Реалізація вимог основної освітньої програми бакалаврату передбачає сформованість у випускників певних компетенцій. У цій роботі досліджується вплив на результати навчання пасивних, активних та інтерактивних засобів навчання. Порівнюються групи з різними підходами у викладанні таких дисциплін як "Теоретична механіка", "Технічна механіка", "Моделювання в техніці". Результати проміжних атестацій з технічних дисциплін відстежувалися протягом кількох років. Якщо говорити про оволодіння теоретичним матеріалом, то результати іспитів та курсових робіт показали зростання оцінок у балах приблизно на 3%. Однак у галузі вирішення практичних завдань результати приблизно на 8–9 % вищі у групах, де використовувалися інноваційні педагогічні технології. Крім того, були сформовані у студентів навички пошуку інформації, здатності до комунікації в усній та письмовій формах, роботи у колективі.
технічні дисципліни
формування компетенцій
інтерактивні методи навчання
1. Проектування основних освітніх програм ВНЗ при реалізації рівневої підготовки кадрів на основі федеральних державних освітніх стандартів / за ред. С.В. Коршунова. - М.: МІЗК МДТУ ім. н.е. Баумана, 2010. - 212 с.
2. Раєвська Л.Т. Професійні компетенції щодо теоретичної механіки /Л.Т. Раєвська // Освіта та наука: сучасний стан та перспективи розвитку: збірник наукових праць за матеріалами Міжнародної науково-практичної конференції 31 липня 2014 р.: о 6 год. Ч. 1. – Тамбов: ТОВ «Консалтингова компанія Юком», 2014. – З. 143-144.
3. Будерецька І.В. Інтерактивні методи навчання//Матеріали семінару «Інтерактивні методи та інноваційні технології навчання в освітньому процесі» [Електронний ресурс]. – URL: http://nsportal.ru/nachalnaya-shkola/materialy-mo/2013/12/21/interaktivnye-metody-obucheniya (дата звернення: 09.06.2017).
4. Татур Ю.Г. Освітній процес у вузі: методологія та досвід проектування: навч. посібник/Ю.Г. Татур. - М.: Вид-во МДТУ ім. н.е. Баумана, 2009. - 262 с.
5. Рогова О.М. Особливості організації процесу навчання з урахуванням кейс-метода. Методичний посібник/за ред. М.А. Малишева / Сучасні технології навчання у вузі (досвід НДУ ВШЕ в Санкт-Петербурзі). - Відділ оперативної поліграфії НДУ ВШЕ - Санкт-Петербург, 2011. - 134 с.
У федеральних державних освітніх стандартах вищої освіти обов'язковою вимогою до результатів освоєння програми бакалаврату є сформованість певного набору компетенцій. У поняття компетенції входять модулі - знання, вміння та навички та особисті якості. «Модульна освітня програма - сукупність і послідовність модулів, спрямовану оволодіння компетенціями, необхідні присвоєння кваліфікації» .
Інноваційні технології - це, які припускають не так освоєння дисципліни, скільки формування компетенцій, навіщо використовують активні та інтерактивні методи навчання. До таких технологій відносяться, наприклад, інформаційно-комунікаційні технології (залучення інформатики до вивчення технічних дисциплін), особистісно-орієнтовані технології (що розвивають природні дані учнів, комунікативні здібності), дидактичні (використання нових прийомів, методів у навчальному процесі) та ін.
З перших зустрічей з викладачами технічних дисциплін, що навчаються, повинні забезпечити конкретне розуміння цілей вивчення дисципліни, внесок даної дисципліни у формування компетенцій. Для цього освітня програма має забезпечувати переважно проблемний, дослідницький характер навчання, мотивуючи майбутніх випускників на придбання необхідних компетенцій. Прийнято виділяти кілька основних методів організації занять, що використовуються викладачами у своїй галузі. Пасивний метод - це форма взаємодії викладача і учня, коли він викладач є основним дійовою особою, управляючим ходом заняття, а учні виступають у ролі пасивних слухачів. Ми не вважаємо, що треба повністю відмовитись від пасивного методу. Питання у співвідношенні, у частці пасивних методів у всьому процесі пізнання. Цей метод не повинен превалювати.
