Информатика мамандығы студенттерін имитациялық модельдеуге үйрету әдістемесі

Сондай-ақ біз өз зерттеуімізде  қарастырып отырған имитациялық  модельдеу оқу пәнін оқытудың мазмұнын іріктеуде көптеген ғылыми зерттеу жұмыстарындағы жалпы дидактикалық ұстанымдарына сүйенетін боламыз:

1. Мақсатқа сәйкестілік  ұстанымы, болашақ информатика мамандарын  имитациялық модельдеуге оқыту  мақсаттырына сәйкестігі. Оқыту  мақсаттары оқытудың мазмұнын анықтайды және де әртүрлі мазмұндағы тарауларды оқытуда бір ғана мақсаттарға жетуді де есепке алу керек.

2. Ғылым мен оқу  пәнінің арасындағы қатынасты  есепке алу қажеттілігінің ұстанымдары:

- дидактикалық изоморфтық  ұстанымы «Имитациялық модельдеу» ғылыми пәннің мағыналық бірліктері мен негізгі құрылымдық элементтері дидактикалық жоспарда қайта қарастырылған оқу пәніне өтуі қажет.

- оқыту мазмұнының  тұтастығы немесе интеграциялау  ұстанымы. Бұл принцип болашақ  информатика мамандарында олардың  кәсіби қызметтерінде ғылыми негізін қалайтын тұтас ғылыми бейнені қалыптастыруды көздейді.

- келешектік ұстанымы. Бұл ұстаным имитациялық модельдеуді  оқытудың мазмұнына қазіргі уақытта  маңызы бар тараулар мен тақырыптарды  енгізіп қоймай, болашақта дамуы  мүмкін және келешекте имитациялық модельдеу мазмұнының негізі болатын тақырыптарды алдын ала қарастыру керек.

3. Оқытудың кәсіби  бағыттылық ұстанымы: іргелілік  ұстаным, бинарлық ұстаным, жетекші  идея ұстанымы, үздіксіздік ұстаным,  оқытушының қызметінде оқытудың жаңа ақпараттық технологияларды қолдану және оқытуда жаңа ақпараттық технологияларды жүйелі түрде қолдану ұстанымы.

Имитациялық модельдеуге  оқытудың мазмұны болашақ информатика  мамандарын оқытудың кәсіби бағыттылық тұжырымдамасына сәйкес келуі керек. Осыған байланысты оқу элементтерінің тізімінде болашақ мамандардың кәсіби қызметтері үшін маңызы бар теориялық және есептік материалдардың болуы шарт.

4. Оқытудың дидактикалық  ұстанымына сәйкес оқыту мазмұнын  қалыптастырудың педагогикалық негіздемесін анықтайтын дидактикалық шарттар жүзеге асырылуы қажет. Имитациялық модельдеуді оқыту барысында дидактикалық ұстанымдардың: оқытудың ғылымилық ұстанымы, оқытудың көрнекілік ұстанымы, саналылық және белсенділік ұстанымы, білімнің беріктілігі ұстанымы жүйелілік және тізбектілік ұстанымы, білім алуға жол ашықтылық ұстанымы, білім алушыға жекелеме ыңғай жасау ұстанымы жүзеге асырылады. Осы аталғандардың ішінен білім беру мазмұны қазіргі ғылымның деңгейіне сәйкес келетіндей білім алушылардың бойында танымның дербес және жалпы ғылымилық әдістері туралы, таным үдерісінің маңызды заңдылықтарын көрсету туралы білімдерін қалыптастыру мақсатында оқытудың ғылымилық ұстанымы ерекше орынға ие болады.

Имитациялық модельдеу  курсы С.Торайғыров атындағы Павлодар мемлекеттік университетінің информатика мамандығының оқу жоспарына негізгі оқу пәндерінің қатарына жоғары оқу орнының таңдау компоненті,  яғни элективті пәндер бойынша енгізілген.

Негізгі пәндерді оқыту  мақсаты – шығармашылық потенциалды, ынтасын және жаңашылдықты дамыту үшін, студенттердің жоғары кәсіби білімнің келесі сатысында білім алуды жалғастыру үшін жағдай жасау болып табылады.

