Темы диссертаций по педагогике » Теория и методика обучения и воспитания (по областям и уровням образования)

автореферат и диссертация по педагогике 13.00.02 для написания научной статьи или работы на тему: Формирование у студентов строительных техникумов прикладных знаний в процессе изучения технической механики

Автореферат по педагогике на тему «Формирование у студентов строительных техникумов прикладных знаний в процессе изучения технической механики», специальность ВАК РФ 13.00.02 - Теория и методика обучения и воспитания (по областям и уровням образования)
Автореферат
Автор научной работы
 Полоскина, Зифа Абдулхаковна
Ученая степень
 кандидата педагогических наук
Место защиты
 Нижний Новгород
Год защиты
 2006
Специальность ВАК РФ
 13.00.02
Диссертация по педагогике на тему «Формирование у студентов строительных техникумов прикладных знаний в процессе изучения технической механики», специальность ВАК РФ 13.00.02 - Теория и методика обучения и воспитания (по областям и уровням образования)
Диссертация

Автореферат диссертации по теме "Формирование у студентов строительных техникумов прикладных знаний в процессе изучения технической механики"

На правах рукописи

ПОЛОСКИНА Зифа Абдулхаковна

ФОРМИРОВАНИЕ У СТУДЕНТОВ СТРОИТЕЛЬНЫХ ТЕХНИКУМОВ ПРИКЛАДНЫХ ЗНАНИЙ В ПРОЦЕССЕ ИЗУЧЕНИЯ ТЕХНИЧЕСКОЙ

МЕХАНИКИ

13.00.02 — Теория и методика ооучения и воспитания по (технологии и общетехническим дисциплинам, уровень общего образования)

(педагогические науки)

АВТОРЕФЕРАТ

диссертации на соискание ученой степени

кандидата педагогических наук

Нижний Новгород - 2006

Работа выполнена в ГОУ ВПО «Нижегородский государственный педагогический университет» и в ГОУ ВПО «Волжский государственный инженерно-педагогический университет»

Научный руководитель:

кандидат физико-математических наук, доцент, Горшенков Владимир Николаевич

Официальные оппоненты:

доктор физико-математических наук, профессор, Ерофеев Владимир Иванович

кандидат педагогических наук, профессор, Гончаренко Татьяна Валентиновна

Ведущая организация: Нижегородское высшее военно-инженерное

командное училище (военный институт)

Защита состоится «12» сентября 2006 г. в _ часов на заседании

Диссертационного совета КМ212.030.02 по присуждению ученой степени кандидата педагогических наук по специальности 13.00.02 — Теория и методика обучения и воспитания по (технологии и общетехническим дисциплинам, уровень среднего образования) в Волжском государственном инженерно-педагогическим университете по адресу: 603002, Нижний Новгород, ул. Луначарского, 23.

С диссертацией можно ознакомиться в библиотеке Волжского государственного инженерно-педагогического университета по адресу: 603604, Нижний Новгород, ул. Челюскинцев, 9.

Автореферат разослан «_»_2006 г.

Ученый секретарь Диссертационного совета, кандидат педагогических наук,

доцент /¿г>*-— А.А. Толстенева

ОБЩАЯ ХАРАКТЕРИСТИКА РАБОТЫ

Актуальность исследования. Среднее профессиональное образование является важной составной частью Российской образовательной системы. В соответствии с повышением востребованности в специалистам среднего профессионального образования предполагается его опережающее развитие. На общегосударственном уровне заявлено о приоритетности и значимости дглного образовательного урозня в обеспечении развития экономики и общества в целом.

Наша задача по исследованию эффективности формирования прикладных знаний у студентов среднего профессионального образования состоит в обеспечении развития содержания среднего профессионального образования. Федеральным законом «Об образовании» установлено, что «...государственные образовательные стандарты являются основой объективной оценки уровня образования и квалификации выпускников независимо от формы .получения образования».

Содержание образования, безусловно, выступает «душой» и «ядром» образования. Оно должно иметь исторический харглстер, поскольку определяется его целями и задачами на том или ином этапе развития общества. Это. означает, что образование изменяется под влиянием требований жизни, производства и уровня развития научного знания.

Образование должно адаптироваться к настоящему, но оно еще в большей степени должно предвосхищать будущее.

На каждой ступени образования необходимо так перестраивать образовательный процесс, чтобы у обучающихся не только формировались конкретные знания и умения, но и развивались такие качества личности, которые позволят им в процессе дальнейшей жизни достаточно быстро осваиватЕ. новые знания, новую техзику, технологии и др., а в случае необходимости - и новые профессии, т.е. образопание должно закладывать основу для дальнейшего саморазвития личности.

Важнейшей тенденцией в развитии содержания среднего профессионального образования последних лет является его стандартизация, которая создает основу для обеспечения необходимого качества подготовки специалистов среднего звена.

Очевидно, что для решения задач подготовки и выпуска конкурентоспособных специалистов необходимо изменение содержания и методик конкретных учебных предметов, в том числе механики.

Среднее профессиональное образование является практикоориентированным, т.е. направленным на подготовку к профессиональной практической деятельности. Поэтому в основу нашего исследования положено решение задачи формироиания прикладных знаний у студентов строительных техникумов. Именно на базе фактического материала в сознание студентов должно проникать ясное представление о научном методе познания, характерном для технической механики.

Получение прикладных знаний в курсе «Техническая механика» позволит приобщить студентов к самостоятельному познанию, используя исследовательские методы и тем самым стимулировать их творческую активность.

Согласно положениям деятельностного подхода к обучению (Л.С. Выготский, С.Л. Рубинштейн, А.Н. Леонтьев, ПЛ. Гальперин, Н.Ф. Талызина, И.И. Илья;ов и

др.) усвоение знаний, овладение умениями и формирование мышления составляют единый процесс.

Е! работах С.И, Архангельского, Н.Ф. Талызиной, В.П. Беспалько и др. исследуются вопросы управления учебно-познавательной деятельностью учащихся с целью организации учебного процесса.

Однако задача формирования у студентов среднего профессионального обр;1Эования прикладных знании на сегодняшний день при обучении технической мех;шике исследована недостаточно (О.Т. Черней, Н.И. Мокрицкая и др.), что и обу<Уювило актуальность и тему нашего диссертационного исследования «Формирование у студентов строительных техникумов прикладных знаний в процессе изучения технической механики».

Диссертационное исследование выявило основные противоречия:

« между принципиальной готовностью современного многопрофильного техникума осуществить вариативность обучения механике на основе генеральной интегрирующей идеи — формирования у студентов прикладных знаний и отсутствием конкретных методик обеспечения образовательного процесса конкретными методиками;

• между готовностью студентов воспринимать качественно новый субъективно-значимый для них с учетом профиля специальности учебный материал, имеющий прикладную окраску, и отсутствием специальных программ, пособий, дидактически?: материалов и учебного оборудования у преподавателя.

Целью исследования являегся решение проблемы формирования прикладных знаний у студентов среднего профессионального образования в процессе изучения курса «Техническая механика».

Объектом исследования является процесс обучения дисциплине «Техническая мех;шика» студентов строительных техникумов.

Предметом исследования является методика формирования прикладных знаний у студентов строительных техникумов.

Гипотеза исследования в соответствии с объектом и предметом исследования формулируется следующим образом:

ест, выстроить методическую систему обучения студентов строительных техникумов в цикле технических дисциплин как последовательность этапов спецкурс «Прикладная механика» —»-курс «Техническая механика», то :>то будет способствовать:

• формированию у студентов прикладных знаний;

• развитию мышления студентов;

• формированию и развитии! у них профессиональной мотивации.

Цель и гипотеза исследования позволили сформулировать следующие задачи исследованиях

• изучить состояние проблемы формирования прикладных знаний у студентов строительных техникумов при обучении технической механике;

• проанализировать содержание существующих программ физики, технической

s

механики, психолого-педагогаческой литературы, методической литературы, специальной литературы в техникумах в части включения в их состав изучаемых прикладных вопросов;

• разработать модель процесса формирования и развития прикладных знаний у студентов строительных техникумов при обучении спецкурсу «Приклад аая механика» и курсу «Техническая механика»;

• разработать методическую систему способов формирования у студентов строительных техникумов прикладных знаннй в процессе изучения цикла общетехнических дисциплин (на примере курсов «Прикладная механика» и «Техническая механика»);

• обосновать необходимость и актуальность внедрения в практжу преподавания спецкурса «Прикладная механика» для формирования прикладных знаний студентов;

• разработать учебно-методический комплекс, содержащий программу спецкурса и технической механики, учебно-методические пособия для изучения прикладных вопросов и внедрить этот комплекс в практаку преподавания механики студентам среднего профессионального образования как основу для изучения специальных дисциплин;

• экспериментально исследовать эффективность формирования прикладных знаний и умений студентов, повышение мот,; гвационного уровня в проце ссе изучения спецкурса «Прикладная механика» и курса «Техническая механика».

Для решения поставленных задач нами использовались следую! цие теоретические и экспериментальные методы исследования: , • изучение Государственного образовательного стандарта среднего профессионального образования, педагогической, философской, методической литературы и диссертационных исследований, имеюгдих отношение к теме работы;

• педагогический эксперимент по внедрению в практику обучения технической механике через спецкурс, разработанных программно-методических материалов по прикладным вопросам механики;

• тестирование, анкетирование, интервьюировакие преподавателей и студентов, наблюдение за учебным процессом;

• элементы системного анализа при разработке методики и проверке эффективности ее результатов;

• беседы с преподавателями, личный опыт преподавания;

• математические методы обработки и анализа результатов эксперимента.

