Ca formă de pregătire practică în predarea disciplinelor profesionale generale (folosind exemplul mecanicii tehnice) profesor Shchepinova Lyudmila Sergeevna. Planificare „predarea mecanicii tehnice” Tehnologii inovatoare în mecanica tehnică pt

MINISTERUL EDUCAȚIEI AL REGIUNII KRASNOYARSK

Instituție de învățământ profesional bugetar de stat regional

„COLEGIA DE INSTALARE KRASNOYARSK”

A.V. Pashikhina

METODOLOGIE DE PREDARE A FUNDAMENTELE MECANICII TEHNICE ÎN DIVERSE TIPURI DE LECȚII

Krasnoyarsk

2017

A fost întocmit un manual metodologic privind bazele mecanicii tehnice pentru profesorii implicați în predarea studenților de specialități care fac parte dintr-un grup extins de specialități:

22.00.00 „Tehnologii materiale”;

08.00.00 „Tehnologii de inginerie și construcții”;

15.00.00 „Inginerie mecanică”;

21.00.00 „Geologie aplicată, minerit, ingineria petrolului și gazelor și geodezie”;

13.00.00 „Ingineria energiei electrice și termice”

Scopul manualului metodologic este de a demonstra experiența pedagogică în predarea disciplinei „Mecanica tehnică” în lecții de diferite tipuri.

Organizarea lecției și implementarea acesteia este determinată de tipul lecției și structura acesteia. Cel mai adesea, atunci când predați elementele fundamentale ale „Mecanicii tehnice”, sunt utilizate următoarele tipuri de lecții: prezentarea de material nou, exercițiu practic, lecție combinată, ale căror metode de predare vor fi discutate în acest articol.

ORIENTĂRI GENERALE

Disciplina „Mecanica tehnică” acoperă o gamă largă de probleme din diferite domenii ale științei: mecanică teoretică, rezistența materialelor, piese de mașini și mecanisme.

Includerea acestei discipline în curriculumul instituțiilor de învățământ are ca scop:

Creșterea nivelului de cunoștințe tehnice ale studenților, astfel încât aceștia să înțeleagă structura și funcționarea mecanismelor și mașinilor.

Contribuie la o fundamentare științifică mai profundă a problemelor studiate în tehnologia specială, știința materialelor și alte discipline tehnice.

Asigurați o înțelegere conștientă a tehnicilor și proceselor de lucru abordate în lecții.

Învățați elevii să facă calcule ale elementelor structurale pentru rezistență, rigiditate, stabilitate, forfecare, strivire, compresie.

Efectuați lucrări de asamblare și dezasamblare în conformitate cu natura conexiunilor pieselor și unităților de asamblare.

Să insufle elevilor o viziune materialistă asupra lumii și să le ridice nivelul cultural.

Îndeplinește cerințele angajatorului demonstrând nivelul tău de pregătire la competițiile internaționale „Tineri profesioniști” (WorldSkillsRusia).

Un volum mare de material educațional cu un număr limitat de ore alocate studierii disciplinei creează dificultăți în predarea acestei discipline.

Acest articol propune o metodologie de predare a bazelor disciplinei „Mecanica tehnică” în diferite tipuri de lecții. Se ține cont de faptul că principala formă de pregătire este o lecție cu un grup constant de studenți.

LECȚIA Nr. 1 Prezentarea de material nou.

Subiect: Introducere. Mecanica tehnica si sectiunile acesteia.

Ţintă: Să familiarizeze elevii cu conceptele de bază și terminologia mecanică. Să intereseze subiectul indicând varietatea obiectelor studiate de mecanică.

Ajutoare vizuale:

Portrete ale celor mai proeminenți oameni de știință mecanici.

Afișe care înfățișează obiecte a căror mișcare sau echilibru sunt luate în considerare în diferite secțiuni ale disciplinei „Mecanica tehnică”.

Prezentare.

Modele de transmisii mecanice și piese de mașini.

Forme arhitecturale și interioare mici realizate din piese de mașini.

Conținutul lecției: Orice lecție începe cu un salut către public și profesor, introduceri sau verificarea prezenței elevilor la lecție.

Diferența dintre acest tip de lecție și o lecție, de exemplu, un tip combinat, este că nu există nici un sondaj sau verificarea temelor pentru acasă. Prezentarea de material nou are loc la începutul anului universitar sau la începutul studierii unei noi secțiuni a disciplinei.

Acest articol propune structura lecției, care cade pe prima lecție la disciplina „Mecanica tehnică”.

Eficacitatea procesului de învățare depinde nu numai de conținutul instruirii, ci și de modul în care materialul este absorbit. Îmbunătățirea calității asimilării materiale se rezolvă prin motivare, creșterea eficienței percepției, înțelegerii și controlului asimilării materiale. Toate elementele de predare eficientă trebuie să interacționeze cu sănătatea.

Motivația dă procesului de învățământ direcția, selectivitatea, semnificația, dinamism și este cel mai important factor în învățarea de succes. Pentru a dezvolta motivația educațională, este necesară formarea acesteia de către profesorul însuși, datorită tipului de pregătire selectat corect.

Eficacitatea percepției implică o varietate de tehnici utilizate. Varietatea tehnicilor metodologice nu duce la oboseala elevilor, deoarece vorbirea neclară complică percepția, la fel ca și vorbirea tare. Vizualizarea pe termen lung a materialului video duce la oboseală vizuală rapidă, iar un flux audio duce la oboseală auditivă etc. Prin urmare, cred că prima lecție este cheia succesului în continuare. La prezentarea unei discipline este necesar să se implice toate tipurile de percepție: auditivă, vizuală, tactilă. Ca bază, puteți lua zicala lui Confucius „Spune-mi - și voi uita, arată-mi - și îmi voi aminti, lasă-mă să o fac - și voi înțelege, prin urmare, prima lecție include o demonstrație de portrete, postere, prezentări, modele de transmisii mecanice, piese de mașini.

Prezentarea noului material trebuie să înceapă cu scurte informații istorice. Când se prezintă principalele etape ale dezvoltării mecanicii, trebuie remarcat faptul că mecanica, ca și alte științe, s-a dezvoltat în legătură cu nevoile practice ale societății. Este necesar să subliniem lucrările celui mai mare om de știință al antichității - Arhimede și studiile lui Leonardo da Vinci, Galileo și Newton. Pentru a-l cita pe Leonardo da Vinci ca dovadă a utilității științei: „Mecanica este cea mai nobilă și, cel mai important, cea mai utilă dintre științe”. Indicați câteva detalii interesante din biografiile lui M.V. Lomonosov și N.E. Jukovski și rolul oamenilor de știință ruși în dezvoltarea mecanicii (se așteaptă prezentarea).

Secțiunile din „Mecanica tehnică” trebuie să fie prezentate cu o diagramă structurală, care va da o oarecare consistență în studiul disciplinei. Atunci când se caracterizează ramurile mecanicii, este necesar să se sublinieze varietatea problemelor rezolvate prin metodele lor. Afișați cantități familiare de la cursul de fizică pe afișe.

Subliniind rolul tehnologiei în lumea modernă, prezentați-vă atenției varietatea de părți și metode ale conexiunilor lor. Folosind machete, permiteți elevilor să numească în mod independent domeniile de aplicare ale unei anumite transmisii mecanice (transmisie în lanț), stabilind astfel un dialog. Acordați atenție materialului utilizat pentru realizarea angrenajului (angrenaj melcat) și asigurați-vă că exprimați toate punctele care vor fi studiate mai târziu.