Жоғары кәсіптік білім  бойынша Қазақстан Республикасының  мемлекеттік жалпыға міндетті білім  беру стандартына сәйкес жоғары оқу  орнымен анықталатын таңдау пәндерге, яғни элективті пәндер қатарына да студенттің болашақ мамандығының біліктілігін қалыптастыруда үлкен жауапкершілік жүктелген. Элективті пәндер мынандай негізгі қызметтерді орындайды:

• міндетті компоненттер қатарындағы пәндердің мазмұнын толықтыру; Мысалы, біздің қарастырып отырған «Имитациялық модельдеу» пәні «Оңтайландыру әдістері және операцияларды зерттеу» негізгі пәннің міндетті компонентінде қарастырылатын ұғымдар мазмұнын толықтыра түседі;
• мамандықтың кәсіби қызметінің мазмұнын нақтылай түседі. Болашақ информатика мамандығының кәсіби қызметінің мазмұнын ғылыми-зерттеу қызметі, өндірістік-технологиялық қызметі, ұйымдастырушылық-басқару қызметі және жобалау-конструкторлық қызметі құрайды. Информатика мамандарын дайындау жүйесінің нәтижелілігін арттыру оқу материалының динамикалығы және ең бастысы зор күрделілігімен ажыратылатын ақпараттық технологиялардың ерекшеліктерін есепке алатын оқыту үдерісін тиімді ұйымдастыруда мүмкін болады.

Имитациялық модельдеу  курсының мазмұны модельдеу саласының жаңа жетістіктерін бейнелейді.

Жоғары оқу орнының  информатика мамандығы студенттеріне  оқылатын «Имитациялық модельдеу» курсының мазмұнын анықтауда оқыту мазмұнынының логикалық құрылымын құруда модульдік құрылымын қолдандық. Себебі, оқу курсының мазмұнын модульдік құрылым арқылы құрастыру уақыт ағынына байланысты оқыту мазмұнын толықтырып, кеңейтіп отыруға мүмкіндік береді.

Имитациялық модельдеу  мазмұнын құрайтын әрбір модуль нақты  тақырыптардың жиынын қамтиды. Модуль деп тақырыптардың тізбегін қарастарамыз, егер модульдың ұғымдарын, сұрақтарын басқа тақырыптарда қарастырған болса, онда бұл модульдің оқу материалын студенттердің өз бетімен оқып-үйренуі үшін модульден алып тастауға, оқу материалы күрделілік танытатын болса, оның орнын ауыстыруға болады. Оқу курсының тақырыптары оқу материалының бірлігі ретінде қарастырылып, қандай да бір модульдерге кіреді. Оқытудың ақпараттық тәсілі негізінде оқыту мазмұнының оқу бірлігі біріншіден, өзара байланысқан сұрақтарды логикалық ұйымдастыруды және түсіндіруді ашуға мүмкіндік береді, екіншіден, қарастырылатын сұрақтардың қатаңдық деңгейін айқындауға, үшіншіден, негізгі ұғымдарды оқып-үйренудің мақсаттарын анықтауға және қоюға, осы ұғымдарды оқытудың құралдары мен әдістерінің мүмкін нұсқаларын іріктеуге, студенттердің меңгеретін білім мен біліктерін бақылау мен бағалауды ойластыруға мүмкіндік береді.

Имитациялық модельдеу  курсының мазмұны төмендегі 13-суретте  бейнеленген. 

Имитациялық модельдеу  курсының мазмұнын блоктық-модульдік  құрылымына сәйкес көрсетейік:

1-модуль. Имитациялық модельдеудің негіздері

Имитациялық модельдердің түрлері. Имитациялық модельдеудің кезеңдері. Модельдеудің басқа да түрлері: статикалық/динамикалық; детерминделген /стохастикалық; үздіксіз/дискретті.

2-модуль. Имитациялық модельдеудің парадигмалары

Жүйелік динамика. Динамикалық  жүйелер. Дискретті-оқиғалы модельдеу. Агенттік модельдеу.

3-модуль. Имитациялық модельдеудің дұрыстығын бағалау

Нәтижелерді өңдеудің статистикалық  әдістері. Имитациялық модельдеудің сенімділігі. Жүйелерді модельдеудің нәтижелерін бағалау. Нәтижелердің корреляциялық,   регрессиондық талдауы.

4- модуль. Имитациялық модельдеудің жүйелері мен тілдері

Имитациялық модельдеу  тілдерінің жіктелуі. Модельдеу жүйелері және тілдері. Модельдеудің әмбебап  пакеттері.