Активний метод навчання - це організації навчального процесу, яка сприяє активнішому, ніж при пасивному способі, взаємодії з викладачем. Якщо пасивні методи передбачали авторитарний стиль взаємодії, активні припускають демократичний стиль. При цьому викладачеві «доводиться переглянути традиційну методику викладання, коли в аудиторії є лише звичні дошка та крейда».
Інтерактивний метод. Сьогодні недостатньо бути компетентним лише у своїй галузі та вміти передавати певну суму знань учням. В даний час викладачеві необхідно організувати процес таким чином, щоб залучати до здобуття знань самих студентів, чому сприяють активні, а ще більше – інтерактивні методи навчання. Відомо, що учні легше розуміють і запам'ятовують матеріал, що вони вивчали у вигляді активного залучення у навчальний процес. Інтерактивний метод – це «замикання» студентів на себе. Головне – спілкування студентів між собою у процесі здобуття знань. Роль викладача на інтерактивних заняттях зводиться до напряму діяльності учнів досягнення цілей заняття. Інтерактивне навчання – це насамперед діалогове навчання.
Форм активного та інтерактивного навчання багато, нагадаємо лише про деякі з них: творчі завдання, лекції з помилкою, мозковий штурм, конференції з презентацією доповідей та обговорення, навчальна дискусія, навчання за допомогою комп'ютерних програм, метод кейсів. Метод кейсів можна як складну систему, куди включені й інші, простіші методи пізнання. До нього входять моделювання, системний аналіз, проблемний метод, уявний експеримент, імітаційне моделювання, методи класифікації, ігрові методи, які виконує у кейс-методі свої ролі. Придбання компетенцій ґрунтується на діяльності. Отже сама можливість засвоєння знань, навичок, умінь залежить від активності учнів. Правильно організувати цю активність – завдання викладача вищого навчального закладу.
Цілі дослідження
Багаторічні спостереження навчального процесу виявили дедалі більш слабку математичну підготовку вступників, відсутність самостійності та інтересу до навчання, бажання з будь-якого приводу шукати відповідь в інтернеті, невміння зосередитися, страх публічних виступів та відсутність терпимості до висловлювань інших. Усе це стимулювало пошук якихось нових підходів до роботи з нинішніми учнями.
У процесі навчання необхідно звертати увагу в першу чергу на ті методи, при яких слухачі ідентифікують себе з навчальним матеріалом, включаються до ситуації, що вивчається, спонукаються до активних дій, переживають стан успіху і відповідно мотивують свою поведінку. Наприклад, дискусія в малих групах дає шанс кожному учаснику зробити щось своє в обговоренні, відчути незалежність від викладача, проявити лідерські якості, повторити матеріал. І хоча нові погляди на навчання не всіма викладачами сприймаються як керівництво до зміни власних шаблонів викладання, пошуку інтерактивних способів взаємодії з групою, не можна ігнорувати дані досліджень, що підтверджують, що використання активних підходів є ефективним способом навчання.
Метою нашого експериментального дослідження було визначення можливості та ефективності використання активних та інтерактивних форм під час навчання технічним дисциплінам. Завдання дослідження ставилися такі: протягом трьох років проводити моніторинг результатів проміжних атестацій з кількох технічних дисциплін у ряді груп; у кількох групах поступово рік у рік збільшувати частку активних та інтерактивних підходів як у лекціях, так і в практичних та лабораторних заняттях; в одній групі проводити традиційні заняття з технічних дисциплін; провести порівняльний аналіз результатів проміжних атестацій у групах з великою часткою активних методів та у групі традиційного навчання протягом трьох років; зібрати по можливості інформацію про основні найбільш ефективні методи. Заняття у всіх групах вів один і той самий викладач.
