Методическая система обучения студентов технических вузов материаловедению и технологии конструкционных материалов

Родионов, Сергей Федорович

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: Методическая система обучения студентов технических вузов материаловедению и технологии конструкционных материалов

Автореферат

Автор научной работы: Родионов, Сергей Федорович
Ученая степень: кандидата педагогических наук
Место защиты: Саранск
Год защиты: 2005
Специальность ВАК РФ: 13.00.02

Диссертация

Автореферат диссертации по теме "Методическая система обучения студентов технических вузов материаловедению и технологии конструкционных материалов"

На правах рукописи

РОДИОНОВ Сергей Федорович

МЕТОДИЧЕСКАЯ СИСТЕМА ОБУЧЕНИЯ СТУДЕНТОВ

ТЕХНИЧЕСКИХ ВУЗОВ МАТЕРИАЛОВЕДЕНИЮ И ТЕХНОЛОГИИ КОНСТРУКЦИОННЫХ МАТЕРИАЛОВ (на примере подготовки инженеров железнодорожного транспорта)

Специальность 13.00.02. Теория и методика обучения и воспитания

(обще-хехнические дисциплины и трудовое обучение),

педагогические науки

Автореферат

диссертации на соискание ученой степени кандидата педагогических наук

Москва 2005

Работа выполнена на кафедре технического сервиса машин института механики и энергетики Мордовского государственного университета им. Н.П. Огарева и на кафедре общеобразовательных и профессиональных дисциплин филиала Самарской государственной академии путей сообщения в г. Рузаевке

Научный руководитель: доктор педагогических наук, кандидат технических наук, доцент Майков Эдуард Витальевич

Официальные оппоненты: доктор химических наук, профессор Разумовская Ирина Васильевна

кандидат педагогических наук Глозман Александр Евгеньевич

Ведущая организация: Государственное образовательное учреждение высшего профессионального образования Московский государственный уни-версигет путей сообщения.

Защита состоится «2^> г. в « I Т » часов на заседании дис-

сертционного совета Д212.154.05 при Московском педагогическом государственном университете по адресу: 119882, г.Москва, ул. М. Пироговская,

С диссертацией можно ознакомиться в библиотеке МПГУ по адресу: 119435, г. Москва, ул. М. Пироговская, д. 1.

д. 29, ауд. 30.

Автореферат разослан </£ 2006 г.

Ученый секретарь диссертационного совета

Шаронова Н. В.

сюоед

ОБЩАЯ ХАРАКТЕРИСТИКА ИССЛЕДОВАНИЯ

В настоящее время актуальной задачей является развитие транспортной системы России, которая имеет важнейшее государственное, народнохозяйственное и оборонное значение. Решение этой задачи возрастает в условиях введения рыночных отношений, перестройки управления экономикой, т. к. от железных дорог требуется своевременное, качественное и полное удовлетворение потребностей населения и народного хозяйства, грузоотправителей и грузополучателей в перевозках. Железнодорожный транспорт России представляет собой многоотраслевое хозяйство, требующее от специалистов всесторонних знаний и умений, формирование которых предусмотрено государственным стандартом высшего профессионального образования. Сфера профессиональной деятельности будущего специалиста в области железнодорожного транспорта включает технологическую, проектно-конструкторскую и эксплуатационную деятельность. Все направления этой деятельности предполагают прежде всего обеспечение надежности железнодорожных объектов (подвижного состава, локомотивов, вагонов и др. оборудования) при эксплуатации. Первостепенную роль в обеспечении надежности объектов железнодорожного транспорта на всех уровнях их создания и эксплуатации (проектно-конструкторский, технологический при изготовлении и эксплуатации, научно-исследовательский при проектировании, изготовлении и эксплуатации) играет повышение долговечности материалов.

Поэтому при обучении студентов железнодорожных втузов материаловедению и технологии конструкционных материалов (ТКМ) актуальным становится ориентация на материалы объектов железнодорожного транспорта, что позволит сделать их подготовку профессионально направленной. Содержание изучаемой дисциплины должно бьггь ориентировано на новые подходы в науке о материалах, связанные с оценкой их надежности при эксплуатации.

Основная задача изучения материаловедения и ТКМ заключается в формировании у студентов знаний, умений:

1) по выбору оптимальных материалов, что решается в основном описательными курсами материаловедения (сведения о существующих и новых материалах; о структурных превращениях, сопровождающих термическую обработку, при температурах значительно более высоких, чем температуры, возникающие в деталях машин при их эксплуатации);

2) по определению способности материалов увеличить срок эффективной и функциональной работы объектов железнодорожного транспорта, что решается изучением структурных превращений под действием факторов эксплуатации, определяющих процессы разрушения материалов. Именно второе, при обучении студентов железнодорожных втузов раскрывается недостаточно и снижает уровень подготовки инженера при решении проблем надежности железнодорожного транспорта. ------

РОС. НАЦ БИБЛ С.О« 08

Методическая система обучения материаловедению и ТКМ должна быть основана на изучении не только номенклатуры и свойств материалов, но и следующих понятий: 1) микроструктуры сплавов - основного фактора долговечности деталей машин; 2) пространственной атомно-кристаллической структуры материалов; 3) аллотропических превращений компонентов сплавов, происходящих на различных стадиях обработки материалов; 4) возникновения дефектов строения и их влияния на свойства материалов, а значит, па долговечность деталей и машин; 5) дислокационно-структурного механизма разрушения; 6) механизма структурных превращений при деформациях; 7) влияния микроструктуры деталей на долговечность деталей машин; 8) выбора материалов в зависимости от условий эксплуатации.

Учебные планы ж\д втузов включают циклы естественнонаучных, общетехнических и специальных дисциплин, поэтому процесс обучения материаловедению и ТКМ должен осуществляться на основе межпредметных связей, способствующих успешному овладению профессиональными знаниями и умениями. Формирование познавательной и творческой активности будущих инженеров должно осуществляться на основе комплексного научного подхода, объединяющего фундаментальное (естественнонаучное) и общетехническое образование, что с ориентацией на выявление сущностных основ и связей производственных процессов должно привести к целостности образования.

Выполненный анализ опыта организации лекционных, лабораторно-практических занятий по материаловедению и ТКМ и некоторым общетехническим дисциплинам, диссертационных исследований, монографий, учебных пособий, планов, программ, квалификационных характеристик, стандартов для инженерных специальностей, а также анкетирование преподавателей, ведущих занятия по материаловедению и ТКМ во втузах позволил выявить, что:

-при построении учебных курсов различных циклов инженерной подготовки практически не реализуются принцип научности в свете современного материаловедения - от микроструктуры к макросвойствам материалов; -практически не реализуется принцип преемственности содержательной компоненты образования, который позволял бы студентам осмысливать и усваивать'постепенно и логично наращиваемый багаж знаний, укрепляющий и фиксирующий связи между предметами и направленный на решение проблем ж/д специальностей.

Кроме этого, анализ показал, что в учебных программах не уделяется должного внимания научным основам современного материаловедения, практически отсутствуют методологические и методические установки формирования учебного содержания дисциплины «Материаловедение и ТКМ». Отсутствие общности методологических и методических установок приводит к автономному преподаванию учебных предметов без отслеживания логико-содержательных связей между материаловедением, ТКМ и др. общетехническими и специальными дисциплинами. Число обязательных часов на изуче-

ние материаловедения и ТКМ сокращается, несмотря на то, что объем изучаемого программного материала постоянно увеличивается. Программы по материаловедению и ТКМ для ж/д втузов не учитывают в достаточной степени специфику различных специальностей, связанных с ж/д транспортом, поэтому содержание данной дисциплины для различных ж/д специальностей практически одинаково. Вопросы технологии обучения материаловедению и ТКМ в ж/д втузе не получили достаточной разработки, а число часов на самостоятельную работу на дневных отделениях приближается к 50% от общего количества часов, но эффективно не используется. Практически отсутствует теория и методика обучения материаловедению и ТКМ в высшей железнодорожной технической школе. Поэтому многие студенты не осознают цели I обучения материаловедению и ТКМ, у них слабо формируются знания, соот-

ветствующие новым фундаментальным подходам к рассмотрению свойств материалов и физических проблем прочности материалов, умения использовать эти знания при дальнейшем изучении специальных дисциплин и применять их к решению задач, направленных на повышение качества и надежности ж/д транспорта. У студентов не формируются знания о новых подходах в науке о материалах, связанными с оценкой долговечности материалов, применяемых в ж/д транспорте. Идея о том, что все материалы «живут», изменяют структуры, а соответственно прочностные свойства в периоды их получения, изготовления из них деталей и их эксплуатации должна быть научной основой при изучении материаловедения и ТКМ. Используемые в настоящее время при изучении материаловедения программы, комплексы лабораторно-ирактических работ, учебники и учебные пособия во многих случаях абстрактны и не отличаются четкой направленностью на решение задач и проблем ж/д транспорта. Недостаточно внимания уделяется дислокационно-структурному механизму разрушения материалов, обеспечению и поддержанию эксплуатационной надежности, изменениям структур материалов, а значит и их свойств.

Отсюда возникает необходимость разработки методики обучения студентов ж/д втузов материаловедению и ТКМ, позволяющей через освоение научных оспов дисциплины формировать у студентов современное научно-техническое мышление, готовить их к самостоятельной работе по освоению нарастающего объема научно-технической информации, дальнейшему изучению специальных дисциплин и будущей профессиональной деятельности.

Проблеме преподавания общетехнических дисциплин во втузах, к которым относится материаловедение и ТКМ, посвящены диссертационные работы Измайловой A.A., Баляевой С.А., Клещевой H.A., Коваленко Н.Д., Масленниковой Л.В., Нартовой Л.Г, Майкова Э.В и др. Исследований же, посвященных подготовке студентов по материаловедению и ТКМ в ж/д втузах, практически до сих пор нет. Таким образом, существует противоречие между стоящими на современном этапе задачами подготовки инженеров ж\д транспорта и отсутствием модели методической системы обучения материалове-

дению и ТКМ, которая характеризовалась бы фундаментальностью, профессиональной направленностью и целостностью.

Анализ учебного процесса по материаловедению и ТКМ вскрыл и некоторые другие противоречия, например:

- с одной стороны, необходимость построения учебного процесса на современном научном подходе к структуре и свойствам материалов, способствующем целостности восприятия студентами научной сущности материаловедения, развития научно-технического мышления; с другой - практика обучения, проявляющаяся в предметной ориентации, в недостаточности междисциплинарных связей и преемственности учебных курсов различных циклов в их направленности на решение проблем ж/д транспорта;

- с одной стороны, высокий научный потенциал дисциплины (материаловедение и ТКМ - теории дислокаций, пластичности и др.), с другой - недостаточное использование этого потенциала при обучении;

- с одной стороны, стремление к интеграции материаловедения и ТКМ с циклом специальных дисциплин, с другой - фрагментарное и репродуктивное построение курсов материаловедения и ТКМ.

Все вышеизложенное обуславливает актуальное! ь исследовапия.

Проблема исследования заключается в поиске ответа на вопрос: какой должна быть методическая система преподавания материаловедения и ТКМ в ж/д втузах, способствующая повышению качества подготовки будущих инженеров транспорта к решению профессиональных задач.

Объектом исследования является процесс обучения студен гов материаловедению и ТКМ в железнодорожных втузах в современных условиях.

Предметом исследования является методическая система обучения студентов втузов железнодорожного транспорта материаловедению и ТКМ, включающая цели, содержание, структуру, методы, формы и средства обучения.

Цель исследования состоит в теоретическом обосновании и создании модели методической системы обучения материаловедению и ТКМ, а также конкретной методики обучения этим дисциплинам студентов железнодорожных втузов.

Гипотеза исследования состоит в следующем: если методическую систему обучения материаловедению и ТКМ построить на основе современных научных представлений о микроструктуре материалов, о механизмах изменения микроструюур и соответственно свойств материалов, дидактических принципов фундаментальности, профессиональной направленности, межпредметных связей, то реализация такой методической системы обучения в учебном процессе приведет к формированию у студентов теоретических знаний и умений, творческой самостоятельности, что в целом повысит качество подготовки инженера ж/д транспорта.

Цель и гипотеза исследования определили следующие задачи.

1. Теоретически обосновать роль материаловедения и ТКМ в подготовке инженеров ж/д транспорта, выявить причины, снижающие эффективность обучения этим дисциплинам в системе ж/д втузов.

2. Выявить реальный уровень подготовки студентов ж/д втузов по материаловедению и ТКМ.

3. Теоретически обосновать и разработать модель методической системы обучения студентов ж/д втузов материаловедению и ТКМ. Для этого:

- исходя из целей обучения и логического анализа общетехнического знания разработать требования к содержанию и структуре курсов материаловедения и ТКМ для подготовки инженеров ж/д транспорта;

- разработать содержание (определить его инвариантный и варьируемый компоненты), методы и средства обучения.

4. Разработать методическую систему, содержание и методы проведения лекционных, лабораторных и практических занятий по материаловедению и ТКМ.

5. Разработать задания для студентов ко всем формам занятий, к контрольным и курсовым работам.

6.Осуществить экспериментальную проверку гипотезы исследования. Методы исследования:

1) теоретические - анализ философской, естественнонаучной, научно-технической, психолого-педагогической литературы; анализ и экстраполяция результатов исследований и педагогического опыта; моделирование педагогических ситуаций;

2) экспериментальные - наблюдение, педагогический эксперимент, экспертная оценка и тестирование.

