авторефераты диссертаций БЕСПЛАТНАЯ БИБЛИОТЕКА РОССИИ

КОНФЕРЕНЦИИ, КНИГИ, ПОСОБИЯ, НАУЧНЫЕ ИЗДАНИЯ

<< ГЛАВНАЯ
АГРОИНЖЕНЕРИЯ
АСТРОНОМИЯ
БЕЗОПАСНОСТЬ
БИОЛОГИЯ
ЗЕМЛЯ
ИНФОРМАТИКА
ИСКУССТВОВЕДЕНИЕ
ИСТОРИЯ
КУЛЬТУРОЛОГИЯ
МАШИНОСТРОЕНИЕ
МЕДИЦИНА
МЕТАЛЛУРГИЯ
МЕХАНИКА
ПЕДАГОГИКА
ПОЛИТИКА
ПРИБОРОСТРОЕНИЕ
ПРОДОВОЛЬСТВИЕ
ПСИХОЛОГИЯ
РАДИОТЕХНИКА
СЕЛЬСКОЕ ХОЗЯЙСТВО
СОЦИОЛОГИЯ
СТРОИТЕЛЬСТВО
ТЕХНИЧЕСКИЕ НАУКИ
ТРАНСПОРТ
ФАРМАЦЕВТИКА
ФИЗИКА
ФИЗИОЛОГИЯ
ФИЛОЛОГИЯ
ФИЛОСОФИЯ
ХИМИЯ
ЭКОНОМИКА
ЭЛЕКТРОТЕХНИКА
ЭНЕРГЕТИКА
ЮРИСПРУДЕНЦИЯ
ЯЗЫКОЗНАНИЕ
РАЗНОЕ
КОНТАКТЫ


Pages:   || 2 | 3 | 4 | 5 |   ...   | 6 |
-- [ Страница 1 ] --

Технологии и организация

обучения

Федеральное агентство по образованию

Государственное образовательное учреждение

высшего профессионального

образования

«Уфимский государственный авиационный технический университет»

Технологии и организация

обучения

Уфа 2005

УДК 378.14.022

ББК 74.58

Т 38

Рассматриваются теоретические и практические аспекты создания и

применения технологий обучения, планирования и организации учебного процесса в вузе.

Предназначено для профессорско-преподавательского состава вузов, а также для специалистов, занимающихся организацией учебного процесса в вузах.

Редакционная коллегия: д-р техн. наук, профессор Гузаиров М.Б.

(председатель) канд. техн. наук, доцент Криони Н.К.

(зам. председателя) канд. техн. наук, доцент Никин А.Д.

(отв. секретарь) д-р техн. наук, профессор Целищев В.А.

д-р техн. наук, профессор Ясовеев В.Х.

канд. техн. наук, доцент Поликарпов Ю.В.

д-р техн. наук, профессор Юсупова Н.И.

д-р техн. наук, профессор Исмагилова Л.А.

канд. физ.-мат. наук, доцент Водопьянов В.В.

д-р социол. наук, профессор Моисеева Т.П.

канд. техн. наук, доцент Магадеев М.Ш.

© Уфимский государственный ISBN 5-86911-512-4 авиационный технический университет, УДК 378.14. 026. Р.В.НИКИТИН ГОУ ВПО «Уфимский государственный авиационный технический университет»

О СВЯЗИ СОДЕРЖАНИЯ ПРАКТИКУМА ПО ДИСЦИПЛИНАМ С НИРС Все современные технологии подготовки специалистов включают в себя участие студентов в научно-исследовательской работе (НИРС).

Организационные формы НИРС могут быть различными, общим для них является то обстоятельство, что исследования студенты должны вести в основном за рамками 54-часовой рабочей недели. Это связано с тем, что существующие образовательные стандарты (кроме магистратуры) не включают этот вид работ в число обязательных. Эффективность НИРС и мотивация студентов в изучении дисциплин учебного плана могут быть существенно повышены, если содержание практикума по дисциплинам и производственных практик увязать с содержанием исследований студента. При определенных условиях это возможно.

Принятая на кафедре ДВС УГАТУ технология подготовки специалистов [1,2] предполагает обязательное участие студентов в научно-исследовательской работе в течение всего периода обучения. Для этого все они получают в первом семестре индивидуальное задание на проведение исследовательской работы.

Формирование бюджета времени студентов для НИР было проведено при составлении учебных планов и рабочих программ дисциплин. С этой целью исключены все курсовые проекты и ограничено число курсовых работ. Все необходимые умения и навыки, предусматриваемые этими проектами и работами, студенты получают в процессе выполнения соответствующих этапов индивидуального задания. Практические и лабораторные занятия по дисциплинам по возможности индивидуализируются и проводятся каждым из студентов в интересах своего исследования. Программы учебных и производственных практик также включают в себя этапы индивидуальной исследовательской работы.

Для согласования содержания работ, выполняемых студентами в рамках своего исследования, с требованиями по содержанию курсовой работы, практических и лабораторных занятий по конкретной дисциплине уже на первых лекциях преподавателем даются необходимые пояснения. Здесь излагается содержание возможных расчетных, экспериментальных, проектных работ, создания программного продукта, связанных с содержанием дисциплины, перечисляются требования к оформлению результатов. Совместно с руководителем намечается план работ, связанных с этой дисциплиной, согласуется их трудоемкость с требованиями рабочей программы. Студенты, исследования которых не связаны в текущий период с содержанием этой дисциплины, а также те, у которых объем намеченных работ меньше требуемого рабочей программой, выполняют в полном или частичном объеме типовые задания по аудиторному и внеаудиторному практикуму. Таким образом, удается для части, а в некоторых случаях и для всех студентов индивидуализировать задания, связать их с темой НИРС, увеличить бюджет времени учащихся для выполнения исследований в течение большей части семестров обучения.

Так, уже в третьем семестре обучения в рамках дисциплины «Основы конструирования и детали машин» все студенты формулируют техническое задание на проведение исследования или на проектирование объекта в соответствии с индивидуальным заданием. В этом же семестре задание на курсовую работу по информатике для большинства студентов связано с темой их исследования.

В четвертом и пятом семестрах обучения, когда изучаются базовые общепрофессиональные дисциплины, создаются возможности проведения большого объема основных и подготовительных работ. В период изучения дисциплин «Термодинамика и тепломассобмен», «Механика жидкости и газа»

возможно проведение расчетов отдельных процессов, термодинамического анализа процессов и циклов, теплообмена, течения рабочих тел. Лаборатории позволяют проводить экспериментальные работы по теплообмену, стационарному и нестационарному течению рабочих тел в элементах экспериментальных установок и двигателей. На занятиях по дисциплинам прочностного цикла «Механика материалов и конструкций» и «Основы конструирования и детали машин» можно производить конструкторские расчеты элементов экспериментальных установок, изделий, узлов трансмиссий.

Материал дисциплин «Электротехника и электроника», «Метрология, стандартизация и сертификация» позволяет студентам производить расчеты измерительных каналов в соответствии с ГОСТами на те или иные виды измерений, проектировать электрические схемы установок, двигателей. На лабораторных работах возможно их макетирование.

В шестом семестре завершается изучение общепрофессиональных дисциплин и начинают преподаваться специальные дисциплины. На лекциях по дисциплинам «Теория и моделирование рабочих процессов ДВС» и «Основы физики горения» всем студентам настоятельно рекомендуется сформулировать задачи, связанные с темой их исследования, с тем, чтобы решать их на практических занятиях при консультации преподавателя, в том числе с использованием имеющихся на кафедре пакетов прикладных программ и системы имитационного моделирования «Альбея». По экспериментальным работам, проводимым взамен типовых лабораторных работ, студентами представляются отчеты, содержащие цель исследования, обоснование выбора оборудования и измерительной аппаратуры, при необходимости – ссылки на соответствующие стандарты на испытания, результаты экспериментальных работ и их анализ. На занятиях по дисциплинам «Конструирование ДВС», «Теория автоматического регулирования и управление ДВС» может производиться выбор конструкции элементов установок и двигателей, их расчет, выбор структуры системы управления, ее математическое моделирование, расчет характеристик, конструирование элементов автоматики.

Таким образом, к концу восьмого семестра все студенты имеют возможность по результатам исследовательских работ, проведенных в том числе и на занятиях по отдельным дисциплинам, сформулировать и защитить техническое задание на проектирование установки, двигателя, системы.

Проектирование ведется в течение девятого и десятого семестров.

Описанный способ индивидуализации практикума по дисциплинам позволяет не только сформировать студентам дополнительный бюджет времени для выполнения НИР, но и повышает мотивацию студентов при изучении дисциплин.

Список литературы 1. Никитин Р.В., Рудой Б.П. Технология подготовки специалистов:

Практическое пособие / Уфимск. гос. авиац. техн.ун-т.– Уфа,2002.– 61с.

2. Никитин Р.В. Технология подготовки специалистов новой формации / Актуальные проблемы авиадвигателестроения: Межвуз. науч. сб. – Уфа, 1998.– 11 с.