Методи дослідження
Виходячи з цілей дослідження, було обрано групи напрямків 08.03.01. "Будівництво", 13.03.02. «Електроенергетика та електротехніка» (профіль бакалаврату), з якими працювали автори цієї статті. Активні форми взаємодії використовувалися у викладанні таких дисциплін, як «Теоретична механіка», «Технічна механіка», «Моделювання у техніці». Теоретична механіка вивчається у третьому семестрі, студенти складають іспит та курсову роботу з оцінкою. Технічна механіка дається у четвертому семестрі, в результаті студенти мають отримати залік. Курс «Моделювання у техніці» читається бакалаврам третього року навчання, проміжна атестація – залік.
Було відібрано кілька методів.
Метод мозкового штурму використовувався головним чином лекції. Лекції обов'язково містили проблемні питання, на які пропонувалося знайти цим методом. У теоретичній механіці, наприклад, треба було визначити кількість невідомих реакцій опор у статиці, сформулювати поняття векторного моменту або порядку вирішення завдань. В курсі технічної механіки при першому знайомстві з групами Ассура пропонувалося обчислити клас заданої групи Ассура, змоделювати групу 4-го класу з наступним виступом перед усією аудиторією, в якому треба було обґрунтувати свій вибір. У лекції з дисципліни «Моделювання в техніці» після пояснення класифікації видів моделювання пропонувалося дати характеристику програмі CFD-моделювання (computational fluid dynamics), яка відтворює на комп'ютері процес обтікання об'єкта будь-якою рідиною або газом (що демонструвалося показом слайдів). Необхідно було відповісти на запитання: реальна чи уявна модель, динамічна чи статична, дискретна чи безперервна тощо.
Метод «творче завдання» допомагав розвинути дослідницькі навички учнів. Такі завдання студенти отримували після знайомства з основними підходами до формалізації та моделювання рівноваги та руху матеріальних тіл. Наприклад, у теоретичній механіці у завданнях розділу «Статика» пропонували першокурсникам непросто обчислити реакції зв'язків, а й знайти залежність від виду зв'язків. Після невеликого дослідження вони мають зробити висновок про переваги тих чи інших опор. У розділах «Кінематика» та «Динаміка» студенти різними методами вирішують те саме завдання, що розширює їх кругозір, допомагає повторити матеріал і формує навички вирішення завдань. У технічну механіку треба було провести порівняльний аналіз методів розв'язання статично невизначених завдань. Пропонувалися до розгляду балочно-стрижневі конструкції, рішення слід було провести енергетичним методом та методом порівняння деформацій та обґрунтувати переваги того чи іншого методу.
Метод кейсів (Case-study) – це пропозиція групі конкретної ситуації з метою пошуку рішення, обґрунтування цього рішення з детальним аналізом пошуку рішення. Уявилося можливим використовувати метод кейсів у викладанні технічних дисциплін для роботи у малих групах. Діяльність у малих групах - це одна з найрезультативніших стратегій, оскільки вона дає всім студентам можливість брати участь у роботі, практикувати навички співпраці, міжособистісного спілкування (зокрема, вміння активно слухати, виробляти спільну думку, вирішувати розбіжності, що виникають). Наприклад, першокурсникам, які почали вивчення теоретичної механіки, пропонувалися завдання типу - «Два вантажу масами m1=m кг і m2=3m кг, з'єднані невагомою нерозтяжною ниткою, необхідно підняти і перенести. Один робітник запропонував піднімати вантаж, взявшись за перший вантаж, другий робітник запропонував триматися за другий вантаж під час підйому, а третій сказав, що неважливо, за який із вантажів триматися, це не призведе до розриву нитки між вантажами. Хто правий? У якій ситуації менша ймовірність розриву нитки, якщо в будь-якому випадку для підйому прикладається та сама сила F до відповідного вантажу?» На початку заняття обговорювали принципи роботи групи: заняття - не лекція, передбачається загальна робота з участю кожного студента групи; всі учасники дорівнюють незалежно від віку, соціального статусу, досвіду; кожен учасник має право на власну думку щодо будь-якого питання; немає місця прямій критиці особистості (піддатися критиці може лише ідея).