Trebuie folosit și potențialul creativ. Sunt oferite activități extracurriculare pentru studenți - proiectarea și modelarea diferitelor figuri, care sunt ulterior utilizate în mod repetat în clasă atunci când studiază secțiunile „Mecanica tehnică”. În cadrul lecției introductive sunt prezentate mici forme arhitecturale și interioare realizate de studenții anilor academici anteriori. Aceasta este o opțiune interesantă, accesibilă, distractivă și ușor de digerat pentru studierea disciplinei. Spuneți că, atunci când cifrele sunt gata, o expoziție de creativitate tehnică „Divertisment Mechanics” are loc în mod necesar, rezultatele acestei activități extracurriculare sunt prezentate în grupul de colegiu al rețelei de socializare „VKontakte”, unde elevii pot vota modelul lor preferat. Toți participanții la proiect primesc puncte suplimentare atunci când promovează un examen sau primesc un credit, ceea ce îi motivează pe elevi să participe la activități extracurriculare de acest tip. Motivația pentru activități extracurriculare are un efect pozitiv asupra performanței școlare ale studenților și aparține categoriei tehnologiilor pedagogice care salvează sănătatea.

În cadrul lecției introductive este necesar să se anunțe numărul de lucrări practice și independente prevăzute de programa. Subliniați necesitatea unei decizii în timp util și a livrării lucrărilor ca cheie pentru finalizarea cu succes a sesiunii. Pentru a consolida materialul, profesorul conduce un sondaj-conversație cu elevii, în timpul căruia dă explicații suplimentare, clarifică formularea individuală și răspunde la întrebările elevilor. Partea finală a lecției este tema pentru acasă, care decurge din conținutul lecției.

LECTIA 2 Lecție combinată

Subiect: Câteva forțe și efectul lor asupra organismului. Momentul unui cuplu de forțe și echivalența cuplurilor.

Ţintă: Să familiarizeze elevii cu conceptul de pereche de forțe și sensul său fizic.

Ajutoare vizuale:

Minge.

Poster.

Conținutul lecției: Lecția începe cu un salut și verificarea prezenței elevilor la ore. Profesorul trece apoi la verificarea temelor pentru acasă, care de obicei începe cu elevii care își revizuiesc pe scurt notele în caiete. Totodată, se stabilește în ce măsură tema a fost înțeleasă și finalizată corect de către elevi. Conținutul temei depinde de materialul abordat în lecția anterioară și se verifică într-una din următoarele moduri: chestionarea elevilor, verificarea soluțiilor la probleme, sarcini de testare, completarea diagramelor etc. Într-o lecție pe această temă, pentru a testa cunoștințele și a restabili memoria elevilor într-o succesiune logică a întregului complex de întrebări studiate, sunt furnizate sarcini de testare pe tema „Sistemul plan al forțelor convergente”. Sarcinile de testare durează 20-25 de minute și includ întrebări teoretice (alegerea răspunsului corect, completarea unui cuvânt lipsă) și întrebări practice (compunerea ecuațiilor ∑Fixși ∑Fiy).

După verificarea temelor, profesorul trece la prezentarea de material nou, a cărui prezentare este cea mai importantă parte a lecției, necesitând o pregătire atentă de către profesor. Când se pregătește pentru o lecție, profesorul determină conținutul materialului educațional, conturează succesiunea prezentării acestuia, selectează întrebări și exemple necesare pentru a determina gradul în care elevii au însușit noul material și îl consolidează în memoria elevilor, selectează mijloace educaționale și vizuale necesare demonstrației în lecție.

Pe o temă nouă, profesorul introduce conceptele de un cuplu de forțe, pârghie, moment al unui cuplu, echivalență de cupluri. Ulterior, profesorul invită elevii să determine în mod independent ce se va întâmpla cu corpul căruia i se aplică o pereche de forțe. Răspunsurile sunt diferite și nu întotdeauna corecte. Apoi profesorul demonstrează acțiunea unei perechi de forțe prin ridicarea unei mingi. După o explicație vizuală, elevii răspund cu ușurință că o pereche de forțe tinde să rotească corpul. În continuare, profesorul dă o explicație a momentului perechii, efectul de pârghie, echivalența perechilor și momentul perechii rezultate. După prezentarea de material nou, elevii au posibilitatea de a pune întrebări. Dacă există întrebări despre subiect, profesorul le explică. Dacă nu există întrebări, atunci următoarea etapă a lecției este consolidarea noului material.

Pentru consolidarea materialului, elevilor li se oferă soluția mai multor probleme pentru a determina momentul unui cuplu, valoarea forțelor și momentul rezultat.

Sarcina 1. Determinați valoarea forțelor cuplului dacă M = 100 N*m, a = 0,2 m.

Problema 2. Cum se va schimba valoarea forțelor cuplului dacă umărul este dublat, menținând în același timp valoarea numerică a momentului.

Problema 3. Care dintre următoarele perechi sunt echivalente:

F 1 = 100 kN, a 1 = 0,5 m; F 2 = 20 kN, a 2 = 2,5 m; F 3 = 1000 kN, a 3 = 0,03 m.

Problema 4. Având în vedere o pereche de forțe, a cărei valoare este de 42 kN, umărul este de 2 m Înlocuiți perechea de forțe dată cu o pereche echivalentă.

Problema 5. Sistemul de perechi de forțe este dat schematic și sunt indicate valorile forței și pârghiei. Este necesar să se determine momentul perechii rezultate.

Exemple de probleme pot fi intercalate cu întrebări. Problemele sunt rezolvate la tablă de către elevi pe rând, alți elevi sunt implicați în răspunsul și rezolvarea exemplelor și problemelor pe loc.

Etapa finală este atribuirea temelor: trebuie să repetați notele și să utilizați manualul lui A.I. Arkusha „Mecanica tehnică” pp. 27-33. Și, de asemenea, finalizați sarcina de a determina momentul perechii rezultate.

LECȚIA Nr. 3 Lecție practică

Ajutoare vizuale:

1. Instrucțiuni metodologice pentru efectuarea lucrărilor practice.

2. Poster.

Conținutul lecției: Lecția începe cu un salut și verificarea prezenței elevilor la ore. Implementarea lucrărilor practice începe cu rezolvarea unui exemplu general de problemă. Elevilor li se arată un algoritm pentru rezolvarea unei probleme, reguli pentru construirea diagramelor și alcătuirea ecuațiilor. Pentru a parcurge fiecare etapă de rezolvare a unei probleme, elevii pot fi chemați la tablă. În timpul explicației, studenților li se arată toate opțiunile posibile care se întâlnesc la efectuarea lucrărilor practice. După rezolvarea problemei generale, elevii pun întrebări existente și primesc explicații și formulări suplimentare pentru acestea.

Elevii efectuează lucrări practice în mod individual. Acest lucru vă permite să verificați nivelul de cunoștințe al fiecărui student.

Ca o motivație suplimentară pentru activitățile educaționale, elevilor grupei li se oferă următoarele: dacă lucrarea (rezolvarea problemei și proiectarea acesteia) este finalizată într-un timp egal cu durata lecției de la clasă, atunci nu va fi necesară protecție suplimentară. la promovarea lucrării practice.

În timpul lucrărilor practice, studenților li se oferă instrucțiuni metodologice care oferă scurte informații teoretice, un exemplu de lucrări practice și variante de probleme cu diagrame.

Lecția practică nr. 1

Subiect: Determinarea reacțiilor legăturilor ideale printr-o metodă analitică.

Ţintă: Învățați să compuneți ecuații de echilibru și să determinați reacțiile legăturilor ideale într-un mod analitic.

Scurte informații teoretice.

Condiția de echilibru pentru un sistem plan de forțe convergente:𝛴 Fкх=0,𝛴 Fku=0.

Pentru echilibrul unui sistem plan de forțe convergente, este necesar și suficient ca sumele algebrice ale proiecțiilor tuturor forțelor sistemului pe fiecare dintre cele două axe de coordonate să fie egale cu zero.Proiecția sistemului pe axă este egală cu mărimea forței înmulțită cu cosinusul unghiului dintre forță și axă.

