Обучения в преподавании дисциплины «техническая механика»

РЕАЛИЗАЦИЯ СОВРЕМЕННЫХ ТЕХНОЛОГИЙ АКТИВНОГО ОБУЧЕНИЯ В ПРЕПОДАВАНИИ ДИСЦИПЛИНЫ «ТЕХНИЧЕСКАЯ МЕХАНИКА»

На смену традиционным методам обучения, ограничивающимся требованиями формального знания учебного материала: теорем, уравнений, их доказательств и выводов, приходят современные технологии активного обучения, когда главная цель преподавателя – заинтересовать студента своим предметом, пробудить у него стремление к получению новых знаний, к поиску решения поставленных задач. Важно помнить, что студент – это развивающаяся личность, поэтому преподаватель может и должен применять такие приемы и методы преподавания, которые развивали бы в студентах способность и вкус к самостоятельному мышлению, к творческой любознательности. Возбудить интерес к самостоятельным размышлениям и активному творчеству можно лишь при одновременном воздействии на ум и эмоции студентов. Одним из обязательных условий развития личности студентов в процессе профессиональной подготовки является непрерывное саморазвитие их преподавателей

Преподавателю колледжа достаточно быть специалистом в своей области. При этом успех преподавания целиком определяется научным потенциалом преподавателя и его профессиональной эрудицией, а студенты на лекциях обязаны, затаив дыхание, слушать «большого, настоящего специалиста», знатока своего дела. Однако практика показывает, что только сухими научными рассуждениями не достичь желаемого результата, если теоретический материал, который дает преподаватель, не интересен ему самому. Действительно хороший преподаватель должен не просто знать преподаваемый предмет «от корки до корки», от него требуются качества : способность к самообразованию, стремление к познанию, наблюдательность, критическое восприятие всех явлений, проявление искреннего и горячего интереса к творческой деятельности, наличие воли, упорства и решительности в достижении поставленных задач .

К сожалению, в настоящее время в основных образовательных программах подготовки наблюдается тенденция к сокращению часов дисциплины «Теоретическая механика» на основные виды учебной деятельности (лекции, практические и лабораторные занятия, консультации).

Повышение качества обучения в настоящее время неразрывно связывается с информатизацией образовательного процесса. В последние годы особое внимание уделяется проблеме дистанционного образования, основанной на использовании новых информационных технологий. Под дистанционным обучением понимают комплекс образовательных услуг, представляемых потребителю (студенту) с помощью специализированной информационно-образовательной среды, которая базируется на интенсивных методах обучения, обмена информацией посредством современных телекоммуникационных технологий. В этой связи требуются новые подходы в подаче информационно-методических материалов, накопленных в процессе развития учебных дисциплин, позволяющих студентам самостоятельно осваивать теоретический материал учебных курсов и получать необходимые умения и навыки. Для решения этой проблемы актуальной становится задача создания электронных учебно-методических комплексов дисциплин (УМКД), включающих учебные и методические пособия по дисциплине.

На кафедре «Технических дисциплин» предмет «Техническая механика» на протяжении нескольких лет ведется последовательная работа, связанная с созданием электронных учебно-методических комплексов по учебным дисциплинам кафедры. Эти комплексы включают в себя рабочие программы курсов, электронные учебники, базовые конспекты лекций, методические указания к практическим или лабораторным занятиям, методические указания по самостоятельной работе, организационно-методические указания, контрольно-измерительные материалы для тестирования, текущего и промежуточного контроля знаний . Электронные УМКД размещаются в электронной библиотеке колледжа со свободным доступом для зарегистрированных пользователей – студентов и преподавателей через интернет и локальные сети.

Пользование электронным УМКД позволяет студенту в процессе самостоятельной работы над курсом наиболее эффективно осваивать изучаемый предмет, приобретать и совершенствовать теоретические знания по дисциплине, получать практические навыки, а также выполнять тренинги и проводить оперативный самоконтроль полученных знаний, умений и навыков.

