Analýza a inovace současné struktury matematických předmětů a nová formulace požadovaných klíčových kompetencí

Cíle aktivity KA-1

Cílem této aktivity je analýza současného stavu výuky matematických předmětů a v rámci spolupráce s garanty programů a oborů našich fakult a kateder nová formulace požadovaných klíčových kompetencí studentů v oblasti matematiky. Po analýze současného stavu výuky matematiky v jednotlivých programech a oborech a analýze provázanosti předmětů a jejich modularizace, hodláme ve spolupráci s garanty programů a oborů nově formulovat požadovaný soubor vědomostí, dovedností, schopností studentů nezbytných pro další studium.

Cílem je navrhnout moderní strukturu matematických předmětů tak, aby byla větší mírou zohledněna různá úroveň vstupních znalostí studentů. Zároveň chceme posilovat mezioborovost výuky základních matematických pojmů a dovedností a přispět tak k větší adaptabilitě studentů. Chceme dále rozvinout systém centrálních a samohodnotících testů, které umožní zvolit vhodnou vstupní úroveň studia matematických předmětů.

Studenti s velmi dobrou vstupní znalostí matematických pojmů a dostatečně zažitými dovednostmi se budou moci soustředit na prohlubování svých matematických znalostí (například i v cizím jazyce), případně na rozšiřování mezioborových aplikací matematiky. Naopak studenti, kteří v rámci testů identifikují své neznalosti v některých základních matematických oblastech, budou mít možnost doplnit si tyto nedostatky v dodatkových nepovinných kurzech. Tímto postupem chceme předejít situacím, kdy studenti po neúspěchu u zkoušek z jednotlivých předmětů musí tento předmět absolvovat celý znovu ve stejném, často pro ně příliš rychlém, tempu.

Činnosti v rámci aktivity směřují tedy k inovaci studijních programů. Na činnosti se budou podílet především pracovníci KMA, kolegové se spolupracujících kateder a fakult a předpokládáme též vytvoření pracovní skupiny studentů. Na základě provedených analýz očekáváme, že dojde k výrazné úpravě stávajících matematických předmětů tak, aby lépe korespondovaly se znalostmi, schopnostmi a především potřebami studentů.

Výstupy aktivity KA-1

Výstupem této aktivity bude především nově navržené struktura matematických předmětů v jednotlivých programech a oborech na Západočeské univerzitě v Plzni. Nezbytnou součástí nově koncipované struktury bude navržení, vytvoření a implementace metod pro ověření vstupních a výstupních znalostí studentů (zda jsou schopni předměty v daném rozsahu absolvovat). V této oblasti budeme vycházet z plošného testování studentů prvních ročníků, které naše katedra organizuje již od roku 2006. Např. v roce 2008 se tohoto plošného testu zúčastnilo celkem 2~222 studentů ze sedmi fakult ZČU a dvou fakult Jihočeské univerzity.

Součástí nové struktury bude i inovovaný systém zapisování a volby základních a doplňujících předmětů ze strany studenta, hodláme posílit zodpovědnost studenta za volbu matematických předmětů. Výstupy a závěry vyplývající z této aktivity se budou přímo dotýkat studentů Fakulty aplikovaných věd (FAV), Fakulty ekonomické (FEK), Fakulty elektrotechnické (FEL), Fakulty pedagogické (FPE), Fakulty strojní (FST), Fakulty zdravotních studií (FZS) a Ústavu umění a designu (UUD). Jenom během prvního roku studia absolvují všichni tito studenti vždy minimálně dva až tři matematické předměty (kromě FZS, kde je ve studijním plánu některých oborů zařazen pouze jeden matematicky orientovaný předmět ve 2. ročníku studia). Pochopitelně technické fakulty mají počet matematicky orientovaných předmětů daleko větší.

Současný stav aktivity KA-1

V rámci této klíčové aktivity pokračuje paralelní práce na dvou základních úkolech: {\em modernizace studijních plánů} zahrnujících matematické předměty garantované katedrou matematiky a {\em analýza a vyhodnocování vstupních znalostí studentů} nastupujících do prvních ročníků vybraných fakult Západočeské univerzity v Plzni.

Analýza a modernizace studijních plánů: Tým řešitelů pro tuto část aktivity se věnoval diskusi o nové koncepci studijních plánů a novému přístupu při výuce matematiky v jednotlivých ročnících vysokoškolského vzdělávání. Podle nového návrhu byly připraveny nové předměty, které úspěšně prošly vnitrouniverzitním akreditačním řízením. Zároveň byly modernizovány studijní plány některých oborů. V současné době probíhají diskuze nad novou podobou dalších studijních programů bakalářského a magisterského studia, které jsou garantovány katedrou matematiky. V rámci diskuzí k modernizaci výuky matematiky rozhodnuto o výraznějším zapojení výpočetní techniky do procesu výuky vysokoškolské matematiky - konkrétně se jedná o zavedení systému WolframAlpha do výuky matematiky.

Hlavní důvody většího využití symbolických operací ve výuce jsou následující:

V souvislosti s uvedenou aktivitou byl podán projekt FRVŠ 706/2012/A/b {\em Mobilní počítačová učebna nové generace}, který je synergickým doplňkem. V souvislosti s využíváním symbolických operaci byl vyzkoušen pilotní test využití těchto přístupů nejprve mezi členy katedry matematiky, dále byly tyto metody a postupy výuky aplikovány v letním semestru v předmětech MS2, MA2, MA-A a M2E. Záměrně byly zvoleny pro pilotní zkušenosti jak předměty velkokapacitní (více než 100 studentů), tak předměty pro menší skupiny studentů.

V rámci druhé linie klíčové aktivity probíhaly práce na podrobném statistickém vyhodnocení vstupních testů. Podrobná analýza byla zaměřena též na souvislost vstupních znalostí studentů a jejich úspěšnost v absolvování matematických předmětů v prvním semestru studia. Současně probíhají přípravy nové varianty vstupních testů pro studenty akademického roku 2011/2012.

Plánované akce v rámci KA-1 pro nejbližší období

Práce členů realizačního týmu, kteří se podílí na této klíčové aktivitě, se v budoucím období soustředí především na modernizaci dalších studijních oborů bakalářského a magisterského studia garantovaných katedrou matematiky. Předpokládáme též zahájení diskusí s dalšími fakultami s cílem přesněji specifikovat jejich požadavky na klíčové kompetence studentů z oblasti matematiky. Intenzivně budou probíhat práce na dalším plošném testování vstupních znalostí studentů matematiky na ZČU. (toto testování proběhne během září 2011).

ZČU
KMA ZČU