- - - - - - - - - - - - α - - - - - - - - - - - - - - - X

F X =FCOSα

- - - - - - - - - - α - - - - - - - - - - - - - - XF X = - FCOSα

XF X =F

XF X = - F

XF X = 0

Exemplu: Determinați analitic forțele în tijele AB și BC ale unui sistem de tije dat (Figura 1.1).

Dat: F 1 = 28kN; F 2 = 42kN; α 1 = 45°; α 2 = 60°;a 3 = 30°.

Defini: eforturi A si S C .

Orez. 1.1

Soluţie:

a) considerăm echilibrul punctului B, la care converg toate tijele și forțele externe (Fig. 1.1);

b) aruncăm legăturile AB și BC, înlocuindu-le cu forțe în tijeS A ȘiS C . Vom lua direcțiile forțelor de la nodul B, presupunând că tijele sunt întinse. Să desenăm pe un desen separat o diagramă a acțiunii forțelor în punctul B (Fig. 1.2).

Fig.1.2

c) alegeți un sistem de coordonate astfel încât una dintre axele lor să coincidă cu o forță necunoscută, de exemplu cuS A . Să desemnăm pe diagramă unghiurile formate de forțele care acționează cu axa X și să întocmim ecuațiile de echilibru pentru un sistem plan de forțe convergente:

𝛴 F kh = 0; F2 + F1 · S c · - S A = 0; (1)

𝛴 F ku = 0; F2 - F1 - S c = 0 (2)

Din ecuația (2) găsim forțaS c = .

Să înlocuim valorile numerice:S c = = 16,32 kN.

Valoare găsităS c înlocuim ecuația (1) și aflăm din ea valoareaS A ;

S A = F2 + F1 · S c · ;

S A = 42 · 0,259 + 28 · 0,5 + 16,32 · 0 = 24,88 kN.

Răspuns: S A = 24,88 kN;S CU = 16,32 kN.

Semnele indică faptul că ambele tije sunt întinse.

Datele inițiale

Sistem

F 1 , kN

F 2 , kN

α 1 , grindina

α 2 , grindina

α 3 , grindina

Bibliografie

1. Legea federală nr. 273-FZ din 29 decembrie 2012 (modificată la 3 aprilie 2014) „Cu privire la educația în Federația Rusă”

2. Abaskalova N.P., Prilepo A.Yu. Aspecte teoretice și practice ale tehnologiilor pedagogice orientate spre sănătate // Vestn. Ped. Inovatii.- 2008.-Nr.2

3. Resursa de internet tsitaty.com

4. Arkusha A.I., Frolov M.I. Mecanica tehnica // Manual, Moscova, Scoala Superioara - 2005.

Sarcinile, ușoare sau dificile, bune sau nu, care necesită soluții, bântuie în mod constant orice ființă biologică vie. Adesea, în conversații, în ceartă, în reflecții, îmi amintesc următoarea situație din copilărie: o pisică a găsit un pisoi care căzuse în spatele unei cutii din miaunul ei plângător. Distantele nu au fost mai mari de 70mm intre cutie si perete pe doua laturi, intre cutie si baza, marginile ramase erau libere. Realizând imediat, pisica s-a întins, a întins mâna sub cutie, a apucat puiul învins cu o labă și a scos pisoiul. Apoi s-a întins pe o parte, a pus pisoiul pe labe și l-a bătut pe cel neascultător cu labele de sus, la care cel pedepsit, miaunând, i-a cerut iertare (păcat că hârtia nu scoate niciun sunet). Am dat un exemplu pentru a demonstra că viața însăși obligă orice ființă biologică să gândească creativ, pentru că este necesar TrăiȘi supravieţui nu numai unității biologice (sociale), ci și descendenților acesteia (statul).

Activitatea umană a cerut întotdeauna gândire creativă. Analizându-și mediul, omenirea a studiat un număr colosal de sisteme, a găsit multe conexiuni între sistem și supersistemul său, supersupersistem, subsistem, subsubsistem etc. și a inventat multe metode de rezolvare a problemelor complexe și bune, unite în prezent într-o teorie unificată a rezolvării problemelor inventive (TRIZ). Dezvoltarea și distribuția sa sunt asociate cu numele inginerului-inventator, scriitorului de science fiction G. S. Altshuller

TRIZ dezvoltă un mod sistematic și dialectic de gândire care este aplicabil oricărei situații de viață. TRIZ este știința creativității. Poziția teoretică principală a TRIZ este afirmația că sistemele tehnice se dezvoltă conform unor legi obiective, cunoscute, care sunt identificate prin studierea unor cantități mari de informații științifice și tehnice și a istoriei tehnologiei.

Principalele caracteristici ale TRIZ sunt: ​​utilizarea legilor dezvoltării sistemelor; identificarea și rezolvarea contradicțiilor care apar în timpul dezvoltării sistemelor; sistematizarea diferitelor tipuri de inerție psihologică; utilizarea metodelor de depășire a acesteia, dezvoltarea unui stil de gândire multi-ecran (sistemic), utilizarea operatorilor speciali de sistem, metode de căutare a resurselor (materiale, energie, informații etc.), structurarea informațiilor despre o problemă situație, informații speciale și suport metodologic.

Articolul descrie un exemplu de utilizare a metodelor TRIZ de către G. S. Altshuller în predarea studenților mecanică tehnică. Ca tehnologie de desfășurare a lecției a fost aleasă antrenamentul ca pregătire intensivă cu orientare practică. Structura instruirii include blocuri care implementează scopurile lecției, care sunt adecvate scopurilor educației creative în general.

Blocul 1. Motivația. După ce au trecut testele standard de aptitudine profesională, trei tineri solicitanți care au primit același număr de scoruri mari au venit la un inginer de la o fabrică care produce mini-tractoare pentru un interviu. Din fericire sau din păcate, s-a dovedit că cei trei tineri se cunoșteau. Referindu-se la apelul managerului de o oră, inginerul le-a cerut solicitanților (opțional) să ajute la rezolvarea unei probleme, rezultatul căreia ar influența angajarea unuia dintre solicitanți pentru un loc de muncă foarte bine plătit. Problema a fost următoarea: înainte de a intra în clădirea înaltă în care se afla blocul administrativ al întreprinderii, a fost necesară instalarea unui model de mini-tractor. Greutatea mini-tractorului este de 1200 kg. Orice soluție tehnică la această problemă este acceptată.

Arată-mi măcar o persoană (chiar și leneș) care nu vrea să lucreze cu un salariu mare?

Problemă - există o problemă și fiecare elev (aspirant) din clasă își caută propriul algoritm pentru rezolvarea problemei, folosindu-și nivelul de gândire creativă. Începem să creăm miracole. Gândim și creăm, creăm și gândim. Gândirea sistemică, ținând cont strict de toate prevederile abordării sistemelor - comprehensiune, interconexiune, integritate, multidimensionalitate, luând în considerare influența tuturor sistemelor și conexiunilor gândirii nediferențiate, sincretice, care sunt semnificative pentru această considerație. Din punctul de vedere al abordării sistemelor, obiectele incluse într-un sistem dat ar trebui luate în considerare atât pe cont propriu, cât și în legătură cu multe obiecte și fenomene. Este suficient să evidențiem doar cele mai stabile conexiuni care influențează direct și semnificativ soluția sarcinii și pot fi evaluate în mod realist.

Sarcina profesorului este de a sprijini și dezvolta gândirea creativă, de a depăși barierele psihologice la elevi și de a aplica cu pricepere metodele creativității științifice. Formulez discret întrebări - sfaturi: „Indicați supersistemul - sistem - subsistem în problema care se rezolvă”; „Ce funcții poartă supersistemul – sistem – subsistem?”; „Ce trebuie schimbat pentru a rezolva problema: supersistem - sistem - subsistem și cum se face asta?" etc. Rezultatul acestui bloc ar trebui să fie ideile elevilor pentru rezolvarea problemei date sub orice formă: realizarea de schițe, identificarea și rezolvarea contradicțiilor care apar în timpul dezvoltării sistemului. Observ, ajut fără publicitate și dau ocazia unei îndemnuri nerostite pentru a continua lecția.