УДК 378. В.Г. ГУСЕВ ГОУ ВПО «Уфимский государственный авиационный технический университет»

ТЕХНОЛОГИЯ ОБУЧЕНИЯ СТУДЕНТОВ В СОВРЕМЕННЫХ УСЛОВИЯХ За тысячелетия своего существования человечеством выработаны наиболее эффективные способы обучения молодого поколения. Несмотря на массу появляющихся новых методов, которые рекламируются в течение некоторого времени, существенных положительных сдвигов в этом процессе пока не произошло. Для кардинальных изменений в области образования необходимо, чтобы осуществились революционные преобразования в инфраструктуре, обеспечивающей получение новых знаний. Так как этого не было, то почти все новации, после этапа шумихи, ничем полезным не заканчивались. В настоящее время, по нашему мнению, материальная база процесса получения знаний претерпела коренные изменения. Расширилась и стала доступной полиграфическая база, широко вошли в жизнь средства вычислительной техники, стала доступной сеть «Интернет», обычным стала передача и визуализация информации с помощью магнитных и оптических средств, которые по ценовым показателям соизмеримы с традиционно используемыми бумажными источниками. В корне изменилась жизнь. Молодое поколение оказывает предпочтение информации, которая размещена на дискете или компакт-диске. Они не стремятся в обязательном порядке обращаться к бумажному ее носителю. К тому же с каждым годом увеличивается объем тех знаний, которые должны осваиваться молодым поколением. Поэтому в современных условиях необходимо провести переоценку того, какими знаниями и навыками должны обладать молодые люди, которые в активную жизнь войдут через пять-десять лет. Вследствие многолетней работы по разрушению образования высшая школа оказалась полностью неподготовленной к тем вызовам, которые делает современная жизнь. Более того, возможности реализации существующих образовательных программ, которые в значительной степени не учитывают произошедшие в мире изменения, все время находятся под вопросом. Благодаря политике, проводимой властью относительно высшей школы и науки, уже потеряны пласты знаний, навыка и опыта, которые в свое время не были формализованы или изложены на бумаге. Они забылись или ушли из жизни вместе с людьми, которые ими обладали. Учитывая, что планируются дальнейшие преобразования высшего образования и сокращения на один год срока обучения для большинства из студентов, необходимо осмыслить степень важности отдельных изучаемых дисциплин и рациональности принятой на сегодняшний день системы обучения.

При обучении по техническим специальностям следует сохранить приоритет физико-математического образования. Физическая часть должна дать знания о закономерностях окружающего нас мира, а математическая – выработать логическое мышление и дать представление и навыки математического моделирования объектов и систем. Гуманитарная и специальная части образования также необходимы. Только образовательный процесс при изучении этих блоков дисциплин следует существенно изменить.

Как мне кажется, сейчас надо существенно увеличить объем самостоятельной работы студентов по отдельным дисциплинам с соответствующим уменьшением часов аудиторных занятий. Целесообразно оставить аудиторными, в основном, семинарские занятия и практики, а изучение теоретической части сделать контролируемой самостоятельной работой. Для этого необходимо создать методическое обеспечение, уровень, доступность и полнота которого будут соответствовать задаче освоения конкретной дисциплины в заданном объеме. Контроль качества знаний по каждому разделу является обязательным необходимым условием успешной реализации предлагаемой технологии. Пока что единственным приемлемым для практики решением является подтверждение самостоятельной работы над разделом в форме написания рукописного реферата. В нем должны содержаться ответы на все важные вопросы, которые необходимо изучить в конкретной теме. Вместо лекционных занятий следует проводить персональную защиту реферата по каждой теме или группе тем каждым студентом в отведенное под лекцию время. При этом целесообразно по каждому разделу выставлять оценку.

Итоговая оценка по дисциплине может выставляться как среднее арифметическое из оценок, полученных по темам. При этом все оценки должны быть положительными, так как отрицательная оценка свидетельствует о том, что соответствующий раздел студентом не освоен. Защиту следует принимать только по той теме, которая запланирована на данный промежуток времени.

Тем самым у студентов вырабатываются навыки ритмичной обязательной работы, проводимой в указанные сроки. Изучение дисциплины становится постоянным в течение семестра, что затруднительно обеспечить при использовании других методов. Знания становятся более прочными и объем их существенно больше, чем при использовании традиционных технологий.

Для реализации этих преимуществ необходимо выполнить большой объем методической работы. Так, должно быть написано учебное пособие по дисциплине или несколько пособий, охватывающих все изучаемые темы. Без выполнения этой работы трудно ожидать получения положительных результатов. Кроме того, рабочая программа дисциплины должна быть доведена до сведения каждого студента, по каждому разделу должен быть разработан перечень вопросов, ответы на которые должны присутствовать в реферате по теме. Это также обязательная часть методической работы, без которой использование предлагаемой технологии нецелесообразно.

Работа по описанной технологии показала ее высокую эффективность.

За тот же временной промежуток удалось освоить материал приблизительно в два раза большего объема, чем при обычном методе проведения занятий.

Причем уровень знаний на момент окончания изучения дисциплины был существенно выше.

Основным недостатком предлагаемой методики является то, что эта технология не способствует формированию высокого уровня знаний у преподавателей. Давно известна закономерность, что преподаватель первый раз читает курс ни себе, ни людям. Второй раз читает для себя. И только с третьего четвертого раза начинает читать для людей. При использовании предлагаемой технологии ничего этого нет. Поэтому трудно ожидать, что при ее применении появятся высококвалифицированные специалисты по конкретной дисциплине.

Это особенно будет заметно тогда, когда будут использоваться учебно методические материалы, которые разработаны не ими самими. Учитывая, что в нынешних условиях в вузе остается все меньше и меньше высококвалифицированных преподавателей, компетентных в тех областях знаний, по которым они ведут занятия, этот недостаток может явиться существенным. Из-за него применимость вышеописанной технологии может оказаться ограниченной, несмотря на ее существенные преимущества и ее эффективность для отдельных случаев.

Подводя итоги вышеизложенного, отметим, что вопрос изменения используемой в настоящее время технологии обучения назрел давно. В настоящее время есть реальные предпосылки для эффективного решения этой задачи. Один из возможных подходов к ее решению рассмотрен в настоящей статье.

УДК 378.1.046: М.А. УРАКСЕЕВ, Л.В. ОХОТНИКОВА., А.А. ЛИТВИНЕНКО ГОУ ВПО «Уфимский государственный авиационный технический университет»

НОВЫЕ ИНФОРМАЦИОННЫЕ ТЕХНОЛОГИИ В УПРАВЛЕНИИ КАЧЕСТВОМ ОБРАЗОВАНИЯ В ВУЗЕ Знания в современном информационном обществе играют ключевую роль с точки зрения дальнейшего прогресса. Основным этапом формирования человека как специалиста в той или иной профессиональной деятельности является получение высшего профессионального образования.

Одним из наиболее важных параметров высшего образования является качество образовательных услуг. Обеспечение высокого качества образования становится в современных условиях все более сложной и труднорегулируемой задачей. Это обусловлено многими причинами, среди которых появление новых технологий обучения, все усложняющийся материал и увеличение его объема, отсутствие достаточного финансирования, повышение требований работодателей к качеству выпускников, наличие конкуренции в условиях рынка и т.д. В результате те методы управления учебным процессом и качеством обучения, которые вырабатывались годами, оказываются неэффективными в новых условиях. Очевидно, что повысить эффективность, правильность и своевременность управленческих решений и, как следствие, улучшить качество обучения можно лишь с помощью новых информационных технологий.

В настоящей работе авторами дан анализ последних работ в этой области, направленных на улучшение организации учебного процесса и повышение качества подготовки специалистов на всех этапах обучения, начиная от оптимизации учебных планов и заканчивая информационно аналитической моделью специалиста.

В работе [1] разработана информационно-аналитическая система, предназначенная для управления качеством образования в вузе. Она обеспечивает контроль хода процесса обучения на основе сбора и анализа статистических данных, выявление отклонения от стандартного процесса, анализ причин отклонений, выдачу рекомендаций по исправлению неблагоприятных отклонений (ситуаций).

Эта система включает совокупность моделей, методов сбора и обработки данных, информационных и программных модулей и обеспечивает достаточно эффективный мониторинг образовательного процесса в универсальном распределенном вузе на основе анализа ситуаций, поддержку принятия управленческих решений за счет генерации выводов по ситуациям и рекомендациям по исправлению их негативных аспектов, а также высокую наглядность результатов мониторинга.

Структура информационно-аналитической системы мониторинга образовательного процесса в вузе включает в себя подсистемы ввода и управления данными, интерактивного формирования запросов, статистической обработки данных, визуализации результатов, генерации отчетов и поддержки принятия решений.

Эффективное функционирование образовательных систем во многом определяется используемыми методами и средствами планирования и управления, их организационными ресурсами. Важным их элементом является учебный план, лежащий в основе организации процесса обучения в любой образовательной системе.

Вместе с тем формирование учебного плана является важнейшим этапом управления качеством образования, т.к. задачей учебного плана является, с одной стороны, обеспечение качественной подготовки специалистов, а с другой – соблюдение заданных ограничений на затраты образовательного учреждения, связанные с организацией процесса обучения в соответствии с конкретным учебным планом [2].

Вот почему интересны модели и оптимизация учебных планов [3,4], основанные на временной модели учебного плана в виде частично упорядоченного N-слойного графа, аспектами упорядочения в котором являются время (семестры или периоды обучения) и параметры учебной нагрузки студентов в семестре (периоде обучения). Это позволяет свести задачу формирования учебного плана к классу задач раскроя – упаковки.

