Педагогические науки/2. Проблемы подготовки специалистов

Д.п.н. Масленникова Л.В., Родиошкина Ю.Г.

Мордовский государственный университет имени Н.П. Огарева, Россия

Особенности преподавания спецкурсов по физике в

техническом вузе

На сегодняшний день в образовательном процессе студентов технических вузов отсутствует оптимальная система обучения физике, а реализация профессиональной направленности через учебные прикладные физические задачи затруднена возрастанием объема материала при строгом лимите времени и сложностью в постановке задач. Поэтому целесообразно для студентов технических вузов ввести спецкурсы по физике, способствующие как углублению фундаментальной базы будущих инженеров, так и развитию профессиональной направленности обучения (умению применять физические знания в объектах профессиональной деятельности).

Процесс подготовки специалистов в техническом вузе должен строиться как комплексная целевая программа, направленная на будущую профессию, как конечный результат. Поэтому основной целью спецкурсов по физике для студентов технических вузов является усиление фундаментальных физических знаний, формирование умений применения законов физики в объектах профессиональной деятельности и способности студентов к научно-исследовательской деятельности.

Задача спецкурсов по физике сводится не к подмене курса физики специальными дисциплинами, а показать, как законы и явления курса проецируются на данную специальность, т.е. как они используются при решении конкретных инженерных задач. В процессе изучения спецкурсов по физике у студентов формируется профессиональная мотивация и профессиональная направленность, способность к коллективной мыслительной и практической работе, а также складывается целостное представление о будущей профессиональной деятельности. Отметим, что отличительной особенностью данных спецкурсов является то, что спецкурсы по физике должны охватить максимально возможное количество разделов базового курса физики, быть научно интересными и в основе рассматривать не устройство прибора (принцип работы или технологию), а их физические основы.

Спецкурсы по физике должны включать в себя: рассмотрение наиболее значимых для профессиональной деятельности методов измерения и анализа, инновационных методов обработки, современных методов контроля и т.д.; определение и выявление физических законов и явлений, составляющих основу для каждого конкретного случая; рассмотрение выбранного объекта на различных примерах.

Содержание спецкурсов по физике определено содержанием учебного материала, которое включает фундаментальные знания (физические законы, понятия, научные теории) и профессиональные умения (приложение фундаментальных знаний на объекты машиностроительной отрасли), а также элементы научно-исследовательской деятельности. В связи с этим приведем критерии отбора содержания спецкурса по физике:

- соответствие дидактическим принципам (сочетание научности и доступности, систематичность, профессиональная направленность, наглядность и т.д.);

- опора на содержание основного курса физики, его дополнение и создание условий для успешного применения полученных навыков в профессиональной деятельности;

- отражение актуальных проблем техники, основных методов измерения и анализа, новейших методов обработки материалов на основе физических законов и теорий;

- мотивирование студентов на эффективное использование научно-исследовательских умений.

Рассмотрим алгоритм разработки содержания спецкурсов по физике для студентов технического вуза.

1. Рассмотреть технологические процессы, инновационные методы обработки и технические явления, представляющие интерес с точки зрения будущей профессиональной деятельности инженера.

2. Описать технологический процесс, метод обработки или техническое явление с учетом примеров профессионального характера.

3. Выявить физические законы, явления и положения, составляющие основу конкретного технологического процесса, метода обработки или технического явления.

4. Представить реальную инженерную задачу как физическую задачу с профессиональным содержанием, с учетом абстрагирования и утрирования спроецировать на будущую профессиональную деятельность и решить ее. Если имеется исследовательская часть, то необходимо пройти все этапы проведения научно-исследовательской работы (выделить объект наблюдения, самостоятельно проанализировать простейшие физические явления, определить задачи исследования, выбрать способы эксперимента, осуществить отбор приборов и материалов, произвести необходимые измерения и вычисления, обосновать решение и сделать окончательные выводы).

Концепция методики спецкурсов по физике для студентов технических вузов основана:

- на положениях системного подхода, что позволяет процесс преподавания спецкурсов по физике рассматривать как методическую систему, включающую цели, содержание, методы, формы и средства;

- на межпредметных и межцикловых связях, позволяющих установить связь между естественнонаучными, общетехническими и специальными дисциплинами и способствующих формированию устойчивых комплексных научно-технических знаний;

- на принципе единства фундаментальности и профессиональной направленности, обеспечивающего тесную связь между физическими теориями и техническими процессами. Познавательная деятельность студентов в этом случае связана через фундаментальные физические теории с научно-техническими теориями промышленных технологий и теоретическими схемами промышленного оборудования;

- на развитии способности студентов к научно-исследовательской деятельности, что приводит к формированию активного творческого мышления, позволяющего самостоятельно овладевать новыми знаниями и способами деятельности.

Кроме этого при организации спецкурсов по физике значительное внимание должно уделяться применению современных компьютерных технологий и физическому моделированию различных технологических процессов в машиностроении.

Каким образом осуществить введение подобных спецкурсов по физике? Разрабатываемые спецкурсы по физике относятся к циклу естественнонаучных дисциплин (ЕНД), вводятся в рамках национально-регионального компонента Государственного образовательного стандарта. Целесообразнее будет ввести не один, а несколько спецкурсов по физике для студентов технических вузов, которые последовательно на протяжении первых трех лет обучения в вузе будут способствовать усилению фундаментальности естественнонаучных дисциплин, а именно курса физики, и ориентировать их на будущую профессиональную деятельность.

Таким образом, введение спецкурсов по физике в процесс подготовки студентов технических вузов позволит усилить фундаментальную и профессиональную составляющие инженерного образования.