Однако никакие современные информационные образовательные технологии, несмотря на их очевидную необходимость, не могут в полной мере заменить положительный эффект от непосредственного общения студентов с преподавателем на учебных занятиях и консультациях. Преподаватель, читая лекцию перед большой аудиторией студентов, является для них не только носителем новых знаний, но и примером культуры поведения, культуры общения, ведь процесс преподавания нельзя рассматривать независимо от процесса воспитания. Обучение – это процесс воздействия на интеллект обучаемого. Воспитание – это процесс воздействия на волю, эмоции, эстетические чувства и т.д. Одна из составляющих успешной преподавательской деятельности заключается в строжайшей необходимости для преподавателя, в первую очередь, самому претворять в жизнь провозглашаемые им лозунги. Невозможно «играть» перед студентами положительного героя, не являясь им на самом деле. Студенческая аудитория выявляет обман быстро и точно и своим отношением к преподавателю и его предмету диктует необходимость непрерывно совершенствовать технику и культуру преподавания.

Теоретическая механика — одна их фундаментальных дисциплин. Чтобы студенту понять новое с целью оптимизации и усовершенствования техники и технологий, нужно опираться на прочный фундамент. Поэтому ошибки в преподавании теоретической механики (тем более, если преподаватель начинающий) могут привести к значительному ухудшению подготовки выпускника любого профиля, т. к. теоретическую механику изучают студенты всех технических специальностей. Поэтому для совершенствования преподавания теоретической механики преподаватель, особенно начинающий, должен знать педагогические и психологические основы, явления и закономерности усвоения студентами предметного материала, учитывать особенности развития мышления студента, выбравшего для освоения техническую специальность.

Многолетний опыт ведения занятий по теоретической механике позволил мне провести свой анализ некоторых особенностей преподавания этой дисциплины. Теоретическая механика составляет одно из главных содержаний многих областей естествознания и одновременно является научной основой большинства областей техники, а ее изучение способствует формированию у будущих специалистов правильного научного мировоззрения, расширяет их кругозор, развивает логическое и аналитическое мышление. Высокий уровень фундаментальной подготовки по физико-математическим дисциплинам, в том числе по теоретической механике,– залог успеха в овладении методами самостоятельного поиска и отбора специальных знаний для их реализации в практической деятельности любого специалиста по естественным и инженерным наукам.

Преподавание теоретической механики в колледже имеет свои сложности, связанные с тем, что эта дисциплина сама по себе достаточно сложна для восприятия и понимания студентами начальных курсов. Кроме того, согласно учебным планам, она не относится к специальным дисциплинам, поэтому студенты зачастую недостаточно заинтересованы в ее изучении. Преподавание теоретической механики надо уже с первых занятий уметь объяснить студентам, что без знания ее основных законов и принципов не может быть успешного специалиста, владеющего системным подходом к объяснению физических явлений и процессов, происходящих в окружающем человека пространстве.

В современном окружающем человека мире механическая форма движения все еще остается доминирующей. Поэтому глубокое понимание других, высших форм движения (акустика, теплота, электрические и световые явления и др.), невозможно без знания законов механики. Более того, осмысление и понимание закономерностей любых процессов в природе и технике следует начинать с изучения законов и принципов механического движения как более простых, доступных каждому студенту.

Большое количество принципов и теорем механики, многообразие задач и разнотипность подходов к их решению требуют от студента не столько формального запоминания, сколько строгого логического мышления при выводе и анализе уравнений и обязательного понимания физического смысла изучаемых закономерностей. Поэтому на лекции от преподавателя требуется специально обращать внимание студентов на строгую логику своих рассуждений, а каждое теоретическое положение должно быть проиллюстрировано наглядными примерами, причем примеры эти целесообразно выбирать так, чтобы они имели прикладное значение и были бы доступны для понимания студентами , то есть многоуровневыми.

С целью лучшего освоения студентами фундаментальных законов движения и взаимодействия материальных тел и систематизации полученных знаний мы на лекциях часто прибегаем к приему «выявления различных аналогий». Так, например, закономерности движения материальной точки аналогичны закономерностям вращения твердого тела вокруг неподвижной оси; величина осевого момента инерции тела при его вращательном движении, так же как масса тела при его поступательном движении, определяет меру инертности тел. Процессы, происходящие в различных физических системах, часто описываются подобными математическими уравнениями. Это можно, например, проследить в электродинамических аналогиях между механическими и электрическими системами.

