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:     | 1 | 2 || 4 | 5 |   ...   | 6 |

«Технологии и организация обучения Федеральное агентство по образованию Государственное образовательное учреждение высшего профессионального ...»

-- [ Страница 3 ] --

Для формирования универсальной компоненты образованности осмысление ЗУН в учебном процессе должно сопровождаться приданием точности предметному знанию, выявлением «внутренних мотивировок» его понимания, умением строить ответы на сущностные вопросы. Продукт элитного образования должен быть способным генерировать новые идеи, подходы к решению нетрадиционных задач, должен гибко адаптироваться в меняющихся внешних условиях, уметь видеть возникающие в реальной действительности проблемы и находить пути их рационального решения, используя современные технологии.

Мы, кафедра математики, считаем одной из ветвей дерева элит нашу специальность «Прикладная математика и информатика». Наши студенты (опять-таки лучшая часть из них) являются носителями этой универсальной компоненты образованности, например, они представляют УГАТУ на различных олимпиадах, вплоть до международных, и становятся, как правило, их призерами, выпускники устраиваются на престижные должности.

Основное противоречие элитности образования с его массовостью состоит в том, что элитарность включает «цепную реакцию»

самовоспроизводства элитарности. Однако мы стремимся воспитывать подобную элиту.

Продуктом массового образования в лучшем случае является добротный профессионал, т.е. выпускник много знает, много умеет, но не всегда задумывается над пониманием смысла того, что знает. Массовый в нашем контексте означает – предназначенный для широких слоев населения. Бурное развитие информационных технологий и коммуникационных новшеств в конце двадцатого века сделало массовое образование объективной реальностью нашего времени.

Один из путей решения проблемы массового образования – дистанционная форма обучения (ДО). Все возможности информационных технологий являются необходимым, но недостаточным условием эффективности ДО.

Мы считаем, что все-таки качество учебно-познавательного процесса определяется, в основном, творческим взаимодействием обучающего и обучаемого. Мы имеем опыт работы в филиалах и представительствах УГАТУ, которые можно принять за прообраз дистанционной формы обучения.

Наиболее актуальной для филиалов и представительств, как прообразов ДО, мы считаем проблему повышения требований к качеству обучения.

Действительно, выдавая достаточно сложные курсовые и индивидуальные задания (аналогичные тем, что выдаются дневникам), мы убеждаемся, что без консультаций преподавателя их выполнить практически невозможно. Вопросы решаются на индивидуальных и коллективных консультациях.

Первый шаг на пути к ДО кафедра математики сделала, издав электронные учебные пособия по всем преподаваемым разделам математики.

Основная проблема при разработке методических материалов, в особенности предназначенных для ДО, – найти разумный компромисс между самостоятельностью и директивностью при поиске информации и принятии решений.

На кафедре накоплен достаточно полный банк контрольных заданий, тестов, экзаменационных билетов. Внедрена программа случайного выбора заданий и комплектации билетов. Но мы еще не выбрали удовлетворяющую нас оболочку для автоматизированных обучающих систем, поэтому не адаптировали нашу базу данных под нее. Не решена проблема информационной безопасности – защита контролирующей системы от «взлома» и подделки результатов выполнения тестовых и контрольных работ.

Исходный уровень обученности–требования ГОС к уровню выпускников Исходный уровень обученности абитуриентов нам формируют учреждения среднего образования. Входной контроль знаний в виде тестов на первом занятии по математике показывает, что этот уровень знаний снижается из года в год. Причины этого разнообразны. Но нас больше интересует борьба с низким входным уровнем. Например, на базе подготовительных курсов преподавателями кафедры проводятся дополнительные занятия и консультации для слабоподготовленных студентов.

Один из путей решения проблемы повышения исходного уровня обученности лежит в принципе интеграции. Интеграцией на организационном уровне мы считаем расширение среднего образовательного звена, входящего в структуру УГАТУ. Сейчас оно представлено только лицеем. К выпускникам лицея в плане входного контроля на кафедре математики претензий нет.

Интеграцией на содержательном уровне назовем подготовку специалистов в УГАТУ в сокращенные сроки на базе родственного среднеспециального образования. Раньше такой опыт был с выпускниками авиационного техникума. Надо этот опыт оценить и продолжить.

Фундаментальность образования – профессионализация подготовки Образовательный процесс – это технологический процесс превращения абитуриента в специалиста. Качество специалиста характеризуется органическим сочетанием фундаментальности знаний и профессионализма.

Для математической компоненты в высшем образовании в свете последних реформ характерна тенденция к существенному уменьшению аудиторных часов при увеличении числа разделов. Это приводит к интенсификации учебного процесса, что влечет за собой снижение фундаментальности математического образования.

Увеличению числа и часов специальных предметов, безусловно, способствует более профессиональному овладению «ремеслом». Но это актуально для меньшинства, мало кто из выпускников работает по специальности. Все-таки в деле обучения студента процессу адаптации к постоянно изменяющейся информационной среде роль фундаментальности образования более чем значительна.

Может, стоит пересмотреть формулу образовательного стандарта «знать, уметь, иметь навыки» на «знать, уметь, решать».

Компетентность и независимость в оценке знаний – нечеткость в системах оценки Точность оценки знаний студентов на всех уровнях зависит от достоверности исходных данных и достаточной квалификации экспертов.

Остановимся на достоверности исходных данных. Например, на расчетно-графических работах, выполняемых студентами самостоятельно, коэффициент корреляции между оценками аналогичных задач из РГР и из контрольных работ очень мал. Формы отчетности за самостоятельную работу студентов требуют совершенствования. Мы планируем часть РГР сдавать в пакете Maple.

Также на точность оценки знаний влияет нечеткая классификация признаков в системе контроля знаний. Известно, что центром всех затруднений распознавания является проблема выбора признаков.

Приходится определять тип признака и устанавливать, позволяет ли он проводить статистическую, нечеткую или структурную обработку. Нечеткость результата классификации можно устранить, относя ответ (объект) к тому классу, которому соответствует наибольшее значение функции принадлежности.

Теория нечетких множеств помогает ввести понятие «похожая классификация», она применяется для получения гибкого и исчерпывающего описания реально используемой стратегии. Например, с ее помощью можно оценить даже такие трудноконтролируемые вещи, как эффективность обратной связи на лекции.

Проблема независимости оценки и достаточной квалификации экспертов на нашей кафедре решается следующим образом.

1. Письменные экзамены.

2. Единые билеты на близких общетехнических специальностях.

3. Применение теории нечетких множеств для устранения влияния субъективных факторов в системе контроля знаний.

В заключение хотелось бы подчеркнуть, что обучение математике нельзя подменить обучением ряду её приложений и методов, не разъясняя сущности математических понятий и не учитывая логику самой математики.

Так, подготовленные специалисты могут оказаться беспомощными при изучении новых конкретных явлений, поскольку будут лишены необходимой математической культуры и не приучены к рассмотрению абстрактных математических моделей. Для достижения успеха в преподавании математики необходимо взаимопонимание между математическими и специальными кафедрами. Но настоящее взаимопонимание между преподавателями математических и специальных кафедр и их плодотворное сотрудничество может возникнуть только при достаточно высокой квалификации сотрудников этих кафедр. Поэтому подбор высококвалифицированных преподавателей для педагогической работы в вузах является главной задачей.

УДК 378.146.012.3: Н.А.АМИРХАНОВА, А.С.КВЯТКОВСКАЯ, А.Г. БАЛЯНОВ ГОУ ВПО «Уфимский государственный авиационный технический университет»

МЕТОДИКА ПРЕПОДАВАНИЯ ЭКОЗАЩИТНОЙ ТЕХНИКИ И ТЕХНОЛОГИИ Кафедра общей химии преподает новую дисциплину «Экозащитная техника и технология», необходимую для подготовки дипломированного специалиста по специальности 120700 «Машины и технологии высокоэффективных процессов обработки материалов».

В настоящее время на бытовом уровне мы научились защищаться только от радиации, пестицидов, нитратов и воздействия линий электропередач, но не учитываем огромное влияние техногенного фактора на окружающую среду и человека. Следовательно, необходимы знания об общих методах защиты окружающей среды и возможности проектирования экологически безопасных технологий.

Данная дисциплина изучает все основные виды загрязнения окружающей среды и способы защиты, а именно защиту от радиационного, электромагнитного, шумового загрязнений, вибрационного воздействия, защиту от светового загрязнения. Дисциплина «Экозащитная техника и технология» рассматривает следующие актуальные вопросы:

1. Оценка влияния высоких технологий на устойчивое развитие промышленности и экологию.

2. Создание средств и методов предотвращения загрязнений окружающей среды, создание инженерных сооружений с использованием малоотходных и ресурсосберегающих технологий, включая биотехнологии.

3. Оценка ресурсо- и средовоспроизводящей способности ландшафтов при воздействии промышленности, конструирование искусственных экосистем.

4. Разработка механизмов управления природоохранной деятельностью.

5. Прогнозирование чрезвычайных экологических ситуаций и локальных экологических катастроф.

