Теоретические основы фундаментальной естественнонаучной подготовки студентов технического вуза

Методика реализована в виде пакета прикладных компьютерных программ интенсивного обучения для решения расчетно-графических задач по таким темам курса физики как «Движение тела, брошенного под углом к горизонту», «Затухающие колебания», «Механический резонанс», «Резонанс в колебательном контуре», «Цикл Карно». Во всех этих работах исследуемый график может быть получен двумя разными путями. Первый из них включает измерение конкретной зависимости на реальной установке и машинное построение графика с использованием метода наименьших квадратов. Во втором случае ЭВМ может выдать для обработки студентом один из готовых графиков.

Тот факт, что самые разнообразные явления описываются одинаковыми дифференциальными уравнениями, позволяет изучать законы этих явлений на каком-либо одном примере. Это особенно важно, когда мы лишены возможности непосредственного восприятия того, что происходит в этом явлении. Использование аналогии позволяет, например, с помощью простейшей электрической схемы для зарядки-разрядки конденсатора изучать в курсе физики студентами всех технических специальностей процессы диффузии, теплопроводности, радиоактивного распада веществ и т.д. При этом поставлена задача не только познакомиться с закономерностями процесса релаксации, но и на конкретном примере научиться измерять параметры системы.

Целый ряд законов физических явлений (законы Ньютона, Гука, Ома и др.) констатирует линейную зависимость одной физической величины от другой. Постоянный математический коэффициент пропорциональности свидетельствует как о постоянстве внутреннего механизма протекания явлений, так и о наличии неизменяющихся внешних условий. Поэтому любые проявления нелинейности требуют всегда дополнительного изучения и понимания сущности изучаемых явлений. Именно на раскрытие глубинного механизма явлений на элементарном уровне направлены экспериментально-исследовательские работы по изучению вольтамперных характеристик диода и терморезистора. И если для исследования полупроводникового диода используются промышленные приборы, то для изучения терморезистора применены разработанные автором миниатюрные приборы на основе нитевидных кристаллов кремния. Это не только усиливает интерес к работе, но и позволяет показать значение и полезные качества новых технических решений.

Как установлено в процессе настоящих исследований, наиболее общими критериями повышения качества фундаментальности образования обучаемых и сформированности научного мировоззрения являются:

на частнонаучном уровне – степень владения основными современными методами экспериментального исследования, умения ввести новые условия в эксперимент, вычленить из графических данных связь физических величин и т.д. ;

в общенаучном смысле – уровень экспериментального обоснования общих законов и превращением этих знаний в умения, знакомство с моделированием, аналогией;

в философском понимании – уровень продвижения обучаемого через все этапы научно-познавательного процесса, что позволяет ему овладеть методологическими знаниями и превратить их в мировоззренческие.

Результатом этой работы является повышение качества учебного процесса. В группах, где преподаватели используют компьютерное сопровождение различных видов занятий по физике, студенты проявляют познавательный интерес, активно участвуют в исследовательской деятельности и научной работе, а качество усвоения учебного материала по результатам экзаменационной сессии не опускается ниже 75 % . Комплекс средств тестирования зафиксировал эффект повышения в среднем на 15% 20% успеваемости студентов в группах, использующих компьютерное сопровождение учебного процесса. Кроме того, по темам "Погрешности измерений", "Электромагнетизм" и "Основы теории энергетических зон", апробированным на всех специальностях, на 25 % 40 % повысилась успеваемость студентов. Исследования эффективности применяемой методики показали уверенное использование полученных знаний при обучении на спецкафедрах, в аспирантуре.

Анализ опытной работы по индивидуализации воспитания старшеклассников
Экспериментальная работа проводилась с целью рассмотрения динамики изменения некоторых нравственных качеств тогда, когда проводится специальная индивидуализированная работа. Экспериментальная работа ...

Программа методов активизации учебной деятельности
В качестве основных средств активизации учебной деятельности студентов политехнического образования предлагается использовать специально составленные методические пособия и деловые игры. Далее привод ...