Предложенные модифицированные алгоритмы решения задачи раскроя – упаковки позволяют обеспечить формирование учебного плана, удовлетворяющего заданным критериям оптимальности. Отличительной особенностью предложенных алгоритмов раскроя – упаковки является возможность учета связей между элементами раскроя (причинно следственными связями между дисциплинами). В качестве критериев оптимальности используются критерии равномерности учебной нагрузки студентов в течение семестров, критерий минимальных штрафов, отражающих степень соблюдения заданных причинно-следственных связей между дисциплинами и критерий заполненности семестров, отражающий степень использования потенциально возможной емкости семестров, измеряемой в учебных часах.

Автором работы [5] разработана автоматизированная система формирования учебных планов с процедурой вычисления кредитов.

Как известно, в 2003 г. Россия подписала Болонскую декларацию, в связи с чем и возникла необходимость внедрения системы кредитов (зачетных единиц трудоемкости) по типу ЕСТ (European Сredit Transfer Sуstem) Европейской системы перезачета зачетных баллов, предусматривающей перезачет изученного материала. В отличие от применяемых сегодня в российских вузах механических способов перевода часов в кредиты, автор предлагает использовать более объективный подход экспертного опроса по методу парных сравнений. Для осуществления автоматической проверки соответствия формируемого учебного плана государственному образовательному стандарту математически формализованы требования Минобразования по подготовке бакалавров, специалистов, магистров и требования вуза.

В условиях формирования системы открытого образования и дистанционного образования весьма актуальными являются вопросы обеспечения разнообразных электронных образовательных ресурсов автоматизированными и информационно-обучающими системами.

Электронные информационные ресурсы, по сути, являются электронными учебниками и содержат систематизированные сведения научного и прикладного характера, изложенные в форме, удобной для изучения и преподавания, и рассчитаны на обучаемых разного возраста и степени обучения, разработаны с содержанием, соответствующим полному учебному курсу или отдельным его частям по различным видам учебных работ и учебных дисциплин (лекция, семинар, самостоятельная, домашняя работа, контрольная, тест и др.) [6].

Автоматизированные и информационно-обучающие системы [7,8] позволяют предоставить обучаемым независимо от времени, места нахождения и их социального положения равные образовательные возможности, повысить качественный уровень образования за счет активного использования коллективного научного и образовательного потенциала университетов, институтов, школ, а также образовательных ресурсов Internet и современных обучающих технологий, реализовать индивидуализированную технологию обучения, удовлетворить потребность в образовательных услугах в режиме, наиболее удобном и комфортном для обучаемого и т.д. [9,10].

Информационные технологии позволяют оценить качество образования в совокупности с потребностью предприятий и организаций в специалистах – выпускниках вузов. В связи с этим были разработаны унифицированные описания специалистов для получения сравнительных характеристик их, характеристик индивидуального профессионального роста и других, а также создания локальных и глобальных автоматизированных банков данных [11].

Таким образом, в настоящей работе были рассмотрены новые информационные технологии, позволяющие управлять качеством образования в вузе.

Список литературы 1. Селиверстова И.А. Разработка системы информационной поддержки управления качеством образования в вузе // Автореферат диссертации на соисание ученой степени канд. техн. наук. – Астрахань: АГУ, 2004. – 22 с.

2. Ураксеев М.А., Литвиненко А.А., Охотникова Л.В. Формирование учебного плана – важнейший этап управления качеством образования // Образование в высшей школе: современные тенденции, проблемы и перспективы развития:

Сборник научных статей всероссийской научно- методической конференции, 26-27 февраля 2004 г. Часть 1. – Уфа: ООО «Дизайн Полиграф Сервис», 2004. – с. 48-50.

3. Кабальнов Ю.С. и др. Грифовая модель учебного плана специальности обучения в вузе // Вычислительная техника и новые информационные технологии: Межвузовский научный сборник. Вып. V. – Уфа: УГАТУ, 2001. – с. 116-123.

4. Кузьмина Е.А. Модели и оптимизация учебных планов в образовательных системах // Автореферат диссертации на соискание ученой степени канд. техн.

наук. – Уфа: УГАТУ, 2002. – 16 с.

5. Темралиева А.Я. Автоматизированная система формирования учебных планов с процедурой вычисления кредитов // Автореферат диссертации на соискание ученой степени канд. техн. наук. – Астрахань: АГУ, 2004. – 22 с.

6. Геркушенко Г.Г. Автоматизированная подготовка электронных образовательных ресурсов // Автореферат диссертации на соискание ученой степени канд. техн. наук. – Астрахань: АГУ, 2004. – 19 с.

7. Эрман Е.А. Автоматированная обучающая система с расширительными функциями тестового контроля знаний, анализа и классификации информации // Автореферат диссертации на соискание ученой степени канд. техн. наук. – Астрахань: АГУ, 2004.– 23 с.

8. Тархова Л.М. Модели и алгоритмы функционирования информационно обучающей системы дистанционного образования // Автореферат диссертации на соискание ученой степени канд. техн. наук. – Уфа: УГАТУ, 2001.– 16 с.

9. Микова Т.В. Модели и алгоритмы организационной поддержки обучения в образовательных системах на примере образовательных систем целевого обучения // Автореферат диссертации на соискание ученой степени канд.

техн. наук. – Уфа: УГАТУ, 2003. – 16 с.

10. Алексеева А.Н. Информационная система поддержки деятельности аспиранта // Автореферат диссертации на соискание ученой степени канд. техн.

наук. – Уфа: УГАТУ, 2002. – 16 с.

11. Кравец А.Г. Разработка информационно-аналитической модели специалиста в рамках концепции интеллектуальной среды управления ресурсами рынка труда // Автореферат диссертации на соискание ученой степени канд. техн наук. – Астрахань: АГУ, 2003.– 19 с.

УДК 378.14.016:621. Р.А. КУДАЯРОВ ГОУ ВПО «Уфимский государственный авиационный технический университет»

ПРИКЛАДНОЙ ПОДХОД В ОБУЧЕНИИ ОСНОВАМ ЭЛЕКТРОНИКИ Состояние современной техники, используемой в промышленности, в сфере сервиса и обслуживания, а также в быту, характеризуется широким использованием электронных систем и устройств. Характер электроники наших дней, как области науки, так и сферы промышленного производства, отличается использованием разнообразных элементов и компонентов для реализации большого числа видов и типов устройств, блоков, систем. Вместе с тем, необходимо отметить усложнение самих устройств, увеличение числа выполняемых ими задач и повышение требований к их функционированию.

В свою очередь, данные факты откладывают отпечаток на повышенные требования, предъявляемые к специалистам, разрабатывающим, производящим и эксплуатирующим подобную технику, а также выпускникам вузов, готовящимся работать в указанных областях. Это указывает на некоторые особенности процесса обучения студентов радиотехнических специальностей и тех, которые связаны с использованием электронных систем контроля, диагностики, информационной поддержки и т.п. С одной стороны, подготовка должна охватывать изучение широкой области современной техники, развивающейся относительно высокими темпами. С другой стороны, приходится принимать во внимание ограничения учебного процесса по времени и прочее. В то же время несмотря на то, что элементная база электроники постоянно совершенствуется и создаются и внедряются новые электронные системы, основные принципы функционирования приборов и устройств остаются прежними. Данные изменения связаны главным образом с использованием новых технологий производства, материалов, модернизацией существующих методов и подходов.

Таким образом, можно выделить моменты, влияющие на качество подготовки студентов и на их способность в будущем к успешной профессиональной деятельности в области электроники. Если принимать во внимание достаточно разнообразную номенклатуру электронной техники, с которой придется работать, необходимо делать упор на эффективную базовую подготовку, на изучение основных, фундаментальных дисциплин. При этом также должно формироваться умение пользоваться полученными знаниями.

Т.е. студент должен понимать, что изучаемые сведения и данные нужны не только для того, чтобы получить отметку в зачетной книжке. Он должен знать, для чего они могут ему пригодиться и как ими можно воспользоваться, а также уметь это показать, продемонстрировать.

Эта способность использования полученных данных должна проверяться во время контрольных занятий. Требования к составляемым учебным программам по дисциплинам подготовки специалистов отражают данную идею.

Это присутствует в указываемых программами целях обучения в пунктах, отмеченных словами «студенты должны уметь». Указанный момент можно рассматривать как неотъемлемый элемент учебной политики, которую проводит руководство Уфимского государственного авиационного технического университета, его отдел организационно-методического обеспечения. Эти моменты должны согласовываться с другими пунктами учебной программы, в которых приведены сведения о том, что студенты должны знать, иметь представление в ходе изучения дисциплины. В том числе это касается данных из предыдущих дисциплин, которые необходимы для эффективного усвоения текущего материала.

Направленность обучения на практическую применимость полученных студентами знаний можно сформулировать как принцип прикладной подготовки. Он заключается в том, что предметом изучения студента, будущего специалиста являются реальные приборы, устройства, системы, их компоненты и элементы, в нашем случае электронные системы и т.п. И студент, прошедший обучение в данной области, должен быть в состоянии показать, как можно использовать данные устройства, какими параметрами и характеристиками они должны обладать для их эффективного применения, как могут быть эти параметры и характеристики достигнуты. Ответы должны быть подтверждены приводимыми расчетами, анализом, которые будущие специалисты также должны уметь проводить.