Студенты узнают способы расчета поглощенной, эквивалентной, эффективной доз при внешнем и внутреннем облучении, расчеты напряженности электрического и магнитного полей, плотности потока электромагнитного поля, способы расчета уровней шума в городе и промзоне. Изучают методы защиты от основных загрязнителей, например, от электромагнитного загрязнения: защита расстоянием, временем, использованием диаграммы направленности излучения и т.д. Для наглядного изучения экозащитной техники и технологии на лекциях представлены опорные конспекты, плакаты.

На кафедре общей химии есть современные, хорошо оснащенные лаборатории, в которых проводятся лабораторные занятия для более полного освоения материала по данной дисциплине.

Первое лабораторное занятие посвящено знакомству студентов с экозащитной техникой и технологиями на машиностроительных предприятиях.

Студенты самостоятельно проводят гальванокоакуляцию сточных вод, образующихся при электрохимической обработке никельхромовых сплавов.

Особенностью технологии очистки с помощью галванокоагуляции заключается в том, что происходит контакт сточных вод с засыпкой: металлической стружкой (скрапом), коксом и кислородом воздуха. Процесс очистки протекает без использования внешних источников тока и химических реагентов за счет контактной разности потенциалов материалов засыпки в электролите. При этом в зонах контакта образуется электрический ток. В результате электрохимической реакции в рабочей зоне осуществления разложения вредных примесей и сорбция вредных веществ новообразованными ферритами. Процесс гальванокоагуляции представлен на пилотной установке. В заключении эксперимента студенты делают вывод об оптимальном режиме гальванокоагуляции для полной очистки промышленных вод.

На втором лабораторном занятии студентам предлагается провести расчет экономической эффективности применения экологических технологий для защиты окружающей среды, а также расчет влияния параметрических загрязнений на человека и окружающую среду в пределах рабочей зоны машиностроительного предприятия. Кроме того, студенты выполняют экспериментальную работу по реагентной нейтрализации сточных вод.

Производственные сточные воды, как правило, содержат значительное количество кислот или щелочей, что приводит к наличию рН на уровне 3-5 или 9-12. Такие стоки подлежат нейтрализации, т.к. уже на стадии канализования по стальным и чугунным трубам они могут вызвать их коррозионное разрушение, а при очистке – вывести сооружения из надлежащего режима. Существует несколько способов нейтрализации сточных вод, поступающих в канализацию или непосредственно на сооружения биологической очистки:

1. взаимная нейтрализация кислых и щелочных сточных вод;

2. нейтрализация жидкими реагентами;

3. фильтрование через нейтрализующие твердые материалы.

В заключение студенты делают вывод, какой из способов нейтрализации будет наиболее эффективным.

В итоге курса студенты выполняют контрольную работу, состоящую из десяти задач, посвященных дисциплине «Экозащитная техника и технология».

УДК 378.14:349. Н.А. АМИРХАНОВА, О.А. ДМИТРИЕВА, Т.В. ПЕТРОВА ГОУ ВПО «Уфимский государственный авиационный технический университет»

ЭКОЛОГИЧЕСКОЕ ПРАВО И ПРОБЛЕМЫ СОВЕРШЕНСТВОВАНИЯ МЕТОДИКИ ПРЕПОДАВАНИЯ Успешная реализация государственной политики в области охраны окружающей природной среды во многом зависит от состояния экологического образования в стране, от грамотного, цивилизованного отношения всего населения к этой проблеме. Опыт многих зарубежных стран свидетельствует о том, что эффективность государственных решений, принимаемых по вопросам охраны окружающей среды, находится в непосредственной зависимости от уровня экологической культуры и степени осознания экологических проблем большинством населения этих стран. Массовые экологические движения в западноевропейских странах, их активное воздействие на государственную политику привели к принятию эффективных мер в области охраны окружающей среды, включая меры законодательного характера. Общественное мнение в этих странах и сегодня позволяет экологическим проблемам сохранять свое высокоприоритетное значение.

Нарастающий кризис окружающей среды, экологические потрясения последних лет в нашей стране не привели к должной экологизации общественного сознания, несмотря на постоянно растущее число регионов, имеющих статус зон экологического бедствия. Антиэкологические настроения существуют не только на уровне обыденного сознания, они прослеживаются во многих политических решениях властных структур различного уровня, в характере некоторых нормативных актов, что, в свою очередь, приносит горькие плоды.

В законах РФ «Об охране окружающей природной среды» и «Об образовании» заложены правовые основы формирования системы всеобщего непрерывного экологического воспитания и образования населения. В году было принято постановление Правительства РФ «О мерах по улучшению экологического образования населения» и в январе 1995 года «Положение о межведомственной комиссии по экологическому образованию населения», что явилось хорошими предпосылками для ведения дальнейшей работы по усовершенствованию концепции экологического образования, по определению его целей, задач и направлений.

На современном этапе эколого-правовое образование, будучи самостоятельным направлением и непременной составляющей экологического образования в целом, выступает как обязательная часть технического образования.

Эколого-правовое образование в технических вузах существует уже не один десяток лет, имеет свои положительные традиции и наработанный годами опыт преподавания.

Прошедшие десятилетия внесли изменения не только в название раздела «Экологическое право», но и в круг изучаемых вопросов, что, в свою очередь, заставило принципиально по-новому взглянуть на задачи эколого-правового образования. На данный момент при изучении дисциплины «Экология»

учитываются социально-политические изменения, принятие новых нормативных актов РФ в области охраны окружающей среды, определяющих тенденции ее развития:

– Водный кодекс РФ от 18.10.1995, дополнение в ред. ФЗ от 30.06.2003г.

№86 – ФЗ;

– Атмосферный кодекс РФ от 1.04. 1997 г.;

– Лесной кодекс от 12.04. 1997 г.;

– Закон РФ «Об охране окружающей природной среды» от 10.01.2002 г.

Программа курса экологии базируется на концепции закона РФ «Об охране окружающей природной среды» – комплексного, основного природоохранительного акта, в котором, в отличие от предыдущей программы, существует дифференциация по природным ресурсам и представлены не только комплексные природоохранные институты, но и интегрированные:

окружающая природная среда в целом, экологический механизм экологического права, международно-правовая охрана окружающей природной среды.

Программа раздела по «Экологическому праву» отличается лаконичностью, гибкостью, так как возможно ее корректировка исходя из условий и потребностей организации учебного процесса в технических вузах, с учетом экологического законодательства субъектов федерации, в частности, РБ.

Вводная часть раздела дает представление о системе экологического права, философских и политических концепциях взаимоотношений общества и природы, дает понятие «устойчивое развитие», которое нашло отражение и в российском законодательстве. В разделе рассматриваются перспективные задачи и приоритеты в области охраны и использования окружающей среды.

Необходимо уделять много внимания методам регулирования экологических отношений между человеком, обществом и окружающей средой, так как особенностью экологического права является то, что императивные и диспозитивные начала метода тесно переплетаются между собой и определить преобладание того или иного метода весьма сложно.

Одна из проблем, возникающая в процессе преподавания данного раздела – это дать полное, целостное представление об источниках экологического права. Задача достаточно сложная, если принять во внимание множественность источников, большое количество подзаконных нормативных актов в области охраны окружающей среды, постоянно растущее число «экологизированных» нормативных актов, противоречивость законодательства.

Новым специфическим источником экологического права в настоящее время становятся также нормативные договоры между Федерацией и субъектами. В рамках этих договоров осуществляется разграничение предметов ведения в сфере охраны окружающей среды. Необходимо, чтобы программа курса экологии не только содержала саму классификацию источников, но и по возможности давала представление об их динамике и характере взаимодействия.

В настоящий момент еще рано говорить об экологическом законодательстве как о сформировавшейся отрасли законодательства, принимая во внимание то обстоятельство, что идея принятия целого «пакета»

законодательных актов в развитие наиболее важных положений закона РФ «Об охране окружающей природной среды» до сих пор практически не реализована, что обусловлено региональными особенностями субъектов РФ. В связи с этим в процессе преподавания на данном этапе следует ставить вопрос скорее о тенденциях развития экологического законодательства.

Одна из таких тенденций – законодательное закрепление и развитие экологических прав граждан, создание механизма реализации этих прав, системы правовых гарантий. Актуальность данного вопроса, его особая роль в достижении целей экологического воспитания позволяет выделить его в качестве самостоятельной темы учебной программы, в которой речь должна идти не только о законодательном закреплении и способах защиты экологических прав граждан, но и об общественных экологических движениях как форме реализации прав граждан в области охраны окружающей среды.

В теме «Объекты экологического права» и «Право природопользования»

возможна корректировка: их можно объединить в одну тему, сделать акцент на правовую охрану природных объектов и их использование с учетом региональных компонентов, исключить вопросы права собственности на землю и природные ресурсы, основания возникновения и прекращения права собственности природопользования.

При раскрытии раздела «Экологическое право» большое внимание уделяется теме «Управление в сфере регулирования экологических отношений», что обусловлено повышением роли не только системы государственного управления в области охраны окружающей среды, но и внутрипроизводственными, общественными формами управления. Закон РФ «Об общих принципах местного самоуправления», реформы, проводимые в субъектах РФ, дают такую возможность.