Новизна исследования обусловлена тем, что проведено комплексное исследование проблемы обучения материаловедению и ТКМ студентов ж/д втузов, в ходе которого разработаны:

1. Модель методической системы обучения материаловедению и ТКМ студентов ж/д втузов, в основе которой лежат современные научные представления о микроструктуре материалов, о механизмах изменения микроструктур и соответственно свойств материалов. Её основные характеристики:

- ведущим принципом методической системы обучения материаловедению и ТКМ студентов ж/д втузов является принцип научности, направленность на решение задач и проблем ж/д транспорта;

-основу методической системы обучения материаловедению и ТКМ, студентов ж/д втузов составляют межпредметные связи общетехнических, естественнонаучных и специальных дисциплин;

- содержательный и процессуальный компоненты учебных дисциплин «Материаловедение» и «ТКМ» в ж/д втузе должны рассматриваться в единстве;

- научное и техническое знание должны быть представлены в содержании учебных дисциплин «Материаловедение» и «ТКМ в единстве; при этом 1-ое составляет инвариантную часть содержания, 2-ое - варьируемую;

- содержание материаловедения и ТКМ следует группировать вокруг фундаментальных физических и научно-технических теорий, что позволяет реализовать целостность образования;

- методы, формы и средства обучения, наряду с традиционными, должны включать такие, которые адекватны деятельности инженера ж/д транспорта; 2. Методическая система обучения материаловедению и ТКМ студентов ж/д втузов, разработанная на основе модели, во всех компонентах которой (целях, содержании, методах, формах и средствах) реализуется взаимосвязь материаловедения и ТКМ со всеми циклами дисциплин.

3 Учебно-методический комплекс для осуществления фундаментальной и профессионально направленной подготовки студентов по материаловедению и ТКМ, включающий рабочую программу, содержание лекционных, практических и лабораторных занятий, насыщенное вопросами и задачами профессионального характера; систему заданий к самостоятельным и курсовым работам, нацеленным на проведение профессионально направленных мини-исследований.

Теоретическая значимость результатов исследования состоит в том, что они вносят вклад в развитие теории и методики обучения общетехническим дисциплинам, в частности:

-в развитие системного подхода применительно к построению методической системы преподавания материаловедения и ТКМ во взаимосвязи с естественнонаучными, общетехническими и специальными дисциплинами;

- в развитие дидактических и частнометодических принципов обучения материаловедению и ТКМ (научности, межпредметных связей, генерализации и

др);

- в развитие теории учебного предмета и содержания образования.

Практическая значимость исследования заключается в создании методической системы обучения материаловедению и ТКМ, разработке и внедрении учебно-методического комплекса по материаловедению и ТКМ для студентов ж/д втузов, включающего программы по специальностям втузов железнодорожного транспорта, учебно-методические пособия, лабораторные практикумы, курсовые работы, методические рекомендации, которые являются основным практическим вкладом в совершенствование процесса обучения материаловедению и ТКМ На защиту выносятся: 1 Основные положения, лежащие в основе разработанных моделей методической системы и методики обучения материаловедению и ТКМ студентов железнодорожных специальностей:

- процесс обучения материаловедению и ТКМ должен рассматриваться как методическая система, включающая цели, содержание, методы, формы и средства обучения;

-основу методической системы обучения материаловедению и ТКМ студентов ж/д втузов составляют межпредметаые связи общетехнических, естественнонаучных и специальных дисциплин;

- ведущим принципом методической системы обучения материаловедению и ТКМ студентов ж/д втузов является принцип научности; направленность на решение задач и проблем ж/д транспорта;

- содержание дисциплин материаловедения и ТКМ следует группировать вокруг фундаментальных физических и научно-технических теорий (дислокаций, структурных превращений в материалах, разрушения материалов, теории резания, термической обработки материалов и т.п.), что позволяет реализовать целостность профессионального образования;

- методы, формы и средства обучения, наряду с традиционными, должны включать адекватные профессиональной деятельности инженера транспорта.

2. Эффективное обучение материаловедению и ТКМ может быть реализовано в рамках методической системы, включающей цели, содержание, методы и формы обучения, каждый компонент которой конструируется с учетом взаимосвязи всех дисциплин учебного плана на основе принципа научности.

3. Структура дисциплин материаловедения и ТКМ должна включать содержательный и процессуальный компоненты: в содержательный в качестве основных знаний входят научно-технические теории, а в блок вспомогательных знаний входят естественнонаучные и профессиональные знания. В процессуальный блок, помимо общенаучных, естественнонаучных умений, входят умения, адекватные деятельности инженера ж/д транспорта. Содержание дисциплин включает два блока; инвариантный и варьируемый. В инвариантный блок входят фундаментальные опыты, модели; понятия и величины, составляющие основание как естественнонаучной, так и научно-технической теории; полностью ядро научно-технической теории; некоторые важные выводы и практические применения. В варьируемый блок входит материал, связанный с профессиональной подготовкой студентов и некоторые элементы эмпирического базиса, следствия научно-технических теорий и их применения.

4.Успешному достижению целей обучения способствует использование учебно-методического комплекса, включающего:

- рабочую программу по курсам материаловедения и ТКМ;

- учебные пособия по курсам материаловедения и ТКМ, разработанные в соответствии с рабочей программой, допущенные МПС РФ для подготовки дипломированных специалистов ж/д транспорта;

- содержание и методы проведения лекционных, лабораторных и практических занятий;

- систему заданий к самостоятельным и курсовым работам;

Апробация исследований. Теоретические и практические результаты докладывались и обсуждались не менее, чем на 20 международных, межвузовских, региональных педагогических, научно-технических конференциях, семинарах и получили в целом поддержку педагогической и научно-технической общественности: на международных конференциях по надежности машин в Институте механики и энергетики Мордовского госуниверситета и на конференциях в Институте машиностроения Мордовского госуниверситета в 1992-96 г.г.; на Огаревских чтениях в Мордовском госуниверситете в 1985-99 г.г.; на конференциях и заседаниях кафедры научных основ образования в Мордовском государственном педагогическом институте в 2002 г.; на конференциях и заседаниях кафедры методики преподавания физики в Московском государственном педагогическом университете в 2005 г; на научно-методических конференциях в Самарской академии путей сообщения и в ее филиалах в г.г. Самаре, Орске, Оренбурге, Уфе, Рузаевке. Результаты исследований были внедрены в учебный процесс по курсам материаловедения и ТКМ в Самарской академии путей сообщения и ее филиалах.

Структура и содержание диссертации. Диссертация состоит из введения, четырех глав, заключения, библиографии и приложения. Общий объем диссертации 255 страниц, основной текст диссертации составляет 194 страницы. Работа включаег: 36 рисунков, 29 таблиц и 19 схем. Список литературы содержит 181 наименование. Приложение составляет 61 страницу.

ОСНОВНОЕ СОДЕРЖАНИЕ ДИССЕРТАЦИИ

Во введенни обоснованы актуальность темы исследования и проблема исследования, определены объект и предмет, цели и гипотеза, перечислены задачи. Рассмотрены новизна, теоретическая и практическая значимость положений, выносимых на защиту. Приведены сведения об апробации результатов и об имеющихся публикациях.

В главе I «Состояние проблемы преподавания курсов дисциплин материаловедения и ТКМ при подготовке инженеров ж/д транспорта» приведены результаты анализа литературы по теме исследования, программ, учебных планов, квалификационных характеристик, госстандарта высшего профобразования. Выявлены причины недостаточной фундаментальной и общетехнической подготовки студентов. Приведены результаты констатирующего эксперимента, позволяющие судить об уровне знаний и умений студентов применять полученные знания к решению задач ж/д транспорта. Проведенный анализ состояния теории и практики обучения материаловедению и ТКМ студентов в ж\д втузах позволяет констатировать: 1) курс материаловедения и ТКМ не опирается в должной степени на фундаментальные естественнонаучные дисциплины; 2) студенты не осознают цели обучения материаловедению как фундаменту специальных дисциплин и будущей профессиональной деятельности; 3) студенты не могут трансформировать знания по мате-

риаловедению и ТКМ на общетехнические, специальные дисциплины, эффективно их использовать при выполнении различных проектов.

Проанализированы направления совершенствования учебного процесса при подготовке инженеров ж/д транспорта. Показано, что решение проблемы совершенствования процесса изучения материаловедения и ТКМ должно быть обусловлено новыми подходами в науке о материалах, связанных с оценкой надежности материалов при эксплуатации и может быть успешно реализовано через разработку модели обучения студентов и конкретной методической системы обучения на основе взаимосвязи всех дисциплин учебного плана. Методическая система должна учитывать уровни научно-технического знания (в содержательном аспекте) и психолого-педагогического (в технологическом аспекте). Научные представления о структуре и свойствах материалов («от микроструктуры к макросвойствам») должны быть научной основой содержания курсов материаловедения и ТКМ. Формирование познавательной и творческой активности студентов должно быть ориентировано на выявление сущностных основ и связей производственных процессов ж/д транспорта. Проведенный анализ подтвердил актуальность исследования по данной теме.

В главе II «Модель методической системы обучения материаловедению и ТКМ студентов ж/д втузов» рассмотрены теоретические основы модели системы обучения с учетом межпредметных связей дисципли-ны«Материаловедение» и «ТКМ». (Сх.1). Применение понятий и положений системного подхода к процессу обучения материаловедению и ТКМ позволяет сконструировать методическую систему обучения студентов ж/д втузов. При этом необходимо: 1) определить компоненты системы и выяснить их содержание; 2) обосновать необходимость каждого компонента системы; 3) выяснить системообразующие связи; 4) показать соответствие компонентов внутри системы; 5) показать функционирование системы.

Схема 1. Межпредметные связи дисциплин «Материаловедение» и «ТКМ»

Учебный процесс в ж/д втузе представляет собой сложную систему, включающую множество компонентов. Понятие системы охватывает различ-

ные стороны того или иного целостного образования: его строение, состав, способы существования, форму развития. Методическая система обучения материаловедению и ТКМ студентов ж/д втузов иерархично входит в единую систему высшего технического образования и представляет собой целостное образование, которое позволяет формировать у студентов знания по этим дисциплинам и умения их применять в профессиональной деятельности. С позиций системпого подхода обоснована система обучения материаловедению и ТКМ схудентов ж/д втузов, включающая в качестве компонентов цели, содержание, методы, формы и средства; сконструирована модель методической системы (Сх.2); рассмотрены возможности реализации принципа научности в направленности на решение задач и проблем ж/д транспорта в каждом компоненте системы; проверена модель методической системы на функционирование и управление.

Схема 2 Модель методической системы обучения материаловедению и ТКМ студентов ж/д втузов

Уточнены цели обучения этим дисциплинам в ж/д втузе, в качестве одной из них выделена цель - формирование у студентов фундаментальных

•знаний по материаловедению и ТКМ и умений их применять для решения задач ж/д транспорта. Кроме общих традиционных целей обучения материаловедению и ТКМ в настоящее время в соответствии с развитием научно-технического знания появляются и новые цели обучения материаловедению и ТКМ, такие как формирование знаний о структурно-дислокационном механизме разрушения материалов, о физических явлениях, законах и созданных на их основе научно-технических теориях.

Модель методической системы обучения материаловедению и ТКМ студентов ж/д втузов основана на следующих положениях:

1) процесс обучения должен рассматриваться как методическая система, включающая цели, содержание, методы, формы и средства обучения;

2) учебные предметы в ж/д втузе должны рассматриваться в единстве их содержательного и процессуального компонентов;

3) одним из ведущих принципов методической системы обучения студентов ж/д втузов является принцип научности;

4) в содержании учебных предметов фундаментальное знание естественнонаучных дисциплин, научно-технических теорий и прикладное общетехническое знание должны быть представлены в единстве; при этом первое составляет инвариантную часть содержания, второе- варьируемую;

5) содержание курсов материаловедения и ТКМ следует группировать вокруг естественнонаучных и научно-технических теорий, что позволяет реализовать целостность общетехпического образования; в содержании дисциплин должен найти отражение современный подход к изучению строения и свойств материалов;

6) методы, формы и средства обучения, наряду с традиционными, должны быть адекватны деятельности инженера ж/д транспорта.

В главе Ш «Методика обучения материаловедению и ТКМ в ж/д втузе» представлена конкретная методика обучения. На основе модели обучения разработано содержание курса материаловедения и ТКМ со следующими особенностями- 1) группировка материала вокруг естественнонаучных и научно-технических теорий (физических, теории дислокаций, пластичности и т.д.); 2) выделение инвариантного и варьируемого материала; 3) учет в содержании курса материаловедения и ТКМ взаимосвязи дисциплин всех циклов и принципа научности. Особенности содержания дисциплины реализуются во всех формах учебных занятий (лекционные, практические и лабораторные). Учет межпредметных связей в обучении предполагает: а) выявление связей и подготовку преподавателя к их реализации; б) подготовку студентов к осознанию структуры взаимосвязей дисциплин всех циклов; в) использование и реализацию межпредметных связей.