Указанные моменты присутствуют в существующей методике подготовки дипломированных специалистов УГАТУ. В частности, при подготовке специалистов в области промышленной электроники имеются такие формы обучения и проверки подготовленности, как проведение разработки и проектирования типовых блоков электронных устройств в ходе курсового проектирования, а также выполнения выпускных квалификационных работ бакалавров, дипломных проектов. Данный вид учебной работы выполняется на завершающем этапе изучения определенной дисциплины. Такая работа требует использования знаний, полученных при недавнем изучении, а также тех, которые рассматривались ранее.

Так, выполнение расчетов, связанных с разработкой типовых блоков электронной техники, на соответствующих дисциплинах требует от студентов понимания принципа работы элементарных приборов, физического смысла их основных параметров. Данные сведения должны быть усвоены ранее при изучении базовых дисциплин, в которых рассматриваются типовые элементы электронной техники, такие как полупроводниковые диоды, транзисторы, тиристоры и т.п. Таким образом, можно показать, что указанный выше принцип применим для всей такой цепочки учебных предметов, которая заканчивается специальной, прикладной дисциплиной. Имеет смысл использовать прикладной подход и при изучении базовых дисциплин.

Так, при данном подходе во время изучения полупроводниковых приборов полезно рассматривать примеры их применения в самых простых устройствах, не ограничиваясь рассмотрением только принципа действия, параметров и характеристик электронных приборов. Проводимый анализ работы таких устройств должен показывать влияние параметров приборов на общую работу системы, на ее эффективность. Например, при изучении полупроводниковых диодов полезно рассмотреть физические процессы в простейшей схеме выпрямления электрического тока, содержащей такой диод.

При изучении биполярных транзисторов более полное понимание его работы и применения дает рассмотрение простейшего усилителя и наиболее простого электронного ключа на его основе. Рассмотрение связи между процессами, протекающими в таких устройствах, и основными параметрами полупроводниковых элементов, кроме того, позволяет лучше понять работу более сложных электронных приборов и устройств. Это делает более доступным изучение последующих дисциплин базирующихся на данном материале.

В случае же если изучение электронных приборов не было проведено на достаточном уровне, это становится препятствием для изучения более сложных дисциплин, например, посвященных анализу и синтезу электронных цепей специального назначения. Подобное можно сказать и в отношении сведений, рассматриваемых при изучении таких предметов, как физика и высшая математика, необходимых для полного понимания всех разделов, в которых изучаются электронные приборы. Это демонстрирует необходимость использования при обучении принципа обучения, называемого принципом постепенности. Наглядно необходимость его соблюдения можно продемонстрировать при изучении, например, принципа действия биполярного транзистора.

Учитывая, что основой работы биполярного транзистора в нормальном активном режиме является взаимодействие его эмиттерного и коллекторного переходов, необходимо понимание процессов инжекции и экстракции в электронно-дырочных переходах. Понимание этих явлений требует знаний в области образования примесных полупроводников, зонной теории, физики твердого тела и т.п. Сведения из математики и физики помогают в описании и выводе зависимостей, отражающих связь между характеристиками отдельных процессов в приборе. И точно также пробел в изучении одного из упомянутых учебных разделов делает трудным, даже невозможным понимание последующего раздела.

Еще одним моментом, заслуживающим внимания при рассмотрении процесса обучения основам электроники, является полное понимание студентами терминов и определений изучаемых дисциплин. Например, определение слова «база», относящееся к биполярному транзистору, полностью соответствует понятию базы несимметричного электронно–дырочного перехода, рассматриваемого ранее. И понимание полного смысла этого термина объясняет назначение и роль одноименной области транзистора, принцип его действия, способ применения. Непонимание терминов учебной дисциплины даже может стать достаточно серьезным препятствием при освоении учебного материала.

Использование указанных выше принципов в обучении основам электроники позволяет добиться у студентов хорошего усвоения и понимания материала, способности использования его в учебных практических задачах и будущей профессиональной деятельности. На основе использования прикладного подхода к обучению можно сформировать систему коррекции процесса обучения у студентов, нахождения конкретной причины возможной неуспеваемости и ее устранения. Одним из инструментов проверки знаний студента в этом случае, кроме стандартных существующих методов, может быть метод демонстрации, когда студент показывает, объясняет и доказывает, как он может использовать полученные им знания на практике, какой при этом возможен эффект. Случай правильного и безошибочного ответа, пусть даже в собственной формулировке, подтвердит действительное понимание и способности обучаемого студента. Присутствующие при ответе ошибки укажут на конкретные пробелы и недочеты в обучении, которые можно будет исправить впоследствии. Данный подход может позволить восстанавливать навыки в обучении, формировать способности к практической деятельности в качестве будущего инженера и дипломированного специалиста.

Список литературы 1. Гусев В.Г., Гусев Ю.М. Электроника и микропроцессорная техника. – М.: Высшая школа, 2004. – 790 с.

2. Кудаяров Р.А. Проблемы обучения студентов на базовых специальных дисциплинах // Проблемы качества образования: Материалы XIII Всероссийской научно-методической конференции 29 мая – 5 июня 2003 г.

Уфа – Москва: УГАТУ, 2003. – С. 42-43.

3. Руководство по основам обучения / Из работ Л. Рона Хаббарда. – М.:

Нью Эра, 2003. – 278 с.

УДК 378.244.3:621. И.Ф. НУГАЕВ, О.Е. ДАНИЛИН, Е.В. ЯШИН ГОУ ВПО «Уфимский государственный авиационный технический университет»

МЕТОДИКА РУКОВОДСТВА И ОЦЕНКИ КУРСОВОГО ПРОЕКТИРОВАНИЯ Тематика курсовых проектов (КП), выполняемых студентами в ходе своего обучения в вузе, отличается большим разнообразием даже в рамках изучения одной дисциплины. Например, при изучении «электронных»

дисциплин современная элементная база электронных устройств обуславливает многовариантность реализации заданного электронного устройства с идентичными функциональными параметрами не только на уровне принципиальных схем, но и на структурно-функциональном уровне. То же можно сказать и о КП по дисциплинам других учебных направлений.

В этих условиях, что и доказывает практика, возникают следующие проблемы:

– студенты испытывают трудности с оформлением пояснительной записки (ПЗ) к КП в виде четко структурированного, логически полного по изложению, технически грамотного проектного документа. Особенно при выполнении первых своих проектов;

– работа преподавателя по руководству и объективному оцениванию КП сложна и неоднозначна. В процессе руководства, как правило, в форме консультаций по КП, преподаватель должен отслеживать последовательность, полноту, связанность и ритмичность проработки основных разделов проекта у всех студентов;

– необходимость выдерживать единообразный подход в итоговом оценивании проектов, которые студентами предоставляются к защите не одновременно, а на протяжении некоторого временного интервала;

– неизбежное наличие со стороны преподавателя субъективной составляющей в итоговой оценке и, как следствие, несогласие с этой оценкой отдельных студентов.

Важность решения этих проблем существенно возрастает при использовании дистанционных форм обучения, когда обучающийся получает задание, перечень рекомендуемой литературы, методические материалы, после чего приступает к самостоятельному выполнению проекта.

В основе предлагаемой методики лежит процедура выделения в ПЗ к КП основных структурных частей ПЗ (разделов), определяемых ГОС, а также, для технических дисциплин, ЕСКД и стандартами предприятий (например, СтП УГАТУ) - введение, постановка задачи, расчеты и описание функциональной и принципиальной схемы, заключение, справочные и графические приложения.

Новым в данной методике является процедура декомпозиции этих частей. В рамках каждого раздела формулируется перечень вопросов (проблем), решение которых студент должен отразить в пояснительной записке к КП. Количество вопросов, входящих в одну группу, в зависимости от значимости раздела, может колебаться от 2-3 до 8-10. Общее число вопросов будет при этом достаточно большим - до 25-30. Данный перечень вопросов в виде структурированной таблицы, содержащей расшифровку вопросов, должен выдаваться студентам вместе с заданием на проектирование. По существу, это дополнительные методические указания к выполнению КП. При этом формулировки вопросов не должны совпадать с названиями частей ПЗ, чтобы они не играли роли "шаблонов" для оформления ПЗ. В табл. 1 приводится вариант подобной таблицы, составленной на примере КП по разработке электронного устройства.

Таблица Декомпозиции задания на курсовое проектирование Раз Вопрос Требования к содержанию Оцен дел ка 1 2 3 Соответствие теме Насколько текст введения точно отражает проекта состояние дел в предметной области, Введение в которой выполнен проект Использование Сколько и каких источников было литературы проанализировано для выработки суждения о состоянии в предметной области Содержательное описание Логически связанное, максимально Постановка задачи конкретное и обоснованное описание задачи требований к проектируемому устройству Формальное ТЗ Формализация содержательного описания в виде численных требований к параметрам проектируемого устройства Анализ аналогов и Полнота и глубина анализа возможных прототипа методов решения поставленной задачи, выбор наиболее эффективного из них Структурно-функциональная схема Декомпозиция задачи Качество декомпозиции задачи (разбиение ее на ряд частных подзадач, решаемых с помощью типовых функциональных блоков) Обоснование выбора Обоснование выбора конкретных типов функциональных узлов функциональных блоков, реализующих отдельные функции структуры Алгоритм работы Полнота, определенность и выполнимость устройства (структуры) шагов алгоритма работы структуры, направленного на достижение поставленной цели Доказательство Обоснованное (подтвержденное расчетами или достижения цели моделированием) доказательство реализации структурой выбранной структурой поставленных целей Оригинальность Использование при синтезе структуры структуры необычных, неочевидных (но эффективных) решений Структурные и Конкретная и, по возможности, точная оценка функциональные ограничений, присущих данной структуре и ее Структурно-функц.

