Введение к работе
Актуальность исслелорания. На современном этапе научный прогресс ставит перец высшей школой новые задачи по подготовке кадров, способных реагировать на изменения, способных к творчеству.
Вузы должны готовить всесторонне образованных людей, хорошо знающих основы наук, умеющих применять знания на практике, воспитывать у молодёжи сознательное выполнение возложенных задач.
Подготовка к будущей практической деятельности студентов, специальности "Обшетехнические дисциплины и труд", начинается с перЕого курса - в учебных мастерских, а затем при изучении маикноведения, дисциплин по выбору и направлениям трудовой подготовки. Учебный план подготовки учителей обп;етехнических дисциплин и трудового обучения включает в себя такие дисциплины, как "Технология конструкционных материалов", "Сопротивление материалов", "Детали машин и ПТМ", "Резание металлов", "Автомобили и тракторы", "Гидравлика и гидравлические машины" и др.
Одним из осноеных видов учебных занятий является лабораторный практикум, направленный на:
практическое применение теоретических сведений;
содействие технически созидательной деятельности студентов, расширение их кругозора;
развитие самостоятельности студентов.
Вопросы подготовки учителей трудового обучения, педагогов-инженеров освежены в работах П.Н. Андрианова, П.Р. Атутова, С.Я. Батшева, Ю.К. Васильева, A.M. Дорошкевича, Д.А. Тхоржев-ского и других.
Вопросам методики проведение лабораторных занятий по общетехническим дисциплинам посвящены работы Г. Г. Левиной, Г.И. Лав-роненко, В.А. Перова, А.К. Радченко, Я.Н. Станко и других.
В системе подготовки учителей ОТДиТ, педагогов-инженеров курс "Сопротивление материалов" занимает важное место. Данный., курс даёт студентам глубокое понимание процессов деформирова-' ния материалов, методику расчётов на прочность, жёсткость и устойчивость конструкций, деталей машин и механизмов под воздействием статических нагрузок. Ознакомление с этой методикой является необходимым звеном технической подготовки студентов индустриально-педагогического факультета.
Вопросы курса "Сопротивление материалов" встречаются практически во всех разделах машиноведения. Поэтому хорошая постановка данного курса в педвузе способствует активному формированию знаний будущего педагога-инженера.
Науку о сопротивлении материалов невозможно усвоить без проведения лабораторных занятий. Для того, чтобы' выпускники индустриально-педагогического факультета, в своей дальнейшей трудовой деятельности, могли в достаточной мере использовать знания и умения, полученные на лабораторных занятиях по сопротивлению материалов, последние должны обеспечить:
формирование 'Ответственности за итоги выполненной работы, за её качество;
возможность проверки результатов и понимание физической сущности исследуемого объекта и процесса;
очевидность логики проведения исследования;
умение анализировать и оценивать результаты.эксперимента, поникание их физической сущности и знание их использования в практической деятельности;
возможность организации научно-исследовательской работы студентов;
стимулирование интереса к техническому творчеству.
Однако традиционная методика проведения лабораторного прак
тикума по сопротивлению материалов в педвузах соответствует мето
дике исследования механических характеристик материалов, приые-
нлєуой в технических вузах и ориентированной на подготовку ин
женеров. Используемое в педагогических институтах лабораторное
оборудование включает .в себя стандартные установки производствен
ного типа," применяемые -в -заводских лабораториях и технических
вузьх.
Преподаватели педвузов обычно вынуждены проводить лабораторные; заняті.я по сопротивлению материалов с неполным комплектом -лабораторного оборудования. Освобождающееся время занятий исполь-nyevc-л для решения задач.
Вопросы методики создания и использования простого, нагляд-нг.гс, доступного самодельного лабораторного оборудования для продления лабораторного практикума по сопротивлению материалов е п--:;ьузах до настоящего времени не рассматривались.
Вопросы проведения лабораторного практикума по сопротивлению материалов в технических вузах освешены в работах A.M. Афа-
насьега, Н.М. Беляева, И.М. Грязнова, Н.И. Егорова, В.И. Ердакова, Ф.Ф. Зайцева, Ю.А. Канцельсон, К.К.-Лихарева, А.Н. Макарова и др. В этих исследованиях опубликованы перечни стандартного оборудования, однако методика проведения отдельных лабораторных занятии разработана недостаточно полно.
Программами курса трудового обучения средней школы предусмотрено проведение испытаний материалов на растяжение, сжатие и изгиб, нахождение пределов пропорциональности, прочности, определение удлинений и напряжений. В исследованиях Г. В. Волошина, А. А. Воронцова предложено проведение этих опытов в средней школе на простых и доступних установках. Кроме того, при обработке древесины и металла учащиеся постоянно встречаются с такими видами деформаций, как изгиб и сжатие.