Bloc 2. Conținut partea 1. Baza pentru instalarea modelului de mini-tractor, de exemplu, a fost omologata cu super-efect: s-a decis amplasarea bicicletelor angajaților în spațiul de bază (smart hint). În timpul proiectării, a fost adoptată o opțiune în care elementele portante au lucrat în compresie.

Compresia este un tip de încărcare în care în secțiunea fasciculului apare un singur factor de forță intern - forța longitudinală, notată cu litera N, dimensiunea în newtoni, N. Tensiunea normală este forța longitudinală pe unitatea de suprafață, notată cu litera σ (sigma), dimensiunea în newtoni pe milimetru pătrat, N/mm 2.

Condiție de rezistență la compresiune:

σ = N/A ≤ | σ |;

unde σ este tensiunea de proiectare, N/mm 2;

N - forța longitudinală de compresiune, N;

A - aria secțiunii transversale, mm 2;

| σ | - efort admisibil al materialului, N/mm 2.

Esența compresiei sau tensiunii: acționând asupra unui fascicul de-a lungul axei longitudinale care trece prin centrul de greutate al secțiunii transversale a fasciculului, o forță externă - acțiunea provoacă o reacție - un factor de forță intern, numit forță longitudinală N. Aceasta înseamnă că factorul forță internă este o forță care apare în materialul însuși numai din acțiunea unei forțe externe. Diversitatea materialelor din natură este confirmată de structura lor internă, de diferitele forțe de atracție și respingere ale moleculelor substanței.

Un punct de plecare foarte mic pentru gândirea creativă atunci când se calculează compresia: determinarea ariei secțiunii transversale și selectarea materialului piesei.

Materialul teoretic de mai sus este dominat de inerția termenilor familiari, specializați.

Din condiția de rezistență, găsim aria secțiunii transversale necesară echivalând solicitarea de proiectare cu efortul admisibil al materialului:

A tr = N/ | σ |;

Să presupunem A tr = 18 cm 2.

Este necesar să se definească un suport din profile metalice standard: canal, grindă în I și unghi de flanșă egală.

Conform GOST 8240-89 „Canal”, selectăm canalul nr. 16 cu o suprafață în secțiune transversală egală cu A = 18,1 cm 2, care este mai mare decât A tr = 18 cm 2.

Conform GOST 8239-89 „I-beams”, selectăm I-beam No. 16 cu o suprafață în secțiune transversală egală cu A = 20,2 cm 2, care este mai mare decât A tr = 18 cm 2.

Conform GOST 8509-89 „Oțel laminat unghiuri de flanșă egale”, selectăm unghiuri de flanșă egale nr. 10 cu o suprafață a secțiunii transversale egală cu A = 19,24 cm 2, care este mai mare decât A tr = 18 cm 2.

Care varianta este cea mai economica? De ce? (O opțiune economică ar fi un rack realizat din canalul nr. 16).

Blocul 3. Încălzirea intelectuală.
1. După ce ai citit poezia, determină perioada anului

Tăcerea curgea

Intensitatea pasiunilor a trecut,

Și soarele nu a strălucit

Și mirosul de ierburi este amar,

A venit uitarea. (Toamnă).
2. „S-a dus - a fost mâncată” - ce sau cine este? (Pion de șah).
3. Să ne găsim un loc de muncă. Un inginer a sosit și este gata să asculte cu atenție soluțiile dumneavoastră la problemă. Conditiile sunt urmatoarele: explica prin gesturi si vorbeste cu buzele curbate in gura. Încercăm să ne explicăm unul altuia.

Bloc 4. Conținut partea 2. Baza pentru instalarea modelului de mini-tractor a fost aprobată cu super-efect: s-a decis proiectarea unui chioșc pentru vânzarea publicațiilor periodice în spațiul bazei. În timpul proiectării a fost adoptată o opțiune în care elementele portante au lucrat în încovoiere longitudinală (compresiune cu încovoiere).

Esența îndoirii longitudinale este următoarea: acționând asupra tijei de-a lungul axei longitudinale care trece prin centrul de greutate al secțiunii transversale a tijei, o forță externă comprimă și îndoaie simultan tija. Condiția de stabilitate se reduce la determinarea forței critice:

unde F este forța de compresiune, N;

Fcr - forța critică, N;

|s| - factor de siguranță admisibil

Cea mai mare valoare a forței de compresiune la care forma rectilinie a tijei rămâne stabilă se numește forță critică.

O metodă de rezolvare a problemelor privind stabilitatea tijelor foarte flexibile a fost propusă de matematicianul L. Euler în 1744. Adăugările au fost făcute de F. O. Yasinsky pentru calculul tijelor de flexibilitate medie.

Materialul teoretic de mai sus este dominat și de inerția termenilor familiari, specializați.

Blocul 5. Puzzle. Fiecare grupă de 6-10 elevi, după ce a analizat și modelat în prealabil sistemul, propune un model general prin pașii principali de modelare:

a) să înțeleagă sarcina;

b) să înțeleagă funcționarea sistemului și să identifice părțile (subsistemele) implicate în îndeplinirea funcției Principale;

c) determinați legăturile dintre aceste părți.

Pentru a accepta modelul, folosim brainstorming - o metodă de activare a gândirii creative bazată pe:

a) privind promovarea în grup a ideilor alternative cu evaluarea acestora și dezvoltarea posibilităților ascunse în acestea;

b) presupunând că, în condiții normale de discuție și rezolvare de probleme, apariția ideilor creative este împiedicată de mecanismele de control ale conștiinței, care îngrădesc fluxul de idei sub presiunea diferitelor tipuri de inerție psihologică.

Când desfășoară o sesiune de brainstorming, liderul, eu, urmează regulile etapei pregătitoare și, mai ales, generatoare:

a) interzicerea criticii;

b) interzicerea fundamentarii ideilor prezentate;

c) încurajarea tuturor ideilor, chiar și a celor nerealiste și fantastice.

La desfășurarea brainstorming-ului, folosesc tehnici speciale pentru activarea gândirii: liste de întrebări conducătoare, disecție, prezentare simplă, asocieri neașteptate, eliberare de terminologie.

Blocul 6. Încălzirea intelectuală pe calculator. După o discuție colectivă a sarcinii, vă rog să mergeți la computere și să transferați versiunea acceptată personal pe computer (este necesar internetul).

Blocul 7. Rezumat. Să continuăm colectiv fraza: „Inginerul uzinei va angaja un angajat care...”. Discutăm cele mai creative opțiuni alese prin vot și opțiunile autonominate.

Cine i-a plăcut lecția ridică un cartonaș cu o față zâmbitoare, a numărat. Să rezumam.

În cadrul lucrării noastre experimentale, a fost relevat impactul pozitiv al metodelor adaptate propuse de creativitate științifică asupra competențelor profesionale ale studenților, parțial asupra dezvoltării creativității. Acest lucru sugerează necesitatea unor lucrări suplimentare privind adaptarea metodelor de creativitate științifică pentru predarea mecanicii tehnice.

1. Zinovkina M. M., Utemov V. V. Structura unei lecții creative privind dezvoltarea personalității creative a studenților în sistemul pedagogic NFTM-TRIZ // Cercetare științifică modernă. Problema 1. - Concept. - 2013. - ART 53572. - URL: http://e-koncept.ru/article/964/ - Stat. reg. El Nr FS 77-49965 - ISSN 2304-120X.
2. Utemov V.V. Metode adaptate ale creativității științifice în predarea matematicii // Concept: jurnal electronic științific și metodologic. - 2012. - Nr. 7 (iulie). - ART 12095. - 0,5 p.l. - URL: http://www.covenok.ru/koncept/2012/12095.htm. - Domnul. reg. El Nr. FS 77-49965. - ISSN 2304-120X

Muzina Maira Saitovna,

[email protected]

Metode adaptate de lucru științific în pregătirea mecanicii tehnice.

