CC BY
82
УДК 378
ОСОБЕННОСТИ ПРЕПОДАВАНИЯ ФИЗИКИ В СТРОИТЕЛЬНОМ ВУЗЕ
Р.Г. Яхин, Л.И. Потапова1
1 Работа выполнена в рамках Государственного контракта №05.043.12.0013 от 23 мая 2014г.
Аннотация: Описана методика проведения практических занятий, заключающаяся в согласованном проведении решения задач и лабораторных работ, и основанная на подходе к обучению, как к учебной модели научного исследования, которая представляет собой большой резерв повышения качества физического образования в рамках существующих учебных планов и программ бакалавриата. Предложенная методика проведения практических занятий по физике формирует исследовательские умения и навыки у будущих инженеров различных специальностей, развивает их творческую активность.
Ключевые слова: высшее образование, профессиональные компетенции, практические занятия, научное исследование, моделирование
FEATURES OF PHYSICS TEACHING IN THE HIGH SCHOOL BUILDING
R.G. Yahin, L.I. Potapova
Abstract: A method for practical training, which consists in carrying out coordinated problem solving and laboratory work, and based on the approach to learning as a training model of scientific research, which is a large pool of improving the quality of physical education in the framework of existing curricula and undergraduate programs.. The proposed methodology for conducting practical classes in physics research generates knowledge and skills of future engineers of various disciplines to develop their creativity.
Keywords: higher education, professional competence, practical training, scientific research, modeling
Достижение современного качества образования, его соответствия актуальным и перспективным потребностям личности, общества и государства - это первейшая задача образовательной политики на современном этапе, как отмечено в Концепции долгосрочного социально-экономического развития Российской Федерации до 2020 года. Ключевыми задачами системы образования при этом остаются сохранение, развитие и консолидация российского народа, повышение конкурентоспособности России в глобальном соревновании инновационных технологий и экономик, основанных на знаниях.
Внедрение ФГОС ВПО в вузы России предполагает замену устоявшегося информационного подхода к организации процесса обучения в высшей школе более концептуальными аналитическими методами, ориентированными на освоение способов учебно-познавательной инженерной деятельности. Решающее значение здесь имеет процесс формирования профессиональных компетенций у будущих инженеров. Среди первоочередных задач в данном направлении, основной является выделение методических особенностей в процессе преподавания физики, направленных на эффективное формирование профессиональных компетенций у будущих инженеров. Это возможно путем разработки и внедрения в учебный процесс модульного обучения, направленного на фиксируемый образовательный результат.
От современного инженера-строителя требуется умение решать задачи комплексного проектирования, моделирования, реализации, как отдельных компонентов, так и системы в целом в соответствии с заданными функциональными требованиями и с учетом экологических, социальных, культурных аспектов существующих требований. Современный инженер-строитель должен обладать большим количеством знаний и умений: это новые материалы, современная техника, используемые в строительстве, новые вызовы в проектировании высотных сооружений и другие. Немаловажное значение имеет социальные и экологические факторы этих знаний, т.е. оценка качества, влияние на окружающую среду, социальная значимость профессиональной деятельности и т.д.
Являясь фундаментальной наукой, физика, в части знаний требуемого современному инженеру-строителю, является базовой дисциплиной, на знании которой основываются большое количество инженерных дисциплин: знания основных физических явлений, фундаментальных понятий, законов и теорий классической и современной физики, умения применять полученные знания по физике и электротехнике при изучении других дисциплин, выделять конкретное физическое содержание в прикладных задачах профессиональной деятельности, а также владение навыками работы с современной научной аппаратурой и навыками ведения физического эксперимента.
