Электронная библиотека диссертаций и авторефератов России
dslib.net
Библиотека диссертаций
Навигация
Каталог диссертаций России
Англоязычные диссертации
Диссертации бесплатно
Предстоящие защиты
Рецензии на автореферат
Отчисления авторам
Мой кабинет
Заказы: забрать, оплатить
Мой личный счет
Мой профиль
Мой авторский профиль
Подписки на рассылки



расширенный поиск

Формирование обобщенных методов решения типовых профессиональных задач инженера-технолога при изучении курса физики в техническом вузе Скрипко Людмила Петровна

Формирование обобщенных методов решения типовых профессиональных задач инженера-технолога при изучении курса физики в техническом вузе
<
Формирование обобщенных методов решения типовых профессиональных задач инженера-технолога при изучении курса физики в техническом вузе Формирование обобщенных методов решения типовых профессиональных задач инженера-технолога при изучении курса физики в техническом вузе Формирование обобщенных методов решения типовых профессиональных задач инженера-технолога при изучении курса физики в техническом вузе Формирование обобщенных методов решения типовых профессиональных задач инженера-технолога при изучении курса физики в техническом вузе Формирование обобщенных методов решения типовых профессиональных задач инженера-технолога при изучении курса физики в техническом вузе Формирование обобщенных методов решения типовых профессиональных задач инженера-технолога при изучении курса физики в техническом вузе Формирование обобщенных методов решения типовых профессиональных задач инженера-технолога при изучении курса физики в техническом вузе Формирование обобщенных методов решения типовых профессиональных задач инженера-технолога при изучении курса физики в техническом вузе Формирование обобщенных методов решения типовых профессиональных задач инженера-технолога при изучении курса физики в техническом вузе
>

Диссертация - 480 руб., доставка 10 минут, круглосуточно, без выходных и праздников

Автореферат - бесплатно, доставка 10 минут, круглосуточно, без выходных и праздников

Скрипко Людмила Петровна. Формирование обобщенных методов решения типовых профессиональных задач инженера-технолога при изучении курса физики в техническом вузе : Дис. ... канд. пед. наук : 13.00.02 Астрахань, 2006 177 с. РГБ ОД, 61:06-13/2645

Содержание к диссертации

Введение

ГЛАВА 1, Проблема практической направленности обучения физике в системе подготовки инженера-технолога в техниче ском университете 12

1.1. Содержание и структура курса физики в системе подготовки инженера в техническом университете 12

1.2. Роль и место курса физики в структуре подготовки инженера-технолога в техническом университете 19

1.3. Сложившиеся подходы реализации профессиональной направленности преподавания курса физики в технических вузах 25

1.4. Проверка эффективности сложившихся подходов в реализации профессиональной направленности курса физики при подготовке инженеров в технических вузах . 36

1.5. Возможные пути решения проблемы практической направленности ; курса физики в системе подготовки инженера-технолога 43

Выводы по главе 1 46

ГЛАВА 2. Теоретические основы решения проблемы практической направленности подготовки инженеров-технологов в техническом университете 48

2.1. Профессиональные задачи, решаемые с применением физических знаний инженерами в области химической технологии органических веществ и топлива 48

2.2. Об общенные методы решения типовых профессиональных задач инженеров-технологов 57

2.3. Выбор типа профессиональной задачи, методу решения которой можно обучать студентов при изучении конкретной темы курса физики... 63

2.4. Составление профессиональных задач, решаемые с применением физических знаний 82

2.5, Применение обобщенного метода к решению задач разных типов 102

Выводы по главе 2 111

ГЛАВА 3. Методика обучения студентов обобщенным методам решения типовых профессиональных задач 113

3.1. Методика проведения мотивационного этапа 114

3.2. Методика проведения подготовительного этапа 116

3.3. Методика проведения методологического этапа 120

3.4. Методика проведения этапа самостоятельного планирования действий при разработке метода решения конкретных задач 121

3.5. Методика обучения студентов отдельным действиям обобщенных методов решения типовых профессиональных задач 127