Анализ учебных планов и содержание учебных дисциплин позволяет установить связи между материаловедением и ТКМ и естественнонаучными и специальными дисциплинами. Например: изучение гидравлики, теплотехники опирается на молекулярную физику (свойства жидкостей, газов, изопро-цессы и т.д.), в то же время качество, долговечность гидро- и теплотехники

напрямую связаны с выбором материалов, изменениями микроструктуры и свойств материалов деталей гидравлических и теплотехнических машин при их эксплуатации, ведущими к разрушению; или изучение специальных технологических дисциплин (технологии изготовления локомотивов, вагонов и т.п.) требуют знаний не только по различным разделам физики, но и применения научно-технических теорий, в основе которых лежат структурно-дислокационные механизмы превращепий в поверхностном слое деталей при обработке и дальнейшей их эксплуатации. Взаимосвязь общетехнических, специальных и естественнонаучных знаний с материаловедением и ТКМ находит свою реализацию в разработанной системе заданий к лекционным, лабораторным занятиям, к курсовым работам, к самостоятельной и учебно-исследовательской работе студентов, которые удовлетворяют требованиям:

- обеспечить тесную связь с реальными задачами и потребностями практики;

- учитывать межпредметные связи дисциплин естественнонаучного, общетехнического (материаловедение и ТКМ) и специального циклов;

- предусмагривать постепенное усложнение заданий;

- обеспечивать различные виды умственной деятельности (научно-техническое мышление);

- активизировать познавательную активность студентов;

- способствовать формированию у студептов видов профессиональной деятельности.

В главе IV «Оценка эффективности обучения материаловедению и ТКМ студентов ж/д втузов» приведено описание организации, методики проведения, оценки и анализа результатов экспериментальной работы по проблеме исследования. Эксперимент включал 3 этапа: констатирующий, поисковый и обучающий. В целом в педагогическом эксперименте участвовало 1500 студентов и 49 преподавателей естественнонаучных, общетехнических и специальных дисциплин Самарской академии инженеров путей сообщения и ее филиалов (Табл.1). В результате констатирующего эксперимента обоснована актуальность темы исследования. Поисковый этап проводился в нескольких направлениях: 1) определение требований к содержанию и структуре дисциплин материаловедения и ТКМ для инженерных специальностей ж/д транспорта; 2) определение содержания и программ по материаловедению и ТКМ с учетом естественнонаучного и профессионально направленного материалов на решение проблем ж/д транспорта и их места в данном курсе; 3) частичная их апробация в ходе лабораторного эксперимента. Практическим итогом педагогического эксперимента явились: 1) программа и методические указания по материаловедению и ТКМ для ж/д специальностей; 2) задания к лекционным и практическим занятиям; 3) задания к курсовым работам с учетом ж/д специальностей; 4) лабораторный практикум для студентов ж/д втузов, а также система заданий к лабораторным и практическим занятиям. На обучающем этапе эксперимента проверялась гипотеза исследования и модель методической системы, решались задачи: 1) оценка эффективности формирования у студентов теоретических знаний по материаловедению и

ТКМ; 2) оценка эффективности формирования у студентов умения применять знания по материаловедению и ТКМ при решении проблем ж/д транспорта; 3) оценка эффективности формирования научно-исследовательских умений. В результате проведенного педагогического эксперимента получены данные, свидетельствующие об эффективности обучения материаловедению и ТКМ (объем, осмысленность, прочность) студентов различных ж\д специальностей.

Этапы и цели педагогическо! о эксперимента Таблица 1.

1 2 3 4 5

Этапы эксперимента I оды Участники Место проведения Цели

Констатирующий экспери-меш 1994 - 1996 г.г. Студенты 1-3 курсов направления Подвижной состав железных дорог 657 600 спец 150700 - Локомотивы и 150800 - Вагоны. Преподаватели естественнонаучных дисциплин и материаловедения и ТКМ инженерных факультетов Самарской госакадемии путей сообщения и ее филиалов в г. Рузаевке, г Уфе, г.Оренбурге и др Самарская государственная академия путей сообщения, и ее филиалы в г.г. Рузаевке, Уфе, Оренбург и ДР Выявление состояния преподавания общенаучных и общетехнических дисциплин (материаловедения и ТКМ) инженерных факультетов в ж/д техническом вузе

Поисковый | эксперимент 1 ! 19961998 г г. Студенты 1-3 курсов направления Подвижной состав железных дорог 657 600 спец. 150700 - Локомотивы и 150800 - Вагоны и др. Преподаватели естественно-научных и общетехнических дисциплин материаловедения и ТКМ инженерных факультетов Самарской юсакадемии путей сообщения и ее филиалов в г Рузаевке, г Уфе, г Оренбурге и др. Самарская государственная академия путей сообщения, и ее филиалы в г.г. Рузаевке, Уфе, Оренбурге и ДР Выявление требований к программам по материаловедению и ТКМ для ж/д втузов, определение их содержания с учетом фундаментальности и направленности на решение проблем ж/д транспорта

Обучающий эксперимент 19982005 г г. 1 Студенты 1-5 курсов того же направления и специальностей, преподаватели тех же дисциплин и вузов Те же вузы Проверка справедливости разработанной моде;ш обучения материаловедению и ТКМ студентов ж/д инженерных специальностей

Доказано, что предлагаемая модель обучения материаловедению и ТКМ студентов ж/д втузов, основанная на взаимосвязи общетехнических, естественнонаучных и специальных дисциплин, принципе научности и профессиональной направленности на решение проблем ж/д транспорта способст-

вует осознанному изучению и успешному применению знаний по материаловедению и ТКМ. Вывод: повышение уровня фундаментальной и профессиональной подготовки, подтвержденное результатами эксперимента, доказывает справедливость выдвинутой гипотезы исследования.

В заключении сформулированы выводы по в результатам исследования.

В приложении приводятся: № 1. Рабочая программа по дисциплине «Материаловедение»; № 2 Рабочая программа по госбюджетной теме-«Организация учебного процесса студентов 1-3 курсов з/о с целью повышения качества подготовки специалистов ж/д транспорта»; № 3. Отчет по госбюджетной НИР за 2001 -2002 г.г.; № 4. Отчет по госбюджетной НИР за 2003 г. № 5 Методические указания по выполнению контрольных работ по материаловедению №1 и №2.

ОСНОВНЫЕ ВЫВОДЫ

1. В результате анализа состояния обучения материаловедению и ТКМ в ж/д техническом вузе показано, что:

- при построении учебных курсов различных циклов инженерной подготовки практически не реализуется принцип преемственности в содержании образования, фиксирующий связи между учебными дисциплинами;

-в учебных планах и программах практически отсутствует объективно существующая общность методологических и методических подходов при формировании содержания учебной дисциплины;

-отсутствие общности установок приводит к автономному преподаванию материаловедения и ТКМ без отслеживания логико-содержательных связей между циклами дисциплин и даже между дисциплинами одного цикла;

- число учебных часов на изучение материаловедения и ТКМ сокращается; -одновременно с сокращением числа часов объем программного материала постоянно увеличивается как следствие научно-технического прогресса;

- программы по материаловедению и ТКМ для ж/д втузов не отражают в достаточной степени профессиональную направленность обучения, поэтому содержание этих дисциплин для различных ж/д инженерных специатьностей практически одинаково;

-вопросы технологии обучения материаловедению и ТКМ в ж/д втузе не получили достаточной разработки;

- число часов на самостоятельную работу студентов приближается к 50% от общего количества, но эффективно не используется как следствие недостаточной разработки технологии обучения.

2. Констатирующий эксперимент показал, что курс материаловедения и ТКМ не опирается в должной степени на фундаментальные естественнонаучные дисциплины; студенты не осознают цели обучения материаловедению как фундамента специальных дисциплин и будущей ж/д профессиональной деятельности; не могут трансформировать знания по естественнонаучным дис-

циплииам на материаловедение и эффективно их использовать при выполнении курсовых и дипломных проектов по специальным дисциплинам.

3. Разработана модель методической системы обучения материаловедению и ТКМ в ж/д втузах, основанная на взаимосвязи естественнонаучных, общетехнических и специальных дисциплин и принципе единства фундаментальности и профессиональной направленности обучения.

4.На основе рассмотрения процесса обучения материаловедению и ТКМ как дидактической системы с использованием взаимосвязи естественнонаучных, общетехнических и специальных дисциплин, а также принципов фундаментальности и профессиональной направленности обучения обоснована и разработана модель методической системы обучения материаловедению и ТКМ в ж/д втузе.

5.Разработан и реализован учебно-методический комплекс для подготовки по материаловедению и ТКМ студентов ж/д инженерных специальностей, включающий: рабочую программу по материаловедению и ТКМ; монографию «Микроструктура материалов и сплавов как научный субстрат надежности транспортных машин» как учебное пособие для подготовки инженеров по направлению «Подвижной состав железных дорог», в которой реализуется взаимосвязь фундаментальности и профнаправленности обучения; сиоему заданий к самостоятельным и курсовым работам по материаловедению.

6. Проведенный педагогический эксперимент подтвердил справедливость гипотезы и модели методической системы обучения материаловедению и ТКМ, реализация которой способствует осознанному изучению и успешному применению фундаментальных и научно-технических знаний в будущей профессиональной деятельности инженеров ж/д транспорта.

Перспективы дальнейшего исследования состоят в следующем. Междисциплинарный подход к построению методической системы обучения материаловедению и ТКМ для студентов ж/д втузов, сочетающий естественнонаучные, методологические, дидактические и методические аспекты, основанный на взаимосвязи всех дисциплин учебного плапа, принципах научности, фундаментальности и профессиональной направленности обучения, позволяет продолжить совершенствование обучения, не только по материаловедению и ТКМ, но и по иным общетехническим дисциплинам.

По теме диссертации опубликованы 24 работы, основные из которых:

1. Родионов С.Ф., Майков Э.В. Микроструктура металлов и сплавов как научный субстрат надежности транспортных машин: Монография. -Самара: Изд-во СамГ'АПС, 2004,- 132с.,8 п.л. (авторских 50%).

2. Родионов С Ф., Мартышкин А.П., Корнилова Т.В. Материаловедение: Методические указания. - Самара: Изд-во СамГАПС, 2003. - 17с., 1 п.л. (авторских 50%).

3. Родионов С.Ф., Наумкин Н.И., Чаткин В.Ф. и др. Курсовое проектирование по ТММ: Учебное пособие,- Саранск: Изд-во МГУ им Н.П. Огарева, 2003,- 357с., 21 п.л. (авторских 15%) Допущено МинсельхозомРФ .

4. Родионов С.Ф., Лещева Э.К., Лещев В.В. Методические разработки к курсовой работе по гидроприводу: Методические указания.- Саранск: Изд-воМГУ им. Н.П. Огарева, 1984,- 56с.,3,3 п.л. ("авторских 35%).

5. Родионов С.Ф., Наумкин Н.И., Чаткин В.Ф. и др. Курсовое проектирование по ТММ: Учебное пособие.- Саранск, Изд-во МГУ им. Н.П. Огарева, 2005,- 331с., Зп.л. (авторских 15%) Допущено Минсельхозом РФ .

6. Родионов С.Ф Построение теней в ортогональных и аксонометрических проекциях: Методические указания.- Куйбышев: Типография им. Мята, 1989.- 27с.,1,6п.л.

7. Родионов С.Ф., Лукьянов Е.Ф. Решение задач по начертательной геометрии: Учебное пособие,- Самара, Изд-во СамГАПС, 2004.- 349с.,22п.л.

( авторских 60%).

8. Родионов С.Ф., Калинкин В.И., Мартышкин А.П., Корнилова Т.В. Электротехнические материалы: Учебное пособие.- Самара, Изд-во СамГАПС, 2005. - 120с.,7 п.л. (авторских40%).

9. Родионов С.Ф., Масленникова Л.В., Майков Э.В. Методологические и методические основы обучения материаловедению и ТКМ при подготовке инженерных кадров по ж.д. специальностям.Материалы 6 на-уч.практич.конф., Рузаевка, Рузаевский печатник, 2005. - С. 298-302, 0,3п.л.(авторских 40%).

10. Родионов С.Ф. Система учебно-методического обеспечения курса дисциплины «Материаловедение и ТКМ». Материалы науч.практич.конф., Рузаевка, Рузаевский печатник, 2005. - С. 318-321, 0,25п.л.

11. Родионов С.Ф. Анализ межпредметных связей дисциплин «Мате-риаловедепие» и «ТКМ» при подготовке инженерных кадров путей сообщения. Материалы П Междунар. Науч.практич.конфер- Самара: СамГАПС, 2005,-С. 177-179,1 пл.

12. Родионов С.Ф., Майков Э.В., Величко С.А., Масленникова Л.В. Методические основы обучения междисциплинарному материаловедению в ВУЗах как один из факторов повышения эффективности функционирования механических систем.Материалы Междунар.н.т.конф., Саранск, Тип. «Кр.0кт»,2004,- С.467-474,0,25п.л.(авторских 25%).

13. Родионов С.Ф., Майков Э.В. Структурные превращения в конструкционных материалах как научно-методическая основа обучения общетехническим дисциплинам при подготовке ипженеров ж.д.транспорта// Энергоресурсосберегающие технологии и системы в АПК: Межвуз.сб.н.т.к. МГУ им. Огарева, Саранск, ООО «РНИИЦ», 2004 - С.275-278, 0,25п.л. (авторских <0%).

14. Родионов С.Ф., Корнилова Т.В. Дистанционное обучение при подготовке инженерных кадров.Материалы Междунар.н.м.конфер.: Повышение качества подготовки кадров без отрыва от производства в соврем, условиях, Оренбург, ГПС, 2004,- С.58 - 59, 0,1 п.л.(авторских 50%).