Час обговорення завдання та рішення обмежувався 30-40 хвилинами. Після чого представник кожної групи робив невелике повідомлення відповідно до лістингу питань, які треба було висвітлити. Питання включали як результат рішення, а й аналіз процесу пошуку рішення. Після виступу всіх груп викладачем підбивалися підсумки із зазначенням поширені помилки, робилися висновки.
Метод "Комп'ютерна симуляція" застосовувався у викладанні дисципліни "Моделювання в техніці". Студентам, наприклад, пропонувалися завдання щодо моделювання технологічного процесу за допомогою засобів візуалізації. Пропонувалося діагностувати перехідний процес під час запуску пристрою, після чого методом підбору параметрів оптимізувати перехідний процес. Група розбивалася на підгрупи по 2 студенти. Були поставлені цілі: 1) ознайомлення з інструментальними програмами програмного пакету Scilab, отримання навичок початкової роботи з системою візуального моделювання Xcos; 2) Вивчення на ЕОМ динамічних властивостей об'єкта. Як приклад пропонувалася найпростіша замкнута система регулювання рівня рідини в потоці з негативним зворотним зв'язком, що включає об'єкт управління (ОУ) у вигляді інерційної ланки 1-го порядку із запізненням і керуючого пристрою (УУ), що представляє ПІ-регулятор (див. рис. 1). ). Регулюється рівень потоку h шляхом зміни положення S регульованого шиберу.
Мал. 1. Схема системи регулювання рівня рідини
Учні повинні з відповідних блоків на панелі програми створити модель системи, дослідити перехідний процес, підібрати такі коефіцієнти передачі, постійні часу інтегрування, які зменшили б час перехідного процесу і розмах коливань при запуску системи регулювання рівня. Параметри kр – передавальний коефіцієнт регулятора; Ти – час інтегрування були настроювальними. hЗ - рівень потоку, що задається. Моделювання процесу починалося зі складання диференціального рівняння та отримання передавальних функцій об'єкта управління (Wo-(p)) та керуючого пристрою (Wр-(p)). Після роботи в програмі за отриманим графіком перехідного процесу необхідно було переконатися в правильності зазначених параметрів регулятора k р і Tі. Підбираючи параметри, оптимізували перехідний процес.
Метод тестування. Кафедрою розроблено комплекти тестових завдань на комп'ютерах, що містять сотні завдань із розділів загальнотехнічних дисциплін. Вони пропонуються студентам для перевірки засвоєння матеріалу після проходження якихось розділів технічних дисциплін протягом семестру. Ці завдання вимагають проведення деякого дослідження та досить тривалого розрахунку. У комп'ютерному класі кафедри тестування на окремі теми допомагає оволодінню навчальним матеріалом.
Таким чином формуються такі професійні компетенції як ПК-1, ПК-2, ПК5, ПК-6, необхідні, наприклад, для кваліфікації бакалаврів напряму «Будівництво».
Загальнокультурні компетенції також мають формуватися щодо технічних дисциплін. Уміння логічно правильно, аргументовано будувати усне мовлення (ОК-2), культура мислення, постановка мети, саморозвиток, підвищення кваліфікації (ОК-1, ОК-6), організаційні можливості, робота у колективі. У розвиток навичок грамотної мовлення і подолання страху громадського виступу, наприклад, у процесі вивчення курсу «Технічна механіка» кожному учню пропонують підготувати реферат і з презентацією на обрану тему. Студентів знайомлять із правилами створення слайдів для презентації та обговорюють час виступу. Наведемо кілька тем доповідей, пов'язаних із майбутньою професійною діяльністю в галузі машинобудування: методи та засоби захисту від вібрацій автомобілів; техніка безпеки на виробництві; вібрація та захист від неї, вібродемпфування.