Особое внимание при изложении раздела следует уделить подразделу «Механизм охраны окружающей природной среды», так как, давая целостное представление об этом понятии, необходимо более углубленно рассмотреть отдельные элементы механизма охраны окружающей среды. В связи с этим представляется целесообразным подробнее рассмотреть вопросы экологического контроля, экологическую экспертизу, паспортизацию предприятий как важное звено механизма охраны окружающей среды, базируясь на законах РФ «Об экологической экспертизе» и «Охрана окружающей природной среды».

В связи с установлением в стране рыночных отношений необходимо на занятиях рассматривать способы экономического стимулирования рационального природопользования и охраны окружающей среды, в частности, вопросы экологических платежей и механизма их взымания, деятельности экологических фондов, способность налоговой системы оказывать стимулирующее воздействие на природоохранную деятельность хозяйствующих субъектов, различные виды экологического страхования, кредитные льготы, экологическая сертификация и стандартизация, аудит, экологическая криминалистика и многое другое. Преподавание данного раздела требует внимательного отслеживания постоянно меняющегося хозяйственного, налогового, финансового, страхового законодательства.

В заключение рассматриваются темы, посвященные ответственности за экологические правонарушения и проблемам их предупреждения. Сложность и актуальность этих вопросов, большой объем законодательных актов, привлекаемых при их изучении (Уголовный, административный кодексы и др.), требует выделения часов на самостоятельное изучение проблемы.

Тему «Правовой режим охраны животного мира» следует привести в соответствие с Федеральным законом «Об охране животного мира», а тему «Правовой режим курортных, лечебно-оздоровительных и рекриационных зон»

– в соответствие с Федеральными законами «Об особо охраняемых природных территориях» и «О природных лечебных ресурсах лечебно-оздоровительных местностях и курортах».

Задачами преподавания экологического права являются не только собственно эколого-правовое образование, но и формирование целостного экологического мировоззрения. Для достижения данной цели должен реализоваться законодательно закрепленный принцип непрерывности экологического образования, так как формирование экологического мировоззрения – это процесс сложный и постепенный, и в нем должны быть задействованы все силы и средства.

УДК 378.14:349. Н.А. АМИРХАНОВА, О.А. ДМИТРИЕВА, З. САФИНА, А. УШАКОВА ГОУ ВПО «Уфимский государственный авиационный технический университет»

МЕТОДИКА ПРЕПОДАВАНИЯ ДИСЦИПЛИНЫ «ЭКОЛОГИЧЕСКОЕ ПРАВО»

ГЛАЗАМИ СТУДЕНТОВ И ПРЕПОДАВАТЕЛЕЙ Состояние окружающей природной среды в России в значительной степени детерминированы уровнем экологической культуры общества.

Под экологической культурой следует понимать использование окружающей природной среды на основе познания естественных законов развития природы с учетом ближайших и отдаленных последствий изменения природной среды под влиянием деятельности человека.

В современных условиях стала заметной тенденция к обеднению экологической культуры в Российской Федерации, к зарождению и распространению психологии неисчерпаемости природных ресурсов и примитивного потребительского подхода по отношению к природе и, как следствие этого процесса – преобладания в экологическом сознании населения корыстных мотивов, побуждающих многих граждан к незаконному природопользованию, к наживе за счет природы. Для повышения экологической культуры населения всего общества (такая цель формулируется в Законе РФ «Об охране окружающей природной среды») необходимо реализовать целую систему мер, которая распространяется на субъекты трех категорий: граждан, специалистов и руководящих работников.

Основное значение придается повышению экологической культуры в процессе профессиональной подготовки специалистов. Специалисты всех профессий и руководящие работники должны обладать способностью к экологическому мышлению, к принятию экологически обоснованных решений и совершению в своей работе экологически грамотных действий. Эколого правовая культура руководителей всех предприятий должна включать знание норм экологического законодательства и осознание необходимости их выполнения.

Среди мер повышения эколого-правовой культуры граждан, специалистов и руководящих работников важное место занимают экологическое воспитание и образование. Экологическое воспитание дополняется экологическим образованием, которое способствует профессиональной подготовке специалистов, является неотъемлемой частью общей системы просвещения, образования, подготовки и повышения квалификации кадров.

В настоящее время в учебные программы для студентов технических вузов включено преподавание экологического права. Практическая организация экологического воспитания и образования сопровождается развитием нормативной базы, но ее эффективность пока недостаточна. Однако вся ли информация, преподносимая преподавателем, доходит, а главное остается у студентов? Способны ли они в будущем воспользоваться ею?

1. Недостаточно просто прочтения текста, поскольку экология наша в наибольшей степени должны быть представлена фото- и видеоизображениями.

Можно заинтересовать студента фотографиями различных свалок и сливов промышленных, бытовых отходов.

2. Необходимо изучать выводы, которые сделаны журналистами, контрольными службами по результатам варварского уничтожения нашей флоры и фауны.

3. Просмотр различной документации, составленной специалистами в данной области, возможность такого же их составления самим студентом позволит в будущем без труда ориентироваться в ворохе бумаг.

4. Необходимо, чтобы теория была неразрывно связана с практикой, а для этого необходимо посмотреть, что же происходит в нашей реальной жизни, возможно присутствовать при проведении экологических экспертиз, перелистать кадастр, попробовать самому составить план участка.

Студенты проявляют мало творческой активности по изучению экологического права. Необходимо ввести подраздел: «Пробелы в современном российском экологическом законодательстве», что даст студентам соответствующую информацию, которая позволит наиболее качественно использовать наше законодательство об экологии.

Целью экологического образования является формирование экологической культуры личности, поскольку культура личности выступает регулятором отношений человека (общества) и природы. Экологическое образование должно содержать естественно-научные, нравственно эстетические и практические аспекты.

Получение студентами только научных знаний, таких как чтение специальной литературы, записывание лекций, изучение нормативно-правовой базы, недостаточно. Очень важным аспектом выступает подача научного материала преподавателем: рассказы об актуальности проблем и приведение примеров из личного опыта. Когда преподаватель сообщает о том, как он сталкивается с экологией, то студент поневоле вспоминает собственный опыт и стремится им поделиться, а когда он проговаривает проблему, то происходит ее осознание и находится решение. Таким образом, можно «достучаться» до каждого студента, который, в свою очередь, может оказать влияние на другого, близкого ему человека, и таким образом будет достигнута обозначенная цель экологического образования – воспитание экологической культуры.

Одной из важных составляющих в методике преподавания является практика. Можно поставить задачу о том, как решать вопрос с загрязнением окружающей среды, т.е. стимулировать творческое мышление. Используя творческий потенциал, студенты могут взглянуть на проблему нестандартно и предложить новые технологии или новые нормативно-правовые акты.

Экологическое воспитание всего населения (как, допустим, в нашей республике 2004 год был объявлен «Годом окружающей среды»), несомненно, очень важно. Одного самообразования недостаточно, и поэтому ключевую роль в воспитании экологической культуры личности играет преподаватель как носитель определенных научных знаний. У каждого преподавателя имеются свои приемы, методы и способы преподавания. Выбор их зависит от самого преподавателя. Но какие бы методы не использовались, целью должно быть воспитание в каждом студенте любви к окружающему миру и осознания необходимости бережного к нему отношения.

Крайне актуальной является задача повышения престижа данной учебной дисциплины в технических вузах. В процессе преподавания должно быть задействовано как можно больше фактического материала. Следует использовать информацию о качественном состоянии окружающей среды в процессе рассмотрения отдельных тем и вопросов. Важную роль могут сыграть свидетельства возможности разумного и эффективного решения экологических проблем из опыта зарубежных стран.

Все сказанное затрагивает лишь часть проблем преподавания экологического права в технических вузах и свидетельствует о необходимости постоянного совершенствования методики преподавания этой дисциплины, расширения связей с правоприменительной деятельностью в области охраны окружающей среды.

УДК 378.146.012.3: Н.А. АМИРХАНОВА, В.И. ПОПОВ ГОУ ВПО «Уфимский государственный авиационный технический университет»

КОМПЕТЕНТНОСТНЫЙ ПОДХОД К ПРЕПОДАВАНИЮ СПЕЦКУРСОВ ПО ЭЛЕКТРОХИМИИ И КОРРОЗИИ Рассмотрены современные теории компетентностного подхода, проанализирован опыт применения метода для различных форм учебного процесса.

Введение Формирование структуры и содержания спецкурсов проводится на основе государственных образовательных стандартов, которые в современных условиях разрабатываются на основе компетентностного подхода [1]. Это отражает мировые тенденции – постмодерн и профессионализм в высшем образовании [2].

Согласно разработкам В.Д. Шадрикова [3] новая модель специалиста включает в себя инновационную подготовку и компетентностный подход, причем последний рассматривается как систематизирующий фактор. Фролов Ю.В. и Махотин Д.А. [4] предложили компетентностную модель как основу всех этапов образования, а в дальнейшем – и оценки качества подготовки специалистов. Предполагается, что инвариантными должны быть те компоненты образования (и, прежде всего, его результаты), которые в ближайшей и отдаленной перспективе будут полезны выпускникам.

В соответствии с изложенными представлениями в данной работе анализируется опыт разработки и содержания следующих спецкурсов:

1) химия, коррозия, электрохимия – для направления по машиностроительным технологиям и оборудованию со специализацией по машинам и технологиям высокоэффективных процессов обработки материалов (5 семестр).