Adnotare. Articolul are în vedere formarea gândirii creative în formarea mecanicii tehnice. Autorul descrie metodele creativității științifice. Teoria de rezolvare a problemelor inventive este dată descrierea blocului uneia dintre sesiunile de formare.

Cuvinte cheie: teoria rezolvării inventive a problemelor, gândirea sistemică, creativitatea, inerția mentală, brainstorming.

Lyutaya L.F.,

profesor de discipline profesionale generale GBPOU „Colegiul Agrar Bryukhovetsky”, art. Bryukhovetskaya, Teritoriul Krasnodar

APLICAREA ANTRENAMENTULUI CONCENTRAT LA PREDAREA DISCIPLINEI „MECANICA TEHNICĂ”

Dezvoltarea tehnologiei și introducerea noilor tehnologii în producția modernă presupune creșterea nivelului educațional, a competențelor profesionale și a mobilității specialiștilor moderni. Societatea modernă are nevoie de un individ care este capabil să dobândească, să asimileze și să aplice în mod independent și creativ cunoștințe în condiții de producție în schimbare. Analiza sistemului modern de predare bazat pe lecții relevă o serie de neajunsuri și contradicții. Asimilarea unei discipline academice cu o astfel de organizare a pregătirii se extinde pe o perioadă lungă de timp nu este abilitatea de a vedea tipare care se introduce în absolut, ci cunoașterea unor reguli specifice, a materialelor educaționale studiate în lecții; este foarte diversă: un caleidoscop de concepte noi, legi, reguli, principii, date, fenomene cade asupra elevilor aproape la fiecare lecție. „Consecința acestei „vinegrete de conținut” este că atenția studenților este împrăștiată pe o serie de subiecte. Schimbarea constantă a materiilor, a sălilor de clasă și a profesorilor nu le permite elevilor să se cufunde complet în niciuna dintre ele, nu le oferă posibilitatea de a zăbovi ceva, de a gândi mai profund la o întrebare sau un subiect care îi interesează.” Rezolvarea acestei contradicții necesită o trecere la o organizare diferită a învățării, care să aducă procesul educațional cât mai aproape de caracteristicile psihologice naturale ale percepției umane, asimilarii și memorării informațiilor. Antrenamentul concentrat îndeplinește această sarcină. „Scopul învățării concentrate este de a elimina natura multidisciplinară a zilei de școală, natura caleidoscopică a senzațiilor și impresiilor în formarea cunoștințelor și fragmentarea procesului de cunoaștere. Eficacitatea procesului educațional în timpul pregătirii concentrate se realizează prin integrarea reală a tuturor componentelor procesului de învățare: țintă, conținut, control și evaluare. Antrenamentul concentrat urmează spiritul de demo-

cratizarea și umanizarea învățământului, reunește toate componentele procesului pedagogic, răspunde nevoilor unei școli medii profesionale moderne.”

Disciplina „Mecanica tehnică” joacă un rol important în formarea gândirii de inginerie tehnică a viitorului tehnician mecanic și contribuie la formarea abilităților de a naviga în mod independent în fluxul rapid de informații științifice și tehnice. Volumul din ce în ce mai mare de informații și utilizarea noilor metode de proiectare structurală impun selectarea informațiilor necesare pentru formarea specialiștilor de un anumit profil. Calea extinsă a creșterii pur și simplu a timpului de studiu a fost epuizată. Atingerea, la studierea „Mecanicii tehnice”, a unor obiective precum integritatea, consistența procesului de cunoaștere, interesul pentru învățare, varietatea activităților educaționale în cadrul sistemului clasă-lecție cu natura sa multidisciplinară și dispersarea procesului de studiu disciplina nu dă efectul pedagogic dorit. Pentru atingerea acestor obiective, profesorul trebuie să: sistematizeze materialul educațional; evidențiați principalul lucru, principalul lucru; structurați-l folosind uniformitatea structurii formulelor și similitudinea legilor și fenomenelor; să stabilească unitatea metodelor de calcul la disciplina „Mecanica tehnică” și orientarea lor practică; organizează munca independentă a elevilor. „Universitațile din Rusia au acumulat o experiență pozitivă de pregătire concentrată în anumite discipline: pedagogie (V.S. Bezrukova, Institutul Pedagogic de Inginerie Ekaterinburg], subiecte speciale (V.M. Gareev și colab., Institutul de Aviație Ufa; A.T. Popov, T.V. Davydov, Institutul Magnitogorsk Mining and Metallurgical); ]". Tehnologia educațională a pregătirii concentrate este considerată ca una dintre abordările de organizare a instruirii, care face posibilă depășirea dificultăților care nu sunt întotdeauna posibil de depășit în cadrul sistemului tradițional de pregătire clasă-lecție.

„Învățarea concentrată este o tehnologie de organizare a învățării în care, pentru o perioadă scurtă sau lungă, energia și timpul de lucru al elevilor sunt concentrate pe studiul uneia sau mai multor discipline.” Scopul antrenamentului concentrat este de a crește - 64 -

cercetarea privind calitatea predării și educației studenților (realizarea cunoștințelor sistematice, mobilitatea acestora etc.) prin crearea unei structuri organizatorice optime a procesului de învățământ. Scopul educației concentrate este, de asemenea, eliminarea caracterului multidisciplinar al zilei de școală, natura caleidoscopică a senzațiilor și impresiilor în formarea cunoștințelor și fragmentarea procesului de cunoaștere. Suportul didactic și metodologic al procesului de predare concentrată la disciplina „Mecanica tehnică” include: proiectarea conținutului disciplinei „Mecanica tehnică” în condiții de pregătire concentrată, suport metodologic pentru predarea concentrată a disciplinei, formarea profesorilor ca condiție pentru implementarea instruirii concentrate. Implementarea tehnologiei educaționale a predării concentrate la disciplina „Mecanica tehnică” în procesul pedagogic necesită o structurare adecvată a conținutului informației educaționale. Procesul educațional de predare a disciplinei este conceput pentru a fi modular în conținut și concentrat în formă. Condițiile didactice de implementare a predării concentrate a disciplinei constau în pregătirea conținutului disciplinei pentru condițiile predării concentrate după următorul algoritm: analiza conținutului disciplinei pentru necesitatea și posibilitatea de sistematizare și structurare, evidențierea obiecte comune de studiu; probleme cheie, de bază; pregătirea conţinutului subiectului pentru condiţiile de concentrare (construirea unei scheme structurale a subiectului, formarea modulelor (blocuri) de conţinut proiectarea programului de lucru al disciplinei (proiectarea modulelor de prezentare şi înţelegere a materialului educaţional şi dezvoltarea aspectului de timp). de învățare concentrată); în dezvoltarea suportului didactic și metodologic al procesului de învățare concentrată Programul modular de studiere a disciplinei „Mecanica tehnică” reflectă componenta de conținut a procesului de învățare (conținutul informațiilor educaționale), componenta procedurală (forme și metode de predare precum și cerințele pentru competențele elevului în materie și aspect de timp, studiul conținutului modulului este construit în conformitate cu schema structurală a modulului.