Теоретической основой исследования в области:

• возрастной психологии, связи познания и личности, мотивации и профессионального самоопределения учащихся - работы Д.И. Фельдштеина, JI.C. Выготского, A.B. Захаровой, P.C. Немова,. И.С. Кона и др;

• методологии научного познания — работы Ю.И. Дика, В.Г. Разумовского, Г.М. Голина, В.Ф. Ефименко, В.В. Майера, Л.В. Тарасова, Н.В. Шароновой, Э.Г. Юдина и др;

• формирования мышления и мировоззрения учащихся и их развития в процессе обучения - работы В.В Давыдова, Н.М. Зверевой, А.Н. Малинина, В Л. Мощанского и др.;

• изучения вопросов механиш - работы Ю.А. Саурова, A.A. Пинского, С.Е. Каменецкого, В.И.Сеткова, А.И. Аркуши и др.;

• исследования особенностей содержания образования, в том числе содержания спецкурсов и факультативных курсов - работы Ц.Б. Каца, В.А. Кондакова, JI.B. Тарасова, Н.С. Пуршпевой, В.Р. Ильченко, С.В. Киктева, М.М. Мирбабаева и др.;

• использования учебного эксперимента для формирования знаний учащихся — работы A.A. Червовой, A.B. Усовой, С.А. Хорошавина и др.;

• формирования познавательного интереса и познавательной активности учащихся в процессе обучения - работы В.С Данюшенкова, И.Я. Лапиной, Г.И. Щукиной и др.;

• методов научных исследований в педагогике — работы А.К. Марковой, JI.M. Фридмана, М.И. Грабаря, И.И. Краснянской, A.A. Кыверялга и др.

Различным аспектам формирования знаний и умений учащихся и методологической культуры учителей посвящены диссертационные исследования Н.В.1 Иароновой (1997г.), А.Н. Хо.хуса (1997г.), К.А. Колесникова (1998г.).

H« которым вопросам, касающимся формирования прикладных знаний, посвящены диссертационные исследования И.М. Низамова (1994г.), Л.Д. Шабашова (1997г.), Р.В. Майера (1999г.).

Формированию методологических и прикладных знаний учащихся в процессе изучения электродинамики по священо диссертационное исследование Ю.Б. Альтшулера (2003г.).

Вопросам, касающимся формирования прикладных знаний у студентов технических вузов в процессе изучения материаловедения, посвящено диссертационное исследование О.'Г.Черней (2004г.).

Формированию исследовательских умений у студентов технических специальностей при обучении общетехническим дисциплинам посвящено диссертационное исследование Н.И. Мокрицкой (2006г.).

Вопросам проектирования и реализации курса «Физика для дизайнеров» в процесс обучения в вузе посвящено диссертационное исследование A.A. Абрамова (2006г.).

Однако вопросы формирования прикладных знаний студентов строительных техникумов в процессе изучен:-я спецкурса «Прикладная механика» и курса «Техническая механика», остаются недостаточно разработанными.

Организация исследования осуществлялась поэтапно.

Ни первом этапе 1993 — 2С00 гг. (констатирующий) была скорректирована программа курса физики дли студентов первого курса Нижегородского строительного техникума с целью включения в нее прикладных вопросов механики и проведена ее практическая проверка в течение двух лет.

Ня втором этапе 2000 — 2002 гг. (поисковый) была сформулирована

теоретическая идея, выраженная в данной работе: в форме гипотезы, теоретически осмыслена существующая научная проблема, изучена и проанализир звана специальная литература методического характера, в том числе авторефераты кандидатских и докторских диссертаций, разработана авторская программа спецкурса «Прикладная механика» и рабочая программа «Техническая механика» на основе примерной программы. На основе этих программ в Нижегородском строительном техникуме была организована экспериментальная площадка по их внедрению в образовательный процесс.

Третий этап 2002 - 2006 гг. (формирующий) был посвящен разработке содержания и методики обучения спецкурса «Прикладная механика», методики обучения курса «Техническая механика», их экспериментальной проверке и внедрение идей, заложенных в данном исследо:зании, в практику преподавания механики в строительном техникуме.

Были опубликованы учебное пособие для студентов среднего профессионал ьного образования по спецкурсу «Прикладная механика» и методические указания го его обучению. Проведен мониторинг формирования у студентов прикладных знаний и поставлен заключительный педагогический эксперимент на базе Нижегородского строительного техникума. Также подвергались сравнительному анализу результаты внедрения элементов учебно-методических материалов спецкурса. в дизелестроительном техникуме и в Борском стекольном техникуме Нижегородской области.

Были обобщены материалы исследования и завышено оформление диссертации.

Экспериментальная база исследования. Педагогический эксперимент проводился в Нижегородском строительном техникуме в ходе обучения студентов по специальностям 2901 — «Архитектура», 2902 — «Строительство и эксплуатация зданий и сооружений», 2914 - «Монтаж и эксплуатация внутренних санитарно-технических узлов и вентиляции».

Научная новизна исследования состоит в следующем:

1. Разработаны основные положения пост]Х>ения спецкурса «Прикл адная механика» и курса «Техническая механика», включающие следующее:

• ведущей идеей является обучение прикладным вопросам механики на о ;нове моделей механики, методам общенаучных исследований;

• основным объектом усвоения при изучении механики является логика научного познания — от физического явления через методы исследования к построению модели, ее математическому описанию и анализу, характеристике результата изучения явления;

• организация учебного процесса включает выполнение студентами самостоятельных творческих заданий исследовательского характера с применением методов наблюдения и -жеперимента и использованием компьютерных технологий;

• разработка методики изучения спецкурса и курса технической механики является эффективным фактором формирования у студентов прикладных знаний.

2. Разработана система методических средств по организации изучения спецкурса и технической механики, включающая к себя:

• программу спецкурса, рабочую программу курса технической механики;

• учебное пособие «Прикладная механика» для студентов среднего профессионального образоЕ1ания;

• пособие для преподавателей среднего профессионального образования «Методические указания по изучению спецкурса»;

• банк индивидуальных заданий для текущей и итоговой проверки знаний, в том числе расчетно-графических, лабораторных работ, творческих заданий с использованием современных информационных технологий — презентаций, публикаций и т.д.

Теоретическая значимость исследования заключается:

• в конкретизации и уточнении роли прикладных знаний при изучении механики;

• в разработке содержания спецкурса «Прикладная механика» и курса «Техническая механика» с формированием у студентов прикладных знаний;

• в разработке и обосновании модели методики изучения спецкурса и технической механики.

П рактическая значимость исследования заключается в следующем:

• разработана программа спецкурса «Прикладная механика» и рабочая программа курса технической механики, включающие все необходимые компоненты - пояснительную записку, содержание, тематическое планирование и т.п.;

• разработано учебное пособие «Прикладная механика» для студентов среднего профессионального образования, которое включает в себя структурно-логические схемы всех тем и всего предмета в целом, изложение содержания дисциплины, вопросы для самоконтроля;

• разработано методическое пособие «Методические указания по изучению курса «Прикладная механика» для использования преподавателями среднего профессионального образования, обучающих студентов второго курса строительных, монтажных и машиностроительных специальностей. Оно включает в себя программу изучения курса, его структурно-логическую схему, методику преподавания (общие рекомендации по организации занятий и конкретные методические средства по учебной деятельности студентов). В нем содержатся качественные задачи и упражнения, по основным темам (кинематика, динамика и статика) предлагаются алгоритмы решения задач и на их основе приводите« примеры решения типичных задач, варианты тестовых заданий, самостоятельных и контрольных работ;

• создан банк заданий для текущей и итоговой проверки знаний, в том числе расчетно-графических работ и творческих заданий с использованием современных информационных технологий - презентаций, публикаций и т.д.;

• разработана и применена методика определения степени сформированности прикладных знаний в процессе исследовательской деятельности.

Ерименение разработанных: в ходе исследования учебно-методических материалов способствует совершенствованию обучения механике студентов

среднего профессионального образования как основе для дальнейшего изучения специальных дисциплин и подготовки преподавателей среднего профессионального образования в системе повышения квалификации педагогических работников.

Обоснованность и достоверность научных результатов обеспечена:

• опорой на фундаментальные положения теории и методики обучения, дидактики, философии, психологии;

• анализом существующей проблемы как с точки зрения теории, так и практики преподавания механики в средних профессиональных учебных заведениях;

• личным опытом преподавания в Нижегородском строительном техникуме (более 6 лет);

• комплексом методик исследования;

• многократной экспертизой основных результатов.

Апробация и внедрение результатов исследования осуществлялась в ходе неоднократных выступлений соискателем:

• на заседаниях педагогического совета и Совета техникума при Нижегородском строительном техникуме (2000-2006 гт);

• на семинарах научно-исследовательской лаборатории «Проблемы общетехнического образования в инженерных вузах» Волжского государственного инженерно-педагогического университета;

• на Всероссийских конференциях:

- «Обучение физике в школе и вузе в условиях модернизации системы образования» в Нижнем Новгороде (2004 г.);

- «Модели и моделирование в методике об'/чения физике» в г. Кирове ('2004 г.);

- «Формирование учебных умений в процессе реализации стандартов образования» в г. Ульяновске (2004 г.);

- «Результаты исследования мотивации к будущей профессии студентов СПО при обучении физике» «Девятые столетовские чтения» в г. Владимире (2005 г.).

Автором опубликовано по теме исследования 13 печатных работ, в том числе программа спецкурса «Прикладная механика», учебное пособие для студентов среднего профессионального образования «Прикладная механика», «Методические указания по изучению спецкурса «Прикладная механика».

На 22-й Московской Международной выставке «Образование и карьера - XXI век» в 2005г. учебно-методический комплекс отмгчен благодарственным письмом. Также на 23-й Московской Международной выставке «Образование и карьера — XXI век» в 2006г. группа студентов вместе с научным руководителем (автором диссертационного исследования) за творческую научную разработку по прикладной механике с использованием компьютерных технологий награждены благодарственными письмами.

В настоящее время спецкурс «Прикладная мехгяика» является составной частью учебного плана Нижегородского строительного техникума и Борского стекольного техникума.

Ни защиту выносятся следующие положения,-

1. Обоснование необходимости и возможности формирования и развития прикладных знаний у студенхон строительных техникумов при обучении циклу обще технических дисциплин (на примере курсов «Прикладная механика» и «Техзическая механика»).