2) физические основы коррозии – для направления по физическому материаловедению со специализацией по физике металлов (9 семестр).

Структуры курсов Блок схемы данных курсов (рис.1,2) имеют как общие, так и отличающиеся разделы. В теоретическую часть курса “Химия, коррозия, электрохимия” входят понятия о двойном электрическом слое, электролизе, электрохимической кинетике, теориях коррозии, электрокристаллизации (темы 1-5);

курс «Физические основы коррозии» дополнительно содержит в теоретической части более подробное рассмотрение теории коррозии, в частности, диаграмм Е – рН электрохимического коррозионного элемента.

В прикладной части курса «Химия, коррозия, электрохимия» (рис.1, темы 6-9) охвачены разделы по электроосаждению металлов и сплавов, антифрикционным полимерным покрытиям, композиционным и многослойным покрытиям, коррозионной стойкости после высоких технологий;

в курсе физические основы коррозии (рис. 2, темы 7-12) прикладная часть дополнена подробным рассмотрением методов антикоррозионной защиты. Темы лабораторных работ совпадают, хотя, как видно из схем (рис.1,2), в случае курса «Физические основы коррозии» более подробно освещаются на лекциях, как и ряд других вопросов, что обусловлено как более высоким качеством подготовки студентов (9-й семестр, а не 5, как в случае другого курса), так и различиями в требованиях государственных образовательных стандартов к данным направлениям и специальностям.

Лекции Лабораторные работы 1. Задачи курса.

2. Двойной электрический слой 1. Электрохимическая коррозия 3. Электролиз, электрохимическая кинетика 2. Электролитические покрытия металлов 4. Теория коррозии и защиты металлов 5. Теория электрокристаллизации металлов 3. Конверсионные покрытия 6. Электроосаждение Zn, Fe, Cr и др. 4. Исследование кинетики 7. Электроосждение благородных и платиновых металлов, антифрикционных покрытий электрохимической коррозии Sn -Bi 8. Антифрикционный полимерные покрытия.

Композиционные, блестящие и многослойные электрохимические покрытия.

9.Коррозионая стойкость после высоких технологий.

Рис.1. Блок - схема спецкурса «Химия, коррозия, электрохимия».

Темы 1-5 – теоретическая часть, 6-9 – практическая часть Лекции Лабораторные работы 1. Задачи курса 1. Электрохимическая 2. Виды коррозии коррозия 3.Теория химической коррозии 2. Электрохимическое 4. Двойной электрический слой покрытие металлов 5.Термодинамика и кинетика 3. Поверхностные покрытия электрохимических коррозионных 4. Исследование кинетики процессов диаграммы Е – рН электрохимических 6.Электрохимический коррозионный процессов элемент 7.Защита от коррозии обработкой ингибиторами, электрохимическим способом 8.Защитные покрытия(классификация, принципы защиты) 9.Теория электрокристаллизации металлов электроосаждением Zn, Fe, Cv 10.Электроосаждение благородных и платиновых металлов, антифрикционных покрытий Sn-Bi 11.Полимерные покрытия композиционные, блестящие и многослойные покрытия 12.Коррозионная стойкость после высоких технологий.

Рис.2. Блок - схема спецкурса «Физические основы коррозии».

Темы 1-6 – теоретическая часть, 7-12 – прикладная часть Лекции Из блок-схем курсов (рис.1,2) следует, что примерно половина каждого курса имеет теоретическую, фундаментальную направленность, в то время как другая его часть нацелена на прикладные вопросы. Это позволяет реализовывать компетентностный подход:

– возможность применения теоретических знаний не только к изучаемым коррозионным и электрохимическим процессам, но и к другим, которые потом могут встретиться в будущей работе в качестве специалиста;

– понимание прикладных вопросов и знания конкретных процессов закрепляют изучение теории и способствуют формированию комплекса инженерного мышления применительно к электрохимическим и коррозионным процессам, т.е. специалист будет в состоянии заниматься в будущем не только производственной, но и научной, инновационной работой.

Все рассматриваемые в курсах вопросы раскрываются с учетом различного нового литературного материала, в том числе результатов исследований в УГАТУ, ИПСМ РАН, ИФПМ и др. В качестве примеров приведем описание некоторых тем, апробированных в учебном процессе.

Теория двойного электрического слоя раскрывается на основе представлений о связи электрических и адсорбционных явлений на границе раздела фаз, развитых в работах А.Н. Фрумкина, Б.Б. Дамаскина и др.

Анализируются понятия о механизмах возникновения электродвижущих сил – Вольта и Нернста, потенциалах нулевого заряда, приведенной шкале потенциалов, рассматриваются основные модельные представления о строении плотной и диффузной частей двойного электрического слоя, в том числе и наиболее обобщенная модель Грэма с описанием внутренней и внешней плоскостей Гельмгольца.

Процесс электрокристаллизации, имеющий важное значение для формирования защитных металлических покрытий, описывается достаточно подробно. Анализируется квантово-механическая теория элементарного акта электродной реакции с использованием понятий энергии реорганизации растворителя, кривых, характеризующих электронные термы, при пересечении которых становится возможным туннельный переход электронов из металла на реагирующую частицу или обратно. Рассматриваются закономерности электрохимического выделения металлов, в частности, в виде возможных путей процесса: адсорбция и разряд;

адсорбция с изменением структуры гидратных оболочек ионов;

адсорбция с частичным разрядом и д.р.

Процесс электрокристаллизации реализуется по одному из следующих механизмов: 1) атомы входят непосредственно в месте роста;

2) атомы входят в месте роста путем поверхностной диффузии. Зародыши новой фазы могут быть двумерными или трехмерными. Для металлов характерны следующие виды перенапряжений: электрохимическое, кристаллизационное, пассивационное.

Поясним последнее. На поверхности растущего кристалла адсорбируются поверхностно- активные вещества и атомы осаждающегося покрытия. Из-за этого уменьшается площадь катода, т.е. растет истинная плотность тока. Это ведет к росту потенциала до значений, при которых становится возможным осаждение металла. Анализируются условия формирования монокристаллических и поликристаллических покрытий, сферолитов, структуры и текстуры осадков, в частности, вырождение неблагоприятной ориентации кристаллов при электроосаждении металлов. При ознакомлении студентов с различными видами коррозионных процессов освещаются и те процессы, которые не получают отражение в обычных курсах коррозии и защиты металлов: фреттинг-коррозия, биокоррозия, расслаивающая коррозия.

Ввиду важности последней, только недавно описанной в литературе [5], рассмотрим ее подробнее.

Расслаивающая коррозия – один из наиболее распространенных видов коррозионного поражения силовых элементов авиационной техники (АТ), изготовленных из высокопрочных алюминиевых сплавов В95, Д16, Д1, АК-6 и др. Стандарты определяют расслаивающую коррозию (РСК) как особый вид подповерхностной коррозии, развивающейся преимущественно в направлении максимального вектора деформации и сопровождающейся образованием трещин и отслаиванием металла.

Проявляется она обычно через 5–10 лет эксплуатации летательного аппарата (ЛА), когда глубина поражений достигает 2–6 мм, чаще всего на участках металла, где нарушено оксидное или лакокрасочное покрытие, а развивается в виде трещин в направлении деформации с упомянутым отслаиванием или полным разрушением металла. Одной из основных причин РСК алюминиевых сплавов является их электрохимическая гетерогенность, обусловленная повышенной электрохимической активностью границ кристаллитов, возникающей на этапе изготовления полуфабриката.

В сплавах типа Д16 с нерекристаллизованной и ориентированной структурой возникающие внутренние напряжения повышают значения пороговых (Окр) и коррозионные трещины проходят вдоль волокон. Такие сплавы имеют низкую стойкость к РСК. В сплавах с рекристаллизованной структурой интенсивность внутренних напряжений меньше Окр и они стойки против РСК. В них снижение прочности может быть компенсировано более высокой пластической деформацией после закалки.

Появление расслаивания при введении в сплавы типа В95 некоторых легирующих элементов (железо, хром) свидетельствуют о том, что оно определяется структурой полуфабриката и электрохимической природой коррозионного процесса, скорость которого зависит от степени распада твердого раствора. В этом случае коррозия развивается по местам включения интерметаллидных соединений как катодных составляющих. Такие соединения в свежезакаленных сплавах ориентируются преимущественно вдоль направления максимальной пластической деформации и, являясь катодными, ускоряют растворение окружающей их матрицы, а оно суммируется с одновременно идущими коррозионным растрескиванием (КР). В дальнейшем на развитие процесса влияет механизм щелевой коррозии. Наличие внутренних напряжений способствует зарождению и продвижению трещин РСК в сплаве. В то же время локализация коррозии в плоскости, параллельной поверхности металла, ведет к дополнительному расклинивающему действию продуктов коррозии, вызывающему образование новых трещин и расслоение металла.

В сплавах типа Д16 содержание примесей железа и кремния не влияет на их стойкость против РСК КР. Мало влияют и технологические факторы.

Значительно зависит стойкость от степени рекристаллизации полуфабриката.