Diagrama bloc a conținutului modulului de formare din secțiunea 2 „Rezistența materialelor”

Materialul educațional este structurat pe principiile integrității și consecvenței. Se identifică un „nucleu” de cunoștințe (postulate, legi, tipare], în jurul căruia se formează o „cochilie” - material de natură aplicativă. Conținutul disciplinei astfel structurat necesită și mijloace adecvate pentru reprezentarea vizuală și formarea cunoștințe sistemice în rândul studenților, sunt utilizate pe scară largă semnalele de referință, diagrame structurale și logice, tabele, prezentări educaționale. de asimilare a acesteia Unitatea educațională și organizatorică în formare concentrată nu este lecția, ci blocul educațional, care cuprinde diverse forme de organizare a formării.

o unitate care conține o parte relativ independentă de material educațional. În contextul unei schimbări radicale a procesului de învățământ, blocurile educaționale structurate constau în pregătire teoretică (prelegeri), munca independentă a studenților asupra materialului educațional sub diferite forme, ore practice, lucrări de laborator, teste, teste, teme de testare pentru implementarea pregătirii concentrate este formarea profesorului Schimbarea formei de predare și a structurii întregului proces de învățământ a necesitat o modificare a conținutului activităților didactice ale profesorului, care, la rândul său, a presupus nu numai restructurarea materialului educațional. în unități didactice integrate, dar și o varietate de tipuri de activități și forme de interacțiune educațională cu elevii în procesul de învățare O condiție indispensabilă pentru succes este ca fiecare profesor să își regândească locul și rolul în procesul pedagogic. fiecare profesor trebuie să fie pregătit să conducă calitativ nu doar o lecție pe zi, ci să „lucreze” un întreg subiect, să acționeze nu doar ca un purtător de informații educaționale și un controlor, ci ca un controlor pentru a fi organizatorul educațional și activitățile cognitive ale elevilor în diverse forme, să folosească o gamă largă de metode și tehnici în activitățile profesionale. Formarea concentrată permite economisirea timpului educațional (un volum mare se studiază într-un timp mai scurt), asigură integrarea teoriei și a practicii promovează implementarea unui proces holistic de cunoaștere, se formează în unitate și abilități; comunicarea dintre profesori și elevi, creează un microclimat favorabil;

Lista literaturii folosite

1. Bilbao A.N. Subiect-grup forma de organizare a cursurilor // Învățământ public. 1993. Nr 2. P. 20-21.

2. Ibragimov G.I., Kolesnikov V.G. Formare concentrată în școala secundară profesională. Kazan, 1998. P. 103.

3. Pregătire concentrată în sistemul învăţământului secundar profesional // Învățământul secundar profesional. 1996. Nr 3. P. 83-89.

4. Klyueva G.A. Pregătire concentrată în fundamentele teoretice ale profesiei în școala profesională primară. Kazan, 2000. 13 p.

5. Lukyanova V.S., Ostapenko A.A. Scoala de autoexprimare. Complexul pedagogic experimental Azov: trei ani de călătorie // Buletinul Pedagogic al Kubanului. Krasnodar. 1998. Nr 1. P. 20-25.

6. Ostapenko A.A. Lecții de „imersiune” în fizică // Fizica la școală. 1988. Nr 4. P. 25-28.

7. Ostapenko A.A. Învățare concentrată: modele de tehnologie educațională. Krasnodar: Departamentul de Educație și Știință, 1998, 56 p.

8. Prokhorova Ya.G Predare concentrată a limbii ruse în școala primară. Azovskaya: AESPC, 1997. 32 p.

Implementarea cerințelor programului educațional principal de licență presupune ca absolvenții să fi dezvoltat anumite competențe. Această lucrare examinează impactul instrumentelor de învățare pasive, active și interactive asupra rezultatelor învățării. Sunt comparate grupuri cu abordări diferite ale predării unor discipline precum „Mecanica teoretică”, „Mecanica tehnică”, „Modelare în inginerie”. Rezultatele certificărilor intermediare la disciplinele tehnice au fost monitorizate timp de câțiva ani. Dacă vorbim de stăpânirea materialului teoretic, rezultatele examenelor și cursurilor au arătat o creștere a notelor cu aproximativ 3%. Cu toate acestea, în domeniul rezolvării problemelor practice, rezultatele sunt cu aproximativ 8–9% mai mari în grupurile în care s-au folosit tehnologii pedagogice inovatoare. În plus, elevii și-au dezvoltat abilitățile de căutare a informațiilor, capacitatea de a comunica oral și în scris și de a lucra în echipă.

discipline tehnice

dezvoltarea competentelor

metode de predare interactive

1. Proiectarea principalelor programe educaționale ale unei universități în implementarea pregătirii de nivel pe baza standardelor educaționale ale statului federal / ed. S.V. Korshunova. – M.: MIPC MSTU im. N.E. Bauman, 2010. – 212 p.

2. Raevskaya L.T. Competențe profesionale în studiul mecanicii teoretice / L.T. Raevskaya // Educație și știință: starea actuală și perspectivele de dezvoltare: o colecție de lucrări științifice bazate pe materialele Conferinței științifice și practice internaționale din 31 iulie 2014: la ora 6 Partea 1. - Tambov: Ucom Consulting Company SRL, 2014. - p. 143-144.

3. Buderetskaya I.V. Metode de predare interactive //Materiale seminarului „Metode interactive și tehnologii didactice inovatoare în procesul educațional” [Resursa electronică]. – URL: http://nsportal.ru/nachalnaya-shkola/materialy-mo/2013/12/21/interaktivnye-metody-obucheniya (data accesului: 06/09/2017).

4. Tatur Yu.G. Procesul educațional la o universitate: metodologie și experiență de proiectare: manual. indemnizație /Yu.G. Tatur. – M.: Editura MSTU im. N.E. Bauman, 2009. – 262 p.

5. Rogova E.M. Caracteristici ale organizării procesului de învățare pe baza metodei cazului. Manual metodic / ed. M.A. Malysheva / Tehnologii moderne de predare la o universitate (experiența Școlii Superioare de Economie a Universității Naționale de Cercetare din Sankt Petersburg). – Departamentul de tipar operațional al Școlii Superioare de Economie a Universității Naționale de Cercetare – Sankt Petersburg, 2011. – 134 p.

În standardele educaționale ale statului federal ale învățământului superior, o cerință obligatorie pentru rezultatele stăpânirii unui program de licență este formarea unui anumit set de competențe. Conceptul de competență include module - cunoștințe, abilități și calități personale. „Un program educațional modular este un set și o secvență de module care vizează stăpânirea competențelor necesare atribuirii unei calificări.”

Tehnologiile inovatoare sunt cele care presupun nu atât stăpânirea unei discipline, cât mai degrabă formarea de competențe, pentru care folosesc metode de predare active și interactive. Astfel de tehnologii includ, de exemplu, tehnologiile informației și comunicațiilor (care implică informatica în studiul disciplinelor tehnice), tehnologiile orientate spre personalitate (dezvoltarea abilităților naturale ale elevilor, abilităților de comunicare), didactice (folosirea de noi tehnici, metode în procesul educațional) , etc.

Încă de la primele întâlniri cu elevii, profesorii disciplinelor tehnice trebuie să ofere o înțelegere specifică a scopurilor studierii disciplinei, a contribuției acestei discipline la formarea competențelor. Pentru a realiza acest lucru, programul educațional ar trebui să ofere în principal o învățare bazată pe probleme, bazată pe cercetare, motivând viitorii absolvenți să dobândească competențele necesare. Se obișnuiește să se identifice mai multe metode de bază de organizare a cursurilor utilizate de profesori din domeniul lor. Metoda pasivă este o formă de interacțiune între profesor și elev, în care profesorul este actorul principal care controlează cursul lecției, iar elevii acționează ca ascultători pasivi. Nu credem că metoda pasivă ar trebui abandonată complet. Întrebarea este raportul, ponderea metodelor pasive în întregul proces de cunoaștere. Această metodă nu ar trebui să prevaleze.