ограничения отдельным элементам, выявление "узких" мест Графика раздела Информативность приведенных рисунков, схема графиков, таблиц Текст раздела Структурированность, связность, логичность текста раздела Использование Сколько и каких источников использовалось литературы для синтеза и анализа свойств выбранной структуры устройства Окончание таблицы 1 2 3 Обоснование выбора Обоснование выбора конкретных типов элементной базы элементов, используемых в ПС устройства Обоснование выбора Обоснование выбора конкретных схемных схемотехнических решений, реализующих отдельные решений функциональные блоки устройства на уровне их ПС Доказательство Обоснование (подтвержденное расчетами или выполнения требований моделированием), доказательство достижения ТЗ ПС устройства показателей ТЗ Ограничения параметров Конкретная и, по возможности, точная оценка Принципиальная схема (ПС) устройства ограничений, присущих данной схемной реализации устройства, выявление "узких" мест Оригинальность схемных Использование при синтезе ПС необычных, решений неочевидных (но эффективных) схемных решений Инструкция по отладке и Алгоритм проверки соответствия заявленных настройке устройства параметров устройства реальным (полученным на макете) и описание действий по настройке устройства Соответствие Рациональность построения ПС по критерию изображения ПС удобства ее чтения, точное соответствие требованиям ЕСКД изображения элементов и соединений требованиям ЕСКД Графика раздела Информативность приведенных рисунков, графиков, таблиц Текст раздела Структурированность, связность, логичность текста раздела Использование Какая техническая литература использовалась литературы в процессе разработки ПС устройства и при оценке его параметров Итоговый анализ Краткое описание достигнутых в процессе выполненной разработки разработки результатов, включая точные Заключение технические характеристики разработанного устройства Выводы и рекомендации Обоснованные выводы об эффективности по использованию разработанного устройства, его разработки перспективности, модифицируемости, возможной технологии изготовления Важно отметить, что формулировка каждого вопроса должна предусматривать четкость и однозначность оценки его раскрытия в ПЗ "вопрос раскрыт"/"вопрос не раскрыт". Данная процедура известна как многокритериальное оценивание на языке бинарных моделей [1]. Однако, исходя из практики проведения КП, целесообразно использовать для оценивания полноты раскрытия каждого вопроса 3-бальную шкалу вида:

– 0 (–) – вопрос не отражен в ПЗ или раскрыт плохо;

– 1 (+) – вопрос раскрыт удовлетворительно (отражен, но формально);

– 2 (++) – вопрос раскрыт хорошо (отражен полно, неформально).

Отличное, исчерпывающее раскрытие вопроса можно отразить начислением дополнительных баллов-бонусов (один балл на вопрос), которые будут учитываться при определении общей итоговой оценки после защиты КП, если возникнет неопределенность выбора: "неудовлетворительно– удовлетворительно", "удовлетворительно–хорошо", "хорошо–отлично".

Данная шкала позволяет учесть учебный характер курсового проектирования, когда у студентов еще отсутствуют твердые навыки оформления проектных документов. С методической точки зрения ориентирует студентов на неформальный (творческий) подход к выполнению КП.

Как известно, используемая в вузах 4-бальная, по сути, шкала оценивания учебных работ относится к классу порядковых шкал, достаточно слабых [1]. Использование декомпозиционного подхода к оцениванию ПЗ потенциально усиливает шкалу стандартных оценок за счет использования объективного учета существенно большего числа факторов, чем обычно.

Однако данный потенциал может быть реализован лишь при наличии математически обоснованной процедуры (алгоритма) выведения итоговой оценки как функции результатов оценивания отдельных вопросов по рассматриваемой методике.

Для создания такого алгоритма необходимо определить правило преобразования множества баллов в некоторый обобщающий критерий. Для поиска данного правила наиболее приемлемым является метод экспертного опроса, хорошо известный [1] и широко применяемый на практике. В данном случае в качестве экспертов должны привлекаться преподаватели, имеющие большой опыт руководства КП по соответствующим дисциплинам.

Экспертам предлагается ознакомиться с перечнем вопросов из составленного вопросника и ответить на вопрос: "Какой оценки заслуживает ПЗ к КП, если процент хорошо раскрытых вопросов составляет А1, удовлетворительно раскрытых - А2, нераскрытых - А3". Вопрос может иметь иную формулировку, например, с дифференцированием ответов по разделам. В данном случае в качестве аргумента рассматриваемой функции принадлежности может использоваться следующая величина:

А = А1*2 + А2*1 + А3* Как вариант может рассматриваться простая арифметическая сумма баллов.

Рассматриваемый критерий по определению будет иметь нечеткую природу (перекрытие по величине А границ оценок). Поскольку оценка ПЗ не является итоговой оценкой КП, то разрешать неопределенность на этом этапе просто нецелесообразно. Важно, что полученная оценка качества ПЗ, даже при попадании в зону двух оценок одновременно, будет объективна настолько, насколько тщательно и полно будет составлен вопросник.

Итоговая оценка за КП выводится преподавателем на базе полученной оценки качества ПЗ и результатов защиты КП студентом с учетом наличия и числа баллов-бонусов. Качество защиты и определит, какая оценка объективно (прежде всего, для самого студента) может быть выведена окончательно.

Например, по результатам защиты оценка ПЗ вида «ближе к «хорошо», чем к «отлично» превратится в «хорошо» или в «отлично». Очевидно, что итоговая оценка будет близка к оценке качества ПЗ, поскольку никакая "блестящая" защита не может компенсировать неумение студента излагать свои решения в форме итогового проектного документа. Данное обстоятельство, помимо всего, имеет и воспитательный характер.

В заключение необходимо отметить следующее. Первое: рассмотренная в статье методика апробировалась на кафедре ПЭ УГАТУ в процессе руководства КП по курсам «Микроэлектроника» и «САПР». Все заявленные положительные моменты от использования данной методики получили подтверждение. Второе: рассмотренный критерий получения оценки ПЗ является только одним из возможных вариантов. Третье: следует рассмотреть возможность применения принципа декомпозиции в процедуре защиты и методов тестирования.

Список литературы 1. Нечеткие множества и теория возможностей. / Под ред. Р.Р. Ягера.

Пер. с англ. – М.: Радио и связь, 1986. – 408 с.

УДК 378.14.096:621. Р.В. АХМАДЕЕВ, И.В. ВАВИЛОВА, П.А. ГРАХОВ, В.С. ЛУКМАНОВ ГОУ ВПО «Уфимский государственный авиационный технический университет»

МЕТОДИЧЕСКОЕ ОБЕСПЕЧЕНИЕ ЭЛЕМЕНТОВ УЧЕБНОГО КОМПЛЕКСА ПО ЭЛЕКТРОТЕХНИКЕ Изучение в вузе дисциплин общеобразовательного цикла формирует базисные знания для дальнейшей профильной подготовки бакалавра и инженера. Хорошее усвоение дисциплин электротехнического направления и прочные знания в этой области в значительной степени определяются построением учебного процесса при изучении курса «Электротехника».

Образовательная технология должна обеспечивать требуемое качество учебного процесса.

На кафедре ТОЭ большое внимание уделяется совершенствованию учебно-методического комплекса по электротехнике [1], повышению его возможностей и адаптации к различным формам обучения: очной, вечерней, заочной. Организация учебного процесса для студентов различных направлений, форм обучения и уровня исходных знаний не должна сказываться на качестве электротехнической подготовки студентов. При этом необходимый минимальный уровень знаний в образовательной технологии определяется на основе ГОСов, а качество знаний контролируется выпускающими кафедрами.

Поставленная задача обеспечения качества образовательной технологии решается за счет поэтапного внедрения информационных технологий в структуру современного учебно-методического комплекса по электротехнике [2] и совершенствования его методического наполнения – аудиторных занятий и самостоятельной работы студентов.

Внедрение в учебный процесс информационных технологий безусловно важно и по причине необходимости освоения студентами прикладных пакетов программ, предназначенных для проведения электротехнических расчетов.

Дидактически грамотное решение вопросов методического обеспечения всех элементов учебного процесса, в том числе внеаудиторного практикума, нивелирует издержки от возможного снижения качества образовательного процесса из-за сокращения общения преподавателя и студента в режиме реального времени. Организация диалога студента с виртуальным преподавателем при помощи информационных технологий [3] может быть реализована только на основе существенного усовершенствования методического обеспечения и аудиторного, и внеаудиторного практикумов. Это означает, что стиль изложения, содержание и форма электронной версии методических указаний блоков учебно-методического комплекса должны быть существенно переработаны и сведены в единое методическое издание.

Подготовленное на кафедре такого рода издание охватывает все разделы курса «Электротехника и электроника». Его особенностью является наполненность интерактивными перекрестными гиперссылками.

Учебно-методическое издание включает темы «Электрические цепи», «Электромагнитные устройства», «Электроника». Все темы разбиты на разделы, например, «Постоянный ток», «Однофазные цепи», «Трехфазные цепи», каждый из которых содержит подразделы: теоретические сведения, которые включают в себя основные понятия и определения;

примеры решения типовых задач;

лабораторные работы.

В меню темы введены отдельные разделы – курсовая работа и литература, которые охватывают всю тему целиком.