Различная стойкость сплавов Д16 с рекристаллизованной и нерекристаллизованной структурой дает основание считать, что в ориентированной волокнистой структуре коррозию сильно стимулирует повышенная электрохимическая активность боковых границ волокон, т.е.

деформированных границ ячеек, обедненных медью. Коррозия в этом случае будет развиваться межкристаллитно в отличие от сплавов типа В95, у которых она может быть и транскристаллитной.

Сплав Д1 отличается от Д16 пониженным содержанием магния, и полуфабрикаты первого несколько менее стойки против РСК. Сплав АК-6, широко используемый в виде поковок и штамповок, также уступает Д16 по стойкости против РСК. Исследования механизма РСК зарубежных сплавов НЕ 15, 7075-Т6, 6061-Т4, 6063-Т6, В-95 и др. подтверждают эти положения. Другие явления, технологические процессы и материалы, рассматриваемые в курсах:

– ионное азотирование;

– вакуумно-плазменные покрытия;

– ионная имплентация (в том числе и разработки УГАТУ);

– лазерохимическая обработка;

– легирование водородной плазмой;

– получение композиционных электрохимических покрытий, например, типа никель-тефлоновых покрытий из сульфаматных электролитов;

– деградация свойств высокотемпературных сверхпроводников (ВТСП керамики, разработанной в ИПСМ РАН);

– аморфизация;

– нанокристаллические материалы (разработка ИФПМ);

– коррозионная стойкость диффузионных покрытий, особенности алитирования, хромоалитирования и др.

При анализе свойств материалов используются последние теоритические разработки, например, Флориановича Г.М., Реформатской И.И о пассивации и репассивации металлов как пути предотвращения их коррозионного разрушения [6], Орышича И.В. о повышении сопротивления сульфидной коррозии никелевых жаропрочных сплавов путем легирования [7].

При раскрытии отдельных тем рассматриваются некоторые органические материалы и покрытия, например, в теме «ингибиторы коррозии» – данные о синтезе и разработке новых ингибиторов коррозии железа на основе моно диамидов тиодигликолевой кислоты [8].

Лабораторный практикум Реализация комплексного подхода в лабораторном практикуме основывается, с одной стороны, на широком выборе вариантов предлагаемых опытов, с другой – на глубине рассмотрения материала. Примеры лабораторных экспериментов:

– электрохимическая коррозия;

– изучение действия различных ингибиторов;

– электроосаждение металлов и испытание свойств покрытий (Ni, Cu, Co, Zn и др.);

– получение композиционных электролитических покрытий на основе Cu, Ni с добавлением - корунда;

– оксидные, химические и электрохимические покрытия;

– голубое фосфатирование алюминиевых сплавов;

– химическое осаждение меди и т.п.

Завершающие лабораторные эксперименты по исследованию электрохимической коррозии выполняются в условиях научного эксперимента с получением коррозионных диаграмм, определением потенциалов и плотностей токов коррозии, концентрационных зависимостей.

Самостоятельная работа Студенты с первых дней изучения курса выбирают темы для самостоятельной разработки. У студентов 5-го курса эти темы посвящены коррозионным аспектам системы, исследуемой в дипломной работе. Одно из условий – творческая работа, просмотр учебной литературы, научных журналов по рекомендации преподавателя. Это позволяет повысить уровень подготовки студентов и соответственно улучшить качество учебного процесса. Рефераты, подготовленные по темам самостоятельной работы, защищаются в конце курса на итоговой конференции (форма зачета).

Выводы 1. Компетентностный подход предполагает инвариантность компонентов образования.

2. Для спецкурсов по электрохимии и коррозии это реализуется: в ближайшей перспективе в курсовых и дипломных работах как первичные практические знания при работе выпускника;

в отдаленной – умения применять знания для оценки электрохимических и коррозионных аспектов новых материалов и технологий.

3. Реализация компетентностного подхода может быть лишь комплексной на всех этапах изучения курса – лекциях, лабораторных работах, самостоятельной работе с привлечением в учебный процесс элементов научных исследований.

Список литературы 1. Ильченко О. А. Компетентностный подход к формированию стандартов профессионального образования. // Открытое образование. – 2004.– № 4(45). –С. 4–8.

2. Миликен Дж. Постмодерн и профессионализм в высшем образовании // Высшее образование сегодня.– 2004.– № 6.–С. 34–40.

3. Шадриков В. Д. Новая модель специалиста: инновационная подготовка и компетентностный подход // Высшее образование сегодня. – 2004.– №8.

С. 26–31.

4. Фролов Ю. В., Махотин Д. А. Компетентностная модель как основа оценки качества подготовки специалистов // Высшее образование сегодня.– 2004.

– №8. С. 34–41.

5. Герасименко А. А., Ямпольская Т. Е. Расслаивающая коррозия алюминиевых сплавов // Защита металлов. 2000.– Т.36. № 4.– С. 438 – 448.

6. Флорианович Г. М., Реформатская И. И. Пассивация и репассивация металлов как путь предотвращения их коррозионного разрушения // Защита металлов.–2001.– Т.37. №5. – С. 531 – 536.

7. Орышич И. В. Повышение сопротивления сульфидной коррозии никелевых жаропрочных сплавов путем легирования // Защита металлов.– 1999, Т.35. №6.–С. 581 – 585.

8. Мухин В. А., Мухина М. В., Яцкевич Т. В. Синтез и исследование моно- и диамидов тиодигликолевой кислоты как возможных ингибиторов коррозии железа // Вестник Омского университета.–1996.– Вып.1.–С. 49– 51.

УДК 378.14: Л.Д. СОКОЛОВА, Л.С. БЕЛЯЕВА ГОУ ВПО «Уфимский государственный авиационный технический университет»

ОРГАНИЗАЦИЯ УЧЕБНОГО ПРОЦЕССА В КУРСЕ АНАЛИТИЧЕСКОЙ ХИМИИ Аналитическая химия необходима при подготовке целого ряда специалистов УГАТУ. Это, прежде всего, направление подготовки бакалавров по материаловедению и технологии новых материалов – очень важное и перспективное для решения многих задач промышленности, в том числе, военно-промышленного комплекса.

Курс аналитической химии изучается после курса неорганической химии, в котором даются основные законы и понятия общей химии, прививаются определенные навыки и приемы проведения лабораторных работ.

Необходимость изучения строения и свойств различных материалов, методов качественного и количественного анализа металлов, сплавов, керамики, композитов и других конструкционных материалов для будущих специалистов-материаловедов очевидна.

В 1993 году, когда состоялся первый прием на эту специальность, студенты обучались по 24-часовой программе. На изучение аналитической химии отводилось 60 аудиторных часов, из них 40 часов – лекции, 20 часов – лабораторные работы. При переходе на 21 часовую учебную нагрузку число лекционных часов сократилось до 14, лабораторных – до 8, что составляет 23 и 40 % соответственно от предыдущей программы.

Аналитическую химию необходимо знать специалистам в области радиотехники, пожарной безопасности, студентам факультета ЗЧС, экологам.

Использование полупроводниковых и высокочистых материалов стало возможным на определенном этапе развития аналитической химии. Столь актуальные в настоящее время вопросы экологии невозможно решить без глубокого знания и использования методов аналитической химии.

Не случайно еще гениальный Д.И. Менделеев в своих «Основах химии»

на первое место ставил аналитическую химию как познавательную науку.

В настоящее время аналитическая химия использует многочисленные методы: химические, физико-химические, физические, ориентироваться в которых, уметь выбрать лучший для решения данной конкретной задачи необходимо научить студента за очень небольшое и все сокращающееся число часов.

Решение многочисленных вопросов производства и экологии требует сознательного, квалифицированного подхода к анализу, а это учет чувствительности и избирательности, точности (воспроизводимости и правильности), экспрессности метода и его стоимости. В качестве примера можно привести сообщение одной из итальянских металлургических фирм:

ускорение спектрального анализа стали на 1 минуту дало за год 750 тыс.

долларов экономии.

В стоимость анализа входит стоимость используемой аппаратуры, стоимость и доступность реактивов, стоимость рабочего времени аналитика, а иногда и массы самой анализируемой пробы, если она дорогостоящая (редкие и благородные металлы).

Студенты должны четко усвоить, что при прочих равных условиях для решения поставленной задачи следует выбирать наиболее дешевую методику проведения анализа.

Работа над материалом начинается на лекции. Перед студентами ставятся острые, проблемные вопросы, требующие самостоятельной оценки.

Необходимо научить студентов творчески мыслить, критически рассматривать теоретические построения, развить у них способность и умение самостоятельно приобретать знания.

Большую роль при чтении лекций играет демонстрационный эксперимент. Он позволяет студентам глубже понять материал, вызывает заинтересованность слушателей к изучаемой теме. На лекциях по аналитической химии в УГАТУ проводится демонстрация по различным разделам аналитической химии:

Качественный анализ.


1) Аналитические реакции (аналитические сигналы, специфические реакции, чувствительность и селективность реакций, маскировка мешающих компонентов и пр.).

2) Равновесие в гомогенных системах (закон действия масс, смещение ионных равновесий, рН, буферные растворы и др.).

3) Равновесие в гетерогенных системах (растворимость, образование и растворение осадков и т.д.).