Концепция ФГОС предполагает, что освоение вышеуказанных знаний, умений и навыков приведет будущих инженеров-строителей к обладанию следующими профессиональными компетенциями:
- использование основных законов естественнонаучных дисциплин в профессиональной деятельности;
- применение методов математического анализа и моделирования;
-использование методов теоретического и экспериментального исследования;
- способность выявлять естественнонаучную сущность проблем, возникающих в ходе профессиональной деятельности, привлечение для их решения соответствующий физикоматематический аппарат и прочее.
Выполнение проектов и расчетно-графических работ требуют от бакалавров составление точных расчетов составляющих систем, узлов, механизмов за счет навыков и умений, полученных на занятиях по физике. Проблемой достижения качества образования в условиях сокращения учебных часов для общепрофессиональных дисциплин, таких как физика, является активизация самостоятельной работы студентов, а также внедрение новых педагогических технологий в образовательный процесс.
Современная технология образования предусматривает, что студент имеет возможность использовать различные источники информации, что увеличивает вес самостоятельной работы студента, стирает границы между различными формами аудиторных занятий, в целом же, формирование профессиональных компетенций бакалавров осуществляется в процессе изучения различных дисциплин и прохождения практик, предусмотренных стандартом образования [1].
Преподавание физики в техническом вузе включает в себя лекционный курс и проведение практических занятий (решение задач и выполнение лабораторных работ). Поэтому немаловажным для повышения эффективности обучения является координация лекционного курса, занятий по решению задач и лабораторным занятиям. Такая взаимосвязь способствует полноценному восприятию физики как науки, в основе которой лежит сложная взаимосвязь теории и эксперимента.
На кафедре физики, электротехники и автоматики Казанского государственного архитектурно-строительного университета (КГАСУ) при чтении лекций наряду с применением практических демонстраций используются информационно-коммуникационные средства (ИКС) -это лекции-презентации, заключающиеся в использовании компьютерных технологий для наглядного представления на слайдах наиболее важной информации (текстов, формул, рисунков, таблиц, графических материалов и т.д.). Информационно-коммуникационные средства сопровождения лекций по физике являются действенным средством управления вниманием аудитории. Их применение вызывает у студентов положительные эмоции. При воспроизведении слайдов с учебно-познавательной информацией повышается уровень усвоения нового материала, активизируется дальнейшая послелекционная работа студентов, что демонстрирует эффективность лекции [2].
Также надо отметить и практическую значимость таких лекций, так как изучение физики в вузе носит прикладной характер и требует применения полученных знаний и умений в последующем обучении при выполнении лабораторных и расчетно-графических работ, курсовых проектов, научных исследований.
На кафедре физики, электротехники и автоматики (ФЭА) КГАСУ по курсу «Физика» разработаны более 80 лабораторных работ, из них 10 - с использованием компьютера и компьютерных технологий. Это позволяет составить график выполнения лабораторных работ студента таким образом, что каждый студент на занятиях самостоятельно выполняет лабораторную работу согласованно с прочитанными лекциями по данному разделу. Таким
образом, студент осваивает материал, согласованно прослушав лекции, выполнив лабораторную работу и практические занятия по решению задач, что позволяет усвоить данный материал из конкретного раздела.
Для занятий по физике на кафедре ФЭА разработаны тестовые практические задания проведения текущего контроля знаний или итоговой аттестации, включающие коллоквиумы и/или контрольные работы. На каждом практическом занятии осуществляется тестовый контроль по физике посредством тестов, т.е. совокупности тестовых заданий, позволяющих по результатам их выполнения объективно оценить уровень подготовленности студента по конкретному разделу. Тестирование проводится не только для проверки теоретических знаний, но и контроля сформированности практических навыков и умений, профессиональных и общекультурных компетенций.