2. Модель процесса формирования прикладных знаний у студентов среднего профессионального образования ири обучении технической механике, включающая целеной, содержательный, процессуально-управленческий, оценочно-результативный компоненты.

3. Методическая система формирования у студентов строительных техникумов прикладных знаний в процессе изучения цикла общетехнических дисциплин (на прим ере курсов «Прикладная мех аника» и «Техническая механика»).

Структура диссертации. Диссертация состоит из введения, трех глав, заключения, библиографического списка и приложений.

ОСНОВНОЕ СОДЕРЖАНИЕ РАБОТЫ

Во введении обосновывается актуальность исследуемой проблемы, определяются предмет и объект исследования, формулируются цель, гипотеза и зада*и исследования, раскрывается новизна, теоретическая и практическая значимость, определяются положения, выносимые на защиту, содержатся сведения об апробации и внедрении результатов исследования.

В первой главе «Теоретические основы формирования прикладных знаний в области механики у студентов строительных техникумов» показано значение и место технической механики в цикле общетехнических дисциплин как общенаучного предмета, дающего основы знаний, на которые опираются специальные учебные дисциплины среднего профессионального образования, в которых практические расчеты б азируются на знаниях, полученных на технической механике.

Ряд ученых и преподавателей среднего профессионального образования (А.ИАркуша, В.И. Сетков, В.П. Олофинская и др.) считают, что главной целью препэдавания курса «Техническая механика» является максимальная «привязка» его к специальным дисциплинам, таким, как «Конструкции зданий и сооружений с элементами статики» (специальность 2901 - «Архитектура»), .«Строительные конструкции» (специальность 2902 — «Строительство и эксплуатация зданий и соор;/жений») и др. Он дает основополагающее представление о paiбoтe различных строительных конструкций и методах их расчета.

Подчеркивая значение изучения прикладных вопросов, как фактора, обеспечивающего связь образоЕ1ания с жизнью, П.Л. Капица писал: «...надо стремиться показать физическое явление так, чтобы оно не было оторвано от жизни. Это позволит сделать для учащихся очевидной связь между теорией и практикой еще на школьной скамье и будет способствовать уничтожению самой большой боле:ши нашей учебы — ее абстрактности, когда знание существует само по себе, а жизнь идет сама по себе».

В диссертационном исследовании Ю.Б. Лльтшулера прикладные знания рассматриваются как средство раскрытия научного метода, обеспечивая тем сщым усиление познавательной мотивации учащихся и их подготовку к выполнению ориентировочной и конструктивной деятельности » окружающем мире.

О.Т. Черней, определяя задачи формирования прикладных знаний применительно курсу «Материаловедение» технического вуза, отмечает, что именно на базе фактического материала в сознание студентов проникает дсное представление о научном методе познания, позволяющем овладение студентами необходимых знаний, умений и навыков для дальнейшего образования.

Проанализировав определения и мнения различных авторов по вопросу формирования прикладных знаний и учитывая, что среднее профессиональное образование нацелено на подготовку студентов к профессиональной практической деятельности, мы остановились на следующем определении:

прикладные знания — это те знания, которые позволяют применить теорию для решения практических задач.

Именно дисциплина «Техническая механикл» является той «благодатаой» образовательной средой, позволяющей сформировать у студентов строительных техникумов прикладных знаний, поскольку она относится к циклу общетехничгских (общепрофессиональных) дисциплин и преподавание механики должно иметь практическую направленность и в тесной взаимосвязи со специальными дисциплинами.

Таким образом, формирование у студентов строительных техншгумов прикладных знаний в курсе «Техническая механика» является важным фактором дальнейшего обеспечения эффективности их обучения специальным дисциплинам.

В Государственных образовательных стандартах среднего профессионального образования, в • квалификационной характеристике " выпускника техникума (специальность «Архитектура») сказано следующее: «Выпускник должен быть готов к профессиональной деятельности по проектированию зданий (сооружений), интерьеров, групп зданий, кварталов, населенных пунктов в организациях различных организационно-правовых форм».

В связи с этим он должен иметь знания:

• об общих закономерностях движения и равновесия материальных тел;

• о законах и методах механики деформируемого твердого тела;

• о видах деформаций и основных расчетах на прочность, жесткость и устойчивость;

■ о физико-технических основах архитектурного проектирования и др.

Это перечень базовых знаний из курса «Техническая механика», Необходимых для студентов в процессе получения строительной специальности.

Учитывая вышеизложенное и рассматривая изменив технической механики как одного из путей качественной подготовки специалистов среднего звени, их конкурентоспособность и профессиональную мобильность, в рамках н:ипего диссертационного исследования следует выделить три направления введения курса «Техническая механика»: назначение курса, содержание курса, методика организации занятий.

Результаты нашего исследования убедительно доказывают, что формирование прикладных знаний у студентов строительных техникумов необходимо осуществлять поэтапно, т.е., в начале процесса обучения студентов - спецкурсу «Прикладная механика», затем — при дальнейшем развитии этого процесса, непогредственно, при изучении курса «Техническая механика».

Н;обходимость введения спецкурса обусловлена также следующими обстоятельствами:

• слабой подготовкой студентов по естественным и общетехническим дисциплинам;

• недостаточной способностью студентов к самостоятельной работе;

• высокими требованиями, предъявляемыми . Государственными образовательными стандартами среднего профессионального образования к профессиональной подготовке выпускника строительного техникума.

Дгйствительно, результаты констатирующего эксперимента выявили, что при выполнении заданий прикладного характера по физике (остаточные знания), студенты допускают ошибки, зстречаются с рядом трудностей, связанных с формальным усвоением тех или иных физических терминов, физических величин, формул, не могут использован» теоретические знания на практике и т.д., т.е. прикладные знания у студентов среднего профессионального образования к моменту изучения технической механики сформулированы недостаточно.

Дшее рассмотрены психолого-педагогические особенности ранней юности, позволяющие эффективно формировать у них прикладные знания. Достаточно высокий уровень обобщения и абстрагирования процессов мышления позволяет студентам оперировать понятиями, использовать разнообразные мыслительные операции, рассуждать, аргументвгровать, выделять существенные признаки понятий, делать глубокие выводы и обобщения, пользоваться рациональными приемами запоминания и т.д.

Известно, что успешность уч ебной деятельности зависит от многих факторов психологического и педагогического порядка.

Исторически сложилось так, что, говоря об учебной деятельности и ее успешности, прежде всего, погфазумевали влияние интеллектуального уровня личности. Безусловно, нельзя недооценивать значения этого фактора. Вместе с тем' некоторые экспериментальные исследования заставляют еще раз вернуться к проблеме соотношения мотивапионного и интеллектуального факторов. Так, в одном из исследований (A.A. Реан) протестировав по шкале общего интеллекта груплу студентов, ученые пришли к выводу, что нет значимой связи интеллекта с успеиаемостью ни по специальным предметам, ни по гуманитарному блоку дисциплин. Этот факт получил освещение и в исследовании В.А. Якунина и Н.И. Мешкова, выявивших другую, очень существенную, закономерность. Оказалось, что «сил ьные» и «слабые» студента все-таки отличаются друг от друга, но не по уровню интеллекта, а по мотивации учебной деятельности. Для сильных студентов хара]стерна внутренняя мотивации: они имеют потребность в освоении профессии на высоком уровне, ориентированы на получение прочных профессиональных знаний и практических умений. Что касается слабых студентов, то их мотивы в основном

внешние, ситуативные: избежать осуждения и наказания за плохую учебу, не лишиться стипендии и т.п.

Данные, полученные в некоторых исследованиях по педагогической психологии, позволяют говорить, что высокая позитивная мотивация может играть роль компенсаторного фактора в случае недостаточно высоких специальных способностей или недостаточного запаса у студента требуемых знаний и умений.

Таким образом, от силы мотивации в очень значительной мере зависят как учебная активность учащихся, так и их успеваемость.

Итак, в первой главе обосновывается актуальность диссертационного исследования, определяются основные направления: дальнейшей работы.

Во второй главе «Методика формирования прикладных знаний у студентов строительных техникумов при изучении спецкурса «Прикладная механшга и курса «Техническая механика» представлена модель процесса формирования и развития прикладных знаний у студентов среднего профессионального образования при обучении технической механике.

Ценность «моделирования» в педагогической науке и практике характеризует содержательную сторону образовательной деятельности и отражает то новое, что появляется в целях, средствах, методах и формах деятельности.

На основе современных требований Государственного образовательного стандарта к будущему специалисту, опираясь на многообразие подходов и принципов в педагогической науке и проведенное соискателем теоретическое и экспериментальное исследование, — все это позволило разработать модель процесса формирования и развития прикладных знаний при обучении студентов среднего профессионального образования технической механике (рис. 1)

Ведущие основания модели представлены несколькими блоками.

Компонентами модели процесса формирования прикладных знаний у студентов среднего профессионального образования при обучении механике являются элементы структуры, к которым относятся: цель, принципы, функции, содержглие, формы, методы, средства обучения, результат.

Целевой компонент предполагает разработку функций формирования прикладных знаний в учебной деятельности студентов (обучающая, развивающая, воспитывающая, профессиональная).

Для разработки содержания формирования прикладных умений у студентов строительных специальностей при обучении их технической механике мы использовали следующие дидактические принципы:

• научности, предусматривающий изучение основных законов, пошггий, категорий, на которых базируется учебная деятельность;

• систематичности, достигаемый за счет разработки и реализации комплексного подхода, охватывающего все виды аудиторного и внеаудиторного обучения;

• последовательности, заключающийся в планировании содержания формирования прикладных знаний и умений; у студентов, развивающегося по восходящей линии, где каждое новое знание опирается на предыдущее и вытекает из него;

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ СТАНДАРТ СРЕДНЕГО ПРОФЕССИОНАЛЬНОГО ОБРАЗОВАНИЯ

ЦЕЛИ ОБУЧЕНИЯ

Подготовка к будущей профессиональной деятельности Формирование прикладных знаний Формирование технического мышления

ПРИНЦИПЫ

Научности

Систематичности

' Последовательности

Доступности

Связи теории с прагтикой

Соответствия возрастным особенностям студентов

Предметные области интегрируемых знаний

Прикладная механша Техническая механика

ФОРМЫ

МЕТОДЫ

Коллективные

[семинары,

диспуты и др.)