4) Окислительно-восстановительные реакции (свойства окислителей и восстановителей, влияние различных факторов на величину окислительно восстановительного потенциала).

5) Комплексные соединения (свойства комплексных соединений, использование их в аналитической химии для обнаружения ионов, растворения труднорастворимых соединений, маскировки мешающих компонентов и пр.).

6) Органические реагенты (типы реакций с органическими реагентами, повышение чувствительности и селективности аналитических реакций при использовании органических реагентов, применение органических реагентов в качественном и количественном анализе).

7) Методы разделения (процессы экстракции, изоморфное и адсорбционное соосаждение, "оствальдовское созревание" осадков, бумажная хроматография и др.).

Количественный анализ (классические методы).

1) Кислотно-основное, окислительно-восстановительное, комплексо метрическое и осадительное титрование, способы фиксирования конечной точки титрования в различных методах.

Однако многие важные для понимания читаемого материала и очень наглядные опыты остаются неиспользованными из-за крайнего дефицита времени.

Кроме демонстрационного эксперимента на лекциях широко применяются слайды и кодоскоп. Особенно наглядно использование их для анализа табличных данных, сравнительных характеристик различных реагентов, методов, современных приборов и схем установок в разделе «Физико-химические методы анализа (ФХМА)», «картинок» различных спектров (ЭСП, ИК и д) и т.д.

Контроль усвоения материала лекции ведется путем проведения минутных контрольных работ после окончания каждого раздела лекции. Так контрольная работа по теме "Равновесие в гомогенных системах" состоит из пяти вопросов, включающих задания по расчету ионной силы раствора, вычислениям рН конкретной системы, по установлению природы протолита (кислоты и основания) с точки зрения теории Бренстеда-Лоури, вопросы с использованием констант равновесия предлагаемых реакций и т.д.

Очень важная часть предмета – лабораторные занятия, во время которых студенты осваивают технику работы, проводят исследования, связанные с установлением качественного и количественного состава конкретных проб, знакомятся со способами вычислений результатов анализа.

Поскольку в настоящее время на лабораторные занятия отводится только 8 часов, приходится с различным оборудованием, посудой, реактивами знакомить студентов демонстрационно.

Гравиметрический анализ за эти часы не может быть проведен, но студентам показывают тигли для прокаливания осадков (фарфоровые, стеклоуглеродные, платиновые), фильтры для отделения осадков (бумажные различных марок, стеклянные), приспособления для фильтрования (воронки Бюхнера, водоструйные насосы), промывалки и т.д.

В титриметрии студенты знакомятся с бюретками различных типов (обычных и микро-), мерной посудой, видами индикаторов и границами их действия, фиксаналами (стандарт-титрами), приспособлениями для приготовления растворов точной концентрации из фиксаналов, установками для автоматического титрования и пр.

При проведении работы большое внимание уделяется воспроизводимости определений. Кроме того, студенты должны четко усвоить понятие правильности анализа: какими методами аналитической химии можно получить результат, близкий к истинному, какие методы пригодны для использования в арбитражном анализе, что такое стандартные образцы (СО), как они создаются, их роль в анализе. Студентам показывают "Свидетельства на стандартные образцы", чтобы они представляли, сколько лабораторий и коллективов участвуют в их аттестации, каковы аттестованные содержания компонентов, с какой погрешностью проведено определение макро- и микрокомпонентов данного стандартного образца. Студентам демонстрируют СО различных сплавов, воды;

говоря о важности СО, преподаватель приводит наиболее интересные примеры из аналитической практики. Например, основной причиной неудачи запуска спутника связи Темстар-1 в США была ошибка анализа бериллиевой бронзы из-за отсутствия СО соответствующего качества. Недаром В. Мейнке, руководитель аналитической службы бюро стандартов в Вашингтоне, опубликовал сборник «Аналитическая химия – ключ к прогрессу национальных проблем».

Особенно сложно организовать лабораторные занятия по «Физико химическим (инструментальным) методам анализа», и не только из-за крайнего дефицита времени, но и из-за отсутствия современных дорогостоящих приборов. Чтобы познакомить студентов с современной аппаратурой для анализа, кафедра пошла по пути проведения ознакомительных экскурсий в крупные аналитические лаборатории (Центральную лабораторию Башкирского геологического управления, НИИ БЖД, Институт химии УНЦ РАН, химфак БГУ и др.).

Студенты видят современные приборы в работе, понимают, какие конкретные задачи науки, производства и экологии решаются с помощью этих методов, наблюдают за расшифровкой данных, записанных самописцем. Так, знакомясь со спектральным анализом, они наглядно видят его возможности при оценке свойств новых материалов, для которых необходимо определение микроколичеств различных металлов, коренным образом меняющих их свойства.

Метод позволяет решать многие проблемы. Например, спектральный анализ отработанных масел позволяет своевременно оценивать степень износа авиационных двигателей. Такая оценка дает возможность избежать отказов двигателей, в конечном счете, аварий.

В условиях дефицита времени особое значение приобретает самостоятельная работа студентов. В связи с этим перед преподавателями стоит задача методического обеспечения предмета по теоретической и практической частям, по проведению расчетов в аналитической химии. На кафедре в помощь студентам выпущен ряд методических материалов (по качественному и количественному анализу, по оптическим методам анализа, по электрохимическим методам анализа).

Для лучшего усвоения материала студенты готовят рефераты, которые включают темы по истории аналитической химии, работам выдающихся ученых, направлениям развития современной аналитической химии, проблемам анализа при определении количественного содержания определенного компонента. Прорабатывая материал по данной теме, студент должен научиться выбирать из громадного числа методов и методик те, которые пригодны и являются лучшими для решения аналитических задач для конкретного компонента, образца, материала.

Студент должен предложить метод определения макрокомпонента и его следовых количеств. Например, предлагая метод определения кадмия, студент должен показать, что лучшим для определения его малых концентраций является полярография, а лучшим методом (в плане затрат времени, простоты, стоимости) для определения больших количеств цинка или магния – комплексонометрия. При проработке материала необходимо обращать внимание на прецизионные методы.

Студенты учатся работать с литературой (реферативные журналы, периодика, справочники, монографии). Результатом научно-исследовательской работы является участие в олимпиадах, выступления на конференциях.

УДК 378.14.025.7: Л.М. ГЛУШКОВА, Э.Ш. НАСИБУЛЛАЕВА ГОУ ВПО «Уфимский государственный авиационный технический университет»

КОГНИТИВНОСТЬ1 В МАТЕМАТИЧЕСКОМ ОБРАЗОВАНИИ ИНЖЕНЕРОВ Технические науки развиваются в тесном взаимодействии и сотрудничестве с математикой. Это проявляется, с одной стороны, в использовании математического аппарата для решения научно-технических задач. С другой стороны, инженерная практика в значительной мере ориентирует и стимулирует развитие самой математики.

В процессе развития и сближения прикладных и фундаментальных наук высшие формы инженерного дела все чаще приобретают характер научно исследовательской работы. Будучи специалистом в узкой области, инженер должен быть подготовлен к сотрудничеству и взаимопониманию с представителями других областей науки и техники, что совершенно необходимо в условиях современного производства, при разработке сложных технических проектов или проведении научных исследований. Ясно, что такая подготовка может быть достигнута только на прочном фундаменте естественных и математических наук [1].

Обучение будущих инженеров математике – это обучение специфической мыслительной деятельности, называемой математической деятельностью или математическим мышлением. Согласно взглядам классика педагогико-математической мысли Д.Пойа, главная задача обучения математике – учить молодых людей мыслить. Если эту задачу рассматривать в качестве одной из целей обучения математике, то возникает вопрос: как достичь этой цели, как научить мыслить, рассуждать?

Знание психологических аспектов математического образования поможет решить эту проблему. Так, к примеру, интерес к изучению какого либо раздела существенно зависит от того, заготавливаются ли знания впрок или же они требуются для решения конкретной прикладной задачи. В последнем случае овладение знаниями, навыками и умениями проходит значительно эффективнее и глубже, поскольку процесс обучения подогревается острой практической потребностью.

Слово «инженер» происходит от латинского ingenium, что означает способность, изобретательность. Поэтому преподавателям математики технических вузов особенно важно в процессе обучения обращать внимание на развитие творческих способностей, активизацию познавательной деятельности каждого студента. Результаты обучения будут тем выше, чем более глубокими знаниями по педагогике и психологии обладает преподаватель.


Когнитивность (от лат. kogitare – «мыслить») – мышление.

Активизация познавательной деятельности студентов Уже на протяжении века методы преподавания высшей математики остаются прежними: те же изнурительные вычисления производных, интегралов и т.д. При этом часы, выделяемые на изучение предмета, с каждым годом сокращаются, и преподаватели математики в силу своей специфики, как правило, жертвуют прикладными аспектами изучаемых разделов в пользу математической техники и, как следствие, студенты не осваивают предмет в полном объеме.

Вместе с тем не является секретом, что навыки основных математических вычислений в последующие годы обучения заменяются, в лучшем случае, пониманием сути математического аппарата и умением использовать его на ЭВМ [2]. Некоторые студенты уже сегодня при подготовке к практическим занятиям используют соответствующие компьютерные программы. Тем не менее использование компьютеров при изучении курса математики в вузах до сих пор широко не применяется.