15. Родионов С.Ф., Корнилова Т.В. Совершенствование форм и методов обучения студентов-заочников.Материалы Междунар.н.м.конфер.: По-

вышение качества подготовки кадров без отрыва от производства в соврем, условиях, Оренбург, ГПС, 2004. - С.45-46,0,1 п.л. (авторских 50%).

16. Родионов С.Ф. Способы управления познавательной деятельностью студентов при изучении дисциплин материаловедения и технологии конструкционных материалов.Материалы 2-й Междунар.н.м.колфер.: Актуальные проблемы развития ж.д.транспорта, Самара, СамГАПС, 2005. - С. 300-302, 0,2п.л.

17. Родионов С.Ф., Корнилова Т.В. Дистанционное обучение в ВУЗе. Материалы 6-й науч.практич.конфер.: Организац., философ, и технич. проблемы соврем.машиностр.пр., Рузаевка, Рузаевский печатник, 2005. - С. 321322, 0,1п.л. (авторских 50%).

18. Родионов С.Ф. Дистанционные формы обучения студентов на заочном отделении института. Материалы науч.методич. конфер. ВУЗов МПС ¡Повышение качества подготовки специалистов для ж.д.транспорта, Самара, ООО «ДСМ», 2000,- С. 36-37, ОДп.л.

19. Родионов С.Ф. Организационные вопросы взаимодействия филиала института и отделения железной дороги в обеспечении качества подготовки специалистов. Материалы 8-й Рос. Науч.методич.конфер. Луга и методы совершенств. учебного процесса, Самара, ООО «Инсома-пресс», 1999 г.- С. 3839, ОДп.л.

20. Родионов С.Ф. Рационализация самостоятельной работы студентов-заочников при изучении дисциплин «Начертательная геометрия» и «Инженерная фафика».Материалы 8-й Рос. НМК: Пути и методы совершенствования учебного процесса, Самара, ООО «Инсома-пресс», 1999.- С.53-54, ОДп.л.

21. Родионов С.Ф. Современное взаимодействие межпредметных связей по дисциплине «Инженерная графика» в процессе обучения студентов заочной формы. Материалы Межвуз.науч.методич.конф.: Подготовка без отрыва от производства и повыш. квалиф. инженер, кадров в соврем, условиях, Рузаевка, Рузаевский печатник, 2002.- С.33-35, 0,22п.л.

22. Родионов С.Ф. Организация самостоятельной работы на УКП со студентами заочной формы САМИИТА. Материалы НМК ВУЗов МПС; Повышение качества подготовки инженеров на базе ГОСТ, Самара, АО ПО «СамВен», 1998.- С.90-91, ОДп.л.

23. Родионов С.Ф., Смирнов Г.Е. Некоторые вопросы организации самостоятельной работы студентов ж.д.специальностей при изучении дисциплин «Начертательная геометрия» и «Инженерная ¿рафика». Материалы НПК ВУЗов МПС: Опыт взаимодействия ВУЗов и железной дороги в НТП, Самара, АО ПО «СамВен», 1998 г.- СД23-124, ОДп.л. (авторских 50%).

24. Родионов С.Ф., Смирнов Г.Е. О тематике контрольных задач и заданий по начертательной геометрии, используемых в учебном процессе. Материалы научно-практич. конфер. ВУЗов МПС Опыт взаимодействия ВУЗов и железной дороги в НТП, Самара, АО ПО «СамВен», 1998,- С.209-210, ОД п.л. (авторских 50%).

й-OOG А

Ц\1

-1117

Типография МПГУ

Тир

Содержание диссертации автор научной статьи: кандидата педагогических наук, Родионов, Сергей Федорович, 2005 год

ВВЕДЕНИЕ.

Глава I. Состояние проблемы преподавания дисциплины «Материаловение и технология конструкционных материалов (ТКМ)» при подготовке инженеров железнодорожного (ж/д) транспорта.

1.1. Задачи и состояние подготовки инженеров железнодорожного (ж/д) транспорта в современных условиях.

1.2 Взаимосвязь содержания материаловедения и ТКМ с естественнонаучными, общетехническими и специальными дисциплинами при подготовке инженеров ж/д транспорта.

1.3. Научный подход, основанный на взаимосвязи дисциплин учебного плана и выделении фундаментальной сущности дисциплин при анализе содержания и проблем обучения материаловедению и ТКМ студентов ж/д втузов.

1.4.Требования к подготовке инженерных кадров железнодорожного транспорта по материаловедению и ТКМ.

1.5. Состояние проблемы и направления совершенствования обучения материаловедению и ТКМ студентов железнодорожных втузов.

1.6. Анализ исследований по проблемам подготовки по материаловедению и

ТКМ будущих инженеров железнодорожного транспорта.

Выводы по главе 1.

Глава II. Модель методической системы обучения материаловедению и ТКМ студентов железнодорожных втузов.

2.1. Процесс обучения как методическая система.

2.2. Материаловедение и ТКМ как учебный предмет в системе подготовки инженерных кадров железнодорожного транспорта.

2.3. Взаимосвязь фундаментальных законов и научно-технических теорий как методологическая основа модели обучения материаловедению и ТКМ в железнодорожном втузе.

2.4. Принцип единства фундаментальности и профнаправленности обучения материаловедению и ТКМ.

2.5. Анализ общетехнического знания по материаловедению и ТКМ при подготовке инженеров транспорта.

2.6. Реализация принципа единства фундаментальности и направленности на решение задач и проблем ж/д специальностей в методах, формах и средствах в курсе материаловедения и ТКМ.

2.7. Модель методической системы обучения материаловедению и ТКМ будущих инженеров (ж/д) транспорта.

Выводы по главе II.

Глава III. Методика обучения материаловедению и ТКМ студентов железнодорожного технического вуза.

3.1. Содержание курса материаловедения и ТКМ для железнодорожных инженерных специальностей.

3.1.1. Содержание и методы проведения лекционных занятий.

3.1.2. Содержание и методы проведения лабораторного практикума.

3.1.3. Система заданий к курсовым работам профнаправленным на проблемы железнодорожного транспорта.

Выводы по главе III.

Глава IV. Оценка эффективности обучения материаловедению и ТКМ студентов железнодорожных инженерных втузов. у 4.1. Организация и проведение педагогического эксперимента.

4.2. Констатирующий и поисковый этапы эксперимента.

4.3. Обучающий педагогический эксперимент.

Выводы по главе IV.

Введение диссертации по педагогике, на тему "Методическая система обучения студентов технических вузов материаловедению и технологии конструкционных материалов"

Сейчас перед страной стоит необходимость решения актуальных задач развития транспортной системы России, которая имеет важнейшее государственное, народнохозяйственное и оборонное значение. Решение задач развития транспортной системы особенно возрастает в условиях введения рыночных отношений, перестройки управления экономикой, т. к. от железных дорог требуется своевременное, качественное и полное удовлетворение потребностей населения и народного хозяйства, грузоотправителей и грузополучателей в перевозках. Любая, даже кратковременная задержка выполнения заявки на перевозки, наносит ущерб нормальной работе предприятий, подрывает договорные основы ведения хозяйства, снижает конкурентоспособность железнодорожного (ж/д) транспорта. Железные дороги располагают различными инженерными сооружениями, устройствами и средствами: (ж/д) путь, подвижной состав, локомотивы, вагоны, локомотивные и вагонные депо, осуществляющие различные виды ремонта и профилактических работ, сооружения и устройства сигнализации, связи, вычислительной техники, электро- и водоснабжения, ж/д станции и узлы.

Следовательно, ж/д транспорт России представляет собой многоотраслевое хозяйство, требующее от специалистов всесторонних взаимосвязанных и взаимодействующих на проблему специальности знаний и умений. Поэтому направление подготовки дипломированных специалистов по ж/д транспорту 657600 - Подвижной состав железных дорог, охватывающее специальности: 150800 - Вагоны; 150700 - Локомотивы; 657700 - Системы обеспечения движения поездов и др. в соответствии принятому Гособразовательному стандарту высшего профессионального образования 2000.2005 г.г. приобретает государственное актуальное значение.

Сфера деятельности будущего специалиста по любой из указанных специальностей включает технологическую, проектно-конструкторскую и эксплу-тационную деятельность. Во всех направлениях этой деятельности основной проблемой является обеспечение надежности ж/д объектов (локомотивов, вагонов, подвижного состава, и др. оборудования) при эксплуатации. При этом одной из актуальнейших задач, в обеспечении надежности объектов ж/д транспорта на всех уровнях их создания и эксплуатации (проектно-конструкторский, технологический при изготовлении и эксплуатации, научно-исследовательский при проектировании, изготовлении, совершенствовании и эксплуатации), является повышение долговечности и надежности материалов.

В последние годы созданы новые локомотивы и вагоны для скоростного движения, устройства автоматики, телемеханики и т.п., соответствующие мировому уровню, поэтому в транспортном машиностроении значительно расширилась номенклатура материалов с повышенными требованиями к прочности, жаростойкости, коррозионной и химической стойкости. При эксплуатации, выбранные конструкторами и технологами материалы подвергаются разнообразным эксплуатационным нагрузкам, поэтому при изучении материаловедения и ТКМ должны более детально раскрываться современные, признанные в научной практике, дислокационно-структурные механизмы разрушения материалов, а также возможности релаксационных и рекристаллизационных процессов, позволяющие повышать надежность работы объектов ж/д транспорта при их эксплуатации [1].

При обучении студентов ж/д втузов материаловедению и ТКМ актуальным становится более конкретная ориентация на материалы объектов ж/д транспорта, в этом случае подготовка по материаловедению и ТКМ будет профессионально направленной. Кроме того, содержание изучаемой дисциплины должно быть ориентировано на новые подходы в науке о материалах, связанные с оценкой их надежности при эксплуатации.

Проблема изучения материаловедения и ТКМ заключается в обеспечении студентов знаниями и умениями: 1) по выбору оптимальных материалов, что до недавнего времени в учебном процессе решалось описательными кур-сами материаловедения (сведения о существующих и новых разрабатываемых и внедряемых материалах; о структурных превращениях, сопровождающих термическую обработку, при температурах значительно более высоких, чем температуры, возникающие в деталях машин при их эксплуатации); 2) по определению способности материалов увеличить срок эффективной и функциональной работы объектов ж/д транспорта, что решается изучением структурных превращений под действием многочисленных эксплуатационных факторов, определяющих процессы разрушения материалов. Именно второе при обучении студентов ж/д втузов раскрывается недостаточно и снижает уровень подготовки инженера при решении проблем надежности ж/д транспорта.

Непрерывно возрастающие требования к свойствам материалов обуславливают необходимость опережающего развития научных разработок в области материаловедения. Современное материаловедение как наука о структуре и свойствах различных материалов, существенно модернизируется за счет интеграции физики твердого тела, химии и технологии неорганических веществ, механики твердого деформированного тела и нелинейной механики разрушения. Единый подход к явлениям первичной и вторичной кристаллизации, упругой и пластической деформации стал возможен благодаря новому пониманию реальной структуры материалов на всех иерархических уровнях» [2]. Все материалы «живут», изменяют свои структуры и свойства в процессе их получения, изготовления из них деталей и дальнейшей их эксплуатации. Очевидно, что материаловедение и ТКМ должны базироваться при обучении студентов ж/д втузов на современное направление материаловедения - «от микроструктуры - к макросвойствам» [2], т.е. от микроструктуры к физико-механическим свойствам с учетом эволюции микроструктур и свойств материалов при их эксплуатации в объектах ж/д транспорта.

Структурные превращения по границам зерен микроструктуры материалов, обусловленных действием многих факторов эксплуатации и дислокационным механизмом разрушения являются научной основой решения проблемы долговечности и надежности деталей машин, а также и методической основой при изучении курса материаловедения и ТКМ, т. к. эксплуатационная прочность материалов обеспечивает в большинстве случаев безаварийную работу ж/д транспорта. Научно-методическая основа изучения курса материаловедения и ТКМ, кроме, изучаемых ранее, номенклатуры и свойств материалов, должна быть построена на изучении следующих понятий: 1) микроструктуры металлов и сплавов - основного фактора надежности и долговечности деталей машин; 2) пространственной атомно-кристаллической (а.-к.) структуры материалов; 3) аллотропических превращений компонентов сплавов, происходящих при определенных условиях на различных стадиях термической, упрочняющей др. видов обработки материалов; 4) возникновения дефектов (а.-к.) строения и их влияния на механические и др. свойства материалов, а значит, на долговечность и надежность деталей и машин; 5) дислокационно-структурного механизма разрушения; 6) механизма структурных превращений при деформациях; 7) значения и влияния микроструктуры деталей при эксплуатации на долговечность и надежность деталей машин; 8) выбора материалов в зависимости от условий эксплуатации.

Надежность деталей при эксплуатации машин оценивается по различным критериям: прочность, усталость, механическое изнашивание, теплостойкость, и т. п. Каждый из этих критериев зависит от конкретных и одновременных воздействий различных факторов (нагрузки, различные по величине, направлению, цикличности, воздействиям температуры, химических сред, и т. п.). Все эти факторы эксплуатации оставляют свой отпечаток в поверхностном слое детали - это микроструктура эксплуатируемой детали. Прочность материала, его надежность в любой момент эксплуатации зависит и может определяться микроструктурой поверхностного слоя детали. Установление состояния микроструктуры даст возможность прогнозировать с учетом оценки возникающих дислокаций дальнейшее изменение свойств поверхностного слоя детали с возникновением в ней дефектов, а значит, прогнозировать ее долговечность.