Творческую активность студентов индустриально-педагогического факультета можно направить на реализацию связи лабораторных рэбот с экспериментальными техническими исследованиями.
Лабораторный практикум тем эффективнее, чем лучше усвоены теоретический материал, методика выполнения работ и обработка полученных результатов. Активность и инициатива у студента развиваются тогда, когда перед ним ставят творческие задачи, требующие мыслительной деятельности.
На лабораторных занятиях внимание студентов акцентируется на возможных способах применения и реконструирования технического оборудования.
Лабораторное оборудование в педвузах должно быть связано с системой обучения в школьных и вузовских учебных мас;-ь:рских, с обработкой древесины и металлов.
Умения и навыки, полученные на лабораторных занятиях по сопротивлению материалов, студенты, будучи учителями, в процессе своей трудовой деятельности, должны передать учащимся на уроках трудового обучения.
Установление межпредметных связей при выполнении лабораторных работ по сопротивлению материалов на индустриально-педагори-ческих факультетах должно способствовать повышению сознательности и творческой активности студентов, должна формировать знания, которые могут быть применены при изучении курсов "Автомобили и тракторы", "Детали машин и JHW" и др.
Учитывая недостаточную профессиональную направленность методики проведения на индустриально-педагогических факультетах
педвуза лабораторных работ по сопротивлению материалов, неполный комплект имевшегося стандартного лабораторного оборудования, его размеры и стоимость, наличие производственной базы для создания нового учебного оборудования - учебных мастерских;- познавательную активность студентов в создании самодельного лабораторного оборудования, отсутствие опыта самостоятельного изготовления лабораторных установок и методики их использования, мы приходим к целесообразности создания малогабаритного лабораторного оборудования по курсу "Сопротивление материалов" на индустриально-педагогических факультетах педвузов и разработки основ методики его применения с учётом дидактических, инженерно-педагогических, психологически?- и эргономических требований.
Сказанное обусловило выбор темы данного исследования: "Методические основы создания и использования малогабаритных лабораторных установок по курсу "Сопротивление материалов" на кнлустриально-педагогнческих факультетах педвузов".
Объект исследования. Процесс обучения сопротивлению материалов студентов индустриально-педагогического факультета педвуза.
Пречмет исследования. Организационно-педагогические условия проведения лабораторного практикума по сопротивлению материалов с использованием малогабаритных лабораторных установо ".
Гппотела. Анализ проблема использования лабораторного п^с'.чтпкума по сопротивлений материалов в педвузах позволил предположить, что лабораторный практикум с применением кало-rat:1, ситного лабораторного" "оборудования -способствует .формированию у студентов системы знаний, умении" и навілсов, актишза-«:> мыслительной деятельности и развитию творческих способностей студентов при условии, «гго он будет ориентирован на п;г'"іессиональн.уіо деятельность учителя обшетехнических цис-м.'.лкл и трудового обученіп-т.
Роиземал проблема - разрабстка содержании лабораторного пї-'гГі'икума по сопротивлении материалов и методики его проведет ;., >.\ч индустриально-педагогических факультетах педвузов с г1' >:е-:ением малогабаритных лабораторных установок / МЛУ /.
1>ль исследования: разработка методики создания и исполь-лоылшя малогабаритных лабораторных установок, изготовленных
.-5-
в учебных мастерских педвуза, с участием, студентов.
В соответствии с целью исследования и выдвинутой гипотезой поставлены следующие задачи исследования:
-
Изучить современное состояние постановки лабораторного практикума по сопротивлению материалов, ознакомиться с лабораторным практикумом по другим обшетехническим дисциплинам.
-
Обосновать целесообразность использования малогабаритних лабораторных установок при проведении лабораторных занятий по сопротивлению материалов на индустриально-педагогических факультетах педвузов в целях повышения познавательной активности студентов.
-
Создать малогабаритные лабораторные установки для проведения лабораторных работ по курсу "Сопротивление материалов" на индустриально-педагогических факультетах педвузов.
-
Разработать методику использования малогабаритных лабораторных установок при проведении лабораторного практикума по сопротивлению материалов на ИПФ педвузов.
-
Экспериментально проверить эффективность созданных малогабаритных лабораторных установок для исследований деформаций растяжения, сжатия, сдвига и изгиба.