Современные научные достижения позволяют изменить структуру лекций: заранее выдавать конспекты студентам в электронном виде. В этом случае сами лекции имеют ряд преимуществ:

легче увидеть общую структуру содержания;

в ходе изложения лекции с таким опорным конспектом студентам могут ставиться проблемные вопросы;

более качественен иллюстративный материал (формулы, графики, таблицы).

На практических занятиях по математике в силу нехватки времени часто студенты не доводят решение задач до конца и, следовательно, не до конца уясняют себе их суть. К примеру, у них нет времени на графическое представление ответов задач и их анализ, а также на анализ и проверку промежуточных результатов. Некоторые важные и интересные задачи имеют столь громоздкие решения, что преподаватели не могут предложить их студентам. В результате у студентов остаются более или менее обширные пробелы в знаниях.

Компьютерная поддержка в виде лабораторного практикума позволит решить эти проблемы математического образования. Мы предлагаем лабораторный практикум, разработанный в системе Matlab, которая привлекает своими мощными графическими и вычислительными возможностями.

Этот практикум будет полезен студентам, т. к. должен содержать не только средства решения задач, но также демонстрационные программы, показывающие, как можно решить ту или иную задачу.

Исследование стилей мышления и восприятия учебной информации студентами УГАТУ В сегодняшней практике, к сожалению, большинство из поступающих в вуз в последнюю очередь думают о будущей специальности. В данной ситуации в технические вузы часто поступают абитуриенты с ярко выраженным художественным типом высшей корковой деятельности.

Обучение математике таких студентов сопровождается большими трудностями.

Диагностирование стилей мышления абитуриентов помогло бы в дальнейшем повысить качество их обучения.

Энтони Грегорк, профессор Коннектикутского университета, разработал методику определения стилей мышления [3].

При обработке информации важно, какое полушарие мозга преимущественно используется. Студенты с ярко выраженными способностями левого полушария воспринимают информацию логически – они могут легко ее запомнить, если она представлена в виде логической, линейной последовательности. Студентам, у которых доминирует правое полушарие, удобнее получать информацию, если она подается визуально.

Для будущих инженеров, студентов вузов технических направлений преобладающими должны быть следующие стили мышления:

1. Абстрактно-последовательный стиль (АП) – мышление концепциями, анализирование информации, легкая концентрация на ключевых моментах, существенных деталях, мышление логическое, рациональное, на высоком интеллектуальном уровне. Именно среди них возможно воспитание и становление ученых-теоретиков.

2. Конкретно-случайный стиль (КС) – люди с таким типом мышления опираются не только на реальность, но и готовы использовать метод проб и ошибок. Это экспериментаторы.

Студенты с конкретно-последовательным стилем мышления (КП) обрабатывают информацию последовательно упорядоченно, линейно.

Формулы, правила, факты, конкретная информация ими запоминаются легко.

Но для них «реальность состоит из того, что они ощущают посредством своих органов чувств: зрения, осязания, слуха, вкуса, обоняния» [3]. Лучший способ их обучения – практические занятия.

Абстрактно-случайным типом мышления обладают преимущественно люди не с логико-математическим интеллектом. Для них реальный мир – это мир чувств и эмоций. Они чувствуют скованность в структурированной среде, обучаются через ассоциации.

Подобное экспериментальное тестирование проводилось среди первокурсников ФАТС в 2003–2004 учебном году (рис.1) и в текущем 2004– 2005 учебном году (рис.2). Результаты теста кажутся тем более интересными, если сравнивать их в бюджетных группах и группах на договорной основе.

КП КП АП 14% 16% 18% АП 42% КС 25% АС КС 29% 37% АС 19% а б Рис. 1. Результаты тестирования студентов УГАТУ в 2003–2004 уч.г.:

а – группы по договору, б – бюджетные группы КП АП КП 15% 19% АП 25% 30% КС 19% КС 20% АС АС 25% 47% а б Рис. 2. Результаты тестирования стилей мышления студентов УГАТУ в 2004–2005 уч.г. а– группы по договору, б – бюджетные группы Как видно из диаграмм (рис.1, рис.2) наблюдается следующая тенденция:

студентов с абстрактно-случайным типом мышления в 1,5 (1,8)2 раза меньше в бюджетных группах, тогда как в 2,3 (1,8) раза в этих группах больше людей с абстрактно-последовательным типом мышления. Это наблюдение объясняет более высокий уровень усвоения знаний студентов в бюджетных группах, что Здесь и далее число, указанное в скобках, отражает результаты опроса в 2004-2005 уч. году.

подтверждается результатами экзаменов по математике в 2003–2004 учебном году (по двум сессиям). Качество обучения у студентов со стилем мышления АП в 2,7 раза выше, чем у студентов со стилем мышления АС (рис.3).

40 35 30 25 20 15 10 5 0 КП-12% КС-29% АС-15% АП-40% КП-13% КС-21% АС-25,5% АП-14,5% а б Рис. 3. Результаты экзамена по математике в 2003–2004 уч.г. на I курсе ФАТС:

а– «отлично»–«хорошо», б – «удовл.»–«неудовл.»

Нужно отметить высокий процент оценок «хорошо» (37%) у студентов, обладающих стилем мышления КС. Именно студенты с КС стилем мышления часто совершают тот самый интуитивный скачок, который необходим для появления действительно творческой идеи. Это показывает их нераскрытый потенциал при обучении.

Интересен сравнительный анализ восприятия информации типичного студента с данными исследований супругов Даннов [3] (Новая Зеландия 1990-е гг. Их программы по определению стиля обучения, работы и преподавания эффективно используются в Новой Зеландии, Великобритании, Финляндии, Швеции).

изомоторно 19% визуально 39% тактильно 14% вербально 28% Рис. 4. Восприятие учебной информации (исследования Даннов) изомоторно изомоторно 11% 17% визуально 33% визуально 41% тактильно 44% вербально 4% тактильно вербально 46% 4% (а) (б) Рис. 5. Восприятие учебной информации (УГАТУ):

а – 2003–2004 уч.г., б – 2004-2005 уч.г.

Как видно из диаграмм (рис. 4 и рис. 5), 41% (33%) первокурсников УГАТУ (40% Новая Зеландия) усваивают 3/4 прочитанной или увиденной информации.

Только 4% (30% Новая Зеландия) запоминают не более 3/4 того, что они воспринимают на слух в процессе обычного обучения.

Для 44% (46%) студентов (15% Новая Зеландия) оптимальным является восприятие информации тактильно, то есть через практические занятия и исследования.

11% (17%) студентов (15% Новая Зеландия) относятся к изомоторному типу. Для них наилучшим является активное участие в обучении, они требуют к себе индивидуального внимания, но далеко не всегда получают его от преподавателей.

Для университета 120 тестировавшихся студентов – цифра незначительная, но в течение двух лет полученные практически одинаковые данные наводят на серьезные размышления.

Специфика изучения математики диктует уменьшение вербальных выкладок по своему предмету за счет увеличения визуальности, поскольку «зашумление» информации затрудняет познавательную деятельность, вычленяет главное.

Выводы Высшее образование должно быть специализированным согласно индивидуальным способностям каждого студента. Необходимость учитывания различных стилей мышления, восприятия информации, а также развития творческих возможностей и способностей студентов является одной из причин важности индивидуального подхода, который тяжело реализуется в действительности, поскольку в значительной мере осложняет обучение.

Более правильным подходом к решению проблемы дифференциации студентов является выделение их групп по признаку уровня интеллектуального развития и разработка для каждой из них необходимых и особых способов работы и рекомендаций. Задача преподавателя, учитывая стиль, изменить тип мышления студентов, т.е. сориентировать направленность развития их математического мышления, которая заключается в переходе от рассудочно эмпирического уровня его проявления к теоретическому уровню.

Решающим моментом в переходе студентов от одного уровня развития математического мышления к другому является усвоение ими содержания математического знания. В этом смысле развития математического мышления социально обусловлено: ведущим в нем является развитие математического содержания, усваиваемого студентами, которое и определяет суть развития математического мышления.

Список литературы 1. Сигорский В.П. Математический аппарат инженера. Киев: Технiка, 1977.

2. Водопьянов В.В., Газизов Р.К., Глушкова Л.М. Новые информационные технологии преподавания математики в технических вузах // Проблемы качества образования в свете болонских соглашений: Материалы XIV Всероссийской научно-методической конференции. Уфа: УГАТУ, 2004. – С.

72-76.

3. Драйден Г., Вос Дж. Революция в обучении. М.: Парвинэ, 2003.

УДК 378.244.1: А.Ю. РУНДО, Н.Н. КРАСНОГОРСКАЯ ГОУ ВПО «Уфимский государственный авиационный технический университет»

СТАТИСТИЧЕСКИЙ МЕТОД ОЦЕНКИ ТРУДНОСТИ ЭКЗАМЕНАЦИОННЫХ ЗАДАНИЙ Экзаменационные оценки являются основным показателем качества усвоения учебного материала обучаемыми, а также работы преподавателя, кафедры, вуза. Однако достоверность этих оценок нередко вызывает сомнения, в частности, из-за различной степени трудности экзаменационных заданий.