В последние годы получило развитие новое научное направление в материаловедении - фрактальное материаловедение Основная задача фрактального материаловедения заключается в разработке принципов управления структурой материалов за счет целенаправленного введения и последующей реализации контролируемых обратных связей с целью получения материалов с дис-сипативными свойствами, необходимыми для заданных условий эксплуатации» [3]. Структура всех уровней сплавов рассматривается как живой организм, в котором постоянно под действием эксплуатационных факторов происходят структурные превращения как с прямыми, так и обратными связями.

Следовательно, при обучении студентов ж/д втузов материаловедению и ТКМ необходимо больше уделять внимания изучению дислокационно- структурным механизмам превращений в сплавах, фракталов и возможностей использования принципа обратных связей для сохранения оптимальной метаста-бильной структуры, соответствующей требуемым физико-механическим свойствам сплавов для повышения долговечности их работы.

Специфика обучения материаловедению и ТКМ такова, что в учебных планах втузов, кроме естественнонаучных дисциплин существуют циклы общетехнических и специальных дисциплин, поэтому процесс обучения должен осуществляться на основе межпредметных взаимосвязей, способствующих успешному овладению профессиональными знаниями и умениями. Формирование познавательной и творческой активности будущих инженеров должно осуществляться на основе комплексного подхода, объединяющего фундаментальное (естественнонаучное) и общетехническое образование, что с ориентацией на выявление сущностных основ и связей производственных процессов приводит к целостности образования.

Выполненный нами анализ: 1) опыта организации лекционных и лабо-раторно-практических занятий по общетехническим дисциплинам, в т. ч. по материаловедению и ТКМ, в их взаимосвязи с естественнонаучными дисциплина-ми [4-48, 51-73]; 2) диссертационных исследований [74-94]; 3) монографий и учебных пособий [49, 50, 55-101, 59, 102-106], 4) учебных планов и программ, квалификационных характеристик, стандартов для инженерных специальностей [107-115]; 5) анкетирование преподавателей, ведущих занятия по материаловедению и ТКМ во втузах ж/д транспорта позволил выявить, что: при построении учебных курсов различных циклов инженерной подготовки практически не реализуются: 1) принцип научности в свете современного материаловедения - от микроструктуры к макросвойствам материалов; 2) принцип преемственности содержательной компоненты образования, который позволял бы студентам осмысливать и усваивать постепенно и логично наращиваемый багаж знаний, укрепляющий и фиксирующий связи между предметами и направленный на решение проблем ж/д специальностей. Кроме этого анализ показал, что:

- в учебных планах и программах практически отсутствует объективная сущность (субстрат) современного материаловедения (от микроструктуры к макросвойствам);

- в соответствии с субстратом современного материаловедения практически отсутствуют методологические и методические установки при формировании учебного содержания дисциплины «Материаловедение и ТКМ»;

- отсутствие общности методологических и методических установок приводит к автономному преподаванию учебных предметов без отслеживания логико-содержательных связей между материаловедением, ТКМ и др. общетехническими и специальными дисциплинами, которые должны быть направлены на решение проблем специальностей ж/д транспорта;

- число обязательных часов на изучение материаловедения и ТКМ неуклонно сокращается, несмотря на то, объем изучаемого программного материала постоянно увеличивается вследствие научно-технического прогресса;

- программы по материаловедению и ТКМ для ж/д втузов не отражают в достаточной степени направленность обучения на решение проблем специальностей ж/д транспорта, поэтому содержание данной дисциплины для различных ж/д специальностей практически одинаково;

- вопросы технологии обучения по материаловедению и ТКМ в ж/д втузе не получили достаточной разработки;

- число часов на самостоятельную работу на дневных отделениях приближается к 50% от общего количества часов, но эффективно не используется как следствие недостаточной разработки технологии обучения;

- практически отсутствует теория и методика обучения материаловедению и ТКМ по ж/д специальностям.

Поэтому многие студенты не осознают цели изучения материаловедения и ТКМ. У них слабо формируются знания, соответствующие новым фундаментальным подходам к рассмотрению физико-механических свойств и физических проблем прочности материалов, умения использовать эти знания при дальнейшем изучении специальных дисциплин и тем более, применять их к решению задач, направленных на повышением качества и надежности ж/д транспорта. Кроме того, у обучающихся не формируются знания о новых подходах в науке о материалах (от микроструктуры к макросвойствам), связанными с оценкой надежности материалов, применяемых в ж/д транспорте при их эксплуатации. Недостаточное внимание уделяется формированию знаний о процессах структурных превращений в материалах при эксплуатации под действием многочисленных, вместе действующих, факторов [116-118, 30, 31, 47, 48], определяющих процессы разрушения материалов.

Идея о том, что все материалы «живут», изменяют свои структуры, а соответственно прочностные свойства в периоды их получения, изготовления из них деталей и их эксплуатации должна быть фундаментальной основой при изучении материаловедения и ТКМ и раскрываться при рассмотрении: 1) микроструктуры сплавов как основного фактора их надежности и долговечности; 2) пространственной а.-к. структуры материалов; 3) аллотропических превращений, происходящих на различных стадиях термической и др. видов обработки материалов; 4) возникновения дефектов а.-к. строения и их влияния на физико-механические свойства материалов, на надежность деталей и машин; 5) дислокационно-структурного механизма разрушения; 6) механизма межграничных структурных превращений при деформациях; 7) значения микроструктуры деталей при эксплуатации на надежность машин; 8) выбора материалов в зависимости от условий эксплуатации.

Следовательно, как при создании сплавов, так и при их эксплуатации для эффективного управления их свойствами необходимо представлять механизмы структурных превращений в сплавах, использовать принцип обратных связей, действующий в живых организмах, для сохранения оптимальной структуры соответствующей требуемым физико-механическим свойствам сплавов и материалов. Используемые же в настоящее время при изучении материаловедения программы, комплексы лабораторно-практических работ, учебники и учебные пособия во многих случаях абстрактны и не отличаются четкой направленностью на решение задач и проблем ж/д транспорта. Недостаточно внимания уделяется вопросам: обеспечения и поддержания эксплуатационной надежности; изменениям структур материалов, а значит и свойств; дислокационно-структурному механизму разрушения материалов. В существующих учебных курсах почти не освещается новое научное направление в материаловедении -фрактальное материаловедение, задачей которого является разработка принципов управления структурой материалов за счет введения и последующей реализации контролируемых обратных связей с целью получения материалов с дис-сипативными свойствами для заданных условий эксплуатации.

Отсюда возникает необходимость разработки методики обучения студентов ж/д втузов материаловедению и ТКМ, позволяющей через освоение научной сущности дисциплины формировать у студентов современное научно-техническое мышление, готовить их к самостоятельной работе по освоению все нарастающего объема научно-технической информации, дальнейшему изучению специальных дисциплин и будущей профессиональной деятельности.

Проблеме преподавания общетехнических дисциплин во втузах, к которым относится материаловедение и ТКМ, посвящены диссертационные работы Измайловой А.А. [77], Баляевой С.А. [74], Клещевой Н.А. [79], Коваленко Н.Д. [80], Масленниковой Л.В.[83], Майкова Э.В.[95], Нартовой Л.Г. [84], и др. Вместе с тем, исследований, посвященных подготовке студентов по материаловедению и ТКМ в ж/д втузах практически до сих пор нет. Таким образом, существует противоречие между стоящими на современном этапе задачами подготовки будущих инженеров железнодорожного транспорта и отсутствием модели методической системы обучения материаловедению и ТКМ, которая характеризовалась бы фундаментальностью, целостностью, направленностью на формирование познавательной и творческой активности инженера.

Анализ учебного процесса по материаловедению и ТКМ вскрыл и некоторые другие противоречия, например:

- с одной стороны, необходимость построения образовательного процесса, в соответствии с современными научными подходами к структуре и свойствам материалов (от микроструктуры к макросвойствам) способствующего целостности восприятия студентами научной сущности материаловедения, развития современного научно-технического мышления, с другой - практика обучения, проявляющаяся в предметной ориентации, в недостаточности межпредметных связей, преемственности учебных курсов различных циклов в их направленности на решение проблем ж/д транспорта;

- с одной стороны, высокий, не только прикладной, но и научный потенциал дисциплины (материаловедение и ТКМ - теории дислокаций, пластичности, сплавов как термодинамической системы и др.), с другой - недостаточное использование этого потенциала в системе подготовки инженера;

Эти противоречия обуславливают актуальность данного исследования.

Исходя из вышеизложенного, в данном исследовании ставится цель -разработать методику обучения материаловедению и ТКМ студентов ж/д втузов, соответствующую по содержанию, принципиально новому и определяющему будущее развитие материаловедения направлению, профессионально направленному на решение проблемы повышения надежности материалов объектов ж/д транспорта через изучение дислокационно-структурных механизмов превращений в материалах при эксплуатации, способную показать будущим специалистам возможные пути управления структурами материалов с целью повышения надежности ж/д транспорта.

Объектом исследования является процесс обучения студентов материаловедению и ТКМ в железнодорожных втузах в современных условиях.

Предметом исследования является методическая система обучения студентов втузов ж/д транспорта материаловедению и ТКМ, включающая цели, содержание, структуру, методы, формы и средства обучения.

Гипотеза исследования состоит в следующем: если методическую систему обучения материаловедению и ТКМ построить на основе современных научных представлений о микроструктуре материалов, о механизмах изменения микроструктур и соответственно свойств материалов, дидактических принципов фундаментальности, профессиональной направленности, межпредметных связей, то реализация такой методической системы обучения в учебном процессе приведет к формированию у студентов теоретических знаний и умений, творческой самостоятельности, что в целом повысит качество подготовки инженера ж/д транспорта.

Цель и гипотеза исследования определили следующие задачи.

2. Выявить реальный уровень подготовки студентов ж/д втузов по материаловедению и ТКМ.

- разработать содержание (определить его инвариантный и варьируемый компоненты), методы и средства обучения.

5. Разработать задания для студентов ко всем формам занятий, к контрольным и курсовым работам.

6. Осуществить экспериментальную проверку гипотезы исследования.

Методологическую основу исследования составляют:

1) системный подход, определяющий современное научное мировоззрение;

2) теория и методология научного познания материаловедения (от микроструктуры к макросвойствам); 3) системный подход, позволяющий рассматривать обучение материаловедению и ТКМ студентов ж/д втузов как методическую систему, включающую цели, содержание, методы, формы и средства обучения; 4) сложившийся в дидактике подход к структуре учебного предмета, в соответствии с которым в учебных дисциплинах «Материаловедение» и «ТКМ» выделяются содержательный и процессуальный блоки; 5) логический подход к анализу общетехнического знания, позволяющий определить инвариантную и варьируемую компоненты содержания курсов «Материаловедение» и «ТКМ» для ж/д втузов; 6) деятельностный подход, позволяющий отразить в процессуальной компоненте учебных предметов «Материаловедение» и «ТКМ» познавательную и творческую деятельность, адекватную профессиональной деятельности инженера ж/д транспорта.

Методы исследования, применявшиеся при выполнении данной работы: 1) теоретические - анализ философской, естественнонаучной, научно-технической, психолого-педагогической литературы; анализ и экстраполяция результатов исследований и педагогического опыта; моделирование педагогических ситуаций; 2) экспериментальные - наблюдение, педагогический эксперимент, экспертная оценка и тестирование.

Теоретическую основу исследования составляют:

- исследования по методологии и истории развития физического материаловедения и техники - Н.Ф. Болховитинова, А.П. Гуляева, Ю.М. Лахтина, В.П. Леонтьевой, В.А. Канке, В.Н. Князева, B.C. Степина и др.;

- труды по теоретическим основам профессиональной подготовки специалистов - А.А. Вербицкого, В.Г. Ерастова, Н.В. Кузьминой, И.Г. Огородникова, Э.Д. Новожилова, Э.В. Майкова, Л.Ф. Спирина, А.И. Щербакова и др;

- труды по современной дидактике профессиональной школы - П.Р. Атутова, С.Я. Батышева, В.П. Беспалько, П.П. Блонского, Ю.К. Васильева, З.А. Решето-вой, В.С.Леднева, А.Я. Найна, Т. Новацкого, П.И. Ставского и др;

- современные представления о структуре физики и физического материаловедения как науки, развитые П. Дираком, Р. Доэрти, B.C. Ивановой, И.А. Одингом, А.Ф. Иоффе, А.Х. Котреллом, Дж. Мартиным, В.М. Финкелем, Stroh A.N. и др.;

- исследования по психологии, педагогике, методике высшей школы, - С.И. Архангельского, В.В. Давыдова, В.В. Краевского А.Н. Леонтьева, И.Я. Лерне-ра, Н.Ф.Талызиной и др.;

- исследования по проблемам фундаментальности образования в высшей школе - О. Н. Голубевой, А. И. Наумова, В. А. Сластенина, А.Д.Суханова и др.;

- исследования по методике преподавания общетехнических дисциплин в технических вузах - А.Е. Айзенцона, А.А. Гладуна, М.М. Горунова, A.M. Дорош-кевича, Л.В. Масленниковой, Э.В. Майкова и др.;

- исследования по проблемам профессиональной направленности обучения М.И. Махмутова, Г.С. Гутурова, А.О. Измайловой, А.Я. Кудрявцева, А.А. Червовой, и др.;

-теоретические исследования в области методики преподавания общетехнических дисциплин в средней школе - А.И. Бугаева, А.Т. Глазунова, В.А. Извозчикова, С.Е. Каменецкого, А.С. Кондратьева, В.В. Лаптева, В.В. Мултановско-го, Н С. Пурышевой, JI.C. Хижняковой и др.