Выводы по главе 3 135

Глава 4. Педагогический эксперимент 137

4.1. Организация констатирующего эксперимента и его результаты 137

4.2, Организация поискового эксперимента и его результаты 139

4.3, Организация и проведение обучающего эксперимента и его результаты 145

Выводы по 4 главе 164

ЗАКЛЮЧЕНИЕ..., 165

Введение к работе

Практическая подготовка будущих инженеров на современном этапе развития общества является первоочередной потребностью любого государства. В государственном образовательном стандарте высшего профессионального образования (ГОСВПО) определены требования к содержанию подготовки дипломированного специалиста с присвоением квалификации инженера. Суть требований ГОСВПО предъявляемых к инженеру, выпускнику технического университета, заключаются в том, что дипломированный специалист должен уметь решать практически значимые задачи, возникающие а его будущей профессиональной деятельности с применением приобретенных за время учебы знаний. Это означает, что студент в процессе обучения должен овладеть методами решения таких задач, которые встретятся ему в последующей профессиональной деятельности и потребуют применения приобретенных в вузе знаний. Разработка методов решения инженерных задач осуществляется на основе знаний естественно-научных дисциплин, среди которых физике отводится существенная роль, поскольку без знания ее законов деятельность в разнообразных областях техники невозможна.

Практическая направленность преподавания курса физики в высшей школе определяется многими исследователями как актуальная методическая проблема. Для обозначения этой проблемы введены специальные термины -«профессиональная направленность», «профилизация» учебного предмета.

Анализ психолого-педагогической, методической литературы, диссертационных работ, учебников по физике позволил выделить следующие направления в реализации профессиональной направленности курса физики, изучаемого в технических университетах: 1) включение описаний технических объектов, технологий и средств автоматизации в содержание курса физики (Т.И. Трофимова, А.А. Детлаф, Б.М. Яворский, Г.А. Зисман, О.М. Тодес, Н.П. Калашников, М.А. Смондырев); 2) показ значимости физических знаний при изучении производственных и технологических процессов (Е.Г. Надолинская, К.В. Показеев, И.И. Резников); 3) разработка дидактиче-

5 ских средств (физических задач, лабораторных работ, заданий для учебно-исследовательской самостоятельной работы студентов) с профессиональной направленностью (Л.М. Коренкова, А.В. Шильников, А.И. Бурханов, Л.В. Масленникова). Данные направления внедрены в практику обучения без изменения содержания курса общей физики.

Ряд авторов предлагают готовить специалиста-инженера через формирование прикладных знаний и видов профессиональной деятельности при освоении курса физики (Л.В. Масленникова, И.А. Иродова и др.).*По их мнению, содержание курса физики должно состоять из инвариантного компонента, составляющего ядро теории, и варьируемого, который представляет собой перечень вопросов прикладного, политехнического характера, значимых для конкретного специалиста, а также практикум решения задач, набор лабораторных работ. При этом предполагается, что студент, получив информацию прикладного характера в «готовом виде» на лекциях, семинарах или из технического содержания условий физических задач, сможет успешно применять ее для решения инженерных задач.

Специально проведенный констатирующий эксперимент, в котором приняли участие 600 студентов классических и технических университетов Нижнего Новгорода, Краснодара, Астрахани, пбказал, что испытуемые не помнят материал прикладного характера и не пользуются физическими знаниями при решении практически значимых задач. Отсюда сделан вывод о том, что существующая методика реализации практической направленности обучения физике в техническом вузе не позволяет наилучшим образом подготовить студентов к будущей профессиональной деятельности. В итоге можно утверждать, что существует противоречие между жизненной потребностью практической направленности подготовки будущего инженера и невозможностью удовлетворить эту потребность на основе сложившейся методики обучения физике в технических вузах.

Существование этого противоречия обусловливает актуальность темы исследования, проблемой которой является реализация практической направленности курса физики при обучении студентов технических университетов.

Объектом исследования является процесс обучения физике студентов технического университета в современных условиях.

Предметом исследования является процесс формирования у студентов обобщенных методов решения профессиональных задач с применением физических знаний.

