В данном докладе обсуждается возможности и перспективы использования компьютерных математических систем в преподавании высшей математики в техническом вузе на примере СамГАСИ им.Мирзо Улугбека РУз.
Наглядность играет важную роль в преподавании любого предмета, в том числе, высшей математики. Начиная восьмидесятых годов прошлого века ведущими математиками мира разработаны и постепенно усовершенствуются компьютерные программы, удобные для пользователей и способствующие выполнять сложные математические расчеты и символьные операции. Они получили название «Компьютерные математические системы(КМС)» или «Математические пакеты». К ним относятся Maple, Matlab, Mathematika, Mathcad, Derive и т.д. Вначале они в основном использовались для научных целей. В настоящее время широко применяются и в образовательном процессе.
Проблема подготовки конкурентоспособных кадров, способных решать инженерные задачи на уровне современного технического прогресса, требует глубокое изучение основ высшей математики и использование КМС в математическом образовании высших технических учебных заведений, так как КМС позволяют решать широкий круг инженерных задач. Поэтому использование КМС в преподавании курса высшей математики в техническом вузе является требованием времени. Легкость решения уравнений, вычисления пределов, производных и интегралов в численном и символьном виде, построения графиков разными цветами и аннимациями – это только часть возможностей математических компьютерных систем. Он делает изучение предмета не только наглядной, и но и интересной.Например, для построения двухполостного гиперболоида
и его сечений с плоскостями в Maple достаточно команда(рис.1)
> implicitplot3d([x^2/16+y^2/9-z^2/4=-1, y=0, x=0, z=10],x=-20..20,y=-20..20,z=-20..20, color=[yellow,
green, blue, red]);
Рис. 1
Для широкого применения КМС в преподавании высшей математики в технических вузах, по нашему мнению, необходимо решить следующие задачи:
- Обучать профессорско-преподавательский состав для использования КМС в учебном процессе.
- Обучать студентов к навыкам пользования КМС.
- Разработка соответствующей учебно-методической литературы и электронных пособий, основанные обучать предмет с использованием КМС.
- Оснащение аудиторий компьютерной техникой и видеопроектором.
Учитывая актуальность данной проблемы на кафедре «Физика и математика» Самаркандского государственного архитектурно-строительного института проводится определенная работа в этом направлении. Разработан план по использованию КМС(в основном, Maple и Matlab) в преподавании высшей математики. Осуществление разработанного плана позволяет:
- Создание условия для обучения предмета «Высшая математика» с использованием КМС.
- Создание условия для профессорско-преподавательского состава применить КМС в своей научной и методической деятельности.
- Создать новое поколение учебно-методической литературы, основанные обучать высшей математики с использованием КМС.
- Посредством организации семинаров и консультаций преподавателями кафедры, организовать методическая помощь преподавателям, магистрантам и научным работникам смежных дисциплин по использовании ими КМС в их научной и методической деятельности.
В последние годы на нашей кафедре ведется большая методическая работа по применению КМС в учебном процессе и научном исследовании. Их результаты отражены в докладах на конференциях и в разработанных методических пособиях, в частности в [1, 2] .