Групповые

практические

ишгтя и др.)

Индивидуальные

[публикации,

презентации и

ИР-)

Словесные (лекции, беседы, ¡дискуссии др.) Наглядные (демонстрации и Ч>.)

Практические ■решения задач, ¡мечетно-графические работы и др.)

СРЕДСТВА

Материальные

[учебники, пособил, таблицы, плакаты, модели и др.) Кцеальные [схемы, чертежи, формулы и др.)

ФУНКЦИИ

Обучающая

Воспитательная

Развивающая

Профессиональная в области общетехнических дисциплин .

Сформированные прикладные знания у студентов строительных специальностей в -области механики

Рис 1. Модель процесса формирования и развития прикладных знаний у студентов среднего профессионального образования при обучении технической механике

• доступности, обеспечиваемой активизацией обучения за счет использования обсуждений, возможных решений психолого-педагогических ситуаций, исследовательских задач, проблем и т.д.;

• связи теории с практикой, заключающийся в сочетании теоретических знаний

с реальной исследовательской деятельностью на лабораторно-практических занятиях, внеаудиторных и самостоятельных работах;.

• соответствия возрастным возможностям студентов.

Содержательный компонент модели предполагает два взаимодополняющих элемента: совокупность собственно нормативного знания в соответствии с требованиями Государственного образовательного стандарта среднего профессионального образования; трансформируемые социально-значимые нормативы как источник становления будущего техника в форме саморазвития.

Систематизация знаний и умений,. полученных в ходе изучения механики (прикладная механика, техническая механика) ориентированы на структурирование по этапам усвоения и уровням доступности заданий; в процедурах, переноса сформированных прикладных знаний и умений в профессиональную деятельность.

В состав модели также входит организационно-управленческий компонент, предполагающий диалектическое соответствие между управляемыми функциями педагога и самоуправлением обучающегося, целями и характером представления учебного материала, т.е. характеризующейся основными составляющими: видом управления, видом информационного процесса, типом средств передачи информации управления познавательной деятельностью.

Организационно-управленческий компонент требует внедрения рациональных форм, методов и средств обучения и управления процессом формирования прикладных знаний при изучении механики.

Оптимальное сочетание методов играет важную роль в процессе обучения. Так, разнообразие методов обучения подключает к усвоению знаний все виды чувственного восприятия: и зрительное, и слуховое, что делает восприятие более эффективным, обеспечивает активное восприятие учебного материала студентами с разными типами памяти и мыслительной деятельности, активизирует познавательную Деятельность обучаемых, позволяет наилучшим образом учесть специфику различных разделов содержания учебного материала, позволяет студентам наилучшим образом раскрыть свои способности.

На основе предложенной модели процесса формирования и развития прикладных знаний при обучении студентов среднего профессионального образования технической механике разработана методическая система формирования прикладных знаний у студентов строительных техникумов при изучении спецкурса «Прикладная механика» и курса «Техническая механика». Она предполагает крупноблочную технологию подачи учебного материала, его структурирование, возможность компьютерного сопровождения и другие методические приемы, что позволяет эффективно организовать учебную деятельность студентов, повысить их познавательную активность и получить. основу для успешного изучения в дальнейшем специальных дисциплин.

Например, при изучении спецкурса «Прикладная механика» нами используется такая форма организации учебного процесса (итоговый контроль знаний), которая включает выполнение студентами самостоятельных творческих заданий исследовательского характера с применением методов наблюдения и эксперимента и использованием компьютерных технологий. Согласно программе, студентам выдаются задания (индивидуальные или групповые), которые заставляют их повторить весь пройденный материал, но при этом исчерпывающего ответа на решающую проблему ни в одном источнике в готовом виде найти не удается. Это их

заставляет думать и рассуждать, возможно, проводить наблюдения и эксперименты, т.е. почувствовать себя «микроисследователями»: уметь анализировать, сравнивать, сопоставлять, делать выводы, отстаивать свою позицию.

В зависимости от сложности и объемов требуемых исследований, студентам устанавливаются вполне определенные сроки. Для стимулирования активности их участия в выбранном проекте и объективной оценке их деятельности заранее сообщаются критерии оценивания работ учащихся.

За месяц до окончания курса Преподаватель вместе со студентами планирует содержание итогового учебного проекта, включающего следующие этапы:

• определение темы проекта;

• формулировка основополагающего аспекта проекта;

• постановка дидактических целей проекта;

• выбор темы исследований студентами в рамках обозначенной проблемы;

• формирование трупп для проведения исследований и определение формы представления результатов (в виде презентации, буклета, альбома, газеты и т.п.);

• обсуждение плана работы студентов в группах (пути проведения исследований);

• обсуждение со студентами возможных источников информации, вопросов защиты авторских прав;

• самостоятельная работа студентов в группах, обсуждение задания каждого в отдельно взятой группе (составление плана отчета о проделанной работе);

• защита полученных результатов и выводов;

• оценивание результатов проекта.

В таблице 1 приводятся критерии оценки выполнения студентами работ.

Таблица 1

Критерии оценки мультимедийной презентации__

Создание слайдов Максимальное количество баллов Оценка группы Оценка учителя

Титульный слайд с заголовком 5

Минимальное количество — 5 слайдов 10

Использование дополнительных эффектов Power Point (смена слайдов, звук, графики) 5

Библиография 5

Использование эффектов анимации 15

Вставка графиков и таблиц 10

Выводы, основанные на данных и обоснованные с научной точки зрения 10

Грамотное создание и сохранение документов в папке рабочих материалов 5

Графики, импортированные из Excel 5

Текст хорошо написан и сформированные идеи ясно изложены и структурированы 10

Слайды представлены в логической последовательности 5

Красивое оформление презентации 10

Слайды распечатаны в формате заметок 5

ОБЩИЕ БАЛЛЫ Окончательная оценка: 100

Для большей эффективности усвоения и обобщения знаний у студентов техникума после получения ими большой информации, мы учим студентов систематизировать полученные знания путем самостоятельного заполнения таблиц.

Например, при изучении прикладной механики по теме «Кинематика» (таб. 2).

Основные понятия и характеристики механического движения

Таблица 2

Основные параметры, характеризующие механическое движение Прямолинейное равномерное движение Прямолинейное равнопеременное движение Равномерное движение по окружности

Формулы Графики Формулы Графики Формулы Графики

скорость

ускорение

перемещение

координаты

далее, после выработки определенных умений, учащиеся сами в состоянии составлять и выполнять подобные задания.

Нами также используется метод составления структурно-логических схем. Например, при изучении сил в механике (рис.2).

Студенты видят на этой схеме как выстраивается логическая цепочка познания:

явление модель ->средства описания -^результат изучения.

Сила упругости

ЯВЛЕНИЕ

Деформация тела

• Растяжение

• Сжатие

• Изгиб

• Сдвиг

• Кручение

СРЕДСТВА ОПИСАНИЯ

1. СИЛА: действие деформированного тела сила упругости Ру

2. Природа силы упругости

• • • •

3. Закон Гука для малых деформаций:

Р — —кх Где к - жесткость, постоянная величина

для данного тела

• Виды сил упругости: сила реакции опоры или подвеса; вес тела

' • Роль сил упругости в природе, технике, быту ■ Пружинные весы

• Расчет сил и деформаций

СЛЕДСТВИЯ

Рис 2. Блочная структура изучения сил упругости

Следующий вид деятельности студентов — это выполнение расчетно-графических работ по технической механике, представляющих собой комплексные индивидуальные задания, является очень важным средством для формирования прикладных знаний и развития мыслительной деятельности студентов среднего профессионального образования.

Нами разработан комплекс индивидуальных заданий по всем видам расчетно-графических работ и алгоритм их выполнения.

Например, расчетно-графическая работа по разделу «Сопротивление материалов». Для одноопорной балки, нагруженной сосредоточенными силами и парой сил с моментом т, построить эпюры поперечных сил и изгибающих моментов. Найти максимальный изгибающий момент и из условия прочности подобрать поперечное сечение для балки в виде двутавра и прямоугольника с соотношением сторон к = 2Ь. Материал — сталь, допускаемое напряжение - 160 МПа. Рассчитать площади поперечных сечений и сделать вывод о целесообразности применения сечения.

1 2 3 4 5 6 7 8 9 10

кН 10 12 14 16 18 10 22 24 26 28

кН 4,4 4,8 7,8 8,4 12 12 17 18 22,8 24

т, кН-м 8 7 6 5 4 8 7 б 5 4

а,м ол 0,2 0,3 0,3 0,4 0,4 1 0,5 0,6 0,6

Алгоритм решения (расчета):

• разбить балку на участки, начиная от свободного конца. Границами участков являются точки приложения сил и пары сил;

• определить значения поперечных сил для каждого участка, используя метод сечений;

• построить эпюру поперечных сил (см. алгоритм построения эпюр) в определенном масштабе;

• определить значения изгибающих моментов для каждого участка, используя метод сечений;

• построить эпюру изгибающих моментов в определенном масштабе;

• используя эпюру изгибающих моментов, рассчитать требуемый осевой момент сопротивления из условия прочности при изгибе;

• подобрать сечение, используя таблицы сортамента стали или. рассчитать по известным формулам размеры сечения через момент сопротивления (случай с сечением прямоугольной формы).

Алгоритмический подход позволяет рационализировать и облегчить процесс формирования у студентов умений выполнять соответствующие расчеты.

В завершении главы сформулированы основные положения методики формирования прикладных знаний у студентов строительных техникумов при

изучении курсов «Прикладная механика и «Техническая механика».