На рисунке представлен образец одной из страниц темы «Электрические цепи».

Образец одной страницы темы «Электрические цепи»


Пособие выстроено в традиционном для образовательной технологии порядке, предполагающем последовательное освоение теории (лекционного курса), практическое решение типовых задач, выполнение лабораторного практикума и выполнение расчетно-графических и курсовых работ.

Студентам предлагается выполнять работы, предусмотренные в учебно методическом комплексе на базе кафедрального дисплейного класса или на личном компьютере [2]. Студент с помощью предлагаемого методического обеспечения имеет возможность работать как над основными видами занятий, так и над разделами курса, которые вынесены на самостоятельное изучение.

Предлагаемая преподавателем выборка тем методических материалов и последовательность обращения к разделам указаний может регулироваться студентом в соответствии с его исходным уровнем подготовленности и психологическими особенностями в процессе его самостоятельной работы.

Сложившаяся система работы над незнакомым материалом, а также нацеленность на получение быстрого результата подталкивает часть студентов сразу приступить к выполнению контролируемой части курса – расчетно графических, курсовых работ, семинарских занятий и т.д.

Возвращение обучаемого в дидактически верное русло осуществляется перекрестными гиперссылками к теоретическим и практическим разделам.

Наиболее востребованный у студентов раздел «примеры решения типовых задач» изложен очень подробно, с многочисленными теоретическими отступлениями и также имеет гиперссылки в папку «теоретические сведения».

В разделе «теоретические сведения» содержатся объяснения теоретических положений по теме рассматриваемого примера расчета цепи или характеристик устройства. У студента появляется возможность возвращаться к вызвавшим сложности моментам занятия вновь после ознакомления с теоретическими сведениями.

Во всех разделах приводятся отсылочные рекомендации к уже имеющемуся на кафедре методическому обеспечению учебно-методического комплекса [1] и учебной литературе.

В зависимости от степени подготовленности студента, способности к самообучению его работа с предлагаемыми указаниями может существенно варьироваться в плане объема рассмотренного материала и количества обращений к методическому обеспечению после самоконтроля.

Положительный результат – правильно выполненное (в основном) домашнее задание или расчетно-графическая работа достигается большинством обучающихся еще до промежуточного контроля и консультаций с преподавателями. Последующее обсуждение результатов с преподавателем становится более предметным, творческим и полезным с точки зрения закрепления полученных знаний и навыков. Преподавателю удается обсудить большее количество узловых тем курса, предусмотреть больше исследовательских заданий и осуществлять текущий контроль за их освоением.

Прелагаемое методическое обеспечение учебно-методического комплекса находит применение и при организации аудиторной и внеаудиторной работы студента, позволяет научить его работать самостоятельно, сформировать творческую личность. О его эффективности можно судить по качественному улучшению успеваемости студентов на семестровых экзаменах, по повышению уровня остаточных знаний на междисциплинарных экзаменах.

Список литературы 1. И.В. Вавилова, П.А. Грахов, В.С. Лукманов. Формирование учебно методических комплексов по ТОЭ и Электротехнике // Технологии и организация обучения: Научное издание. – Уфа, УГАТУ, 2004.– С. 25–29.

2. Гусаров А.В., Лукманов В.С. Развитие автоматизированной системы обучения на кафедре ТОЭ УГАТУ // Новые информационные технологии в электротехническом образовании (НИТЭ–2003): Материалы VI междунар.

науч. - метод.конф. – Астрахань: АГТУ, 2003.

3. Вавилова И.В., П.А. Грахов, Лукманов В.С. Опыт построения учебно методического комплекса по электротехнике // Новые информационные технологии в электротехническом образовании (НИТЭ–2003): Материалы VI междунар. науч. - метод.конф. – Астрахань: АГТУ, 2003.– С.199-202.

УДК 378.14.096:621. Р.В. АХМАДЕЕВ, И.В. ВАВИЛОВА, П.А. ГРАХОВ ГОУ ВПО «Уфимский государственный авиационный технический университет»

ОРГАНИЗАЦИОННОЕ И МЕТОДИЧЕСКОЕ ОБЕСПЕЧЕНИЕ ЛАБОРАТОРНО-ПРАКТИЧЕСКИХ ЗАНЯТИЙ ПО ДИСЦИПЛИНЕ "ЭЛЕКТРОТЕХНИКА И ЭЛЕКТРОНИКА" Дисциплина "Электротехника и электроника" является важной частью подготовки бакалавров и инженеров многих технических специальностей.

Общие тенденции к перераспределению часов аудиторного и внеаудиторного практикумов, заложенные действующими Государственными образовательными стандартами и типовыми рабочими программами, привели к перестройке учебного процесса [1]. Одно из ключевых мест в нем на кафедре ТОЭ отводится такой организационной форме как лабораторно-практические занятия (ЛПЗ).

При освоении основных разделов курса совмещение в одном тематическом занятии расчетной и экспериментальной частей имеет несомненные достоинства.

Целью занятия является приобретение студентом опыта расчета электрических цепей, характеристик электромагнитных устройств, машин и простейших электронных схем. Студент должен знать законы электротехники и уметь их использовать при анализе электрических цепей, для расчета характеристик электрических машин и электронных узлов. Он должен уметь собирать простые электрические схемы, правильно подключать электротехнические устройства к источникам питания, иметь представление о важнейших свойствах цепей электротехники и электронных устройств.

Выполнение ЛПЗ в объеме, предлагаемом рабочими программами, создает базу для выполнения студентами в дальнейшем расчетно-графических и курсовых работ.

Традиционная схема организации учебного процесса относит данный вид занятий к аудиторному практикуму, однако его этапы жестко регламентированы [2]. Любое превышение отведенного лимита времени вынуждает преподавателя назначать внеплановые консультации (для проверки результатов обработки эксперимента, для выходного контроля), что ведет к перегрузке и студентов, и самих преподавателей.

Тенденция к снижению количества часов, отводимых на аудиторные занятия, вынуждает изменить подходы к проведению ЛПЗ для обеспечения требуемого качества подготовки специалистов. На первый план выдвигаются вопросы организационного и методического обеспечения лабораторно практических занятий. В связи с ростом удельного веса часов, отводимых на самостоятельную работу студентов (СРС), некоторые этапы ЛПЗ по дисциплине "Электротехника и электроника" отнесены к внеаудиторному практикуму, а для повышения эффективности СРС значительное внимание уделяется ее организации, методическому обеспечению и контролю за выполнением.

Структурная схема лабораторно-практического занятия изображена на рисунке, она содержит несколько этапов. По ходу работы на разных этапах студент может обратиться к методическому обеспечению различных разделов (теории, разбору решения типовых задач и т.п.). Эта возможность представлена на схеме в виде обратных связей. Пунктиром отмечены этапы, полностью или частично выносимые на СРС.

Теоретическая подготовка Самостоятельная работа Разбор решенных типовых задач студентов Самостоятельное решение типовых задач по индивидуальным заданиям Контроль (самоконтроль и (или) контроль преподавателя) Решение задач повышенной сложности Работа с преподавателем Подготовка к проведению эксперимента Выполнение эксперимента Обработка экспериментальных данных Выходной контроль Структурная схема лабораторно-практического занятия Студентам предлагается выполнять эти этапы с использованием домашнего компьютера либо на базе кафедрального дисплейного класса, где в режиме свободного посещения они имеют возможность работать над разделами курса в соответствии с выданным преподавателем заданием, с последующим контролем и обсуждением полученных результатов с преподавателем на аудиторной части занятия или на консультации. Темы и индивидуальные задания выдаются студенту в начале семестра.

Методические указания к выполнению расчетной и экспериментальной частей – традиционное типографское издание, оставаясь необходимым элементом обеспечения учебного процесса, требуют существенного дополнения новыми по форме и содержанию методическими разработками. Для выполнения внеаудиторной части ЛПЗ студентам предлагаются электронные формы методических указаний к выполнению расчетной и экспериментальной частей, а также вновь разработанные типографские и электронные версии методических указаний к решению типовых задач.

Раздел «Теоретическая подготовка», как и при традиционной форме проведения занятий, предполагает внерегламентную, самостоятельную работу студентов над темой по конспектам лекций, учебникам, учебным пособиям и методическим указаниям. Методическое обеспечение. Учебники, учебные пособия, методические указания.

Раздел «Разбор решения типовых задач», являющийся одним из самых важных этапов расчетной части в предлагаемой схеме, также выносится на самостоятельную работу. Для повышения ее эффективности разработаны новые методические указания (типографская и электронная версии) к решению типовых задач по всем темам курса. Типовые задачи в предложенных методических разработках рассмотрены в виде подробного разбора хода решения задач, со всеми промежуточными математическими выкладками, ссылками на теоретические положения и текстовыми пояснениями. Это позволяет уменьшить необходимость повторного обращения к теоретическому материалу. Параллельно студент может воспользоваться уже имеющимся методическим обеспечением этой части учебного процесса – задачниками, учебными пособиями и т.д.

Самостоятельное решение типовых задач по индивидуальным заданиям. При самостоятельном решении типовых задач вновь разработанное методическое обеспечение расчетной части ЛПЗ и предложенный подход к изложению типовых задач позволяют студенту осмысленно использовать расчетные формулы и исключить механическое проведение расчетов. Именно эффективное прохождение этого этапа позволяет облегчить студенту в дальнейшем выполнение расчетно-графических и курсовых работ. В этих работах используются тот же теоретический материал и расчетные формулы, что и при выполнении этапов занятия. Методическое обеспечение. Программа генерации индивидуальных заданий по каждой изучаемой теме.


