оқу пәндері және олардың арасындағы байланыстар бағытталған сызықтар арқылы көрнекі түрде көрсетіледі. Бұл сызба оқытушыға оқу пәнінің қай пәндерді оқытуға ықпалы болатынын айқын көрсетеді.

Нақты оқу пәнін оқытудың мазмұны төмендегілерді:

1. теориялық, яғни негізгі материалдан оқу элементтерін. Ол нақты пәндік аймақтың негізгі ұғымдарын;
2. тапсырмалық материалдар, ол теориялық материалдармен сәйкес анықталады және ол студентте сәйкес білім аймағының қызметтік біліктері мен дағдыларын қалыптастыруды;
3. оқу  элементтерінің арасында пәнаралық және ішкі байланыстарды қамтуы қажет.

Оқыту мазмұны негізгі төрт құрылымдық элементтен: біріншіден, танымдық іс-әрекеттер тәжірибесінен, яғни білімнен; екіншіден, іс-әрекеттің белгілі тәсілдерін жүзеге асыру тәжірибесінен, яғни үлгі бойынша әрекет жасау іскерлігі; үшіншіден, шығармашылық қызмет тәжірибесінен, яғни қандай да бір күрделі мәселелер туындаған жағдайда стандартты емес шешімдерді қабылдау іскерлігі; төртіншіден, эмоционалды-құндылықты қатынастарды жүзеге асыру тәжірибесінен, яғни жеке тұлғалық бағыттар формасынан тұрады. Осы элементтер оқыту мазмұнының құрылымын жасайды. Әрқайсысы оқытудың өзіне тән түрін көрсететін болғандықтан бір-бірімен өте тығыз байланысқан.

Іріктеудің дидактикалық негіздеріне осы оқу пәніне қажетті  ғылыми, дидактикалық және әдіснамалық  білімдердің жиынтығы жатады. Оқу материалында дидактиканың негізгі принциптерін жүзеге асыру мүмкіндігі оқу материалын іріктеудің негізін қалайды.

Іріктеу ұстанымдары  мазмұнды іріктеу қызметінің жалпы  бағыттарын қарастырады.

Іріктеу критерийлері іріктеуді  анықтайтын нақты талаптарды анықтайды. Оқыту мазмұнын іріктеу критерийлерін қолдану оқытудың негізгі мақсаттарын жүзеге асыру үшін қажетті де жеткілікті оқу материалын іріктеуді қамтамасыз етеді.