В соответствии с поставленными задачами исследование проводилось в три этапа: 1-й этап- 1996-2000 г.г.) включал изучение, анализ Госстандартов высшего профобразования, квалификационных характеристик, учебных планов и программ по материаловедению и ТКМ для инженерных специальностей, проведение анкетирования студентов и выявление у них уровня теоретических знаний по материаловедению и ТКМ, умений их применять при решении профессиональных задач. В результате работы был выявлен комплекс проблем в системе высшего ж/д технического образования, требующих пересмотра методики обучения студентов по материаловедению и ТКМ. Для определения общей методологической основы исследования осуществлялись изучение, анализ литературы по педагогике, методике преподавания естественнонаучных и общетехнических дисциплин в различных системах образования, по философии, логике научного познания, анализ учебников и учебных пособий по естественнонаучным и общетехническим дисциплинам.

2-й этап - (2000-2003 г.г.) посвящен разработке модели методической системы обучения материаловедению и ТКМ студентов ж/д втузов. Были определены этапы построения модели методической системы и основные принципы, лежащие в основе ее создания, разработаны программы по материаловедению и ТКМ, содержание лекций, практических и лабораторных занятий, а также задания к контрольным работам. Проводился поисковый эксперимент, в ходе которого уточнялась и корректировалась методическая система обучения этим дисциплинам студентов ж/д втузов.

3-й этап — (2001-2005 г.г.) связан с проведением обучающего эксперимента по проверке выдвинутой гипотезы исследования, статистической обработке результатов эксперимента. Были опубликованы учебные пособия, монографии по материаловедению и ТКМ для студентов инженерных ж/д специальностей. На основе материалов исследований были разработаны концепция, модель методической системы и конкретная методика обучения студентов ж/д втузов материаловедению и ТКМ.

Новизна полученных результатов обусловлена тем, что проведено комплексное исследование проблемы обучения материаловедению и ТКМ студентов ж/д втузов, в ходе которого разработаны:

- основу методической системы обучения материаловедению и ТКМ, студентов ж/д втузов составляют межпредметные связи общетехнических, естественнонаучных и специальных дисциплин;

- методы, формы и средства обучения, наряду с традиционными, должны включать такие, которые адекватны деятельности инженера ж/д транспорта;

2. Методическая система обучения материаловедению и ТКМ студентов ж/д втузов, разработанная на основе модели, во всех компонентах которой (целях, содержании, методах, формах и средствах) реализуется взаимосвязь материаловедения и ТКМ со всеми циклами дисциплин.

3. Учебно-методический комплекс для осуществления фундаментальной и профессионально направленной подготовки студентов по материаловедению и ТКМ, включающий рабочую программу, содержание лекционных, практических и лабораторных занятий, насыщенное вопросами и задачами профессионального характера; систему заданий к самостоятельным и курсовым работам, нацеленным на проведение профессионально направленных мини-исследований.

Теоретическая значимость результатов исследования состоит в том, что они вносят вклад в развитие теории и методики обучения общетехническим дисциплинам, в частности: ^ - в развитие системного подхода применительно к построению методической системы преподавания материаловедения и ТКМ во взаимосвязи с естественнонаучными, общетехническими и специальными дисциплинами;

- в развитие дидактических и частнометодических принципов обучения материаловедению и ТКМ (научности, межпредметных связей, генерализации и др.);

- в развитие теории учебного предмета и содержания образования.

Практическая значимость исследования заключается в создании методической системы обучения материаловедению и ТКМ, разработке и внедрении щ учебно-методического комплекса по материаловедению и ТКМ для студентов ж/д втузов, включающего программы по специальностям втузов железнодорожного транспорта, учебно-методические пособия, лабораторные практикумы, курсовые работы, методические рекомендации, которые являются основным практическим вкладом в совершенствование процесса обучения материаловедению и ТКМ.

Содержание диссертационного исследования отражает 25-летний опыт научно-педагогической деятельности автора по совершенствованию теории и практики обучения общетехническим и специальным дисциплинам во втузе, включая личный опыт работы преподавателем в системе высшего технического ft образования (1975-2004 г.г.), участие в госбюджетной НИР за № ГР 01970

002086 по теме «Организация учебного процесса студентов 1-3 курсов заочной формы обучения» Самарской государственной академии путей сообщения

2001-2006 г.г.);

Апробация и внедрение результатов исследований. Теоретические и практические результаты докладывались и обсуждались не менее, чем на 20 международных, межвузовских, региональных педагогических, научно-технических конференциях, семинарах и получили в целом поддержку педагогической и научно-технической общественности: на международных конференциях по надежности машин в Институте механики и энергетики Мордовского госуниверситета в 1992-96 г.г.; на конференциях и объединенных заседа-I* ниях кафедр Институте машиностроения Мордовского госуниверситета в 1992

96 г.г.; на Огаревских чтениях в Мордовском университете в 1985-99 г.г.; на конференциях и заседаниях кафедры научных основ образования в Мордовском государственном педагогическом институте в 2002 г.; на конференциях и заседаниях кафедры методики преподавания физики в Московском государственном педагогическом университете в 2004-05 г.г.; на научно-методических конференциях в Самарской академии путей сообщения и в ее филиалах в г.г.Самаре, Орске, Оренбурге, Уфе, Рузаевке и др. Результаты исследований были внедрены в учебный процесс по курсам материаловедение и ТКМ в Щ Самарской Академии путей сообщения и ее филиалах.

Структура диссертации. Диссертация состоит из введения, четырех глав, заключения, библиографии и приложения. Общий объем диссертации страниц 255, основной текст диссертации составляет 194 страниц. Работа включает: 36 рисунков, 29 таблиц и 19 схем. Список литературы содержит 181 наименования. Приложение составляет 61 страницы.

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

ВЫВОДЫ по главе IV

1. В результате констатирующего эксперимента установлено, что в процессе обучения материаловедению и ТКМ в ж/д втузах:

- у студентов практически не формируются умения в переносе знаний по материаловедению и ТКМ на проблемы ж/д транспорта, значимость фундаментальных знаний естественнонаучных дисциплин и научно-технических теорий для профессиональной деятельности осознается ими слабо;

- фундаментальные и научно-технические законы, теории, понятия и т.п. не связываются профессионально направленно с решением задач ж/д транспорта, отсутствует методология и общие методы, предполагающие научно обоснованный подход к методике обучения.

Поисковый и обучающий этапы эксперимента были организованы в следующих направлениях: 1) экспериментальная проверка методики и модели методической системы обучения студентов ж/д втузов материаловедению и ТКМ; 2) изучение формирования взаимодействия фундаментальных знаний естественнонаучных дисциплин, научно-технических теорий, знаний и умений студентов по материаловедению и ТКМ направленных на решение проблем ж/д транспорта.

2. В результате поискового эксперимента:

- разработано содержание рабочих программ, учитывающих цели, методы, формы и средства обучения материаловедению и ТКМ в ж/д втузе, с учетом взаимосвязи общетехнических, естественнонаучных и специальных дисциплин, научного подхода с выделением субстрата современного материаловедения и принципа единства фундаментальности направленности обучения на решение проблем ж/д транспорта;

- в соответствии с рабочими программами разработано содержание лекций, лабораторных, практических занятий;

- разработана система вопросов, тестовый контроль знаний и умений к лекционным, практическим и лабораторным занятиям, система заданий к курсовым работам по материаловедению направленных на ж/д специальности;

- разработаны контрольные работы по проверке инвариантного и варьируемого компонентов содержания дисциплин материаловедение и ТКМ;

- для выводов о действительном влиянии (или отсутствия влияния) на качество обучения студентов ж/д втузов по разработанной методической системе обучения материаловедению и ТКМ был применен критерий % ;

- обучение по разработанной методической системе, основанной на взаимосвязи всех дисциплин учебного плана, научном подходе с выделением субстрата современного материаловедения и принципе единства фундаментальности и направленности обучения на решение задач ж/д транспорта, оказывает влияние на успеваемость и качество обучения (формирование фундаментальных и направленных знаний на решение задач ж/д транспорта), что подтверждается сравнением полученных значений статистики с критическим значением

Тнаб^Ткрит),

3. Результаты обучающего эксперимента показали, что обучение по разработанной методической системе способствует: 1) формированию фундаментальных знаний по материаловедению и ТКМ; 2) применению фундаментальных знаний по материаловедению и ТКМ при решении проблем ж/д специальностей Кроме того, эксперимент показал, что студенты, обучающиеся по разработанной методической системе, основанной на взаимосвязи общетехнических, естественнонаучных, специальных дисциплин, научном подходе с выделением субстрата современного материаловедения и принципе единства фундаментальности и направленности обучения на решение задач и проблем ж/д специальностей более активно используют полученные знания по материаловедению и ТКМ при изучении общетехнических, специальных дисциплин, при выполнении курсовых и дипломных проектов, активнее принимают участие в научно-исследовательской работе.

Таким образом, повышение уровня фундаментальной и профессиональной подготовки, подтвержденное в ходе экспериментальной работы позволяет сделать вывод о справедливости выдвинутой гипотезы исследования и разработанной модели методической системы обучения материаловедению и ТКМ студентов ж/д технических вузов.

ЗАКЛЮЧЕНИЕ

В результате проведенного исследования по теме «Методическая система обучения студентов технических вузов материаловедению и технологии конструкционных материалов» (на примере подготовки инженеров ж.д. транспорта) получены следующие выводы и результаты:

1. В результате анализа состояния обучения общетехническим дисциплинам, в частности материаловедению и ТКМ, в ж/д техническом вузе показано, что:

-отсутствие общности установок приводит к автономному преподаванию материаловедения и ТКМ без отслеживания логико-содержательных связей между циклами дисциплин, и даже между дисциплинами одного цикла;

- число обязательных часов на изучение материаловедения и ТКМ неуклонно сокращается;

-одновременно с сокращением числа часов объем программного материала постоянно увеличивается как следствие научно-технического прогресса;

- программы по материаловедения и ТКМ для ж/д втузов не отражают в достаточной степени профнаправленность обучения, поэтому содержание этих дисциплин для различных инженерных специальностей практически одинаково;

-вопросы технологии обучения материаловедению и ТКМ в ж/д втузе не получили достаточной разработки;

Решение проблемы совершенствования обучения материаловедению и ТКМ должно осуществляться на основе единства фундаментальности естественнонаучных дисциплин, научно-технических теорий на современном научном представлении (от микроструктуры к макросвойствам) и направленности на решение задач ж/д транспорта, а их взаимосвязь является основой для создания модели методики обучения материаловедению и ТКМ в ж/д втузах.

2. Проведенный констатирующий эксперимент показал, что курс материаловедения и ТКМ не опирается в должной степени на фундаментальные естественнонаучные дисциплины; студенты не осознают цели обучения материаловедению как фундаменту специальных дисциплин и будущей ж/д профессиональной деятельности; студенты не могут трансформировать знания по естественнонаучным дисциплинам на материаловедение и специальные дисциплины и эффективно их использовать при выполнении курсовых и дипломных проектов, а также в ж/д профессиональной деятельности.

3. Разработана модель методической системы обучения материаловедению и ТКМ в ж/д втузах на современном научном представлении (от микроструктуры к макросвойствам), основанная на взаимосвязи естественнонаучных, общетехнических и специальных дисциплин и принципе единства фундаментальности и направленности обучения на решение проблем ж/д транспорта.

4. На основе рассмотрения процесса обучения материаловедению и ТКМ как дидактической системы с использованием взаимосвязи естественнонаучных, общетехнических и специальных дисциплин обоснован принцип единства фундаментальности и направленности обучения на решение проблем ж/д транспорта, обоснована и разработана методическая система обучения материаловедению и ТКМ в ж/д вузе.

5. Разработан и реализован учебно-методический комплекс для подготовки по материаловедению и ТКМ студентов ж/д инженерных специальностей, включающий: -рабочую программу по материаловедению; -монографию, как учебное пособие, «Микроструктура материалов и сплавов как научный субстрат надежности транспортных машин» для подготовки инженеров по направлению «Подвижной состав железных дорог», в которой реализуется взаимосвязь фундаментальности и профнаправленности обучения; - систему заданий к самостоятельным и контрольным (курсовым) работам по материаловедению, представляющую профессиональные мини-исследования; - компьютерная программа для осуществления контроля, включающая вопросы и индивидуальные задания.

6. Проведенный педагогический эксперимент подтвердил справедливость модели методической системы обучения материаловедению и ТКМ реализация которой способствует осознанному изучению и успешному применению фундаментальных и научно-технических знаний в материаловедении и ТКМ и будущей профессиональной деятельности инженеров ж/д транспорта.