В третьей главе «Экспериментальная проверка эффективности формирования прикладных знаний у студентов при обучении дисциплинам «Прикладная механика» и «Техническая механика» приведены результаты педагогического эксперимента в техникуме, общая характеристика которого представлена в таблице 3.

Таблица 3

Этап и сроки проведения Экспериментальная база Участники эксперимента Методы

Констатирующий 1993-2000 гг. 3 техникума г. Нижнего Новгорода и области 405 студентов средних специальных учебных заведений Анкетирование студентов; интервьюирование наблюдение; тестирование

Поисковый 2000-2002 гг. Нижегородский строительный техникум 90 студентов Анкетирование студентов; тестирование знаний по механике; наблюдение; опытное преподавание

Формирую кциВ 2002-2006 гг. 3 техникума г. Нижнего Новгорода к области 150 студентов Преподавание; изучение продуктов деятельности студентов

На формирующем этапе экспериментального исследования в техникуме были выделены контрольная (студенты на базе 11 классов) и экспериментальная (студенты на базе 9 классов) группы 2 курса. С учащимися контрольной группы был организован учебный процесс традиционным образом. С учащимися экспериментальной группы была организована работа по рассматриваемой методике формирования прикладных знаний у студентов при обучении дисциплинам «Прикладная механика» и «Техническая механика».

Общеизвестно, что все виды и методы контроля в системе обучения вытекают из содержания учебных дисциплин и организации процесса по его усвоению. Студенты выполняли тестовые задания, затем проводилась проверка и анализ результатов выполнения заданий на основе сопоставления данных групп - студентов экспериментальных и контрольных групп. Было установлено, что в начале, при проверке уровня усвоения прикладных знаний по физике, у обеих групп были почти одинаковые результаты (достаточно низкие). Надо заметить, что задания в тестах подразделяются на три категории сложности:

• задания 1-ого уровня сложности проверяют знание конкретных понятий, положений теории, терминов, законов, правил, определений величин, единиц их измерения;

• задания 2-ого уровня сложности требуют для ответа анализа признаков того или иного понятия, анализа событий на основе известных законов и формул, понимания функциональных зависимостей между величинами, входящими в закон;

• задания 3-его уровня сложности представляют собой задачи, при решении которых необходимо уметь использовать закономерности для объяснения различных примеров из производства и техники.

За правильный ответ на вопрос первой категории сложности студент получает 1 балл; второй категории сложности 2 балла; третьей категории сложности 4 балла. Оценка выставляется в зависимости от числа набранных баллов.

Результаты тестирования характеризуются распределением знаний студентов по уровням сложностей и темам, а также средним эмпирическим коэффициентом усвоения знаний по физике.

Итак, в таблице 4 представлено распределение среднего коэффициента усвоения механики (раздела физики) по уровням сложности по результатам входного тестирования.

Таблица 4

Распределение среднего коэффициента усвоения механики по уровням сложности по

Уровни сложности

I 11 111

Коэффициент усвоения 0,48 ±0,02 0,32 ± 0,02 0,16 ±0,02

Из таблицы 4 следует, что наибольшее число правильных ответов дается на вопросы первой категории сложности. Наименьшее число ответов дается на задания третьей категории сложности.

Выявленные нами недостатки в знаниях и умениях показывают, что, студенты обладают крайне низким уровнем прикладных знаний по механике, поэтому дальнейшее обучение техническим дисциплинам крайне затруднено. Одним из путей решения этой проблемы является введение в учебный процесс техникума спецкурса «Прикладная механика» для формирования у студентов прикладных знаний.

Ниже на рис. 3 представлены результаты экспериментальной и контрольной групп по уровню усвоения прикладных знаний по темам (кинематика, динамика, статика и итоговое тестирование). Следует иметь в виду, что контрольная группа не изучала спецкурс по прикладной механике, поэтому уровень их прикладных знаний не изменился. .

Кинематика Динамика Статика Итоговое Зачет ЭГ

тестирование

Рис 3. Уровень усвоения прикладных знаний у студентов среднего профессионального образования по спецкурсу «Прикладная механика»

В отличие от студентов контрольной группы у учащихся, обучающихся спецкурсу «Прикладная механика», формируются прикладные знания.

Экспериментальная группа

0,8 -—-,

1о.б-1--- -П—-т-П—П— —И— -I

2 : : ! 5.0,5-у--п------ ---

50,4■ -" ---;— - -:— - - — —.•— -

* ? '' :

■в?'3 ■■, -: ? ; |

Зол--'--Г— - — - - —.;— —: —

^ ^ ? 1 1

0 -Н-"-Г—"-"-Г-1 1 •у 1 А к я -г я

□ Входное тестирование ■ Текущм тестирование □ Лабораторная работа

■ Итоговое тестирование □ Экзамен □ Рвсчетно-графичаская работа

Рис. 4. Коэффициент усвоения прикладных знаний у студентов среднего профессионального образования по курсу «Техническая механика» в экспериментальной группе по наиболее

значимым темам курса

Контрольная группа

0,5

0,45

0.4

¡0.35 0}

10,3

>4

§0,25

X.

•1.0,2 •е-

=0,15 0,1 0,05 0

□ Входное тестирование ■ Тест □ Лабораторная работа

■ Итоговое тестирование □ Экзамен □ Расчетмнрафическая работа

Г

-

г

|

1 2 3 4 5 6 7 в

Рис. 5. Коэффициент усвоения прикладных знаний у студентов среднего профессионального образования по курсу «Техническая механика» в контрольной группе по наиболее значимым темам курса

Далее мы исследовали влияние на дальнейшее развитие формирования

прикладных знаний у студентов строительного техникума курса «Техническая механика». На рис. 4 и 5 по горизонтали выделены наиболее значимые темы механики: 1 - плоская система сходящихся сил; 2 - произвольная плоская система сил; 3 — центр тяжести тела, 4 — основные положения сопротивления материалов, метод сечений, напряжения; 5 — основные механические характеристики, 6 — расчеты на прочность при растяжении и сжатии; 7 — определение внутренних силовых факторов; 8 — расчеты на прочность при изгибе; а по вертикали — коэффициент усвоения по выделенным разделам. В целях наиболее полного и объективного отображения данных мы включили также результаты лабораторных работ, расчетно-графических работ, итоговые тестирования и экзамен. Перечень лабораторных и расчетно-графических указал в рабочей программе, разработанной соискателем.

На диаграммах представлены сравнительные результаты уровня усвоения контрольной и экспериментальной групп по технической механике по соответствующим темам, откуда видно, что у студентов экспериментальной группы уровень сформированности прикладных знаний значительно выше, чем у контрольной.

На рис. 6 изображен сравнительный результат экспериментальной и контрольной групп в начале (входной контроль) и на выходе (при завершений обучения курса механики». Данные диаграммы свидетельствуют о динамике роста уровня сформированности прикладных знаний у студентов экспериментальной группы и он значительно выше, нежели у контрольной труппы.

Механика в физике

Прикладная механика

Техническая механика

Рис. 6. Динамики роста уровня сформированности прикладных знаний у студентов среднего профессионального образования Итак, данные формирующего эксперимента позволяют заключить, что разработанная методическая система формирования у студентов строительных техникумов прикладных знаний в процессе изучения цикла общетехнических дисциплин (на примере курсов «Прикладная механика» и «Техническая механика») подтверждает гипотезу исследования.

ОСНОВНЫЕ РЕЗУЛЬТАТЫ И ВЫВОДЫ ИССЛЕДОВАНИЯ

1. В теоретических основах формирования прикладных знаний в области механики у студентов строительных техникумов изучено состояние проблемы формирования прикладных знаний в процессе обучения их технической механике. Одним из путей разрешения проблемы — формирование прикладных знаний и основ для успешного изучения технических дисциплин (технической механики) — является разработка и внедрение в учебный процесс спецкурса «Прикладная механика» и последующее развитие формирования прикладных знаний при изучении технической механики для успешного изучения в дальнейшем специальных дисциплин.

2. Проведен анализ различных подходов к определению прикладных знаний. Сделан вывод, что основой формирования прикладных знаний у студентов строительных техникумов являются положения деятельностного подхода к обучению Сформулировано авторское определение прикладных умений: это те знания, которые позволяют применить теорию для решения практических задач. Под практическими задачами понимаются расчета о-графичес кие, лабораторные работы, различные тестированные задания прикладного характера и др.

3. Предложена и обоснована модель процесса формирования и развития прикладных знаний у студентов строительных техникумов при обучении спецкурсу «Прикладная механика» и курсу «Техническая механика», раскрывающая логику научного познания при формировании прикладных знаний и включающая в себя цель, содержание, принципы, функции, организационные формы, методы, средства, результат обучения прикладным знаниям студентов строительных специальностей в области механики, критериально-диагностический аппарат, определяющий уровни сформированносга прикладных знаний у студентов среднего профессионального образования.

. 4. На основе разработанной модели построена и реализована методическая система формирования у студентов строительных техникумов прикладных знаний в процессе изучения цикла общетехнических дисциплин (на примере курсов «Прикладная механика» и «Техническая механика»), включающая в себя организационные формы, методы и средства обучения соответсвуюпдам дисциплинам, критериально-диагностический аппарат, определяющий уровни формирования у студентов среднего профессионального образования прикладных знаний.

5. Обоснована необходимость и актуальность внедрения в практику преподавания спецкурса «Прикладная механика» для формирования прикладных знаний студентов.

6. Осуществлена практическая реализация методической системы обучения студентов строительных техникумов по формированию прикладных знаний в процессе изучения ими прикладной механики и технической механики, позволяющие в последующем обучении успешно изучать специальные дисциплины.

7. Экспериментально исследована эффективность формирования прикладных знаний и умений студентов, повышение мотивационного уровня и развитие мышления в процессе изучения спецкурса «Прикладная механика» и курса «Техническая механика».

Основные результаты исследования отражены в следующих публикациях.