Результати. Висновки
У наших вузах застосовується стобальна оцінка результатів проміжної атестації. Наведемо кілька результатів. Середній бал по групі за курсову роботу з теоретичної механіки (у групах, де щорічно збільшувалася частка активних та інтерактивних методів): 1-й рік – 71,2 бала, 2-й рік – 75,4 бала, 3-й рік – 76 2 бали. Приблизно така ж динаміка простежується і в екзаменаційних оцінках з теоретичної механіки. Середній бал за залік з технічної механіки: 1-й рік – 75,9 бала, 2-й рік – 79,7 бала, 3-й рік – 88,3 бала. У групі з величезним переважанням пасивних засобів навчання результати протягом трьох років залишалися приблизно однаковими: 70-73 бали за курсову роботу, 70 -75 за залік з технічної механіки. Середній бал по групі за залік з моделювання в техніці: 1-й рік – 68,3 бала, 2-й рік – 76,4 бала, 3-й рік – 78,2 бала. На малюнку 2 наведено середні значення результатів за останні три навчальні роки порівняно з 2013-14 навчальним роком (переважав пасивний метод навчання) з деяких технічних дисциплін.
Рис.2. Ряд 1 – моделювання в техніці, ряд 2 – теоретична механіка, ряд 3 – технічна механіка
Таким чином, можна констатувати покращення результатів навчання з усіх дисциплін, але особливо помітні зміни з технічної механіки, де середній бал за 3 роки становив 81,3, а по відношенню до середнього значення приріст у третьому році - 8,6%. І хоча з інших дисциплін результати скромніші, можна припустити, що використання активних та інтерактивних підходів у викладанні дає можливість ефективніше наблизитися до виконання вимог федеральних державних освітніх стандартів. Використання інноваційних технологій потребує викладача значної методичної роботи: підготовка карток, завдань, слайдів, методичок. Все це сприяє вищому рівню засвоєння навчального матеріалу. Крім того, досягти цього можна і вирішенням нестандартних завдань, участю у внутрішньовузівських, міських та регіональних олімпіадах, наприклад, з теоретичної механіки, в яких беруть активну участь студенти нашого вишу. Основні результати у формуванні загальнокультурних компетенцій такі: студенти стали активнішими в освітньому процесі, здобули навички роботи в команді. Надалі планується поширення досвіду використання нових методів навчання таких дисциплін, як «Мехатроніка» для магістрів, «Аналітична механіка», «Опір матеріалів».
Бібліографічне посилання
Раєвська Л.Т., Карякін А.Л. ІННОВАЦІЙНІ ТЕХНОЛОГІЇ У ВИКЛАДАННІ ТЕХНІЧНИХ ДИСЦИПЛІН // Сучасні проблеми науки та освіти. - 2017. - № 5.;URL: http://science-education.ru/ru/article/view?id=26753 (дата звернення: 26.11.2019). Пропонуємо до вашої уваги журнали, що видаються у видавництві «Академія Природознавства»
МІНІСТЕРСТВО ОСВІТИ КРАСНОЯРСЬКОГО КРАЮ
Крайова державна бюджетна професійна освітня установа
«КРАСНОЯРСЬКИЙ МОНТАЖНИЙ КОЛЕДЖ»
А.В. Пашихіна
МЕТОДИКА ВИКЛАДАННЯ ОСНОВ ТЕХНІЧНОЇ МЕХАНІКИ НА УРОКАХ РІЗНИХ ТИПІВ
м. Красноярськ
2017
Методичний посібник з основ Технічної механіки складено для викладачів, які займаються навчанням студентів спеціальностей, що входять до складу укрупненої групи спеціальностей:
22.00.00 "Технології матеріалів";
08.00.00 «Техніка та технології будівництва»;
15.00.00 "Машинобудування";
21.00.00 «Прикладна геологія, гірнича справа, нафтогазова справа та геодезія»;
13.00.00 «Електро- та теплоенергетика»
Метою методичного посібника є демонстрація педагогічного досвіду під час викладання дисципліни «Технічна механіка» під час уроків різних типів.
Організація уроку та його проведення визначається типом уроку та її структурою. Найчастіше при викладанні основ «Технічної механіки» застосовуються уроки наступних типів: викладення нового матеріалу, практичне заняття, комбінований урок, про методику викладання яких і йтиметься у цій статті.