Итоговый результат проведенного исследования состоит в следующем. Междисциплинарный подход к построению методической системы обучения материаловедению и ТКМ на современном научном представлении (от микроструктуры к макросвойствам) для студентов ж/д втузов, сочетающий естественнонаучные, методологические, дидактические и методические аспекты, основанный на взаимосвязи всех дисциплин учебного плана, научном подходе с выделением сущности современного материаловедения и принципе единства фундаментальности и профнаправленности обучения, позволяет продолжить совершенствование обучения, не только по материаловедению и ТКМ в системе высшего технического ж/д образования, но и по иным общетехническим дисциплинам с целью повышения квалификации инженеров ж/д транспорта.

Список литературы диссертации автор научной работы: кандидата педагогических наук, Родионов, Сергей Федорович, Саранск

1. Майков Э.В., Родионов С.Ф. Микроструктура сплавов как научный субстрат надежности транспортных машин: Монография.-Самара.СамГАПС,2004.-142 с.

2. Тушинский Л. И. Синергетические основы эволюции структур в современном материаловедении. // Материалы междисциплинарного семинара «Фракталы и прикладная синергетика» М.: Изд-во Института металлургии и материаловедения РАН-1999.-С. 17-18.

3. Бунин И.Ж. Концепция фрактального материаловедения. // Симпозиум «Синергетика, структура и свойства материалов, самоорганизующиеся технологии» В 2 ч. М., 1996. ч. 1 С.9-10.

4. Абрамов В.А. Интеграция универсальных связей реальности в мышлении технического специалиста. // Интеграция образования. Науч.-метод. Журнал регионального учебного округа при МГУ им. Н.П.Огарева. № 4. 1997.

5. Архангельский С. И. Лекции по теории обучения в высшей школе,- М.: Высшая школа, 1974. 384 с.

6. Архангельский С.И. Учебный процесс в высшей школе, его закономерные основы и методы.- М.: Высшая школа, 1980. 368 с.

7. Бренер Д.В. Профессиональная направленность физики в среднем ПТУ по подготовке металлистов. Методические рекомендации для преподавателей ПТУ.-Л., 1980- 52 с.

8. Гарунов М.Г., Рябинова Е.М. Профессионально направленное изучение обще теоретических дисциплин в техническом вузе // Обзорная конференция НИИВШ-М.: Высшая школа. 1980 с. 24.

9. Гладун А.А. Физика в системе фундаментальных дисциплин в техническом вузе (СТАНКИН). // Физика в системе современного обраования.ФССО-91: Всесоюзная научно-методическая конференция. Ленинград. 1991- с. 169.

10. Гладун А.Д. Роль естественнонаучного образования в становлении специалиста. Высшее образование в России №4.1994. с.21-24.

11. Голубева О.Н. Проблемы фундаментализации подготовки авиаспециалистов. // «Интенсификация обучения в вузах гражданской авиации», М., 1988.

12. Голубева О.Н. Методические аспекты разработки фундаментального курса физики в техническом вузе. // Тезисы 1У зонального научно-методического совещания вузов Северо-Западной зоны. Петрозаводск, 1988.

13. Голубева О.Н. Современная парадигма образования и новый подход к преподаванию физики. // Вестник РУДН, серия ФЕНО, вып.1., 1995.

14. Голубева О.Н.и др. Горизонты физического образования инженеров. Доклад на Международной конференции по инженерному образованию. М., 1995.

15. Голубева О.Н., Суханов А.Д. Проблема целостности в образовании.// Философия образования .- МГУ.- 1996.

16. Гонтарев Б.А. Массачусетский технологический: эволюция учебных планов за 30 лет. // Вестник высшей школы. 1987. № 2.

17. Гуторов Г.С. Методика и система работы по осуществлению взаимосвязи предметов общеобразовательного и профессионально-технических циклов в среднем профтехучилище. М.: Высшая школа, 1977.- 96 с.

18. Долженко О.В., Шатуновский B.JT. Современные методы и технология обучения в техническом вузе: Метод, пособие.- М.: Высш. шк.,1990.-191 с.

19. Дорошкевич A.M. Проблема развития творческих способностей студентов технических вузов. М.: Знание, 1974.- 36 с.

20. Елисеев А.Ф. Межпредметные связи между общеобразовательными и специальными предметами. Киев.: Высшая школа, 1978. 95 с.

21. Зверев И.Д., Максимова B.C. Межпредметные связи в современной школе. -М.: Педагогика, 1981.- 159 с.

22. Измайлов А.О., Махмутов М.И. Профессиональная направленность, как педагогическое понятие и принцип. // Вопросы взаимосвязи общеобразовательной и профессионально-технической подготовки молодых рабочих.- М.: НИИПТН АПН СССР, 1982.- с. 4-31.

23. Каганов А.Б. Рождение специалиста. // Профессиональное становление студента. Минск.: Просвещение, 1986. - 76 с.

24. Кудрявцев Т.В. Психология технического мышления. М.: 1975.-117 с.

25. Кудрявцев А.Я. Особенности методики преподавания физики в средних профтехучилищах: Методические рекомендации по осуществлению меж- предметных связей. М.: Высшая школа. 1976.- 36 с.

26. Кузнецов B.C., Кузнецова В.А. О соотношении фундаментальных и профессиональных составляющих в университетском образовании. Высшее образование в России, 1994, № 4, с. 35-40.

27. Кузьмина Н.В. Профессионализм деятельности преподавателя и мастера производственного обучения ПТУ.: Изд-во ЛГУ 1970.- 91 с.

28. Кустов Ю.А., Медведев В.М. К методике управления МПС // Межвузовский тематический сб. Тольятти, 1979. с. 20-25.

29. Майков Э.В. Комплексный подход к повышению надежности машин на основе структурных превращений при эксплуатации. Техническое обеспечение перспективных технологий. Сборник трудов. ЦНТИ, Морд, университет Саранск. 1995.С. 128-132.

30. Майков Э.В. Механизм структурных превращений полимерных ком- позиционных смесей при эксплуатации узлов машин и механизмов. Техническое обеспечение перспективных технологий \\ Сб. научн. трудов. Морд. ЦНТИ. Морд.у-т.Саранск. 1995. С. 120-125.

31. Майков Э.В. Единый комплексный подход к исследованиям физикомехани-ческих свойств композиционных полимерных материалов. Техническое обеспечение перспективных технологий.\\ Сб. науч. трудов. Морд. ЦНТИ. Морд, у-т. Саранск. 1995. С.115-127.

32. Майков Э.В. Структурный аспект проблемы надежности материалов. Повышение эффективности сельскохозяйственной техники. \\ Вестник диссертационного совета Д.063.72.04. Выпуск 1. Саранск. 1996. С.4-6.

33. Майков Э.В. Моделирование процесса влияния холодной пластической деформации и температуры рекристаллизации на свойства стали. Научно-метод. журнал «Учебный эксперимент в высшей школе»- Саранск №2.-1999. С.66-71.

34. Майков Э.В. и др. Фрактальное представление межзеренных в железоуглеродистых сплавах при эксплуатационных деформациях. «Фракталы и прикладная синергетика» // Сб. материалов 2-го межд. Междисциплинарного симпозиума РАН, М.: Изд-во МГОУ, 2001. С.57-59.

35. Майков Э. В. Влияние учебного эксперимента на формирование творческой активности будущих инженеров. «Использование науч.-тех. достижений в демонстрационном эксперименте» \\ Межреспуб. научно-методическая конференция. МГПИ.Саранск. 1992. С.57-59.

36. Майков Э.В. Изменение структур железоуглеродистых сплавов при эксплуатации: Учебное пособие. Саранск: Изд-во «Рузаевский печатник», 1997.-115с.

37. Майков Э.В. Материаловедение: Допущено Минобразованием РФ в качестве учебного пособия для втузов,- Саранск: Изд-во Мордов. ун-та, 2002.- 308 с.

38. Майков Э.В., Масленникова JI.B. Оценка качественной работы металлорежущих инструментов микроструктурным анализом закаленных сталей. //Пути повышения качества маш. продукции. ВНТО, Морд. ун-т. Саранск.1989.С.21-22

39. Майков Э.В., Масленникова JI.B.,. Концепция фундаментальности физики в системе инженерного образования, адаптация к рыночной экономике // Интеграция образования № 2. Саранск.2001. С.22-29.

40. Майков Э.В., Масленникова JI.B. Интеграция фундаментальности с профессиональной направленностью в системе инженерного образования. // Интеграция образования № 3. Саранск.2001. С.22-28.

41. Майков Э.В., Котин А.В. и др. Материаловедение и термическая обработка. Лаб. практикум. (Учеб. пособие) Саранск: «Рузаевский печатник», 1999. 68 с.

42. Майков Э.В., Сенин П.В., Логинов B.C. Механизм структурных превращений железоуглеродистых сплавов при эксплуатации.Саранск, ЦНТИ 1995.- 95 с.

43. Масленникова Л.В. Профессиональные аспекты преподавания курса физики в техническом вузе. // Актуальные проблемы методики преподавания физики. Материалы науч. секции МПГУ М.: 1996.-С. 95- 96.

44. Материаловедение: Учебник для высших технических учебных заведений. Арзамасов Б. Н., Сидорин И. И., Косолапов Г. Ф. и др. Под ред. Арзамасов Б.Н М.: Машиностроение, 1986.- 384 с.

45. Берлин В.И., Захаров Б.Б., Мельниченко П.А. Транспортное материаловедение. М: «Транспорт». 1982,- 287 с.

46. Матюшкин А. М. Инженерная психология. // Сб. статей, пер. с англ. М.: Прогресс, 1964. 695 с.

47. Махмутов М. И. Проблемное обучение. М.: Высшая школа, 1975. 112 с.

48. Махмутов М.И. Теория и практика проблемного обучения. Казань, 1972.

49. Проблемы совершенствования профессиональной подготовки специалистов. Сб. инф. материалов о передовом опыте. Киев: УНКВ0.1990.;

50. Путляева JI.B. Современные психолого-педагогические проблемы профессионального образования -М. ЦОЛИУВ.1990.

51. Серафимов Л.А. Актуальные проблемы повышения качества подготовки специалистов. // Пути повышения эффективности обучения в вузе. (Под ред. Н. Н. Зверевой.- Горький, 1980.- 211 е.).

52. Сериков Г.Н. Обучение как условие самоподготовки к профессиональной деятельности.- Иркутск: Изд во Иркут. ун-та, 1985.- 138 с.

53. Стогния О.Р. Методологическая направленность общетеоретических и специальных дисциплин. Киев. Высшая школа. 1984.

54. Талызина Н.Ф. Теоретические основы модели специалиста.- М: Знание, 1986.- 108 с.

55. Талызина Н.Ф. Пути развития профиля специалиста.- Саратов. Изд-во Саратовского университета, 1987.-173с.

56. Формы и методы активизации познавательной деятельности и интересов студентов в процессе преподавания физических и общетехнических дисциплин. Меж. вуз. сб. под ред. А.Б. Варвавских. Ростов на Дону 1985.;

57. Чахоянц В. Е. Формирование профессионального мастерства учащихся профтехучилищ. М: Высшая школа. 1977- 96 с.

58. Шукшунов В. Е., Ленченко В. В., Тарасова Е. М., Никитенко А. Г. Высшее техническое образование: взгляд на перестройку: научно-теоретическое пособие. М.: Высшая школа. 1990.- 119 с.

59. Баляева С.А. Теоретические основы фундаментализации общенаучной подготовки в системе высшего технического образования. Автореф.дис. док. пед. наук. М.: -1999 г.- 44 с.

60. Бахадирова 3. Профессиональная направленность общеобразовательной подготовки студентов (на примере обучения физике в технических вузах). Ав-тореф. дис. канд. пед. наук.- Ташкент, 1990.-15 с.

61. Жмодяк А.Б. Дидактические и методические аспекты совершенствования курса физики во втузах. Автореф.дис. канд. пед. наук.- Казань. 1984 .-15 с.

62. Измайлова А.А. Межпредметные связи фундаментальных и технических дисциплин в вузе. Автореф. дис. канд. пед. наук.-М., 1982.-17с.

63. Каптелина Ф.И. Совершенствование развивающихся профессионально направленных влияний обучения студентов младших курсов вузов. Автореф. дис. канд. пед. наук. Казань, 1983. - 16 с.

64. Клещева Н.А. Курс физики как методологическая и методическая основа системы обучения студентов дисциплинам технического цикла в вузе. Автореф .дис. док. пед. наук. Челябинск.: 2000 г.- 38 с.

65. Коваленко Н.Д. Методы реализации проф.напр. при отборе и построении содержания общеобразовательных предметов в высшей школе.: Автореф. дис. канд. пед. наук. Майкоп. 1995.-16 с.

66. Коликова В.М. Методика формирования у студентов втузов исследовательских умений в процессе физического лаб. практикума: Автореф.дис. канд. пед. наук. Челябинск, 1986.- 16 с.

67. Кучина Т.В. Деятельность педагога по формированию у студентов общеинженерных умений и навыков. Автореф. дис. канд. пед. наук. Л., 1984.-17 с.

68. Масленникова Л.В. Взаимосвязь фундаментальности и проф. направленности в подготовке по физике студентов инженерных вузов. Автореф. дисдок. пед. наук. М.: 2001 г.- 42 с.

69. Нартова Л.Г. Интегративные принципы построения системы преподавания геометрических дисциплин во втузе. Автореф.дис. док. пед. наук.М.:-2001г. 44с.