O metodă de învățare activă este o organizare a procesului educațional care promovează o interacțiune mai activă cu profesorul decât metoda pasivă. Dacă metodele pasive au presupus un stil autoritar de interacțiune, atunci cele active au asumat un stil democratic. În același timp, profesorul „trebuie să reconsidere metodologia tradițională de predare, când în clasă există doar tabla obișnuită și creta”.

Metoda interactivă. Astăzi nu este suficient să fii competent doar în domeniul tău și să poți transfera o anumită cantitate de cunoștințe studenților. În prezent, profesorul trebuie să organizeze procesul în așa fel încât să-i implice pe elevi înșiși în dobândirea de cunoștințe, care este facilitată de metodele de predare active și, cu atât mai mult, interactive. Se știe că elevii înțeleg și își amintesc mai ușor materialul pe care l-au studiat prin implicarea activă în procesul de învățare. Metoda interactivă este „închiderea” studenților față de ei înșiși. Principalul lucru este comunicarea între elevi în procesul de dobândire a cunoștințelor. Rolul profesorului în orele interactive se rezumă la direcționarea activităților elevilor pentru atingerea scopurilor lecției. Învățarea interactivă este în primul rând învățarea prin dialog.

Există multe forme de învățare activă și interactivă, să reamintim doar câteva dintre ele: sarcini creative, prelegeri cu erori, brainstorming, conferințe cu prezentare de rapoarte și discuții, discuții educaționale, învățare folosind programe de calculator, metoda cazului. Metoda cazului poate fi reprezentată ca un sistem complex care include alte metode mai simple de cunoaștere. Include modelarea, analiza de sistem, metoda problemei, experimentul gândirii, modelarea prin simulare, metodele de clasificare, metodele de joc, care își joacă rolul în metoda cazului. Dobândirea competențelor se bazează pe activitate. Aceasta înseamnă că însăși posibilitatea de a dobândi cunoștințe, abilități și abilități depinde de activitatea elevilor. Organizarea corectă a acestei activități este sarcina unui profesor la o instituție de învățământ superior.

obiectivele studiului

Observațiile pe termen lung ale procesului educațional au scos la iveală o pregătire matematică din ce în ce mai slabă a solicitanților, o lipsă de independență și interes pentru învățare, dorința de a căuta un răspuns pe internet din orice motiv, incapacitatea de a se concentra, teama de a vorbi în public și o lipsă de toleranță față de declarațiile altora. Toate acestea au stimulat căutarea unor noi abordări de lucru cu studenții actuali.

În procesul de învățare, este necesar să se acorde atenție, în primul rând, acelor metode în care elevii se identifică cu materialul educațional, sunt incluși în situația studiată, sunt încurajați să ia măsuri active, experimentează o stare de succes și motivați-și comportamentul în consecință. De exemplu, o discuție în grupuri mici oferă fiecărui participant șansa de a contribui cu ceva propriu la discuție, de a se simți independent de profesor, de a demonstra calități de lider și de a repeta materialul. Și deși noile puncte de vedere asupra învățării nu sunt acceptate de toți profesorii ca ghid pentru schimbarea propriilor modele de predare, căutând modalități interactive de a interacționa cu grupul, nu putem ignora datele cercetării care confirmă că utilizarea abordărilor active este o modalitate eficientă de predare. .

Scopul studiului nostru experimental a fost de a determina posibilitatea și eficacitatea utilizării formelor active și interactive în predarea disciplinelor tehnice. Obiectivele studiului au fost următoarele: monitorizarea rezultatelor certificărilor intermediare la mai multe discipline tehnice într-un număr de grupe timp de trei ani; în mai multe grupe, treptat de la an la an crește ponderea abordărilor active și interactive atât la prelegeri, cât și la orele practice și de laborator; Desfășoară cursuri tradiționale la discipline tehnice într-o singură grupă; efectuează o analiză comparativă a rezultatelor certificărilor intermediare în grupuri cu o proporție mare de metode active și în grupul de pregătire tradițională timp de trei ani; culege informații, dacă este posibil, despre principalele metode cele mai eficiente. Clasele din toate grupele au fost predate de același profesor.

Metode de cercetare

Pe baza obiectivelor studiului au fost selectate grupuri de direcții în data de 03.08.01. „Construcții”, 13.03.02. „Inginerie electrică și inginerie electrică” (profil de licență), cu care au lucrat autorii acestui articol. Am folosit forme active de interacțiune în predarea unor discipline precum „Mecanica teoretică”, „Mecanica tehnică”, „Modelare în inginerie”. Mecanica teoretică se studiază în al treilea semestru, studenții susțin un examen și se notează cursurile. Mecanica tehnică este dat în al patrulea semestru și studenții trebuie să primească credit ca rezultat. Cursul „Modeling în Inginerie” este predat licențelor din al treilea an de studiu, certificarea intermediară este o trecere.

Au fost selectate mai multe metode.

Metoda brainstorming-ului a fost folosită în principal în cadrul prelegerii. Prelegerile au cuprins în mod necesar întrebări problematice, al căror răspuns s-a propus să fie găsit prin această metodă. În mecanica teoretică, de exemplu, a fost necesar să se determine numărul de reacții necunoscute ale suporturilor în statică, să se formuleze conceptul de vector-moment sau ordinea rezolvării problemelor. În cursul mecanicii tehnice, la prima cunoaștere cu grupurile Assur, s-a propus să se calculeze clasa unui anumit grup Assur, să se simuleze un grup de clasa a IV-a, urmată de o prezentare în fața întregului public, în care a fost necesar. pentru a-ți justifica alegerea. În cadrul prelegerii la disciplina „Modelare în inginerie”, după explicarea clasificării tipurilor de modelare, s-a propus să se caracterizeze programul de modelare CFD (dinamica fluidelor computaționale), care reproduce pe calculator procesul de curgere în jurul unui obiect cu unele lichid sau gazos (care a fost demonstrat prin prezentarea diapozitivelor). Era necesar să se răspundă la întrebări: model real sau mental, dinamic sau static, discret sau continuu etc.

Metoda „sarcinii creative” a ajutat la dezvoltarea abilităților de cercetare ale studenților. Elevii au primit astfel de sarcini după ce s-au familiarizat cu abordările de bază pentru formalizarea și modelarea echilibrului și mișcării corpurilor materiale. De exemplu, la mecanica teoretică, în sarcinile secțiunii „Statică”, elevilor din anul I li s-a cerut nu numai să calculeze reacțiile legăturilor, ci și să găsească dependența acestora de tipul de legături. După puțină cercetare, ar trebui să ajungă la o concluzie despre avantajele anumitor suporturi. În secțiunile „Cinematică” și „Dinamică”, elevii rezolvă aceeași problemă folosind metode diferite, ceea ce le lărgește orizonturile, îi ajută să repete materialul și își dezvoltă abilitățile de rezolvare a problemelor. În mecanica tehnică, a fost necesar să se efectueze o analiză comparativă a metodelor de rezolvare a problemelor static nedeterminate. Au fost propuse pentru a fi luate în considerare structurile cu bară-tijă;

Metoda studiului de caz este o propunere către un grup a unei situații specifice pentru a găsi o soluție, justificați această decizie cu o analiză detaliată a căutării unei soluții. A devenit posibilă utilizarea metodei cazului în predarea disciplinelor tehnice pentru a lucra în grupuri mici. Activitățile în grupuri mici sunt una dintre cele mai eficiente strategii, deoarece oferă tuturor elevilor posibilitatea de a participa la muncă, de a practica cooperarea și abilitățile de comunicare interpersonală (în special, capacitatea de a asculta activ, de a dezvolta o opinie comună și de a rezolva dezacordurile). De exemplu, studenților din anul I care au început să studieze mecanica teoretică li s-au oferit sarcini precum: „Două încărcături de mase m1=m kg și m2=3m kg, legate printr-un fir inextensibil fără greutate, trebuie ridicate și transferate. Un muncitor a sugerat ridicarea unei greutăți ținând prima greutate, un al doilea lucrător a sugerat să țină a doua greutate în timp ce ridică, iar un al treilea a spus că indiferent de greutatea de care să se țină, nu ar duce la ruperea firului dintre greutăți. . Cine are dreptate? În ce situație este mai puțin probabil ca firul să se rupă dacă aceeași forță F este aplicată în orice caz sarcinii corespunzătoare pentru ridicare?” La începutul lecției, s-au discutat principiile lucrului în grup: lecția nu este o prelegere, se așteaptă lucrări generale cu participarea fiecărui elev în grup; toți participanții sunt egali indiferent de vârstă, statut social, experiență; fiecare participant are dreptul la propria sa opinie cu privire la orice problema; nu există loc pentru critica directă a individului (doar ideea poate fi criticată).