Цель исследования состоит в разработке методики формирования у студентов - будущих инженеров-технологов - обобщенных методов решения профессиональных задач с применением знаний курса физики.

Теоретической основой исследования являются следующие положения:

  1. Цели обучения должны формулироваться в виде системы задач, к решению которых готовится обучаемый (идея Н.Ф. Талызиной).

  2. Задачи, включенные в цели обучения физике, должны быть типовыми профессиональными. Методы решения таких задач должны быть обобщенными (концепция практической направленности обучения учащихся физике Г.П. СтефановоЙ).

  3. Овладение обобщенными методами решения профессиональных задач возможно при многократном решении этих задач в различных ситуациях.

На основании этого сформулирована гипотеза исследования: если в процессе обучения физике студенты овладеют обобщенными методами решения типовых профессиональных задач инженера-технолога, то они приобретут умение самостоятельно решать практически значимые задачи с опорой на физические знания.

В соответствии с целью и гипотезой исследования в работе были поставлены и решались следующие задачи:

  1. Выделить типовые профессиональные задачи инженера-технолога, решаемые с применением физических знаний.

  2. Разработать обобщенные методы решения задач выделенных типов.

  1. Отобрать учебный материал курса физики, изучение которого позволяет формировать у студентов обобщенные методы решения типовых профессиональных задач инженера-технолога.

  2. Разработать требования к формулировкам таких профессиональных задач.

  3. Разработать методику обучения студентов обобщенным методам решения задач выделенных типов при изучении курса физики.

  4. Экспериментально проверить, приобретают ли студенты умение решать типовые профессиональные задачи с применением знаний курса физики.

Для решения поставленных задач были использованы следующие методы и виды деятельности: изучение педагогической, психологической, методической, учебной и естественно-научной литературы по теме исследования; анализ государственных образовательных стандартов высшего профессионального образования, содержания учебных планов, программ по курсу физики, общепрофессиональным и специальным дисциплинам; анализ организации процесса обучения физике в техническом университете; анкетирование; индивидуальные беседы с преподавателями, инженерами, студентами; наблюдение за учебным процессом; личное преподавание; педагогический эксперимент; обработка результатов эксперимента.

Научная новизна результатов диссертационного исследования: 1. Выделены семь типов профессиональных задач инженера-технолога, решаемых с применением физических знаний;

- получение вещества в заданном состоянии с требуемыми свойствами;
-разработка технологии получения вещества в заданном состоянии

с требуемыми свойствами;

- разработка технологии выполнения деятельности с конкретным веще
ством;

-устранение отклонений от нормы значений физических параметров, характеризующих состояние вещества;

- нахождение или оценка значений физических величин, описывающих
свойства вещества в заданном состоянии;

-управление технологическим процессом получения вещества в заданном состоянии с требуемыми свойствами;

-хранение или транспортировка вещества в определенном состоянии без изменения заданных свойств.

  1. Разработаны обобщенные методы решения задач первых двух типов, связанные с получением вещества в заданном состоянии с требуемыми свойствами и разработкой этой технологии. Конкретизированы действия методов решения остальных типов задач на основе известного их содержания в обобщенном виде с учетом целей профессиональной деятельности инженера-технолога.

  2. Сформулированы цели обучения физике студентов технических университетов - будущих инженеров-технологов. Эти цели представляют собой систему задач выделенных типов с обобщенными методами их решения.

  3. Определены требования к формулировкам задач выделенных типов:

- в условии задачи должна быть описана ситуация - проблема, возникающая перед инженером-технологом в его профессиональной деятельности;

-требование задачи должно представлять собой цель его профессиональной деятельности.

Такие задачи являются новым дидактическим средством для реализации практической подготовки студентов в процессе обучения физике.