5- модуль. Жүйелердің статистикалық модельденуі

Статистикалық сынақтардың  әдісі. Кездейсоқ сандардың өндірушілері мен датчиктері. Кездейсоқ сандарды өндіру тәсілдері. Псевдокездейсоқ  тізбектер. Кездейсоқ оқиғаларды модельдеу.

6- модуль Күрделі жүйелерді модельдеу

Бұқаралық қызмет көрсету жүйелерін модельдеу. Компьютерлік жүйенің жұмысын модельдеу. Адам қызметінің әртүрлі саласын модельдеу.

Жоғарыда айтылған модульдік құрылымға сәйкес имитациялық модельдеудің мазмұны алдыңғы модульде оқып-үйретілген ұғымдар мен түсініктерді негізге ала отырып, студенттердің жүйелерді, құбылыстарды және нысандарды модельдеу бойынша тиянақты білім қалыптастыруды көздейді. 

 

 

1.3. Имитациялық модельдеуді құзырлылық тұрғыда оқытудың теориялық негіздері

 

 Қазақстанның қазіргі басты мақсаты – бәсекелестікке қабілетті 50 елдің қатарына кіру. Әлемдік деңгейдегі бәсекелестікке сай болатын мамандарды  дайындау, еліміздегі білім беру сапасының халықаралық стандарттарға сай болуын қамтамасыз ету керек. 

Әлемде және Қазақстанда  білім беру мақсаттары аймағында болып жатқан өзгерістер адамды әлеуметтік әлемге енуін қамтамасыз ететін ғаламдық міндеттермен және онда адамның өнімді бейімделуімен байланыстылығы білім берудің мейлінше толық, жеке және әлеуметті кіріктірілген нәтижемен қамтамасыз ететін сұрақтың қойылуын қажет етеді. Бұл өз кезегінде кіріспеде айтып өткендей білім берудің жаңа парадигмасы – білім берудегі құзырлылық тәсілмен шешілетіндігін айқындайды.

Парадигма – үлгі, мысал, модель деген мағынаны беретін гректің paradeigma сөзінен шыққан. Философия мен социалогияда уақыттың өтуіне байланысты өзгеретін және ғылым дамуының қандай да бір кезеңдерін сипаттайтын бастапқы тұжырымдық сызба делінген.

Осы мақсаттағы мәселелер білім беру жүйесін дамыту барысында білім берудің нәтижесі классикалық білім парадигмасы ұсынған білім, білік, дағды ұғымдарымен қоса, интеллектуалдық, азаматтық-құқықтық, коммуникативтік, ақпараттық біліктіліктері мен тұлғалық сипаттарын, қасиеттерін, қабілеттерін қамтитын құзырлылық – білім берудің жаңа парадигмасымен байланысты жүргізілуде. Құзырлылық ұғымына деген көзқарастың кең өріс алуы әлеуметтік сұранысқа сай білім саласының жаңаруына қатысты Еуропалық кеңес нұсқауымен қамтылуында болып тұр.

Білім берудің қазіргі замандық жаңа талаптарында қолданылып жүрген «кұзырлылық» ұғымы тікелей философия жетістіктерімен ұштастырылып, батыс педагогикасына сай енгізіліп отыр. Соңғы жылдары ғылыми педагогикалық әдебиеттерде білім берудегі құзырлылық тәсіліне байланысты көтеріліп отырған мәселелер көптеп кездеседі. Ал практика жүзінде кұзырлылықтың жүзеге асуы әлі де болса өз шешімін  іздестіруде.

XX ғасырдың аяғында  және XXI ғасырдың басында білім  беруде болып жатқан мәнді  өзгерістер, яғни білім берудің  бағыты, мақсаты, мазмұны адамның  еркін дамуына, яғни болашақ  маманның шығармашылық ынтасына, өз бетінділігіне, бәсекелестігіне, мобильдігіне бағытталған. Осы жинақталған өзгерістер білім беру парадигмасының ауысу үдерісін, яғни бүкіл өмірге жететін білім беруден өмір бойы білім алуға көшуді көрсетеді. Оқыту нәтижелері мейлінше қызметті болып табылады, ол оқу пәндерінің мазмұнына сай талаптарды көрсетеді. Кәсіби білім беруде құзырлылық тәсілді енгізу оқу пәндерін меңгеру шарттарын өзгертті. Дәстүрлі оқытуда білім алушылардың білімі әрбір пәнді жекелеме меңгеруін бағалау жүргізілсе, онда құзырлылық тәсілде жеке оқу пәні бойынша алған білімдері мен теориялық пәндердің кешенінің білімдері де есепке алынатын болды

Құзырлылыққа бағытталған білім  беру (Competence based education – CBE) 1970-жылдары  Америкада қалыптасты.