Timpul pentru discutarea sarcinii și soluției a fost limitat la 30-40 de minute. După care, un reprezentant din fiecare grup a făcut o scurtă prezentare în conformitate cu lista problemelor care trebuiau acoperite. Întrebările au inclus nu numai rezultatul soluției, ci și o analiză a procesului de găsire a unei soluții. După prezentarea tuturor grupelor, profesorul a rezumat rezultatele, indicând greșelile comune și a tras concluziile.

Metoda „Simularea pe computer” a fost utilizată în predarea disciplinei „Modelare în tehnologie”. Studenților, de exemplu, li s-au oferit sarcini de modelare a unui proces tehnologic folosind instrumente de vizualizare. S-a propus diagnosticarea procesului tranzitoriu la pornirea dispozitivului și apoi utilizarea metodei de selectare a parametrilor pentru optimizarea procesului tranzitoriu. Grupul a fost împărțit în subgrupe de câte 2 elevi. Au fost stabilite următoarele obiective: 1) familiarizarea cu aplicațiile instrumentale ale pachetului software Scilab, dobândirea de competențe în lucrul inițial cu sistemul de modelare vizuală Xcos; 2) cercetarea computerizată a proprietăților dinamice ale obiectului. Ca exemplu, am propus cel mai simplu sistem închis pentru controlul nivelului lichidului într-un flux cu feedback negativ, incluzând un obiect de control (CO) sub forma unei legături inerțiale de ordinul 1 cu întârziere și un dispozitiv de control (CU) reprezentând un regulator PI (vezi Fig. 1). Nivelul debitului h se reglează prin schimbarea poziţiei S a porţii reglabile.

Orez. 1. Schema sistemului de control al nivelului lichidului

Elevii trebuie să creeze un model al sistemului din blocurile corespunzătoare din paleta aplicației, să investigheze procesul tranzitoriu, să selecteze astfel de coeficienți de transfer și constante de timp de integrare care ar reduce timpul de proces tranzitoriu și amplitudinea oscilațiilor la pornirea sistemului de control al nivelului. Parametri kр - coeficient de transfer al regulatorului; Ti - timpul de integrare s-au reglat. hЗ - nivelul de debit specificat. Modelarea procesului a început cu întocmirea unei ecuații diferențiale și obținerea funcțiilor de transfer ale obiectului de control (Wo-(p)) și dispozitivului de control (Wр-(p)). După lucrul în program conform graficului rezultat al procesului tranzitoriu, a fost necesar să se verifice corectitudinea parametrilor de reglare specificați ai regulatorului kp și Ti. Prin selectarea parametrilor, am optimizat procesul tranzitoriu.

Metoda de testare. Departamentul a dezvoltat seturi de sarcini de testare pe computere, care conțin sute de sarcini în secțiuni ale disciplinelor tehnice generale. Ele sunt oferite studenților să verifice stăpânirea materialului după parcurgerea unor secțiuni de discipline tehnice pe parcursul semestrului. Aceste probleme necesită unele cercetări și destul de multe calcule. La ora de informatică a catedrei, testarea pe teme specifice ajută la stăpânirea materialului educațional.

Astfel, se formează competențe profesionale precum PC-1, PC-2, PC5, PC-6, care sunt necesare, de exemplu, pentru calificarea licențelor în domeniul „Construcții”.

Competențele culturale generale ar trebui dezvoltate și în timpul studiului disciplinelor tehnice. Capacitatea de a corecta logic, de a construi raționat vorbirea orală (OK-2), cultura gândirii, stabilirea de obiective, autodezvoltare, pregătire avansată (OK-1, OK-6), abilități organizatorice, lucru în echipă. Pentru a dezvolta abilități de comunicare orală competente și a depăși teama de a vorbi în public, de exemplu, în procesul de studiere a cursului „Mecanica tehnică”, fiecărui student i se cere să pregătească un eseu și să facă o prezentare pe o temă aleasă. Studenților li se prezintă regulile pentru crearea diapozitivelor pentru o prezentare și li se oferă timp pentru a vorbi. Iată câteva subiecte de reportaje legate de viitoarele activități profesionale din domeniul ingineriei mecanice: metode și mijloace de protecție împotriva vibrațiilor vehiculelor; siguranță industrială; vibrații și protecție împotriva acesteia, amortizarea vibrațiilor.

Rezultate. concluzii

Universitățile noastre folosesc o evaluare de o sută de puncte a rezultatelor certificării intermediare. Să prezentăm câteva rezultate. Punctajul mediu al grupei la cursul de mecanică teoretică (în grupele în care ponderea metodelor active și interactive a crescut anual): anul I - 71,2 puncte, anul II - 75,4 puncte, anul III - 76,2 puncte. Aproximativ aceeași dinamică poate fi observată în notele examenului la mecanică teoretică. Punctajul mediu la proba la mecanica tehnica: anul I - 75,9 puncte, anul II - 79,7 puncte, anul III - 88,3 puncte. În lotul cu predominanța instrumentelor de învățare pasivă, rezultatele au rămas aproximativ aceleași pe parcursul a trei ani: 70-73 de puncte pentru munca de curs, 70-75 pentru proba de mecanică tehnică. Punctajul mediu al lotului la proba la modelare inginerească: anul I - 68,3 puncte, anul II - 76,4 puncte, anul III - 78,2 puncte. În figura 2 sunt prezentate rezultatele medii pe ultimii trei ani academici comparativ cu anul universitar 2013-14 (predominat metoda de învățare pasivă) la unele discipline tehnice.

Fig.2. Rândul 1 - modelare în tehnologie, rândul 2 - mecanică teoretică, rândul 3 - mecanică tehnică

Astfel, putem afirma o îmbunătățire a rezultatelor învățării la toate disciplinele, dar se remarcă mai ales modificările din mecanica tehnică, unde media scorului pe 3 ani a fost de 81,3, iar în raport cu media creșterea în anul III a fost de 8,6%. Și deși rezultatele pentru alte discipline sunt mai modeste, se poate presupune că utilizarea abordărilor active și interactive în predare face posibilă abordarea mai eficientă a cerințelor standardelor educaționale ale statului federal. Utilizarea tehnologiilor inovatoare necesită o muncă metodologică semnificativă din partea profesorului: pregătirea de fișe, teme, diapozitive, manuale. Toate acestea contribuie la un nivel mai ridicat de stăpânire a materialului educațional. În plus, acest lucru se poate realiza prin rezolvarea unor probleme non-standard, participarea la competiții intrauniversitare, orașe și regionale, de exemplu, la mecanică teoretică, la care participă activ studenții universității noastre. Principalele rezultate în formarea competențelor culturale generale sunt următoarele: elevii au devenit mai activi în procesul educațional și au dobândit deprinderea de a lucra în echipă. În viitor, este planificată extinderea experienței de utilizare a noilor metode de predare la discipline precum „Mecatronică” pentru master, „Mecanica analitică”, „Rezistența materialelor”.

Link bibliografic