  1. Разработана методика формирования обобщенных методов решения типовых профессиональных задач инженера-технолога при изучении курса физики в техническом вузе. **"

  2. Установлено, что для усвоения обобщенных методов решения задач, связанных с получением вещества и с разработкой технологии его получения в заданном состоянии с требуемыми свойствами, необходимо предварительно обучить студентов выполнению следующих действий: выделить физические явления, процессы, воздействия, с помощью которых можно перевести заданное вещество из начального состояния в требуемое; ука-

9 зать условия, при которых физические явления, процессы, воздействия можно осуществить; составить принципиальную схему установки, позволяющей перевести заданное вещество из начального состояния в требуемое; найти значение энергии, необходимой для получения требуемого вещества в заданном состоянии при определенных условиях.

Теоретическая значимость проведенного исследования определяется тем, что доказана возможность реализации практической направленности курса физики в техническом вузе и подготовки студентов к будущей профессиональной деятельности путем формирования у них обобщенных методов решения типовых профессиональных задач, решаемых с применением физических знаний. Такими задачами являются: получение вещества в заданном состоянии с требуемыми свойствами; разработка технологии получения вещества в заданном состоянии с требуемыми свойствами; разработка технологии выполнения деятельности с конкретным веществом; устранение отклонений от нормы значений физических параметров, характеризующих состояние вещества; нахождение или оценка значений физических величин, описывающих свойства вещества в заданном состоянии; управление технологическим процессом получения вещества в заданном состоянии с требуемыми свойствами; хранение или транспортировка вещества в определенном состоянии без изменения заданных свойств.

Практическая значимость результатов исследования:

  1. Отобран материал курса общей физики, при изучении которого целесообразно формировать у студентов обобщенные методы решения типовых профессиональных задач инженера-технолога.

  2. Разработана методика, позволяющая сформировать у студентов обобщенные методы решения типовых профессиональных задач.

  3. Составлены практически значимые для специалиста задачи выделенных типов, решаемые с применением физических знаний.

  1. Составлены упражнения, необходимые для формирования отдельных действий обобщенных методов решения задач, связанных с получением вещества в заданном состоянии и разработкой технологии его получения.

  2. Разработано учебно-методическое пособие для студентов по решению типовых профессиональных задач инженера-технолога, которое может быть внедрено в практику преподавания физики и специальных дисциплин в технических университетах.

На защиту выносятся:

  1. Методика формирования у студентов обобщенных методов решения типовых профессиональных задач инженера-технолога при изучении курса физики,

  2. Методика формирования отдельных действий обобщенного метода решения задач, связанных с получением вещества в заданном состоянии с требуемыми свойствами.

Апробация исследования осуществлялась в ряде конференций и семинаров: Международной конференции «Информатика, образование, экология и здоровье человека» (г. Астрахань, 2000 г.); Международной конференции «Физика в системе современного образования» (г. Санкт-Петербург, 2003 г.); Международной конференции «Образование, экология, экономика, информатика» (г. Астрахань, 2003 г.); Международной научно-методической конференции преподавателей вузов, ученых и специалистов «Высокие технологии в педагогическом процессе» (г. Нижний Новгород, 2004 г.); совещании-семинаре «Физика в системе подготовки студентов нефизических специальностей университетов в условиях модернизации образования» (г. Астрахань, 2004 г.); итоговых научных конференциях студентов, аспирантов и преподавателей в Астраханском государственном университете (г. Астрахань, 2002-2006 гг.); итоговых научных конференциях студентов, аспирантов и преподавателей в Астраханском государственном техническом университете (г. Астрахань, 2002-2006 гг.); Международной конференции «Современные технологии обучения: Международный опыт и российские

11 традиции» (г. Санкт-Петербург, 2005 г.); Международной научно-практической конференции «Проблемы образования в современной России и на постсоветском пространстве» (г. Пенза, 2006 г.); II Международной научно-методической конференции «Инновационные технологии организации обучения в техническом вузе: пути к новому качеству образования» (г. Пенза, март 2006 г.).

Структура работы: диссертационная работа состоит из введения, четырех глав, заключения и библиографии - 179 наименований, в работе 21 таблица, 18 рисунков.