Контроль предшествующих этапов расчетной части является одновременно и входным контролем его аудиторной части и может проводиться или на ЭВМ в виде самоконтроля, или преподавателем. Некоторые виды контролируемых заданий на сегодняшний день (например, контроль правильности построения векторных диаграмм, графиков) удобнее принимать преподавателю. Он видит степень усвоения материала и может, если есть трудности в понимании, более подробно разобрать сложные моменты в решении задач данного типа. Методическое обеспечение. Программа самоконтроля на ЭВМ. Распечатка ответов у преподавателя по каждому выданному варианту.

Решение задач повышенной сложности проводится преподавателем в аудитории, так как нужно объяснить особенности решения сложных задач.

Однако успешно пройденные студентами предыдущие этапы расчетной части позволяют существенно снизить затраты аудиторного времени на этот этап.

Методическое обеспечение. Банк задач повышенной сложности, задачники.

Раздел «Подготовка к проведению эксперимента» предполагает изучение экспериментальной установки, используемого оборудования, методики проведения и последовательности выполнения эксперимента.

Предложенная электронная форма методических указаний к выполнению расчетной и экспериментальной частей теперь позволяет студенту на внеаудиторном этапе и ознакомиться с описанием установки, и распечатать заготовку отчета со всеми таблицами и схемами, избегая рутинной процедуры оформления.

Выполнение эксперимента. Выполнение эксперимента – это сборка реальной электрической схемы с аналоговыми и цифровыми измерительными приборами. В предлагаемой форме организации ЛПЗ студенты с учетом проделанных этапов более осмысленно подходят к результатам эксперимента.

По некоторым темам возможно проведение экспериментальной (исследовательской) части в виде виртуальной работы на ЭВМ. Например, в пакетах Micro Cap или Elektonics Workbench. Методическое обеспечение.

Методические указания к экспериментальной части.

Обработка экспериментальных данных происходит с меньшими затратами времени и большим пониманием (студент большую часть подобных расчетов провел). Методическое обеспечение. Методические указания к ЛПЗ.

Выходной контроль. Этап защиты сводится к проверке усвоения методики решения задач и знания теории по определенному разделу и по сути представляет собой рубежный контроль знаний студента. Методическое обеспечение. Программы рубежного контроля на ЭВМ, опросные карты.

В предлагаемой схеме организации ЛПЗ преподаватель может уделить на аудиторном занятии значительно больше времени каждому студенту, а сама методика проведения приучает студентов заниматься систематически и повышает степень усвоения материала.

Список литературы 1. Вавилова И.В., Грахов П.А., Лукманов В.С. Опыт построения учебно методического комплекса по электротехнике // Новые информационные технологии в электротехническом образовании: Тез. докл. VI Междунар.

науч.- метод. конф. 6–11 октября 2003. Астрахань, 2003.– С.199 – 203.

2. Виноградова Л.Е., Лукманов В.С. Организационно-методическое обеспечение практических занятий по электротехническим дисциплинам // Качество инженерного образования: Тез.докл. Междунар. науч.- метод.

конф., 6–7 апреля 2000. Брянск: БГТУ, 2000. – С.121–122.

УДК 378.14.018. В.Н. КУДАШКИН, А.М. СМЫСЛОВ ГОУ ВПО «Уфимский государственный авиационный технический университет»

О НЕКОТОРЫХ ПРОБЛЕМАХ И ПУТЯХ ПОВЫШЕНИЯ КАЧЕСТВА ПОДГОТОВКИ СПЕЦИАЛИСТОВ ПО ОЧНО-ЗАОЧНОЙ (ВЕЧЕРНЕЙ) ФОРМЕ ОБУЧЕНИЯ Очно-заочная (вечерняя) форма подготовки специалистов является наиболее эффективным способом пополнения инженерного корпуса промышленных предприятий России. Сочетание работы по специальности на базовом предприятии с учебой в техническом вузе позволяет будущему специалисту более глубоко и рационально изучить и освоить тонкости будущей профессии и обеспечивает более быстрый карьерный рост. Так, например, выпускники вечернего факультета УГАТУ при ОАО «УМПО» в течение трех пяти лет после окончания учебы занимают должности заместителей и начальников цехов и отделов. В то же время выпускникам очной формы обучения для занятия этих должностей требуется 8–10 лет и более. Кроме этого, получение высшего образования без отрыва от производства является мощным фактором социальной защиты тех наших граждан, которые по тем или иным причинам, как правило, экономическим, не могут учиться на дневных отделениях.

Однако территориальная удаленность вечерних факультетов, расположенных на базовых предприятиях, а также филиалов и УКП создает значительные трудности как для студентов, так и для преподавателей в деле обеспечения высокого качества подготовки.

Невозможность стопроцентного и качественного дублирования учебных лабораторий и библиотек, а также остаточный принцип пополнения учебно методической и учебной литературой, большие временные затраты студентов на поездки для выполнения лабораторных работ не позволяют в полной мере обеспечить должный уровень подготовки.

В этих условиях для дальнейшего повышения качества подготовки специалистов без отрыва от производства, по нашему мнению, необходимо проведение ряда организационно-методических мероприятий.

Во-первых, подготовка специалистов для базового предприятия, работающего в условиях рыночной экономики и нестабильности государственных заказов, должна обеспечивать такой уровень инженера, который позволял бы ему адаптироваться к условиям конкретного производства и владеть современными методами проектирования изделий, технологической оснастки и технологий с использованием ПЭВМ и другой оргтехники.

Подготовка таких специалистов может быть осуществлена путем введения специализаций в рамках конкретной специальности.

На вечернем факультете УГАТУ при ОАО «УМПО» в течение ряда лет успешно реализуются в рамках специальности «Авиационные двигатели и энергетические установки», «Технология машиностроения» соответственно специализации «Технология производства воздушно-реактивных двигателей» и «Общая технология производства авиационно-космической техники».

Для удовлетворения потребностей производства в дополнение к основным специальным дисциплинам в учебный план включены следующие дисциплины специализации: введение в авиационно-космическую технику – час., 1 семестр;

теория и расчет АД и ЭУ – 99 час., 7 семестр;

проектирование и конструирование АД и ЭУ – 113 час., 8 семестр;

сертификация АД и ЭУ – час., 9 семестр;

техническое обслуживание и ремонт АД и ЭУ – 90 час., семестр;

сборка АД и ЭУ – 90 час., 11 семестр;

испытание АД и ЭУ – 64 час., семестр;

конверсирование АД и ЭУ – 55 час., 11 семестр.

Введение этих дисциплин для изучения студентами-вечерниками, работающими на базовом предприятии, выпускающем авиационные двигатели, энергетические и газоперекачивающие установки, позволяет в кратчайшие сроки и с меньшими затратами освоить сложное наукоемкое производство современной техники.

Однако для подготовки высококлассного специалиста из студента вечерника он должен быть обеспечен, как со стороны базового предприятия, так и со стороны университета, в достаточном количестве ПЭВМ, графопостроителями, ксероксами и методическими материалами в печатном и электронном виде.

Во-вторых, учебно-методические материалы и учебные пособия, разрабатываемые для студентов вечерников и заочников, должны содержать более полную теоретическую часть с приведением подробных методик и примеров выполнения тех или иных заданий.

В-третьих, выполнение части лабораторных работ, где это возможно, желательно провести на ПЭВМ.

В-четвертых, мотивация поступления в университет является важнейшей составляющей качества подготовки специалиста. В этой связи на факультете ведется постоянная работа по привлечению молодых рабочих и инженерно-технических работников, не имеющих высшего образования, для поступления в университет. Для них ежегодно организуются подготовительные курсы по физике, математике и русскому языку.

Сознательный выбор абитуриентом вуза и будущей специальности во многом определяет его дальнейшую успешную учебу, освоение вузовской программы, продуктивную работу в сфере производства и последующий успешный карьерный рост.

Как известно, мотивы – это побуждение целенаправленной деятельности человека. Учебная деятельность имеет в своей основе цель, связанную с мотивами личности, которую ставит перед собой каждый обучающийся.

Понимание мотивов, которые движут обучающимся, необходимо для установления педагогически целесообразных воздействий и взаимоотношений, достижения высоких результатов обучения и, следовательно, повышения качества образовательного процесса.

С целью получения обратной связи от студентов об образовательном процессе, изучения мотивов поступления на вечерний факультет УГАТУ при ОАО «УМПО» был проведен социологический опрос студентов 3–6 курсов в возрасте от 19 до 32 лет. Результаты анкетирования показали, что 88,6 % опрошенных приняли решение о поступлении в УГАТУ самостоятельно и лишь 6-7 % студентов по настоянию родителей, что тоже неплохо, или по рекомендации друзей и знакомых.

Свидетельствуют о достаточно высокой внутренней мотивации к обучению в вузе также следующие данные: 48,8 % студентов, поступая в УГАТУ, желают повысить общий уровень образования;

40 % опрошенных руководствуются перспективой карьерного роста;

34,3 % студентов, выбирая профессию, учитывают престижность авиационно-технического образования.