Учебные пособия и методические указания

1. Полоскина, З.А. Прикладная механика /З.А. Полоскина, В.Н. Горшенков: Учебное пособие. - К Новгород: Изд-во РЗАТТ, 2005. - 40 е., авторских 60%.

2. Полоскина, З.А- Прикладная механика /З.А. Полоскина, Е.В. Ханжина, В.Н. Горшенков: Методические указания по изучению курса. - Н. Новгород: Изд-во РЗАТГ, 2005. - 55с, авторских 50%.

Программа курса

3. Полоскина, З.А. Программа курса «Прикладная механика» /З.А. Полоскина //Материалы по теории и методике обучения физике. - Вып. б. - Н. Новгород: НГПУ, 2005.-С. 3-6.

Научные статьи

4. Полоскина, ЗА. Использование учебной мотивации в процессе профессиональной подготовки студентов среднего профессионального образования при обучении физике. (Раздел механики) /З.А. Полоскина //Материалы по теории и методике обучения физике - Вып. 6. - Н. Новгород: ИГЛУ, 2005. - С. 6-11.

5. Полоскина, ЗА. Учебное пособие по Прикладной механике для студентов строительных техникумов /З.А. Полоскина, В.Н. Горшенков //Материалы по теории и методике обучения физике. - Вып. 7. — Н. Новгород: НГПУ, 2005. - С.32-33, авторских 60%.

6. Полоскина, З.А. Результаты педагогического эксперимента при формировании прикладных знаний у студентов строительных техникумов /ЗА. Полоскина //'Высокие технологии в педагогическом процессе - Н. Новгород: ВГИПУ, 2006. — Т.1. —С.252-255.

7. Полоскина, ЗА. Моделирование как метод целенаправленного создания новых педагогических систем на примере модели процесса формирования прикладных знаний у студентов строительных специальностей при обучении технической механике /3.А. Полоскина //Высокие технологии в педагогическом процессе - Н. Новгород: ВГИПУ, 2006. - Т.1. - С.256-259.

8. Полоскина, ЗА Активизация творческой и самостоятельной деятельности познания студентов строительных техникумов при изучении технических дисциплин в области механики /ЗА. Полоскина //Высокие технологии в педагогическом процессе: Труды междун. конф. — Н. Новгород: ВГИПУ, 2006. -Т.1. —с.259-261.

Тезисы докладов

9. Полоскина, ЗА. Моделирование и идеализация как методы научного познания при формировании понятия твердого тела /ЗА Полоскина //Модели и моделирование в методике обучения физике: материалы Респуб. научно-тех. конф. — Киров: ВГТУ, 2004.-С. 77-80.

10. Полоскина, З.А Обучение физике и прикладной механике студентов Нижегородского строительного техникума /ЗА. Полоскина, В.Н Горшенков //Обучение физике в школе и вузе в условиях модернизации системы образования: материалы Всеросс. научно-мет. конф. — Н. Новгород: НГПУ, 2004. — С.38-39, авторских 60%. . ^ .

11. Полоскина, ЗА. Система естественнонаучного образования в Нижегородском строительном техникуме /ЗА Полоскина //Обучение физике в школе и вузе в условиях модернизации системы образования: Материалы Всеросс. научно-мет. конф. - Н. Новгород: НГПУ, 2004. - С.37-38.

12. Полоскина, ЗА. Совершенствование планирования и организации самостоятельной работы по физике у студентов строительных техникумов в условиях действия Государственных образовательных стандартов нового поколения /ЗА. Полоскина //Формирование учебных умений в процессе реализации стандартов образования: материалы Всеросс. научн-мет. конф. -Ульяновск: УГЛУ, 2004. - С. 81-84.

13. Полоскина, ЗА. Результаты исследования мотивации к будущей профессии студентов средних профессиональных учебных заведений при обучении физике /ЗА. Полоскина //Материалы Всеросс. научно-мет. конф. по физике — Владимир: ВГПУ, 2005. - С 159-160.

Сдано в набор 29.06.2006 Подписано в печать 29.06.2006 Формат 60\84/16 Усл печ.л.1,5 Тираж 100 экз. Заказ 382

Издательство ВГИПУ, 603002. Н.Новгород, ул. Луначарского, 23 Отпечатано в редакционно-издательском центре «Полиграф» ВГИПУ 603004. Нижний Новгород, ул. Челюскинцев 9

Содержание диссертации автор научной статьи: кандидата педагогических наук, Полоскина, Зифа Абдулхаковна, 2006 год

Глава 1.Теоретические основы формирования приклад- 17 ных знаний в области механики у студентов строитель-г ных техникумов

1.1. Психолого-педагогические основы формирования при- 17 кладных знаний в процессе изучения механики в системе среднего профессионального образования

1.2. Состояние проблемы формирования прикладных знаний 27 при изучении курса технической механики в средних профессиональных учебных заведениях

1.3. Спецкурс «Прикладная механика» как основа формиро- 37 вания прикладных знаний и изучения специальных дисциплин у студентов строительных техникумов

Выводы по главе

Глава 2. Методика формирования прикладных знаний у 49 студентов строительных техникумов при изучении спецкурса «Прикладная механика» и курса «Техническая механика»

2.1. Особенности содержания спецкурса «Прикладная меха- 49 ника» и курса «Техническая механика»

2.2. Модель процесса формирования и развития прикладных 65 знаний при обучении студентов среднего профессионального образования технической механике

2.3. Методическая система по изучению спецкурса «При- 73 кладная механика» и курса «Техническая механика»

Выводы по главе

Глава 3. Экспериментальная проверка эффективности 99 формирования прикладных знаний у студентов при обучении дисциплинам «Прикладная механика» и «Техническая механика»

3.1. Общая характеристика этапов экспериментального ис- 99 следования по формированию у студентов строительных техникумов прикладных знаний

3.2. Констатирующий и поисковый этапы педагогического 107 эксперимента

3.3. Эффективность разработки методики изучения спецкурса 122 «Прикладная механика» и курса «Техническая механика» (формирующий этап экспериментального исследования)

Анализ результатов педагогического эксперимента

Выводы по главе

Введение диссертации по педагогике, на тему "Формирование у студентов строительных техникумов прикладных знаний в процессе изучения технической механики"

Среднее профессиональное образование является важной составной частью Российской образовательной системы. В соответствии с повышением востребованности в специалистах среднего профессионального образования предполагается его опережающее развитие. На общегосударственном уровне заявлено о приоритетности и значимости данного образовательного уровня в обеспечении развития экономики и общества в целом.

Наша задача по исследованию эффективности формирования прикладных знаний у студентов среднего профессионального образования состоит в обеспечении развития содержания среднего профессионального образования. Федеральным законом «Об образовании» установлено, что «.государственные образовательные стандарты являются основой объективной оценки уровня образования и квалификации выпускников независимо от формы получения образования».

Содержание образования, безусловно, выступает «душой» и «ядром» образования. Оно должно иметь исторический характер, поскольку определяется его целями и задачами на том или ином этапе развития общества. Это означает, что образование изменяется под влиянием требований жизни, производства и уровня развития научного знания.

Образование должно адаптироваться к настоящему, но оно еще в большей степени должно предвосхищать будущее.

На каждой ступени образования необходимо так перестраивать образовательный процесс, чтобы у обучающихся не только формировались конкретные знания и умения, но и развивались такие качества личности, которые позволят им в процессе дальнейшей жизни достаточно быстро осваивать новые знания, новую технику, технологии и др., а в случае необходимости - и новые профессии, т.е. образование должно закладывать основу для дальнейшего саморазвития личности.

Важнейшей тенденцией в развитии содержания среднего профессионального образования последних лет является его стандартизация, которая создает основу для обеспечения необходимого качества подготовки специалистов среднего звена.

Очевидно, что для решения задач подготовки и выпуска конкурентоспособных специалистов необходимо изменение содержания и методик конкретных учебных предметов, в том числе механики.

Среднее профессиональное образование является практико-ориентированным, т.е. направленным на подготовку к профессиональной практической деятельности. Поэтому в основу нашего исследования положено решение задачи формирования прикладных знаний у студентов строительных техникумов. Именно на базе фактического материала в сознание студентов должно проникать ясное представление о научном методе познания, характерном для технической механики.

Получение прикладных знаний в курсе «Техническая механика» позволит приобщить студентов к самостоятельному познанию, используя исследовательские методы и тем самым стимулировать их творческую активность.

Согласно положениям деятельностного подхода к обучению (Л.С. Выготский, С.Л. Рубинштейн, А.Н. Леонтьев, П.Я. Гальперин, Н.Ф. Талызина, И.И. Ильясов и др.) усвоение знаний, овладение умениями и формирование мышления составляют единый процесс.

В работах С.И. Архангельского, Н.Ф. Талызиной, В.П. Беспалько и др. исследуются вопросы управления учебно-познавательной деятельностью учащихся с целью организации учебного процесса.

Однако задача формирования у студентов среднего профессионального образования прикладных знаний на сегодняшний день при обучении технической механике исследована недостаточно (О.Т. Черней, Н.И. Мокрицкая и др.), что и обусловило актуальность и тему нашего диссертационного исследования «Формирование у студентов строительных техникумов прикладных знаний в процессе изучения технической механики».

Диссертационное исследование выявило основные противоречия:

• между принципиальной готовностью современного многопрофильного техникума осуществить вариативность обучения механике на основе генеральной интегрирующей идеи - формирования у студентов прикладных знаний и отсутствием конкретных методик обеспечения образовательного процесса будущим специалистам;

• между готовностью студентов воспринимать качественно новый субъективно-значимый для них с учетом профиля специальности учебный материал, имеющий прикладную окраску, и отсутствием специальных программ, пособий, дидактических материалов и учебного оборудования у преподавателя.

Целью исследования является решение проблемы формирования прикладных знаний у студентов среднего профессионального образования в процессе изучения курса «Техническая механика».

Объектом исследования является процесс обучения дисциплине «Техническая механика» студентов строительных техникумов.

Предметом исследования является методика формирования прикладных знаний у студентов строительных техникумов.