Содержание и структура курса физики в системе подготовки инженера в техническом университете

Содержание курса физики детерминируется государственным образовательным стандартов высшего профессионального образования (ГОСВПО). Проведен сравнительный анализ содержания курсов физики, предназначенных для различных направлений подготовки специалистов с квалификацией инженер. Рассмотрен перечень, состоящий из 19 направлений подготовки инженеров 42 специальностей. Данная программа предусматривает изучение студентами следующих циклов дисциплин: ГСЭ - общие гуманитарные и социально-экономические дисциплмны; ЕН - общие математические и естественнонаучные дисциплины; ОЦЦ - общепрофессиональные дисциплины; СД - дисциплины специализации; ФТД - факультативы. Физика входит в цикл общих математических и естественнонаучных дисциплин, а количество часов, отводимых на ее изучение, варьируется от 144 до 450. Содержание . курса физики для всех направлений подготовки инженеров независимо от специальностей представлено следующими разделами: физические основы механики, электричество и магнетизм, физика колебаний и волн, квантовая физика, статистическая физика и термодинамика. Основной материал курса физики группируется вокруг фундаментальных физических теорий, в соответствии, с которыми названы разделы. Каждый раздел включает в себя перечень рассматриваемых тем.

Физические основы механики: понятие состояния в классической механике, уравнения движения, законы сохранения, основы релятивистской механики, принцип относительности в механике, кинематика и динамика твердого тела, жидкостей и газов. Электричество и магнетизм: электростатика и магнитостатика в вакууме1 веществе, уравнения Максвелла в интегральной и дифференциальной форме, материальные уравнения, квазистационарные токи, принцип относительности в электродинамике.

Физика колебаний и волн: гармонический и ангармонический осциллятор, физический смысл спектрального разложения, кинематика волновых процессов, нормальные моды, интерференция и дифракция волн, элементы

Фурье-оптики. Квантовая физика: корпускулярно-волновой дуализм, принцип неопределенности, квантовые состояния, принцип суперпозиции, квантовые урав-нения движения, операторы физических величин, энергетический спектр атомов и молекул, природа химической связи.

Статистическая физика и термодинамика: три начала термодинамики, термодинамические функции состояния, фазовые равновесия и фазовые превращения, элементы неравновесной термодинамики, классическая и квантовые статистики, кинетические явления, системы заряженных частиц, конденсированное состояние.

Физический практикум.

Однако исключение составляют те направления, для которых в ГОСВПО в содержание курса физики не включены традиционные темы, или в названии разделов не зафиксированы конкретные вопросы, которые необходимо рассмотреть при изучении курса физики в технических вузах, или последовательность изучаемых тем отличается от традиционно выделенных. Так, например, для направления подготовки "Прикладная геология" в ГОСВПО в перечне изучаемых тем не содержится "Динамика жидкостей и газов", не зафиксированы темы при изучении раздела "Электричество и магнетизм", раздел "Молекулярная физика и термодинамика предшествует разделу "Элементы квантовой механики". В содержание курса физики не включены вопросы прикладного, политехнического характера, значимые для конкретного специалиста. В ГОСВПО определены сроки освоения основной образовательной программы выпускниками технического университета. Срок освоения основной образовательной программы подготовки инженера при очной форме обучения составляет 260 (286) недель. Максимальный объем учебной нагрузки студента устанавливается 54 часа в неделю, включая все виды его аудиторной и внеаудиторной (самостоятельной) учебной работы.

В ГОСВПО определены требования к учебно-методическому обеспечению учебного процесса, к материально-техническому обеспечению учебного процесса, к организации практик и к профессиональной подготовленности специалиста.

Профессиональные задачи, решаемые с применением физических знаний инженерами в области химической технологии органических веществ и топлива

В производстве органических веществ и топлива перед инженерами-технологами возникают профессиональные задачи, решаемые с применением знаний химии, физики, биологии, экологии и других наук. Нас будут интересовать только те задачи, при решении которых применяются физические знания.

Цели профессиональной деятельности рассматриваемых специалистов сформулированы в государственном образовательном стандарте высшего профессионального образования [ГОСВПО].

