Малежик П.М., кандидат фізико-математичних наук, докторант
Національний педагогічний університет імені М.П.Драгоманова
Майданюк І.В., кандидат технічних наук, викладач
Національний педагогічний університет імені М.П.Драгоманова
Для пізнання об’єктивної дійсності, недостатньо однієї науки чи відповідних навчальних предметів, а потрібно розв’язати проблему міжнаукових і міждисциплінарних взаємодій і відношень між ними. Розкриття особливостей, ролі та значення такого виду зв’язків допомогає з’ясувати сутність міждисциплінарних зв’язків. Для міжнаукової взаємодії кожна з наук може бути інтегрована в міжнауковий процес як цілісна система або через опосередкування структурних складових. У такому разі важливим є якісний бік взаємодії, тобто особливості самої природи взаємодії. У процесі інтегрування наук посилюються взаємозв’язки між їх структурними складовими та підвищується ступінь їх єдності як прояв системного і інтегративного ефекту. Завдяки цим інтегративним міжнауковим взаємодіям зростає ефективність наукових досліджень.
Інтегративні технології, І.С. Войтович та Ю.М. Галатюк, визначають як дидактичні системи, що забезпечують інтеграцію різнопредметних знань і вмінь, різних видів діяльності на рівні інтегрованих курсів, навчальних тем, навчальних проблем та інших форм організації навчання [1]. Процес засвоєння знань з технічних дисциплін комп’ютерних наук, які є професійно значущими для фахівців з ІТ-галузі, є досить складними через значне інформаційне навантаження і, водночас, позбавлений емоційності у сприйнятті навчального матеріалу. Підвищення рівня засвоєння знань студентами, що навчаються інформаційних технологій можна здійснить як формуванням розуміння специфіки змісту технічних дисциплін, так і запровадженням оновленого підходу до викладання їх.
Реальне поєднання технічних та фізико-математичних дисциплін можливе за умови врахування стану вивчення таких, як «Фізика», «Архітектура комп’ютера та конфігурування комп’ютерних систем», «Мікроелектроніка», «Системне програмування та адміністрування операційних систем», «Теорія електричних та магнітних кіл» у вищому педагогічному навчальному закладі.
Враховуючи це, нами побудована модель системи інтегрованого навчання курсу «Комп’ютерні системи» у фаховій підготовці майбутніх ІТ-фахівців (рис.1).
Втілення ідеї міждисциплінарних зв’язків через інтеграцію різнопредметних знань проявляється за кількома напрямками:
- викладання синтезованих курсів;
- комплексне викладання методом проектів, яке надає можливість самостійного відбору предметних знань студентів;
- реалізація принципу навчання, де міждисциплінарність в навчанні здійснюється різними способами в залежності від змісту лекцій;
- комплексний підхід до постановки і розв’язування навчально-виховних задач;
- з вмістом навчального матеріалу у вигляді фрагментарних елементів (в семінарських заняттях).
Враховуючи основні розділи, мету та завдання дисципліни «Комп’ютерні системи», можна зазначити, що навчальний матеріал технічного спрямування вивчається практично в кожній темі дисципліни. Детальний змістовий аналіз кожної теми дав змогу встановити міждисциплінарні зв’язки між темами, які вивчаються в курсі «Комп’ютерні системи» та відповідними технічними дисциплінами (таблиця 1). Варто зауважити, що в таблиці вказані окремі теми дисципліни «Комп’ютерні системи», які можуть містити відповідні технічні поняття.
Таблиця 1
Міждисциплінарні зв’язки курсу «Комп’ютерні системи»
| Теми дисципліни «Комп’ютерні системи» | Міждисциплінарні зв’язки | |
| Технічні дисципліни | Технічні поняття | |
| Класифікація архітектури комп’ютерних систем
Визначення та ресурси комп’ютерних систем |
Архітектура комп’ютера
|
Архітектура процесора
Розрядність процесора Тактова частота Диск |
| Загальні принципи організації прискорення роботи комп’ютерних систем | Архітектура комп’ютера
Теорія електричних та магнітних кіл
|
Кешування, кеш-пам’ять
Буфер, технологічний процес виготовлення надвеликих інтегральних мікросхем |
| Показники продуктивності комп’ютерних систем. Ефективність КС. | Фізика, математичні дисципліни
Архітектура комп’ютера
|
Шина даних
Швидкість передачі даних Пропускна здатність шини даних |
| Паралелізм як основа високопродуктивних обчислень | Архітектура комп’ютера
Системне програмування та адміністрування операційних систем |
Паралельне опрацювання
Процес Потік Програмування потоків |
| Конвеєрні комп’ютерні системи | Архітектура комп’ютера
Фізика, математичні дисципліни |
Конвеєрне опрацювання даних
|
| Векторні та векторно-конвеєрні комп’ютерні системи | Архітектура комп’ютера
Фізика, математичні дисципліни |
Векторний процесор
Векторна обробка Векторний регістр |
| Способи організації високопродуктивних процесорів | Архітектура комп’ютера Теорія електричних та магнітних кіл | Паралельні обчислення
Розподілена спільна пам’ять |
| Кластерна архітектура комп’ютерних систем | Архітектура комп’ютера Комп’ютерні мережі | Латентність, кластери
Сервер |
Підготовка до занять включає приготування і формулювання питань, задач, завдань міждисциплінарного характеру. Найсприятливіші можливості для здійснення міждисциплінарних зв’язків різних видів мають проектні завдання, постановка проблемних задач [2].
Викладач, також, керуючись принципом міждисциплінарності організовує інтегровані лекції, що проводяться з метою вивчення, закріплення і узагальнення матеріалу з визначеної теми. На лекціях передбачається зміна виду діяльності студентів, з використанням таких технічних засобів, як презентації, відео ролики, комп’ютерні стимулятори. Інтеграція допомагає наблизити предмети, знайти спільні точки дотику, різнобічно і в більшому об’ємі подати зміст дисципліни.
В інтегрованому занятті об’єднуються блоки двох-трьох різних предметів, тому надзвичайно важливо правильно визначить головну мету такого заняття. Якщо загальна мета визначена, то зі змісту предметів беруться тільки ті відомості, які необхідні для її реалізації.
Слід відзначити, що використання комп’ютерних технологій в навчальному процесі створює нові умови інтеграції навчальних дисциплін, інтенсифікації навчального процесу й індивідуалізації навчання. Впровадження автороми системи інтегрованих завдань з курсів «Комп’ютерні системи» та «Операційні системи», дало можливість підтвердити ефективність використання системи інтегрованих міжпредметних завдань в єдності з іншими методами, прийомами і формами роботи.
Список використаних джерел
- Войтович І.С. Підготовка педагогів до впровадження інтегративних технологій навчання фізики // Ю.М. Галатюк, І.С. Войтович / [Електронний ресурс] Режим доступу: http://studentam.net.ua/content/view/7407/97/
- Малежик П.М., Зазимко Н.М. Інтегративний підхід в процесі навчання «комп’ютерних систем» майбутніх ІТ-фахівців // Вісник Черкаського університету. Серія: Педагогічні науки. Черкаси. №16, 2018. – С. 74-83.