ЗАГАЛЬНІ МЕТОДИЧНІ ВКАЗІВКИ
Дисципліна «Технічна механіка» охоплює широке коло питань із різних галузей науки: теоретичної механіки, опору матеріалів, деталей машин та механізмів.
Включення даної дисципліни до навчального плану освітніх закладів має на меті:
Підвищити рівень технічних знань студентів для розуміння ними устрою та роботи механізмів та машин.
Сприяти глибшому науковому обґрунтуванню питань, що вивчаються у спеціальній технології, матеріалознавстві та інших технічних дисциплінах.
Забезпечити свідоме розуміння аналізованих під час уроків прийомів роботи та технологічних процесів.
Навчити студентів проводити розрахунки елементів конструкцій на міцність, жорсткість, стійкість, зріз, зминання, стиск.
Проводити складально-розбиральні роботи відповідно до характеру з'єднань деталей та складальних одиниць.
Виховати у студентів матеріалістичний світогляд та підняти їхній культурний рівень.
Відповідати вимогам роботодавця, продемонструвавши свій рівень підготовки на міжнародних змаганнях «Молоді професіонали» (WorldSkillsРосія).
Великий обсяг навчального матеріалу при обмеженій кількості годин, відведених на вивчення дисципліни, створює труднощі у викладанні цього предмета.
У статті пропонується методика викладання основ дисципліни «Технічна механіка» під час уроків різних типів. Враховується те, що основною формою навчальних занять є урок із постійною за своїм складом групою студентів.
УРОК №1 Викладення нового матеріалу.
Тема: Вступ. Технічна механіка та її розділи.
Ціль: Ознайомити студентів з основними поняттями та термінологією механіки. Зацікавити предметом, вказавши різноманітність об'єктів, що вивчаються механікою.
Наочні посібники:
Портрети найвидатніших вчених-механіків.
Плакати із зображенням об'єктів, рух чи рівновагу яких розглядаються у різних розділах дисципліни «Технічна механіка».
презентація.
Макети механічних передач та деталі машин.
Малі архітектурні та інтер'єрні форми, виготовлені з деталей машин.
Зміст уроку: Будь-який урок починається з вітання аудиторії та викладача, знайомства чи перевірки явки студентів на заняття.
Відмінність даного типу уроку від уроку, наприклад, комбінованого типу, у тому, що у ньому проводиться опитування і перевірка домашнього завдання. Виклад нового матеріалу посідає початок навчального року чи початок вивчення нового розділу дисципліни.
У цій статті пропонується структура проведення уроку, який посідає перше заняття з дисципліни «Технічна механіка».
Ефективність процесу пізнання залежить тільки від змісту навчання, а й від того, як засвоюється матеріал. Підвищення якості засвоєння матеріалу вирішується мотивацією, підвищенням ефективності сприйняття, розумінням та контролем засвоєння матеріалу. Всі елементи ефективного навчання повинні взаємодіяти зі здоров'язбереженням.
Мотивація надає освітньому процесу спрямованість, вибірковість, свідомість, динамічність і є найважливішим чинником успішного навчання. Для розвитку навчальної мотивації необхідне формування її самим викладачем завдяки правильно підібраному типу навчання.
Ефективність сприйняття передбачає різноманітність використовуваних методик. Різноманітність методичних прийомів не призводить до стомлюваності студентів, оскільки невиразна мова ускладнює сприйняття, як і гучна. Тривалий перегляд відеоматеріалу призводить до швидкої зорової втоми, а аудіопотік – до слухової втоми тощо. Тому вважаю, що перший урок – це запорука подальшого успіху. Представляючи дисципліну, необхідно задіяти всі види сприйняття: слухове, зорове, дотичне. За основу можна взяти вислів Конфуція «Скажи мені – і я забуду, покажи мені – і я запам'ятаю, дай мені зробити – і я зрозумію» / Тому на першому занятті проводиться демонстрація портретів, плакатів, презентації, макетів механічних передач, деталей машин.