Гипотеза исследования в соответствии с объектом и предметом исследования формулируется следующим образом: если выстроить методическую систему обучения студентов строительных техникумов в цикле технических дисциплин как последовательность этапов спецкурс «Прикладная механика» —► курс «Техническая механика», то это будет способствовать:

• формированию у студентов прикладных знаний;

• развитию мышления студентов;

• формированию и развитию у них профессиональной мотивации.

Цель и гипотеза исследования позволили сформулировать следующие задачи исследования:

• изучить состояние проблемы формирования прикладных знаний у студентов строительных техникумов при обучении технической механике;

• проанализировать содержание существующих программ физики, технической механики, психолого-педагогической литературы, методической литературы, специальной литературы в техникумах в части включения в их состав изучаемых прикладных вопросов;

• разработать модель процесса формирования и развития прикладных знаний у студентов строительных техникумов при обучении спецкурсу «Прикладная механика» и курсу «Техническая механика»;

• разработать методическую систему способов формирования у студентов строительных техникумов прикладных знаний в процессе изучения цикла общетехнических дисциплин (на примере курсов «Прикладная механика» и «Техническая механика»);

• обосновать необходимость и актуальность внедрения в практику преподавания спецкурса «Прикладная механика» для формирования прикладных знаний студентов;

• разработать учебно-методический комплекс, содержащий программу спецкурса и технической механики, учебно-методические пособия для изучения прикладных вопросов и внедрить этот комплекс в практику преподавания механики студентам среднего профессионального образования как основу для изучения специальных дисциплин;

• экспериментально исследовать эффективность формирования прикладных знаний и умений студентов, повышение мотивационного уровня в процессе изучения спецкурса «Прикладная механика» и курса «Техническая механика».

Для решения поставленных задач нами использовались следующие теоретические и экспериментальные методы исследования:

• изучение Государственного образовательного стандарта среднего профессионального образования, педагогической, философской, методической литературы и диссертационных исследований, имеющих отношение к теме работы;

• педагогический эксперимент по внедрению в практику обучения технической механике через спецкурс, разработанных программно-методических материалов по прикладным вопросам механики;

• тестирование, анкетирование, интервьюирование преподавателей и студентов, наблюдение за учебным процессом;

• элементы системного анализа при разработке методики и проверке эффективности ее результатов;

• беседы с преподавателями, личный опыт преподавания;

• математические методы обработки и анализа результатов эксперимента.

Теоретической основой исследования в области:

• возрастной психологии, связи познания и личности, мотивации и профессионального самоопределения учащихся - работы Д.И. Фельдштейна, JI.C. Выготского, A.B. Захаровой, P.C. Немова, И.С. Кона и др.;

• методологии научного познания - работы Ю.И. Дика, В.Г. Разумовского, Г.М. Голина, В.Ф. Ефименко, В.В. Майера, JI.B. Тарасова, Н.В. Шароновой, Э.Г. Юдина и др.;

• формирования мышления и мировоззрения учащихся и их развития в процессе обучения - работы В.В Давыдова, Н.М. Зверевой, А.Н. Малинина, В.Н. Мощанского и др.;

• изучения вопросов механики - работы Ю.А. Саурова, A.A. Пинского, С.Е. Каменецкого, В.И.Сеткова, А.И. Аркуши и др.;

• исследования особенностей содержания образования, в том числе содержания спецкурсов и факультативных курсов - работы Ц.Б. Каца, В.А. Кондакова, JI.B. Тарасова, Н.С. Пурышевой, В.Р. Ильченко, С.В. Киктева, М.М. Мирбабаева и др.;

• использования учебного эксперимента для формирования знаний учащихся - работы A.A. Червовой, A.B. Усовой, С.А. Хорошавина и др-;

• формирования познавательного интереса и познавательной активности учащихся в процессе обучения - работы В.С Данюшенкова, И.Я. Ланиной, Г.И. Щукиной и др.;

• методов научных исследований в педагогике - работы А.К. Марковой, Л.М. Фридмана, М.И. Грабаря, И.И. Краснянской, A.A. Кыверялга и др.

Различным аспектам формирования знаний и умений учащихся и методологической культуры учителей посвящены диссертационные исследования Н.В.Шароновой (1997г.), А.Н. Ходуса (1997г.), К. А. Колесникова (1998г.).

Некоторым вопросам, касающимся формирования прикладных знаний, посвящены диссертационные исследования И.М. Низамова (1994г.), Л.Д. Шабашова (1997г.), Р.В. Майера (1999г.).

Формированию методологических и прикладных знаний учащихся в процессе изучения электродинамики посвящено диссертационное исследование Ю.Б. Альтшулера (2003г.).

Вопросам, касающимся формирования прикладных знаний у студентов технических вузов в процессе изучения материаловедения, посвящено диссертационное исследование О.Т.Черней (2004г.).

Формированию исследовательских умений у студентов технических специальностей при обучении общетехническим дисциплинам посвящено диссертационное исследование Н.И. Мокрицкой (2006г.).

Вопросам проектирования и реализации курса «Физика для дизайнеров» в процесс обучения в вузе посвящено диссертационное исследование A.A. Абрамова (2006г.).

Однако вопросы формирования прикладных знаний студентов строительных техникумов в процессе изучения спецкурса «Прикладная механика» и курса «Техническая механика», остаются недостаточно разработанными.

Организация исследования осуществлялась поэтапно.

На первом этапе 1993 - 2000 гг. (констатирующий) была скорректирована программа курса физики для студентов первого курса Нижегородского строительного техникума с целью включения в нее прикладных вопросов механики и проведена ее практическая проверка в течение двух лет.

На втором этапе 2000 - 2002 гг. (поисковый) была сформулирована теоретическая идея, выраженная в данной работе в форме гипотезы, теоретически осмыслена существующая научная проблема, изучена и проанализирована специальная литература методического характера, в том числе авторефераты кандидатских и докторских диссертаций, разработана авторская программа спецкурса «Прикладная механика» и рабочая программа «Техническая механика» на основе примерной программы. На основе этих программ в Нижегородском строительном техникуме была организована экспериментальная площадка по их внедрению в образовательный процесс.

Третий этап 2002 - 2006 гг. (формирующий) был посвящен разработке содержания и методики обучения спецкурса «Прикладная механика», методики обучения курса «Техническая механика», их экспериментальной проверке и внедрение идей, заложенных в данном исследовании, в практику преподавания механики в строительном техникуме.

Были опубликованы учебное пособие для студентов среднего профессионального образования по спецкурсу «Прикладная механика» и методические указания по его обучению. Проведен мониторинг формирования у студентов прикладных знаний и поставлен заключительный педагогический эксперимент на базе Нижегородского строительного техникума. Также подвергались сравнительному анализу результаты внедрения элементов учебно-методических материалов спецкурса в дизелестроительном техникуме и в Борском стекольном техникуме Нижегородской области.

Были обобщены материалы исследования и завершено оформление диссертации.

Экспериментальная база исследования. Педагогический эксперимент проводился в Нижегородском строительном техникуме в ходе обучения студентов по специальностям 2901 - «Архитектура», 2902 - «Строительство и эксплуатация зданий и сооружений», 2914 - «Монтаж и эксплуатация внутренних санитарно-технических узлов и вентиляции».

Научная новизна исследования состоит в следующем:

1. Разработаны основные положения построения спецкурса «Прикладная механика» и курса «Техническая механика», включающие следующее:

• ведущей идеей является обучение прикладным вопросам механики на основе моделей механики, методам общенаучных исследований;

• основным объектом усвоения при изучении механики является логика научного познания - от физического явления через методы исследования к построению модели, ее математическому описанию и анализу, характеристике результата изучения явления;

• организация учебного процесса включает выполнение студентами самостоятельных творческих заданий исследовательского характера с применением методов наблюдения и эксперимента и использованием компьютерных технологий;

• разработка методики изучения спецкурса и курса технической механики является эффективным фактором формирования у студентов прикладных знаний.

2. Разработана система методических средств по организации изучения спецкурса и технической механики, включающая в себя:

• программу спецкурса, рабочую программу курса технической механики;

• учебное пособие «Прикладная механика» для студентов среднего профессионального образования;

• пособие для преподавателей среднего профессионального образования «Методические указания по изучению спецкурса»;

• банк индивидуальных заданий для текущей и итоговой проверки знаний, в том числе расчетно-графических, лабораторных работ, творческих заданий с использованием современных информационных технологий - презентаций, публикаций и т.д.

Теоретическая значимость исследования заключается:

• в конкретизации и уточнении роли прикладных знаний при изучении механики;

• в разработке содержания спецкурса «Прикладная механика» и курса «Техническая механика» с формированием у студентов прикладных знаний;

• в разработке и обосновании модели методики изучения спецкурса и технической механики.

Практическая значимость исследования заключается в следующем:

• разработана программа спецкурса «Прикладная механика» и рабочая программа курса технической механики, включающие все необходимые компоненты - пояснительную записку, содержание, тематическое планирование и т.п.;

• разработано учебное пособие «Прикладная механика» для студентов среднего профессионального образования, которое включает в себя структурно-логические схемы всех тем и всего предмета в целом, изложение содержания дисциплины, вопросы для самоконтроля;

• разработано методическое пособие «Методические указания по изучению курса «Прикладная механика» для использования преподавателями среднего профессионального образования, обучающих студентов второго курса строительных, монтажных и машиностроительных специальностей. Оно включает в себя программу изучения курса, его структурно-логическую схему, методику преподавания (общие рекомендации по организации занятий и конкретные методические средства по учебной деятельности студентов). В нем содержатся качественные задачи и упражнения, по основным темам (кинематика, динамика и статика) предлагаются алгоритмы решения задач и на их основе приводятся примеры решения типичных задач, варианты тестовых заданий, самостоятельных и контрольных работ;

• создан банк заданий для текущей и итоговой проверки знаний, в том числе расчетно-графических работ и творческих заданий с использованием современных информационных технологий -презентаций, публикаций и т.д.;

• разработана и применена методика определения степени сформированности прикладных знаний в процессе исследовательской деятельности.