Читая лекции по курсу теоретической механики, углубляясь в детали этой дисциплины, очень важно каждый раз подчеркивать ее связь с другими предметами. Без знания основ теоретической механики невозможно освоить такие дисциплины из блока «Механика», как «Сопротивление материалов», «Детали машин» и др. Преемственность теоретической механики выражается также в ее связи с различными специальными дисциплинами основной образовательной программы.

Уделяя достаточное внимание теоретическому курсу, нельзя забывать, что сущность механики – это практическое приложение ее открытий. Поэтому для успешного освоения дисциплины, кроме знания теории, необходимы навыки в решении задач. Практика преподавания показывает, что при освоении курса теоретической механики навыки решения задач приобретаются студентами значительно труднее, чем усвоение теоретических знаний предмета. Это связано с неумением облекать конкретные физические задачи в абстрактную математическую форму. Учитывая важнейшую роль практических занятий в освоении курса теоретической механики, преподаватели, ведущие практические занятия, могут пользоваться изложенными ниже рекомендациями :

– следует с первого занятия помогать студентам преодолевать «задачебоязнь», показывая, что все задачи в механике вполне по силам любому студенту;

– необходимо показывать студентам, как на примере каждой решаемой задачи научиться анализировать законы механики, а не сводить получение искомых величин только лишь к выполнению математических вычислений (в ходе решения задачи нужно в первую очередь осмыслить, понять физический смысл применяемого закона, а затем уже производить математическое оформление решения). Например, при решении задач на равновесие системы сходящихся сил необходимо учить студентов корректно применять условия равновесия тела в аналитической или геометрической форме, а не просто решать линейные уравнения или находить стороны многоугольников;

– обязательно обращать внимание студентов на размерности величин, входящих в применяемые расчетные формулы, показывать, как можно проверить корректность решения, анализируя размерности получаемых величин;

– учить студентов обязательно анализировать результат решения задачи и делать выводы;

– полезно некоторые задачи решать несколькими способами, проводя анализ используемых при решении законов механики.

Преподавание курса теоретической механики нужно выстраивать так, чтобы эта наука возникала перед студентами не как нечто неизменно заданное свыше, а как «творение рук человеческих», как живое, совершенствующееся знание. Надо уметь показать, что в механике до сих пор существует безграничное число нерешенных проблем и молодые силы абсолютно необходимы для прогресса этой области человеческого знания.

Использование при преподавании теоретической механики современной электронной обучающей системы на платформе учебного образовательного портала колледжа позволяет более полно раскрыть творческий потенциал преподавателя и студента и в конечном итоге значительно повысить качество подготовки будущих специалистов, особенно при ограниченном времени, отводимом на аудиторные занятия учебными планами.

Используемая литература

1.Косолапова С.А. Электронный учебник по курсу Теоретической механики / С.А. Косолапова, Т.Г. Калиновская // Внутривузовские системы обеспечения качества подготовки: мат-лы 4-й междунар. науч.-практ. конф. (Красноярск, 23–24 ноября 2006 г.) – Красноярск, 2006. – С. 210–211.

2. Сазонова З. Раздел «Кинематика» в структуре совместной педагогической деятельности / З. Сазонова, Т. Ткачева, Н. Демидова // Высшее образование в России. – 2006. – № 8.

3.Павлов Я.М. Детали машин [Текст] / Я.М. Павлов. М.: «Машиностроение», 1969 г. - 448 с.

4.Батурин А.Т. Детали машин [Текст] / Батурин А.Т., Ицкович Г.М., Панич Б.Б., И.М. Чернин. М.: «Машиностроение», 1971 год - 464 с.

5.Аркуша, А.И. , Фролов М.И. Техническая механика: Учебное пособие для техникумов. ─ М.: Высш. шк., 2005. – 446 с.: ил.,стр