Теоретико-методологической основой диссертационного исследования являлись:
анализ педагогической и технической литературы по дайной проблеме;
сравнительный анализ программ педагогических и техниг-ческих вузов, средних специальных учебных заведений, средних-школ, учебно-методических пособий-по исследуемой проблеме;;
наблюдение, изучение, аналиа и обобщение опыта работы преподавателей курса "Сопротивление материалов" в педагогических и технических вузах, инженеров и техников в научно-исследовательских институтах, работающих в лабораториях механических испытаний материалов;
экспериментально-опытная проверка эффективности- использования разработанных малогабаритных лабораторных установок и обработка результатов методами математической статистики.
Исследование проводилось в четыре этапа. На первом этапе, в 1969 году, был изучен опыт преподавания сопротивления материалов в Ш1ГУ им. 3.И. Ленина» в Таш-
кентском, Андижанском и Ферганском педагогических институтах, проведено изучение имеющегося лабораторного оборудования.
На втором этапе, в 1990 году были проанализированы программы лабораторного практикума по сопротивлению материалов в педагогических и технических вузах, было изучено устройство стандартных установок по изучений и исследованию механических свойств материалов в Московском автомобильно-дорожном, Томском инженерно-строительном, Ташкентском автог.'.обильно-доротаом, Нд-.мянганском кашностроительном институтах, Центральном научно-исследовательском институте строительных конструкций, Московском заводе опытных конструкций и обрээцоЕ.
11а третьем этапе, в 1991 году, была разработана методика проектирования малогабаритных лабораторных установок. На бвпв ІЬг.'онгапского государственного университета было создано семь малогабаритных лабораторных установок для исследования деформации растяжения, сжатия, сдвига, кручения, поперечного, продольного, косого изгибов и внецентрзнного растяжения, были определены особенности методики выполнения лабораторных работ по сопротивлению материалов на малогабаритном лабораторном оборудовании,
. На четвертом этапе, в 1992 году, были выявлены ненадёжнее детали конструкции малогабаритных установок, проведена экспериментальная проверка работы малогабаритного лабораторного оборудования к обрглботка результатов методами математической статистики.
Кроне того, проведён экспериментальный практикум на физико-техническом факультете Наманганского государственного университета "с целью выявления- с4к>гйировашости_эхсперишнталь-н_'х уг/екий при ппогедении лабораторіагх работ по сопротивлении гмгер'иалов с использованием малогабаритных лаборатории устане пок. Б практикуме участвовали ЮЗ студента и два преподавателя.
Сказанное подтверждает достоверность результатов исследо-р'чия. Следует также отметить, что экспертная комиссия кафед-1-- об'і етехккчееггих дисциплин с методикой их преподавания На- . і'і'нглчского государственного университета признало малогаба-: гнь'е лнбоппторкке установки пелезнъши для проведения лабора-гного практикума по сопротивлению материалов на кндустриаль-- педагогических факультетах педвузов и рекомендовала их .: гнепрення в учебнні! процесс.
г- 7 -
На защиту выносятся: - положение о необходимости создания, с участием студентов, малогабаритного лабораторного оборудования для проведения лабораторного практикума по сопротивлению материалов на индустриально-педагогических факультетах педвузов;
методика проектирования малогабаритного лабораторного оборудования;
методика проведения лабораторного практикума по сопротивлении материалов на индустриально-педагогическом факультете педвуза с применением малогабаритных лабораторных установок.
Научная новизна и теоретическая значимость исследования заключаются в том, что установлены возможность и целесообразность использования малогабаритных лабораторных установок в учебном процессе' педвуза, разработаны основы методики проектирования, создания и использования малогабаритных лабораторных устлііовок в педвузах, предлокено одиннадцать лабораторных работ с применением малогабаритных установок, выявлены особенности познавательной деятельности студентов при работе с малогабаритным оборудованием, обоснована целесообразность привлечения' студентов к 'активному участию в создании малогабаритного оборудования.
Практическая значимость результатов диссертационного исследования состоит в том, что вновь созданные малогабаритные лабораторные установки и предлагаемая методика проведения лабораторного практикумас их использованием позволяют улучшить теоретическую подготовку студентов индустриально-педагогического факультета педвуза, умение экспериментировать.
Апробация работы. Результаты исследования докладывались и получили одобрение на научно-теоретических конференциях Намвн-ганского государственного педагогического института им. Хамэы / 1989, 1990 г.г. /, на кафедре общетехнических дисциплин с методикой их преподавания Наманганского государственного университета / 1992 г. /, методических семинарах физико-техничес^" кого факультета Наманганского государственного университета / 1992 г.:/.
Диссертация состоит из введения, трёх глав, заключения, списка использованных источников и материалов и приложения.
- в -