Викладення нового матеріалу необхідно почати з коротких історичних відомостей. При викладі основних етапів розвитку механіки слід зазначити, що механіка, як та інші науки, розвивалася у зв'язку з практичними потребами суспільства. Потрібно вказати на роботи найбільшого вченого давнини - Архімеда, на дослідження Леонардо-да-Вінчі, Галілея та Ньютона. Процитувати Леонардо-да-Вінчі, як доказ корисності науки: «Механіка – найблагородніша і, головне, найкорисніша з наук». Зазначити деякі цікаві подробиці біографій М.В. Ломоносова та Н.Є. Жуковського та роль російських учених у розвитку механіки (передбачається презентація).
Розділи «Технічної механіки» необхідно подати структурною схемою, що дасть певну послідовність у вивченні дисципліни. При характеристиці розділів механіки необхідно зазначити різноманітність завдань, розв'язуваних їх методами. Показати знайомі курсу фізики величини на плакатах.
Вказуючи на роль техніки в сучасному світі представити до уваги різноманіття деталей та способів їх з'єднань. Використовуючи макети, дати можливість студентам самостійно назвати сфери застосування тієї чи іншої механічної передачі (ланцюгова передача), тим самим встановивши діалог. Звернути увагу на матеріал виготовлення передачі (черв'ячна передача), обов'язково озвучити всі моменти, які будуть вивчені в подальшому.
Необхідно використати і творчий потенціал. Передбачається позаурочна діяльність студентів – конструювання та моделювання різних фігур, які надалі неодноразово використовуються на заняттях, щодо розділів «Технічної механіки». На вступному занятті видаються малі архітектурні та інтер'єрні форми, які виготовили студенти минулих навчальних років. Це цікавий, доступний, цікавий і легко засвоюваний варіант вивчення дисципліни. Розповісти про те, що за готовністю фігур обов'язково проводиться виставка технічної творчості «Цікава механіка», результати цієї позаурочної діяльності представляються в групі коледжу соціальної мережі «В контакті», де студенти можуть проголосувати за модель, що їм сподобалася. Усі учасники проекту отримують додаткові бали при складанні іспиту або отриманні заліку, що мотивує студентів для участі у позаурочній діяльності такого виду. Мотивація позаурочної діяльності позитивно позначається на успішності студентів і належить до розряду здоров'язберігаючих педагогічних технологій.
Необхідно на вступному занятті озвучити кількість практичних та самостійних робіт, передбачених навчальною програмою. Позначити необхідність своєчасного вирішення та здачі робіт, як запоруки успішного складання сесії. Для закріплення матеріалу викладач проводить опитування-розмову зі студентами, під час якого він дає додаткові пояснення, уточнює окремі формулювання та відповідає на запитання студентів. Заключною частиною уроку є домашнє завдання, яке випливає із змісту уроку.
УРОК №2 Комбінований урок
Тема: Пара сил, її вплив на тіло. Момент пари сил та еквівалентність пар.
Ціль: Ознайомити студентів із поняттям пари сил та її фізичного сенсу.
Наочні посібники:
М'яч.
Плакат.
Зміст уроку: Урок починається з привітання та перевірки явки студентів на заняття. Потім викладач переходить до перевірки домашнього завдання, яка зазвичай починається з перегляду студентами своїх записів у зошитах. При цьому встановлюється, наскільки домашнє завдання правильно зрозуміле та виконане студентами. Зміст домашнього завдання залежить від пройденого матеріалу на попередньому уроці та його перевірка проводиться одним із таких видів: опитування студентів, перевірка вирішення завдань, тестові завдання, виконання схем тощо. На уроці з цієї теми для перевірки знань та відновлення в пам'яті студентів у логічній послідовності всього комплексу вивчених питань передбачені тестові завдання на тему «Плоска система сил, що сходяться». Тестові завдання розраховані на 20-25 хв, включають теоретичні питання (вибір правильної відповіді, доповнення недостатнього слова) і практичні питання (складання рівнянь ∑Fixта ∑Fiy).
