Педагогические науки/2. Проблемы подготовки специалистов

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

Мордовский государственный университет имени Н.П. Огарева, Россия

Спецкурсы по физике как средство совершенствования

фундаментальной и профессионально направленной

подготовки по физике в техническом вузе

С целью усиления фундаментальной и профессиональной составляющих инженерного образования в учебный процесс технического вуза вводятся спецкурсы по физике, т.к. базовый курс физики подвержен тенденции сокращения и не в полном объеме способствует формированию профессионально направленных знаний и способности к научно-исследовательской деятельности будущих инженеров.

Спецкурсы по физике для студентов технических вузов помогают объединить фундаментальные физические теории с техническими теориями и позволяют перекладывать законы и явления курса физики на объекты профессиональной деятельности. Данная связь должна рассматриваться и при решении инженерных задач и при проведении научно-исследовательских работ. Т.е. данные спецкурсы не подменяют курс физики специальными дисциплинами, а показывают как законы и явления курса физики проецируются на технологические процессы, методы обработки и контроля.

Цель спецкурсов по физике в техническом вузе – научить студентов применять основные законы и явления физики к различным объектам профессиональной деятельности. Достоинства: укрепление фундаментальных знаний по физике, формирование у студентов умений применения законов физики при решении профессиональных задач и способности студентов к научно-исследовательской деятельности.

Методика спецкурсов по физике в техническом вузе – это совокупность взаимосвязанных, образующих целостность элементов: целей, педагогического взаимодействия преподавателя и студента, переводящего студента в состояние субъекта образовательной деятельности посредством комплекса педагогического воздействия (содержание, организационные формы, методы, средства), комплекса спецкурсов по физике. Главная цель методики - научить студентов применять основные законы и явления курса физики к различным объектам профессиональной деятельности – является отражением тенденций развития машиностроительной отрасли, социального заказа и личностного потенциала студента, ориентирует на соответствие глубокой фундаментальной и профессионально направленной подготовки студентов технических вузов их личным потребностям и потребностям общества.

Для достижения целей обучения необходимо определить содержание процесса обучения – знания, умения и навыки, которые должны быть сформированы у студентов, а также методы, формы и средства, с помощью которых осуществляется достижение цели. Содержание спецкурсов по физике определено содержанием учебного материала, которое включает фундаментальные знания (физические законы, понятия, научные теории) и профессионально направленные знания (профессиональные приложения законов, понятий и теорий физики для решения проблем машиностроения), а также элементы научно-исследовательской деятельности. Например, снижение вибраций и биений в системе «станок - приспособление – инструмент – деталь» обеспечивает качество обрабатываемой поверхности деталей машиностроительных изделий. Поэтому изучение студентами физических основ волновых процессов, проявляющихся в станках, инструментах и обрабатываемых материалах и снижение их опасного влияния, является предпосылкой высокого качества машиностроительной продукции. Назовем такой спецкурс «Волновые процессы в технике». Содержание данного спецкурса включает физические основы колебательных и волновых процессов, профессиональные направленные знания (вибрация жесткой системы «станок – приспособление – инструмент – деталь», биение инструментов при механической обработке и др.), элементы научно-исследовательской деятельности (резонансные кривые при разрушении деталей, конструкций машин и механизмов и др.)

Студент, изучая содержание, формирует предмет своей настоящей и будущей деятельности в качестве инженера. Взаимодействие между студентом и содержанием осуществляется с помощью педагогических средств. Учебное содержание задает вполне определенную деятельность обучаемого, способ организации которой в процессе обучения представляет собой метод обучения. Приоритетными из них являются те, которые нацеливают студентов инженерных специальностей на формирование умений применения физических знаний на объектах профессиональной деятельности и развитие способности к научно-исследовательской деятельности. Среди таковых выделим: гностические методы (проблемного изложения, частично-поисковый, исследовательский и др.), методы самоуправления учебными действиями (самостоятельная работа с литературой, над задачей и др.), методы контроля (лабораторного, машинного, самоконтроля и др.) В прямой зависимости от содержания и методов обучения находятся формы обучения, среди них выделим аудиторную и внеаудиторную работы, которые наряду с традиционными (лекции, лабораторные занятия, самостоятельная работа) предусматривают такую организацию учебной деятельности студентов, которая соответствует их будущей профессиональной деятельности (индивидуальная и групповая работа, проектная деятельность, научно-исследовательская работа и др.) На лекциях по спецкурсам дается теоретический материал, отражающий содержание конкретного спецкурса, который включает в себя фундаментальные физические основы процессов и явлений, происходящих в технике. Лабораторные занятия должны сопровождаться постановкой лабораторных работ на специальном оборудовании (спектрографы, макетные установки по напылению и покрытиям, рентгеноустановки, электроэрозионные установки и т.д.), что существенно расширит курс физики и спроецирует его на будущую специальность. Методы и формы организации учебного процесса реализуются через дидактические средства формирования познавательной и профессиональной деятельности. Эффективным средством обучения при преподавании спецкурсов по физике выступает комплекс заданий и информационно-компьютерное обеспечение, что обеспечивает выход за пределы эксперимента и исследование физических процессов и явлений в более широкой области изменения параметров.

В техническом вузе целесообразно вводить не один спецкурс по физике, а комплекс спецкурсов, реализуемых на двух уровнях: ознакомительного и исследовательского характера. На 2 курсе подготовки студентов инженерных специальностей предлагается изучение ознакомительных спецкурсов по физике, которые вводят будущих инженеров в специальность и дают первоначальные сведения об инженерных проблемах и задачах. На 3 курсе обучения, когда студентами уже получен значительный объем знаний, - это и полностью изученный курс физики, химия, математика, теоретическая механика, материаловедение, технология конструкционных материалов, - вводятся спецкурсы по физике исследовательского характера.

Анализ проведенного нами эксперимента позволил убедиться в эффективности разработанной методики спецкурсов по физике в целях совершенствования фундаментальной и профессионально направленной подготовки по физике, а значит, возможно ее использование в процессе подготовки студентов инженерных факультетов университетов.