В ГОСВПО указаны четыре вида профессиональной деятельности инженера данного направления: 1) производственно-технологическая; 2) проектно-конструкторская; 3) научно-исследовательская; 4) организационно-управленческая.

В этих видах профессиональной деятельности перечислены задачи, к решению которых должны быть подготовлены специалисты, выпускаемые техническими университетами. Анализ представленных задач показал, что методы решения организационно-управленческих задач не требуют применения физических знаний. Проектно-конструкторские задачи не являются типовыми, то есть многократно встречающимися в практической деятельности инженеров-технологов данного направления подготовки. Научно-исследовательские задачи также не входят в содержание массовой подготовки инженеров-технологов, а обучение методам решения таких задач осуществляется в рамках специальной подготовки (специализации, магистратура, аспирантура, докторантура). Поэтому нами рассматриваются профессиональные задачи, связанные с производственно-технологической деятельностью будущих инженеров-технологов.

В приведенных стандартах указанные задачи сформулированы без указания в них конечных продуктов производственно-технологической деятельности и их свойств. Например: "Организация и осуществление входного контроля сырья и материалов, используемых в производстве органических веществ и переработке топлива"; "Определение состава и свойств промежуточных продуктов и готовых веществ и материалов". При формулировке задач в таком виде у специалиста естественно возникают вопросы: "Какое органическое вещество должно быть получено? Какими свойствами должно обладать полученное органическое вещество? Какие параметры сырья надо контролировать?". Из таких формулировок неясно, какими профессиональными умениями должен обязательно овладеть выпускник технического университета. Для выявления профессиональных задач инженера-технолога, решаемых с применением физических знаний нами проделана следующая работа: 1) осуществлен опрос 60 инженеров-технологов, работающих в различных сферах производственной деятельности; 2) проанализированы 36 прикладных курсов, предназначенных для подготовки инженеров по направлению "Химическая технология органических веществ и топлива" в технических университетах.

В данном опросе принимали участие выпускники технических вузов, имеющие следующие направления подготовки: " Химическая технология органических веществ"; "Химическая технология природных энергоносителей и углеродных материалов"; "Химическая технология синтетических биологически активных веществ"; "Технология химической переработки древесины". Большинство из опрашиваемых инженеров-технологов работают на Астраханском газоперерабатывающем заводе, а также на Оренбургском нефтеперерабатывающем заводе. Им предлагалось перечислить задачи, которые они решают в своей практической деятельности. Необходимым требованием к формулировке профессиональных задач опрашиваемых специалистов являлось наличие в них конкретного, конечного продукта производственной деятельности и его свойств. Результаты данного опроса представлены в таблице 2.

Анализ формулировки профессиональных задач инженера-технолога показал, что в них содержится требование по получению вещества в конкретном состоянии с заданными свойствами: получение бензина с заданным октановым числом (95,93, 66); получение газообразного ацетилена с высокой удельной теплотой сгорания из угля и извести; получение древесного спирта с температурой кипения 65 С и другие. На первый взгляд кажется, что при разработке методов решения таких задач применяются только химические знания. Однако, получение рассматриваемых химических продуктов невозможно без физических явлений и процессов: нагревания, плавления, парообразования, конденсации и других. Обобщение формулировок этих задач можно представить в виде: "Получение вещества в заданном состоянии с требуемыми свойствами". Назовем ее профессиональной задачей инженера-технолога первого типа.

Методика проведения мотивационного этапа

Обучение студентов обобщенным методам решения профессиональных задач выделенных типов должно осуществляться поэтапно. Овладеть обобщенным методом решения задач - значит научиться правильному выполнению каждого действия, входящего в содержание метода, а также усвоить последовательность выполнения этих действий. Поскольку успешность формирования любых знаний и действий зависит прежде всего от желания студентов получить эти знания, то первоначальной задачей преподавателя, на наш взгляд, является создание у студентов потребности в овладении обобщенным методом решения профессиональной задачи. Следовательно, начинать обучение студентов нужно с мотивационного этапа.

Второй этап - подготовительный. Суть его заключается в организации деятельности студентов по решению конкретных задач, определенного типа в конце изучения темы курса физики. На этом этапе происходит накопление методов решения конкретных задач.