Для повышения активизации самостоятельной работы студентов на кафедре ФЭА использована система дистанционной электронной поддержки обучения студента (LMS) [5]. За основу дистанционного метода была выбрана система LMS MOODLE [4]. Данная система используется для организации тестового опроса студентов, позволяющая студенту самостоятельно оценить свою работу, варьируя вопросы из тестовой базы, и определить индивидуальную тракторию и уровень изучения дисциплины. Вопросы могут быть различного типа с одним вариантом ответов, с возможностью вписать свой ответ и другие возможности [5]. Также на базе бесплатной программной продукции HOT POTATOES созданы интерактивные задания нескольких типов. Отметим также, что для студентов, желающих более углубленно изучить основы физики и электротехники, организованы дополнительные курсы.
Внедренные в образовательную практику рассмотренного технического вуза современные методы обучения позволяют построить обучение на личностных особенностях студентов, формировать, развивать и совершенствовать профессиональные компетенции.
Литература:
1. Бикчентаева Р.Р., Потапова Л.И. Реализация компетенций при проведении практических занятий / Р.Р. Бикчентаева, Л.И. Потапова // Инновационная наука и современное общество: сборник статей Международной научно-практической конференции (5 февраля 2015 г., г. Уфа), в 2 ч. Ч.1.- Уфа: Аэтерна, - 2015. - С.176-178.
2. Леменкова В.В. Повышение эффективности лекций по физике на основе применения информационно -коммуникационных средств: дис. ... канд. пед. наук: 13.00.02 / Леменкова Вера Владимировна.- Екатеринбург, 2010.- 152 с.
3. Программа HOT POTATOES [Электронный ресурс]. Режим доступа: http: //hotpot.uvic.ca/
4. Система MOODLE [Электронный ресурс]. Режим доступа: http: //docs.moodle.org/ru/
5. Сундуков В.И., Усманова Л.А. Использование программы HOT POTATOES в лабораторном практикуме по физике / В.И.Сундуков, Л.А. Усманова // Материалы Международной школы -семинара «Физика в системе высшего и среднего образования России». (2014 г., г. Москва) - М.: АПР, 2014 - С.235-236
References:
1. Bikchentaeva R.R., Potapova L.I. Realizacija kompetencij pri provedenii prakticheskih zanjatij / R.R. Bikchentaeva, L.I. Potapova // Innovacionnaja nauka i sovremennoe obshhestvo: sbornik statej Mezhdunarodnoj nauchno-prakticheskoj konferencii (5 fevralja 2015 g., g. Ufa), v 2 ch. Ch.1.- Ufa: Ajeterna, - 2015. - S.176-178.
2. Lemenkova V.V. Povyshenie jeffektivnosti lekcij po fizike na osnove primene-nija informacionno-kommunikacionnyh sredstv: dis. ... kand. ped. nauk : 13.00.02 / Lemenkova Vera Vladimirovna.- Ekaterinburg, 2010.152 s.
3. Programma HOT POTATOES [Jelektronnyj resurs]. Rezhim dostupa: http: //hotpot.uvic.ca/
4. Sistema MOODLE [Jelektronnyj resurs]. Rezhim dostupa: http: //docs.moodle.org/ru/
5. Sundukov V.I., Usmanova L.A. Ispol'zovanie programmy HOT POTATOES v labo-ratornom praktikume po
fizike / V.I.Sundukov, L.A. Usmanova // Materialy Mezhduna-rodnoj shkoly-seminara «Fizika v sisteme vysshego i srednego obrazovanija Rossii». (2014 g., g. Moskva) - M.: APR, 2014 - S.235-236.
Сведения об авторах:
Яхин Рашид Гарафутдинович (г.Казань), доктор технических наук, профессор, заведующий кафедрой физики, электротехники и автоматики, Казанский государственный архитектурно -строительный университет
Потапова Людмила Ильинична (г.Казань), кандидат химических наук, доцент, кафедра физики, электротехники и автоматики, Казанский государственный архитектурно-строительный университет
Information on authors:
Jachin R.G. (Kazan), doctor of technical Sciences, Professor, Kazan state architecture and construction University
Potapova L.I. (Kazan), candidate of chemical sciences, associate professor, Kazan state architecture and construction University