Чтобы ответить на тот или иной вопрос, экзаменуемый сначала производит распознавание вопроса – определяет ячейки собственной памяти, в которых размещается информация, относящаяся к материалу вопроса и действия, которые он должен совершить на основании этой информации. В простейшем случае от него требуют продемонстрировать репродуктивные знания – вспомнить и изложить ответ, письменно или устно. Более сложные вопросы требуют владения продуктивными знаниями – умения действовать по определенным алгоритмам, решать задачи, принимать эвристические решения.

Понятие «трудность задания» в значительной мере субъективно.

Преподаватель, составляющий задания, и обучаемый оценивают трудность задания неадекватно. Трудность задания для обучаемого зависит как от объективных факторов, так и от его способностей и прилежания, от качества учебного процесса, качества составления билетов, подборки вопросов и задач.

Составляя экзаменационные билеты, преподаватель стремится распределить вопросы так, чтобы не было билетов трудных и легких, и нередко уверен, что ему это удалось. Статистический анализ результата экзаменов показывает, что такая уверенность не всегда обоснованна.

Мы провели статистическое исследование результата экзаменов по дисциплине «Безопасность жизнедеятельности» в 11 студенческих группах по одним и тем же билетам, одним и тем же преподавателем в сходных условиях.

Предполагалось, что билеты равноценны по трудности, и исследование проводилось с целью выявления разделов курса, усвоенных недостаточно.

При анализе были определены средние арифметические оценок xij (i=1,2, …m;

j=1,2…n) по каждому из m билетов в n группах. Средние значения были проранжированы по степени возрастания балла.

Оказалось, что по крайним левым билетам статистического ряда практически все отвечавшие получали двойки, по крайним правым – пятерки.

Разумеется, не могли какие-то билеты попадаться только слабым или только сильным студентам. Просто билеты существенно отличались по трудности!

Для выявления характера статистического закона распределения оценок было рассчитано генеральное среднее (средний балл экзаменов), ( X = 3,67 ), s xi и среднеквадратическое отклонение (СКО) эмпирическая дисперсия билету s xi = 0,208. Оказалось, что оценки распределены оценок по каждому строго по нормальному закону Гаусса, а эмпирическая дисперсия практически совпадает с теоретической ( s xi = xi ). Все отклонения от среднего находились 2 в пределах ±3, причем 64% – в пределах ±1, а 92% – в пределах ±2, как показано на гистограмме рис.1. Здесь по оси ординат отложены номера билетов в соответствии со значениями их СКО xi.

Дисперсия отклонения оценок от среднего значения зависит от объективной трудности билетов, успеваемости обучаемых, ошибок эксперимента. Чтобы получить более достоверные оценки объективной трудности билетов, необходимо освободить их от влияния «мешающих»

факторов. Наиболее существенными «мешающими» факторами, на наш взгляд, являются различие способностей и прилежания обучаемых, которые оцениваются их средней успеваемостью – средним баллом.

На основании информации о среднем балле обучаемых за весь период обучения мы рассчитали среднюю успеваемость отвечавших по каждому из m билетов – yi, ее дисперсию yi, генеральное среднее Y. Распределение успеваемости также соответствовало нормальному закону с генеральным средним Y =3,64 балла и СКО y=0,135 балла.

9 22 21 14 18 8 16 1 20 11 2 23 25 16 20 10 25 19 21 14 12 7 24 5 12 22 10 11 13 3 6 15 4 17 13 3 19 9 4 1 23 -3 -2 - 0 2 3 i -0,3 -0,2 -0,1 0,1 0,2 0,3 i Рис. 1. Распределение оценок Рис. 2. Распределение билетов по билетам по трудности Близкие значения генеральных средних ( X Y =0,03) свидетельствуют о том, что требовательность на экзамене по БЖД соответствует средней требовательности на экзаменах по другим дисциплинам в УГАТУ.

В соответствии с теорией дисперсионного анализа [1] полную дисперсию оценок можно представить суммой ее основных компонент: общей дисперсии, зависящей от множества объективных факторов, специфичной дисперсии, зависящей от средней успеваемости обучаемого, и дисперсии, обусловленной случайной ошибкой:

x = общ + спец + ош 2 2 2 спец, Примем условно, что специфическая дисперсия оценок учитывающая различные способности и прилежание обучаемых, численно равна дисперсии их средней успеваемости yi. Тогда, произведя вычитание xi yi = i2, получим i – оценку СКО, с определенной степенью 2 достоверности независимую от различия успеваемости обучаемых и измеряемую в долях балла.

Гистограмма распределения билетов по i, представленная на рис. 2, является распределением билетов по трудности, независимым от различия успеваемости обучаемых.

Сопоставление гистограмм рис. 1 и 2 позволяет сделать выводы, что учет средней успеваемости обучаемых на расположение крайних членов распределения влияет незначительно. Наиболее трудными остались билеты 13, 3, 12, а наиболее легкими – 17, 23. Тем не менее, оказалось возможным получить дополнительную полезную информацию о том, например, что билет № 20, первоначально рассматривавшийся как трудный, случайным образом достался более слабым студентам и в корректировке не нуждается;

аналогично билет № 19 не является легким, он просто достался более сильным студентам и т.д.

В распределении билетов по трудности (рис. 2) заметен эксцесс – смещение вправо, в сторону более высоких оценок. Это свидетельствует о том, что экзамен по БЖД объективно был более легкими, чем в среднем по другим изучавшимся ранее дисциплинам.

Удачно составленными (близкими по трудности) оказалось 13 билетов (54 % от общего числа). У них отклонение от средней оценки оказалось в пределах ± 0,1 балла.

Наиболее трудные и легкие билеты были скорректированы путем перестановки вопросов из трудных билетов в легкие и обратно, изменением формулировок или заменой вопросов. После такой корректировки на следующей сессии оценки по билетам оказались распределенными более равномерно.

Выводы 1. Выравнивание экзаменационных билетов по трудности с применением статистического анализа позволяет повысить объективность контроля знаний.

2. На уровне преподавателя, принимающего экзамены в 5–7 группах, статистический анализ можно производить по упрощенной схеме, без учета различия в успеваемости обучаемых. Удобно пользоваться формой, представленной в табл. 1.

Таблица Форма расчета средних оценок Группы Оценки по билетам № Средние по 1 2 … m группам 1 х11 х21 … хm 2 х12 х22 … хm … … … … … n х1n х2n … хmn Средние по … x1 x2 xm билетам После заполнения формы рассчитываются средние оценки по n m xi = xi / n X = xi / m.

билетам и генеральное среднее i =1 i = Форма позволяет вести расчет среднего балла по группам:

m xj = xj /m j = Этот расчет непосредственного отношения к оценке билетов по трудности не имеет, однако дает необходимую информацию для более содержательного анализа успеваемости в группах.

3. На уровне кафедры или деканата статистический анализ желательно выполнять в полном объеме с использованием компьютерной программы.

4. При рейтинговой оценке знаний использование тестов дифференцированной трудности без статистического анализа неправомерно.

Список литературы 1. Окунь Я. Факторный анализ. – М.: Статистика, 1974.– 200 с.

2. Эренберг А. Анализ и интерпретация статистических данных. – М.:

Статистика, 1983.– 426 с.

3. Дюран Б., Оделл П. Кластерный анализ. – М.: Статистика, 1977.–128 с.

УДК 378.147.227: Н.Н.КРАСНОГОРСКАЯ, Р.З.МАМЛЕЕВ ГОУ ВПО «Уфимский государственный авиационный технический университет»

МЕТОДИЧЕСКИЕ РЕКОМЕНДАЦИИ ПО СОСТАВЛЕНИЮ ЗАДАНИЯ НА РАЗРАБОТКУ РАЗДЕЛА «БЕЗОПАСНОСТЬ И ЭКОЛОГИЧНОСТЬ ПРОЕКТА»

ДИПЛОМНЫХ ПРОЕКТОВ (РАБОТ) РАЗНЫХ CПЕЦИАЛЬНОСТЕЙ Выполнение и защита дипломного проекта (работы) студентами выпускного курса университета является завершающим этапом их обучения.

Это самостоятельное комплексное исследование, тема которого утверждается выпускающей кафедрой, подводит итоги изучения всех дисциплин, предусмотренных учебным планом в соответствии с требованиями государственных образовательных стандартов высшего профессионального образования по соответствующим специальностям.

Выпускники всех специальностей должны быть подготовлены к предстоящей профессиональной деятельности, что подразумевает умение рационально управлять производством, экономикой, социальным развитием предприятия, грамотно ставить и решать научные, технические и технологические задачи с учетом специфики отрасли, организации производства. При этом они должны обеспечивать наряду с техническим совершенством, технологичностью и высокими экономическими показателями производства и иных видов деятельности также и высокий уровень безопасности и экологичности производственных и иных процессов профессиональной деятельности.

В связи с этим необходимо уже на этапе проектирования и разработки уметь выявлять и оценивать возможные негативные факторы с учетом их значимости, предлагать меры и средства по нейтрализации или снижению их воздействия на окружающую среду и человека.



Pages:     | 1 | 2 || 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.