Внешне мотивированные студенты стремятся к внешнему вознаграждению как результату обучения, благо они в меньшинстве. Так, основным мотивом поступления в УГАТУ для 21 % опрошенных является получение диплома, обеспечением материального благосостояния руководствовались 16,2 % студентов, получение высшего технического образования связывают с улучшением условий труда 9,5 % студентов факультета.

Таким образом, обучаясь на данном факультете, студенты стремятся к повышению общего уровня образования и профессиональному росту.

Для изучения соответствия этим требованиям образовательного процесса в анкету был включен ряд специальных вопросов. Оказалось, что знания, полученные в процессе обучения в УГАТУ, способствуют: для 83,8 % студентов более глубокому освоению профессии и качественному выполнению работы;

68,6 % студентов считают, что обучение на факультете повысило их социальный статус;

63,8 % опрошенных констатируют, что с учебой в вузе связан их карьерный рост. Подтверждением этого являются следующие данные: процент студентов третьего курса, занимающих инженерно технические должности, составляет 27,8 %;

четвертого – 40 %;

пятого – 47 %, а шестого – 73,9 %, т.е. число студентов, занимающих инженерные должности, возросло в 2,66 раза.

В целом удовлетворены уровнем преподавания на факультете 73,3 % студентов, принимают требования преподавателей – 84,7 %. Не полностью устраивает организация учебного процесса и уровень преподавания 24 % опрошенных студентов.

Такая оценка связывается с недостаточным обеспечением учебной и учебно-методической литературой, на что указали 61,9 % студентов: 80,9 % отмечают тот факт, что учебный процесс плохо оснащен современной вычислительной техникой. Эти замечания выступили как основные в предложениях студентов по улучшению качества учебного процесса.

Проведение таких опросов позволяет получить обратную связь о ходе и организации процесса обучения, обратить внимание на недостатки и вовремя их скорректировать, внося необходимые поправки для достижения высокого качества подготовки специалистов.

В-пятых, для сокращения нерациональных затрат времени на переезды студентов к месту выполнения лабораторных работ и обратно базовому предприятию желательно выделять транспорт.

При условии решения этих вопросов, по нашему мнению, можно существенно повысить качество подготовки специалистов по очно-заочной (вечерней) и заочной формам обучения.

УДК 378.147.227:621. Б.И. ГУРЬЕВ ГОУ ВПО «Уфимский государственный авиационный технический университет»

КОМПЬЮТЕРНАЯ ПОДДЕРЖКА САМОСТОЯТЕЛЬНОЙ РАБОТЫ СТУДЕНТОВ (СРС) ПРИ ИЗУЧЕНИИ ТЕОРИИ МЕХАНИЗМОВ И МАШИН Образовательные стандарты большинства технических специальностей выделяют студентам дневной формы обучения для изучения дисциплины «Теория механизмов и машин (ТММ)» 110 часов;

из них на самостоятельную работу предусмотрено 62 часа (в IV семестре – 20 часов и в V – 42 часа). Как показывает практика последних лет, такого количества часов и для СРС, и для аудиторных занятий при традиционном подходе к изучению дисциплины совершенно недостаточно.

Обычно при изучении дисциплины ТММ СРС включает в себя усвоение теоретического материала по учебникам и учебным пособиям, решение типовых задач при подготовке к практическим занятиям, выполнение расчетно графических работ (РГР) и курсовой работы. Однако при существующем дефиците часов, предусматриваемых рабочими программами, этих видов СРС явно недостаточно, тем более что студенты используют выделенное для этого время в значительной части не по назначению, и это заметно сказывается на результатах сдачи экзаменов и защит курсовых работ в последние годы.

Мы видим возможность изменения этой ситуации в совершенствовании СРС, в более широком привлечении к изучению дисциплины средств компьютеризации и дистанционного образования.

При изучении курса ТММ на кафедре ОКМиМ применяют компьютерные программы и продукты следующих категорий:

1. контролирующие;

2. информационно-справочные;

3. имитационно-моделирующие;

4. сервисные;

5. обучающие.

РГР выполняется в IV семестре и состоит из трех разделов:

1. Структурный анализ плоских механизмов.

2. Кинематический анализ плоских рычажных механизмов.

3. Кинематический синтез сложного зубчатого механизма (подбор чисел зубьев колес);

кинематический и силовой анализ механизма.

Как показал хронометраж, проведенный кафедрой ОКМиМ весной года посредством анкетирования в девяти студенческих группах, выполнение РГР занимает в среднем около 12,5 часов (рабочая программа предусматривается 15 часов).

Первый раздел РГР выполняется без компьютерной поддержки.

Задача по второму разделу РГР выполняется графоаналитическим методом;

на момент проведения хронометража условием задания предусматривалось получение требуемых результатов по названному разделу также с помощью компьютерной программы (точнее – программной среды), разработанной совместно кафедрами ОКМиМ и АД. При этом студент получал возможность сравнить свои результаты с аналитически точными и заведомо достоверными.

В настоящее время компьютерная поддержка РГР пополнилась еще одной новой программой, позволяющей получить точное решение задач третьего раздела для любого зубчатого механизма из сборника заданий;

появилась возможность сверить свои решения с компьютерными;

что особенно важно, применение этой программы и получение точных решений здесь возможно без участия преподавателя и с меньшими, чем ранее, затратами времени студента.

Как показала практика, наличие достоверного ответа к задачам третьего раздела существенно облегчает отыскание правильного решения и позволяет быстро отбраковать заведомо неверные действия.

Кроме того, при чтении лекционного курса в IV семестре студентам предлагается на добровольной основе участвовать в тестово-рейтинговой системе контроля знаний: по шести разделам курса имеются компьютерные тесты и для подготовки к ним – контрольно-обучающая программа, выводящая на экран компьютера тестовые вопросы и комментарии к неверным ответам студентов.

Экзамены по ТММ с 2003/04 учебного года кафедра проводит только в письменной форме;

для самостоятельной подготовки к такому экзамену готовится к изданию сборник типовых задач по всем разделам курса. В каждом разделе будут приведены примеры решений некоторых задач.

Предполагается распространение этого задачника в бумажном и электронном виде.

Важнейшим видом СРС, способствующим активному усвоению материала, содержащим элементы исследовательской работы, помогающим закрепить и расширить знания теории, наработать полезные навыки, является курсовое проектирование.

В УГАТУ курсовая работа по ТММ предусматривает синтез и анализ трех видов механизмов;

по каждому из них имеется компьютерное программное обеспечение, предоставляющее возможность получения аналитически точных результатов по всем видам анализа и позволяющая студенту самостоятельно корректировать свои действия. Добавим, что при достаточной подготовленности студента он мог бы с помощью разработанного кафедрой программного обеспечения набрать необходимый числовой (и частично графический) материал за 5 – 6 часов.

Так, например, при синтезе и анализе рычажного механизма имеющаяся программная оболочка позволяет для любого плоского механизма II класса задать и проверить правильность задания длинновых и угловых размеров звеньев;

можно вызвать на экран дисплея изображение кинематической схемы в любом приемлемом масштабе, осуществить анимацию схемы;

имеется возможность проанализировать геометрию траектории любой точки, получить кинематические параметры различных звеньев и их точек, как для отдельного выбранного положения, так и для серии положений механизма.

Результаты компьютерного кинематического анализа можно использовать в качестве исходных данных для другой программы, выполняющей расчет уравновешивающего момента, обеспечивающего получение заданного закона движения входного звена анализируемого механизма.

Полученные с помощью компьютера данные студент сравнивает с теми, которые он получает традиционными графоаналитическими методами, и при обнаружении расхождений корректирует свои решения;

эти действия студент может производить также без вмешательства преподавателя.

Для расчета маховых масс, обеспечивающих оговоренное в задании снижение неравномерности хода входного звена механизма, обычно используют графоаналитические методы, требующие выполнения большого объема несложной рутинной графической и расчетной работы;

как правило, при этом допускается значительное количество трудно обнаруживаемых ошибок. В этом учебном году внедрен комплект программ, с помощью которых подготовка данных и сама расчетная работа по этому разделу задания требует от студента не более получаса ;

при этом создаются файлы, содержащие достоверную числовую и графическую информацию, позволяющую локализовать и исключить ошибки.

Синтез и последующий анализ зубчатого механизма при выполнении курсовой работы предполагает подбор числа зубьев колес, кинематический и силовой анализ механизма, построение картины распределения мощностей по ветвям кинематической цепи. Весной 2004 года создана и внедрена в практику курсового проектирования сервисная программа, аналогичная применяемой при выполнении РГР. Программа обеспечивает проверку правильности выполнения студентом всех перечисленных видов работ по любой из 42 схем, имеющихся в сборнике заданий (эта часть работы также может выполняться студентом самостоятельно, без привлечения преподавателя).

В этом же разделе студенту предлагается синтезировать зубчатую пару с заранее заданными свойствами, или геометрическими показателями качества. В 2001 году создана программа, которая строит на экране дисплея блокирующий контур проектируемой пары, позволяющей уверенно выбрать исходные данные для ее геометрического расчета. Применяются также еще две программы:



Pages:   || 2 | 3 | 4 | 5 |   ...   | 6 |
 





 
© 2013 www.libed.ru - «Бесплатная библиотека научно-практических конференций»

Материалы этого сайта размещены для ознакомления, все права принадлежат их авторам.
Если Вы не согласны с тем, что Ваш материал размещён на этом сайте, пожалуйста, напишите нам, мы в течении 1-2 рабочих дней удалим его.