70. Никифорова В.М. Совершенствование преподавания электрорадиотехники в педвузе. Автореф. Дис кан. пед. наук. М.: -1984 г.- 15 с.

71. Новиков А.С. Методологические принципы анализа структуры научного поиска.: Автореф. Дис. док. физ.-мат. наук. МГУ. М: 1994.- 44с.

72. Печенюк Н.Г. Организация познавательной деятельности студентов на основе типологии проф. задач: Автореф. Дис.канд. пед. наук. М., 1984.- 18с.

73. Резник Н.И. Концепция инвариантности в системе межпредметных связей физики и радиоэлектроники: Автореф. дис. канд. пед. наук.-Челябинск, 1989. 18 с.

74. Селиванова Э.Б. Роль образного компонента в формировании общеинженерных знаний, навыков, умений.: Автореф. дис. канд. пед. наук.- JL, 1979. 22 с.

75. Сергеев А.Н. Дидактические основы профессиональной подготовки квалифицированного рабочего. Автореф. Дис. док. пед. наук. М.: 1996 г. 44 с.

76. Тошматов Т.А. Организация содержания подготовки специалистов на основе анализа межпредметных связей (на примере подготовки инженеров педагогов маш. профиля): Автореф. Дис. канд. пед. наук.- Екатеринбург. 1995.- 16 с.

77. Умборг. ЯЗ. Преемственность лабораторных работ в общеобразовательной и профессиональной школе. Автореф.дис.канд.пед.наук.-Тарту. 1984.-17с.

78. Фоминых Р.П. Профессиональная направленность обучения физике в техническом вузе.: Автореф. дис. канд. пед. наук.- Челябинск, 1986.-16 с.

79. Червова А.А. Педагогические основы совершенствования преподавания фи зики в высших военных учебных заведениях. Автореф.док. пед. наук. М.: 1995.

80. Майков Э.В. Взаимосвязь общепрофессиональных и естественнонаучных дисциплин при подготовке инженерных кадров. Автореф. док. пед. наук. М: 2003.

81. Гринберг Б. Г., Иващенко Т. М. Лабораторный практикум по металловедению и термической обработке. М.: Высшая школа, 1968.- 320 с.

82. Гуляев А. П. Металловедение. Учебник для вузов. Металлургия, 1986. 544 с.

83. Лахтин Ю. М., Леонтьева В. П. Материаловедение: Учебник для высших технических учебных заведений. М.: Машиностроение. 1990.- 528 с.

84. Майков Э.В., Котин А.В. Опыт применения полимерных материалов в ремонтном производстве. Учеб.пособие. Саранск. Мордовский ЦНТИ. 1995.92с.

85. Масленникова Л.В. Взаимосвязь фундаментальности и профессиональной направленности в подготовке по физике инж. кадров М: МПГУ.1999. 48с

86. Мозберг Р.К. Материаловедение: Уч. пособие. М: Высшая школа, 1991.448с

87. Новожилов Э.Д., Шилов В.Ф. и др. Комплексная мастерская по техническому труду в малокомплексной общеобразовательной школе.- М: Просвещение, 1984.-176 с.

88. Новожилов Э.Д., Научно-педагогические основы оборудования школьных мастерских. -М: Педагогика, -1986.- 143.

89. Новожилов Э.Д. Приспособления в единичном производстве.-М: Машиностроение, 1983.

90. Новожилов Э.Д. Технология и предпринимательство. Содержание и методика обучения.// Учебное пособие. -М: Московский пед. ун-т. 1996.-240 с.

91. Практикум по технологии конструкционных материалов и материаловедению. М.: «Колос», 1978. 256 с.

92. Гос. образовательный стандарт высшего проф. образования М.- 2000 г.

93. Майков Э. В. Учебно-методический комплекс для студентов 4 курса спец. 0501 «Технология машиностроения» (Учеб.-метод. разработка). Изд-во Морд, ун-та. Саранск. 1984. 41 с.

94. Майков Э. В. Учебно-методический комплекс для студентов 5 курса спец. 0501 «Технология машиностроения». (Учеб.-метод. разработка) Изд-во Морд. ун-та.Саранск.1984. 43 с.

95. Майков Э. В. Программа непрерывной практики студентов спец. «Технология машиностроения». (Учеб.-метод. разработка.) Изд-во Морд, ун-та. Саранск. 1984. 43 с.

96. Никитин JI.B., Михалева Т.Г. Опыт разработки планов непрерывной подготовки. // Совершенствование качества подготовки специалистов на основе системного методологического обеспечения учебного процесса. /Тезисы докладов ЛПИ. -Л.: 1980.-218 с.

97. Основные направления перестройки высшего и среднего специального образования в стране. М., 1987. 49 с.

98. Примерные программы дисциплин цикла ОПД для направлений подготовки (специальностей) в области техники и технологии, сельского и рыбного хозяйства: М.: ИЦ ИГТУ «Станкин», 2002.- 294 с.Гл. ред.Фетисов Г. П.

99. Программа курса физики для инженерно-технических специальностей высших учебных заведений. М.: Высшая школа, 1982.- 21 с.

100. Программа по физике для инж.-тех. специальностей вузов.- М.: Высшая школа 1991.-25 с.

101. Иванова B.C. и др. Синергетика и фракталы в материаловедении.- М.: Наука, 1994.- 383 с.

102. Иванова B.C., Шанявский А.А. Количественная фрактография. Усталостное разрушение. Челябинск: Металлургия, 1988. 399 с.

103. Обучение неотделимо от науки: Интервью с ректором МВТУ им. Баумана А. Елисеевым // Известия. 1989 г. 9 мая.

104. Материалы Всесоюзного съезда работников народного образования //Вестник высшей школы.1989. №3. с. 59.

105. Гос. образовательный стандарт высшего проф. образования. Гос. требования к минимуму содержания и уровню подготовки выпускников по специальностям. М.- 1995 г.

106. Косенко И.П. Кому быть автором учебника ? // Вестник высшей школы. 1987. № 11.

107. Слово о науке. М. 1981. С.223.

108. Хакен Г. Синергетика. М: Мир, 1980. 400 с.

109. Хакен Г. Синергетика: Иерархия неустойчивостей в самоорганизующихся системах. М: Мир, 1985,419 с.

110. Вернадский В.И. Научная мысль как планетное явление. М.: Наука, 1991. 271 с.

111. Вернадский В.И. Размышление натуралиста. Кн.11. Научная мысль как планетное явление. М.: Наука, 1991. 192 с.

112. Синергетика и методы науки. подред.Басин М. А.:СПб: Наука. 1998.437с

113. Рубинштейн C.JI. О мышлении и путях его исследования. М.: Изд-во АН СССР, 1958. 112 с.

114. Найдиш JI.A. Дидактические основы и пути оптимизации методики обучения начертательной геометрии. Автореф. дис. док. пед. наук. М.: -1996 г.- 46 с.

115. Соломенцев Ю.М., Тюрин Л.Ф. Подготовка инженерных кадров для автоматизированного машиностроения. Л.: ЛПИ-1985. 21 с.

116. Легостаев И. И. Модульная концепция подготовки специалистов. Автореф. дис. док. пед. наук. С.Пб.1997,-44 с.

117. Короткое Э.М. Концепция менеджмента. М: Дека. 1996.-453 с.

118. Арефьев И. П. Теория и методика подготовки учителя технологии к проф-ориентационной работе. Автореф. Дис.док.пед. наук. М.: -1997 г.- 44 с.

119. Анисимов Н. М. Теоретические и экспериментальные основы технологии обучения студентов изобретательской и инновационной деятельности. Автореф. дис. док. пед. наук. М/.-1998 г.-44 с.

120. Янченко Ф. Ю. Физика в фундаментализации и гуманизации инженерного образования // Физика в системе современного образования. ФССО-91: Всесоюзная научно-методическая конференция. Ленинград- 1991- с. 176.

121. Усмов А.И. Системный подход и общая теория систем. М.: Мысль, 1978.

122. Усмов А.И. Система. Симметрия. Гармония. М.: Мысль, 1988;

123. Гагаев А.А. Теория и методология субстратного подхода в научном познании. Автореф. Дис. док. философ, наук М.: МГУ, 1994.142. МСЭ т.9. с. 951.

124. Ильина Т.А. Системно-структурный подход к исследованию педагогических явлений. //Результаты исследований в педагогике. М. 1977.- с.3-18.

125. Ильина Т.А. Системно-структурный подход к организации обучения. М.: Знание, Вып. 1. - 1972. - 72 с.

126. Ильясов И.И. Структура процесса учения.-М: Изд-во МГУ, 1986.- 200 с.

127. Философский словарь. М.: Политиздат, 1981. - 445 с.

128. Блауберг И.В., Юдин Э.Г. Становление и сущность системного подхода. -М.: Наука, 1973.- 270 с.

129. Блауберг И.Б., Садовский В.Н., Юдин Э.Г. Системный подход, предпосылки, проблемы, трудности.- М.: Знание, 1969.- 48 с.

130. Блауберг И.В., Садовский В.Н. Понятие целостности и его роль в научном познании.- М.: Знание, 1972.- 48 с.

131. Лернер И.Я. Процесс обучения и его закономерности. М: Знание, 1980. 96с.

132. Журавлев И.К., Зорина Л.Я. Дидактическая модель учебного предмета. // Новые исследования в пед. науках.- 1979. № 1 (33).- С. 18-23.

133. Теоретические основы содержания общего среднего образования. // Под ред. В. В. Краевского, И. Я. Лернера.- М.: Педагогика, 1983. 352 с.

134. Пурышева Н.С. Дифференцированное обучение физике в средней школе.-М.: " Прометей", 1993.- 161 с.

135. Бушок Г. Ф. Дидактические основы преподавания физики в педвузах. Киев.: Высшая школа, 1978. - 230 с.

136. Бушок Г. Ф. Научно-методические основы преподавания общей физики в педвузах,- Виннница.: Высшая школа, 1981.- 245 с.156. МСЭ. т.5. с. 1218.

137. Макареня А. А. Понятие " Педагогическая картина мира" и его использование в педагогической практике. // Образование в Сибири. №1, Томск, 1981.

138. Мостепаненко М.В. Философия и методы научного познания. Л. Лен-издат. 1972-263 с.

139. Князев В.Н. Концепция взаимодействия в современной физике М.: Прометей, 1991. 126 с.

140. Степин B.C. Становление научной теории: Содержательные аспекты строения и генезиса теоретических знаний физики. Минск: Изд-во БГУ, 1976. 319с.

141. Суханов А.Д. Целостность естественнонаучного образования (ЕНО).// Высшее образование в России. № 4. -1994.

142. Махмутов М.И. Принцип проф. направленности обучения // Принципы обучения в современной пед. теории и практике. Челябинск: ЧГПИ.1985. с.88 -100.

143. Пурышева Н.С. Пути реализации принципа генерализации учебного материала при построении курса физики средней школы. // Теория и практика обучения физике в современной школе. М: «Прометей», 1992.-С.3- 12.

144. Основы педагогики и психологии высшей школы. /Под ред. А.В. Петровского.- М.: Изд-во МГУ, 1986.- 304 с.

145. Леонтьев А.Н. Деятельность. Сознание. Личность. М.: Педагогика, 1977. 304 с.

146. Масленникова Л. В. Применение ЭВМ в курсе физики.- Саранск. Изд-во Мордов. ун-та, 1995,- 54 с.

147. Масленникова Л. В. Обучение физике как условие самоподготовки к профессиональной деятельности. М: МПГУ. 2000.-114 с.

148. Богоявленский Д. Н. Формирование приемов умственной работы как пути развития мышления и активизации учения // Вопросы психологии -1968.-№4.с.23-27.

149. Вергасов В.М. Активизация мыслительной деятельности студентов в высшей школе. Киев.: Высшая школа, 1979. - 218 с

150. Коган М.С. Человеческая деятельность. Опыт системного анализа М.: Политиздат, 1974.- 328 с.

151. Сушенцова З.С. Методические основы разработки программ для стандартизированного контроля по физике в техническом вузе.: Автореф дис. канд. пед. наук. Челябинск, 1985.- 20 с.

152. Талызина Н.Ф. Деятельностный подход к построению модели специалиста // Вестник высшей школы 1986.№3- С.9.

153. Гладун А.А. Станкин реформируется. 1992, № 2, с.21-27.

154. Самарин Ю.А. Очерки психологии ума. М.: АПН РСФСР, 1962.- 504 с.

155. Финкель В.М. Физика разрушения. М.: Металлургия, 1970. 376 с.

156. Матюнин В.М. Волков П.В. Испытание материалов царапанием. // Технология металлов.2000. №2. С.27-30.

157. Матюнин. В.М. Методы и средства безобразцовой экспресс оценки механических свойств конструкционных материалов. Учеб. пособие по курсу «Диагностика структурно-механического состояния металла / Под ред. В.Г. Борисова - М.: Изд-во МЭИ, 2001 .-94 с.

158. Матюнин В.М. Деформационные характеристики и константы мате- риалов при испытаниях ступенчатым и непрерывным вдавливанием индетора. / Заводская лаборатория. 1992. №11. С.56-58.

159. Грабарь М.И., Краснянская К. А. Применение математической статистики в педагогических исследованиях. М.: Педагогика, 1977.

160. Огорелков В. И. Педагогика-М.: Просвещение 1969.

161. Огородников И. Т. Педагогика -М.: Просвещение 1968.