Применение разработанных в ходе исследования учебно-методических материалов способствует совершенствованию обучения механике студентов среднего профессионального образования как основе для дальнейшего изучения специальных дисциплин и подготовки преподавателей среднего профессионального образования в системе повышения квалификации педагогических работников.

Обоснованность и достоверность научных результатов обеспечена:

• опорой на фундаментальные положения теории и методики обучения, дидактики, философии, психологии;

• анализом существующей проблемы как с точки зрения теории, так и практики преподавания механики в средних профессиональных учебных заведениях;

• личным опытом преподавания в Нижегородском строительном техникуме (более 6 лет);

• комплексом методик исследования;

• многократной экспертизой основных результатов.

Апробация и внедрение результатов исследования осуществлялась в ходе неоднократных выступлений соискателем:

• на заседаниях педагогического совета и Совета техникума при

Нижегородском строительном техникуме (2000-2006 гг);

• на семинарах научно-исследовательской лаборатории «Проблемы общетехнического образования в инженерных вузах» Волжского государственного инженерно-педагогического университета;

• на Всероссийских конференциях:

- «Обучение физике в школе и вузе в условиях модернизации системы образования» в Нижнем Новгороде (2004 г.);

- «Модели и моделирование в методике обучения физике» в г. Кирове (2004 г.);

- «Формирование учебных умений в процессе реализации стандартов образования» в г. Ульяновске (2004 г.);

- «Результаты исследования мотивации к будущей профессии студентов СПО при обучении физике» «Девятые столетовские чтения» в г. Владимире (2005 г.).

Автором опубликовано по теме исследования 13 печатных работ, в том числе программа спецкурса «Прикладная механика», учебное пособие для студентов среднего профессионального образования «Прикладная механика», «Методические указания по изучению спецкурса «Прикладная механика».

На 22-й Московской Международной выставке «Образование и карьера -XXI век» в 2005г. учебно-методический комплекс отмечен благодарственным письмом. Также на 23-й Московской Международной выставке «Образование и карьера - XXI век» в 2006г. группа студентов вместе с научным руководителем (автором диссертационного исследования) за творческую научную разработку по прикладной механике с использованием компьютерных технологий награждены благо-дарственными письмами.

В настоящее время спецкурс «Прикладная механика» является составной частью учебного плана Нижегородского строительного техникума и Борского стекольного техникума.

На защиту выносятся следующие положения;

1. Обоснование необходимости и возможности формирования и развития прикладных знаний у студентов строительных техникумов при обучении циклу общетехнических дисциплин (на примере курсов «Прикладная механика» и «Техническая механика»).

2. Модель процесса формирования прикладных знаний у студентов среднего профессионального образования при обучении технической механике, включающая целевой, содержательный, процессуально-управленческий, оценочно-результативный компоненты.

3. Методическая система формирования у студентов строительных техникумов прикладных знаний в процессе изучения цикла общетехнических дисциплин (на примере курсов «Прикладная механика» и «Техническая механика»).

Структура диссертации. Диссертация состоит из введения, трех глав, заключения, библиографического списка и приложений.

Заключение диссертации научная статья по теме "Теория и методика обучения и воспитания (по областям и уровням образования)"

ВЫВОДЫ следствия/ 1

Законы сохранения в механике.

Решение различных задач кинематики, динамики, статики.

Объяснение явлений природы и техники: равновесие тел, действие простых механизмов, деформации тел и др. I

Кинематика

Основная задача-изучение законов различного вида механических движений материальных точек без учета причин, вызывающих эти движения.

Динамика

Основная задача-изучение законов движения материальных точек с учетом причин, вызывающих эти движения.

Статика

Основная задача-изучение законов равновесия материальных точек и абсолютно твердых тел.

Деформации тел

Основная задача-изучение видов деформации тел и их учет при исследовании материалов па прочность.

Рис. 3. Блочная структура спецкурса «Прикладная механика»

Из рис. 3,4 видно:

• что изучает данная дисциплина (назначение);

• из каких разделов она состоит;

• каковы цели и основные задачи каждого раздела и курса в целом;

• какие основные понятия и величины по мере изучения спецкурса рассматриваются;

• на каких принципах (идеях) и закономерностях базируется предмет;

• где конкретно используются полученные знания.

В качестве примера рассмотрено содержание раздела «Статика».

В статике рассматриваются общие законы равновесия материальных точек и абсолютно твердых тел, виды равновесия и устойчивость тел, центр тяжести и способы его определения. На следующей странице приводится ее структурно-логическая схема (рис.5.) [143, с. 22]. Из данной схемы видно, что здесь также как и в предыдущих разделах достаточно четко прослеживается логика научного познания, согласно схемы на рис.2.

Как уже упоминалось выше, что в основе всех расчетов лежат основные положения и понятия статики (определение реакций связей, внутренних силовых факторов, возникающих в сечениях конструкций от действия внешних нагрузок и др.). Таким образом, в содержание статики включено достаточное количество прикладных знаний. Они обеспечивают формирование положительной профессиональной мотивации, а также усиление познавательной мотивации студентов в целом.

После рассмотрения основных понятий и характеристик, изучаемых в статике (абсолютно твердое тело, сложение и разложение сил на составляющие, момент силы, пара сил и ее вращающий момент), переходят к выяснению условий равновесия тела [143, с. 24-25].

Невращающееся тело находится в равновесии, если геометрическая сумма сил, действующих на тело, равна нулю, то есть если равнодействующая системы сил равна нулю.

СТАТИКА

ЯВЛЕНИЯ

ВИДЫ РАВНОВЕСИЯ

Равновесие тела, т.е. состояние покоя в данной системе отсчета

СРЕДСТВА ОПИСАНИЯ

Понятия I. Реакция связи - сила, действующая на тело со стороны связи (гладкая поверхность, гибкая связь):

М- тЬ К Я

2. момент силы: М = Рс1, где с! - плечо силы 1

ЗНАЧЕНИЕ СТАТИКИ

Законы

Первое условие равновесия: + Д + Д + + Д =б или

Второе условие равновесия;

ЕМ =0 или

1. Расчет зданий, мостов, различных устройств.

2. Объяснение формы и размеров объектов природы.

Рис.5. Структурно-логическая схема темы «Статика»

Геометрическое условие равновесия системы сил заключается в замкнутости силового многоугольника (конец последнего вектора совпадает

Аналитически для определения равнодействующей - все силы проектируются на две взаимно перпендикулярные оси координат, а затем находится алгебраическая сумма проекций всех сил на ось х и ось у. Если алгебраическая сумма проекций всех сил равна нулю, данная система сил находится в равновесии. И так, аналитическое условие равновесия тела имеет вид:

1^=0, 1У[у=0. (1)

Следует отметить, что равновесие твердого тела зависит не только от величины и направления действующих сил, но и от точки приложения сил.

Тела с неподвижной осью вращения находятся в равновесии, если алгебраическая сумма моментов всех сил, действующих на тело, равна нулю:

ЕМ, =0 (2)

Общее условие равновесия тела заключается в следующем: тело находится в равновесии, если равна нулю геометрическая сумма векторов всех приложенных к нему сил и равна нулю алгебраическая сумма моментов этих сил относительно любой оси вращения:

3)

1М, =0 (4)

Одна из важных задач статики - это определение реакций связей. Необходимо обратить особое внимание на рассмотрение видов опор и способов определения реакций связей. С этими понятиями студентам часто придется сталкиваться при выполнении расчетно-графических заданий, курсовых работ. Разновидности связей и определения их реакций показаны ниже в таблице 5. [143, с. 25].

Список литературы диссертации автор научной работы: кандидата педагогических наук, Полоскина, Зифа Абдулхаковна, Нижний Новгород

1. Вставка графиков и таблиц 10

2. Выводы, основанные на данных и обоснованные с научной точки зрения 10

3. Грамотное создание и сохранение документов в папке рабочих материалов 5

4. Графики, импортированные из Excel 5

5. Текст хорошо написал и сформированные идеи ясно изложены и структурированы 10 *

6. Слайды представлены в логической последовательности 5

7. Красивое оформление презентации 10

8. Слайды распечатаны в формате заметок 5

9. ОБЩИЕ БАЛЛЫ Окончательная оценка: 100

10. Итоговым контролем знаний для студентов техникума по техническоймеханике является экзамен, который проводится на персональном компьютере с использованием тестовой оболочки, один из вариантов экзаменационного материала представлен в приложении 7.

11. Обоснована необходимость внедрения в образовательную область механики в цикле общетехнических дисциплин спецкурса «Прикладная механика» для поэтапного формирования прикладных знаний у студентов строительных техникумов.

12. ГЛАВА 3. ЭКСПЕРИМЕНТАЛЬНАЯ ПРОВЕРКА ЭФФЕКТИВНОСТИ ФОРМИРОВАНИЯ ПРИКЛАДНЫХ ЗНАНИЙ У СТУДЕНТОВ ПРИ ОБУЧЕНИИ ДИСЦИПЛИНАМ «ПРИКЛАДНАЯ МЕХАНИКА» И ТЕХНИЧЕСКАЯ МЕХАНИКА»

13. Общая характеристика этапов экспериментального исследования по формированию у студентов строительных техникумов прикладных знаний

14. На основе трех положений гипотезы определились направления экспериментальной работы.

15. Исследовать сформированность прикладных знаний студентов, определить степень усвоения этих знаний в процессе обучения.

16. Исследовать уровень мотивации студентов при изучении механики характер ее изменения в результате изучения курсов по прикладной и технической механики.

17. Исследовать влияние прикладных знаний, полученных студентами при обучении курсов механики на успешность изучения специальных дисциплин.

18. В целом, эксперимент осуществлялся в 3 этапа:1. Констатирующий.2. Поисковый.3. Формирующий.

19. Структура педагогического эксперимента представлена в таблице 14.