«Педагогические науки»

2. Проблемы подготовки специалистов.

Свириденко Ю.Ф., Кунцов В.П.

ЮФ «Крымский агротехнологический университет» НАУ

РОЛЬ ЛАБОРАТОРНОГО ПРАКТИКУМА В ПРОЦЕССЕ ФОРМИРОВАНИЯ ИНЖЕНЕРА В СОВРЕМЕННЫХ УСЛОВИЯХ.

Лабораторный практикум всегда рассматривался как важнейшая часть процесса формирования инженера. Считалось, что именно в лаборатории студент непосредственно соприкасается с техникой, с технологическими процессами, оборудованием, приборами.

Однако в последние 10-15 лет происходит постепенная переоценка места и значимости лабораторного практикума в инженерном образовании.

Прежде основными задачами учебного практикума было изучение типичного для данной специальности оборудования и экспериментальная проверка теоретических положений, изложенных на лекции. Но по мере развития науки и техники, усложнения оборудования и технологических процессов, проникновения в инженерное дело математических методов моделирования цели лабораторного практикума изменялись.

Всё это характерно для инженерного образования большинства стран. Процесс «теоретизации» и «математизации» инженерного образования принял гипертрофированную форму и в результате этого лабораторный практикум, стал рассматриваться как второстепенный вид учебного процесса, а время, отводимое на него, существенно сократилось.

Однако практика показывает, что роль лабораторного практикума в современном инженерном образовании вновь повышается. Что требует поиска оптимальных целей и методов этого вида учебного процесса.

Многие специалисты считают, что ныне основной и даже единственной целью лабораторного практикума в инженерном образовании должно быть обучение каждого выпускника разработке, проведению эксперимента, анализу его результатов, а также применению экспериментальных данных. При этом некоторые утверждают, будто не имеет особого значения, что исследует студент во время эксперимента, важна заинтересованность им студента, побуждающая к работе. Несомненно, требование, чтобы студент обладал навыками и знаниями, необходимыми для экспериментирования, являются современными и прогрессивными. Введение в лабораторный практикум элементов исследовательской работы является эффективным побуждающим средством. Вместе с тем при правильной организации лабораторного практикума он может обеспечить достижение и других важных целей – приобретение или углубление знаний, важных для будущей профессии, ознакомление с нестареющим (вернее – медленно стареющим) оборудованием, играющим важную роль в данной специальности, и т.п.

Например, лабораторный практикум по специальности «Процессы, машины и оборудование агропромышленного производства» может иметь следующие цели: развить у студентов способности к проектированию эксперимента и анализу его результатов; ознакомить их с современными методами измерений, с приборами и оборудованием; закрепить их знания физических явлений инженерных систем и их компонентов; ознакомить с методами использования эксперимента в проектировании; научить их составлять отчёт о своей работе.

Важнейшей функцией лабораторного практикума является обучение теории и практике эксперимента. При этом важно, чтобы эксперимент или часть его студент провёл самостоятельно.

В достижении указанных целей лабораторного практикума большую роль в настоящее время играет компьютер. Применение интерактивных программ позволяет знакомить студентов со сложными физическими процессами, непосредственное наблюдение которых невозможно или затруднительно, а также с работой аппаратуры, оборудования в условиях реального производства.

По мере развития науки нам хочется получить нечто большее, чем просто формулу. Сначала мы наблюдаем явления, затем с помощью измерений получаем число и, наконец находим закон, связывающий эти числа. Но истинное величие науки состоит в том, что мы можем найти такой способ рассуждений, при котором закон становится очевидным.

Впервые общий принцип, наглядно объясняющий закон поведения света, был предложен Ферма и получил название принципа наименьшего времени, или принципа Ферма. Вот его идея: свет выбирает всех возможных путей, соединяющих две точки, тот путь, который требует наименьшего времени для его прохождения. Аналогично постулаты Бора, уравнение Эйнштейна позволили объяснить неразрешимые на то время вопросы.

Известно, что наблюдение – это фундамент познания, и потому по сей день наглядность является лучшим способом познания законов природы.

Однако оказывается, что представления, развитые на основе чувственного восприятия мира, неприменимы в области микромира. Сведения о микромире мы получаем косвенно, с помощью специальной аппаратуры. Объектам, не имеющим наглядных моделей, не следует приписывать каких-либо свойств на несоответствующем им языке наглядности, которая не принадлежит к числу необходимых характерных свойств объектов.

В настоящее время новые теории возникают уже не только на основе систематизации наглядных наблюдений. Современные математические понятия, философские выводы, аналогии и т.п. могут давать начало плодотворным гипотезам. Теоретические выводы из этих гипотез допускают проверку экспериментом.

Поскольку с помощью измерительного прибора человек воздействует на объект, взаимосвязь теории и объекта её изучения описывается с помощью гипотез, моделей и аналогий.

Любую науку, как и физику, можно сравнить с огромной библиотекой. В которой, как отмечал Пуанкаре, отдельные опытные данные, отдельные явления – это те тома, из которых библиотека состоит. Теория – это каталог библиотеки. Как без каталога библиотека, особенно большая, представляет собой лишь сборище книг, очень ценных книг, которыми, в сущности, продуктивно пользоваться нельзя, точно так же физика без теории не есть наука, а лишь довольно малоценный конгломерат отдельных фактов, разобраться в которых невозможно.

Чтобы плодотворно работать инженер должен разбираться «в каталоге всей библиотеки» своей специальности. В настоящее время Интернет позволяет найти ответ на вопрос с помощью поисковой системы, что требует умения работать на компьютере.

Кроме того, компьютер позволяет проводить виртуальные лабораторные работы, которые представляют собой дополнительный вид учебной активности. Виртуальная лабораторная работа – это интерактивная модель с группой контрольных вопросов и задач.

При работе с виртуальными лабораторными работами рекомендуется вначале разобрать теоретические вопросы, используя описание модели, затем ответить на контрольные вопросы, и, наконец, выполнить задачи. При решении задачи необходимо провести компьютерный эксперимент и проверить полученный результат.

В настоящее время наблюдается глубокий разрыв между всё возрастающей сложностью мира и способностью человека ориентироваться в новых условиях жизни, обусловленный традиционной формой образования. Для конструктивного решения любых проблем необходимо вводить так называемое «инновационное обучение», основанное на предвидении и активном участии людей в создании своего будущего.

Именно применение компьютера в лабораторном практикуме позволяет изучать, моделировать и анализировать процессы реального производства, которые невозможно наблюдать в условиях обучения. Современное производство требует формирования у студентов широты взглядов, способности решать общие проблемы, возникающие на стыке различных областей (охрана окружающей среды, проблемы больших городов), видеть взаимосвязь фундаментальных исследований, технологии и потребности производства сегодняшнего дня, уметь сравнивать эффективность того или иного новшества, организовывать его практическую реализацию в оптимальном варианте.

Выполняя ту или иную лабораторную работу, студент, изучая конкретную тему, на поставленный вопрос, с помощью компьютерной системы поиска находит имеющуюся на данный момент информацию.

Проводит анализ, делает выводы и находит оптимальное решение для применения полученного результата в конкретных обстоятельствах.

Такой подход предполагает умение не только решать, но и формулировать проблемы, стоящие перед современным производством, видеть сложную ситуацию с различных точек зрения, предвидеть последствия. А главное, студенты получают навыки самостоятельно приобретать знания, стремится к их постоянному обновлению, что и является главной задачей обучения. Так как в современных условиях решение любой проблемы требует системного подхода, учитывающего все взаимосвязи современного мира.