Көптеген ғалымдардың еңбектеріне шолу жасап, білім берудегі құзырлылық тәсілінің қалыптасуын үш кезеңге бөлуге болады:

Бірінші кезең - 1960-1970 жылдар: ғылыми аппаратқа кұзыр ұғымының енгізілуімен сипатталады. Құзыр, құзырлылық ұғымдарының этимологиялық сипаттары арқылы айырмашылықтары зерттеліп, тілдерді оқыту грамматикасына қатысты «коммуникативтік құзырлылық» ұғымы ендіріледі.

Екінші кезең 1970 – 1990 жылдар: құзыр, құзырлылық ұғымдарының шет тілдерін оқыту теориясы мен практикасында, басқару, менеджмент, қарым-қатынас теорияларында қолданылуымен, әлеуметтік құзыр, құзырлылық ұғымдары мазмұнының жасалуымен сипатталады. 1984 ж. Лондонда Дж. Равеннің еңбегінде құзырлылық ұғымына кеңейтілген түсініктеме беріледі. Танымдық, эмоционалдық аймақтың мінез-құлыққа қатысты құзырлылық компоненттері талданып, енгізілді. Құзырлылық адамның мотивтелген қабілеті ретінде қарастырылады. Ол құзырлылықтың келесі түрлерін айқындайды:

• құндылықты және нақты мақсаттарға қатысты нұсқауларды мейлінше анық түсінудің тенденциялары;
• өз қызметін бақылау тенденциясы;
• сезімдерді қызмет үдерісіне қатыстыру;
• өз бетімен оқып-үйренуге дайындық және қабілеттілік;
• кері байланысты іздеу және қолдану;
• өз-өзіне деген сенімділік;
• өзіндік бақылау;
• бейімділік; шарасыздық, дәрменсіздік сезімінің болмауы;
• болашақ туралы ойлауға икемділігі: абстракциялауға дағды;
• алға қойылған мақсатқа жетуге байланысты мәселелерге назар аудару;
• ойлаудың өз бетінділігі, өзінділік (оригинальность);
• сын тұрғысынан ойлау;
• күрделі сұрақтарды шеше білуге дайындық;
• қандай да бір талас тудыратын және алаңдатушылық білдіретін мәселелермен жұмыс жасауға дайындық;
• қоршаған ортаның материалдық және адамшылық мүмкіндіктері мен ресурстарын айқындау үшін оны зерттеу;
• субъективті бағаларға дайындық және тәуекелдерге бару;
• фатализмнің болмауы;
• мақсатқа жету үшін жаңа идеялар мен жаңашылдарды қолдануға дайындық;
• жаңашылдарды қолдану білімі;
• жаңашылдарға қоғамның тілектестік қарым-қатынасына сенімділік;
• өзара ұтысқа нұсқау және келешектің кеңдігі;
• табандылық;
• ресурстарды қолдану;
• сенім арту;
• тәртіптің қажет тәсілдерінің көрсеткіштеріне деген ережелерге қарым-қатынас;
• шешім қабылдай білу қабілеттілігі;
• дербес жауапкершілік;
• бірлесе жұмыс жасай білуге қабілеттілік;
• мақсатқа жету үшін басқа адамдарға түрткі болуға қабілеттілік;
• басқа адамдарды тыңдай білу және олардың айтқандарына назар аударуға қабілеттілік;
• қызметкерлердің жеке потенциалының субъективті бағасына ұмтылу;
• басқа адамдарға өз бетімен шешім қабылдауға мүмкіндік беру қабілеттілігі;
• келіспеушілікті және дауды шеше білу қабілеттілігі;
• сапалылыққа тиімді жұмыс жасауға қабілеттілік;
• айналадығылардың әртүрлі жағдайына шыдамдылық, қажырлылық;
• плюралистикалық саясатқа түсінушілік;
• ұйымдастырушылық және болашақ жоспарлаумен айналысуға дайындық.