Третий этап - методологический, на котором студенты самостоятельно выделяют обобщенный метод решения задач выделенного типа. Здесь же преподавателем осуществляется специальная работа по усвоению его содержания. Необходимость этого этапа обосновывается тем, что при самостоятельном выделении содержания обобщенного метода студентами будут осмыслены все действия входящие в него и их последовательность.

Четвертый этап - самостоятельного планирования действий при разработке метода решения конкретных задач с опорой на обобщенный метод.

Пятый этап - полностью самостоятельного решения конкретных практически значимых для специалиста задач.

Приведем описание деятельности студентов и преподавателя на каждом этапе. .

Целью этого этапа является создание ситуаций, в которой у студентов возникает потребность, желание овладеть методами решения профессио нальных задач выделенных типов.

Исследователями установлено, что потребность в освоении метода выполнения деятельности возникает у человека в том случае, когда он по неизвестным ему причинам не может эту деятельность выполнить [147, с. 108].

Организуется мотивационный этап на первых практических занятиях по курсу общей физики и в конце изучения темы, на итоговом занятии. Цель его проведения на первых занятиях - убедить студентов в том, что физические знания необходимы будущим инженерам для решения различных практически . значимых проблем. Он должен начинаться с постановки перед студентами вопроса: "Зачем инженеру-технологу, в частности, каждому из вас нужны физические знания?" На этот вопрос необходимо выслушать ответы многих студентов. Ответы могут быть самыми разными. Их не нужно оценивать. Выслушав такие ответы, преподаватель должен сказать: "Итак, некоторые из вас полагают, что им физика не понадобится совсем, а некоторые считают, что физические знания нужны для сдачи экзамена. Полагаю, что и те и другие не правы. Инженеру-технологу в своей практической деятельности приходится решать множество задач, опираясь на физические знания. Приведу некоторые примеры".

Преподаватель формулирует несколько профессиональных задач разных типов;

1. Получите бензин с октановым числом 95.

2. Разработайте технологию получения высокооктанового бензина.

3. На химическом заводе необходимо постоянно контролировать плотность жидкого вещества, которое находится в резервуаре под давлением. Разработайте метод, позволяющий контролировать плотность жидкости и автоматически регулировать изменение давления и температуры в резервуаре.

4. Для получения сверхчистой меди (Си) из мельхиора (сплав Си с Ni) необходимо возвратить его ионам недостающие электроны, а это возможно осуществить с помощью электролиза расплава. Электролиз должен происходить таким образом, чтобы ионы этого металла не касались стенок тигеля, в котором помещен сплав, так как при малейшем соприкосновении происходит получение новых примесей. Разработайте программу управления процессом электролиза, которая позволит избежать образования новых примесей.

5. Для получения меди установлено 400 ванн. В каждой ванне находится 20 катодов, соединенных параллельно, а сами ванны последовательно. Вы -технолог и вам необходимо определить сколько меди завод выпускает за сутки при плотности тока 200 А/и2? Размер одной пластины Ь8 дм2. К.п.д. считать равным 90%.

6. Обеспечьте безопасное хранение водорода при температуре 20С в баллоне, имеющем пятикратный запас прочности. Известно, что при хранении одного килограмма азота в таком же баллоне, он взорвался при температуре 350С,

Студентам предлагается решить эти задачи с опорой на физические знания. Студенты затрудняются это сделать. Преподаватель говорит, что в профессиональной деятельности каждого из вас постоянно будут возникать такие задачи, успешное решение которых за короткое время возможно только в том I

случае, если владеешь методом решения этих задач. Студенты могут сказать,

что нельзя предусмотреть, какие именно задачи возникнут перед ними, перед каждым из них. Можно ли владеть методом решения всех задач? Оказывается можно, если найти нечто общее в этих задачах и разбить их на определенные группы, а затем выделить методы решения каждой группы задач.

Похожие диссертации на Формирование обобщенных методов решения типовых профессиональных задач инженера-технолога при изучении курса физики в техническом вузе