Після перевірки домашнього завдання викладач переходить до викладу нового матеріалу, повідомлення якого є найвідповідальнішою частиною уроку, яка потребує ретельної підготовки викладача. Готуючись до заняття, викладач визначає зміст навчального матеріалу, намічає послідовність його викладу, підбирає питання та приклади, необхідні виявлення ступеня засвоєння студентами нового матеріалу та закріплення їх у пам'яті учнів, відбирає необхідні демонстрації під час уроку навчально-наочні посібники.
На нову тему викладач вводить поняття пара сил, плече, момент пари, еквівалентність пар. Після цього викладач пропонує студентам самостійно визначити, що станеться з тілом, до якого прикладена пара сил. Відповіді бувають різні та не завжди правильні. Тоді викладач демонструє дію пари сил, беручи до рук м'яч. Після наочного пояснення студенти легко відповідають, що пара сил прагне обертати тіло. Далі викладач дає пояснення щодо моменту пари, плеча, еквівалентності пар, моменту результуючої пари. Після викладу нового матеріалу студенти мають можливість поставити запитання. Якщо є питання на тему, то викладач роз'яснює їх. Якщо питань немає, наступним етапом уроку є закріплення нового матеріалу.
Для закріплення матеріалу студентам пропонується вирішення кількох завдань на визначення моменту пари, значення сил, моменту, що результує.
Задача1. Визначити значення сил пари, якщо М=100 Н*м, а=0,2 м.
Завдання 2. Як зміниться значення сил пари, якщо плече збільшити вдвічі за збереження чисельного значення моменту.
Завдання 3. Які з наведених нижче пар еквівалентні:
F 1 = 100 кН, а 1 = 0,5 м; F 2 = 20 кН, а 2 = 2,5 м; F 3 = 1000 кН, а 3 = 0,03 м-коду.
Завдання 4. Дана пара сил, значення якої дорівнює 42 кН, плече дорівнює 2 м. Замінити задану пару сил еквівалентною парою.
Завдання 5. Схематично дана система пар сил та вказані значення сили та плеча. Необхідно визначити момент результуючої пари.
Приклади завдань можуть змінюватися з питаннями. Завдання вирішуються біля дошки студентами по черзі, інші учні залучаються до відповідей та вирішення прикладів та завдань з місця.
Заключним етапом є видача домашнього завдання: необхідно повторити конспект та користуватися підручником А.І. Лист «Технічна механіка» стор.27-33. А також виконати завдання визначення моменту результуючої пари.
УРОК №3 Практичне заняття
Наочні посібники:
1. Методичні вказівки до виконання практичних работ.
2. Плакат.
Зміст уроку: Урок починається з привітання та перевірки явки студентів на заняття. Виконання практичної роботи починається з вирішення загального завдання-прикладу. Студентам демонструється алгоритм розв'язання задачі, правила побудови схем та складання рівнянь. Для виконання кожного етапу виконання завдання можливий виклик до дошки студентів. Під час пояснення студентам демонструються всі можливі варіанти, які трапляються під час виконання практичної роботи. Після вирішення спільного завдання студенти задають наявні питання, одержують на них додаткові пояснення, формулювання.
Студенти виконують практичну роботу індивідуального варіанта. Це дає змогу перевірити рівень знань кожного студента.
Як додаткова мотивація навчальної діяльності студентам групи пропонується таке: у разі, якщо робота (вирішення завдання та її оформлення) буде виконана під час, що дорівнює тривалості аудиторного заняття, то не буде потрібно додаткового захисту при здачі практичної роботи.
Під час виконання практичної роботи студентам видаються методичні вказівки, в яких наведено короткі теоретичні відомості, приклад виконання практичної роботи та варіанти завдань зі схемами.
Практичне заняття №1
Тема: Визначення реакцій ідеальних зв'язків аналітичним способом.
Ціль: Навчитися складати рівняння рівноваги та визначати реакції ідеальних зв'язків аналітичним способом.
Короткі теоретичні відомості.
Умова рівноваги плоскої системи сил, що сходяться:𝛴 Fкх = 0,𝛴 Fку = 0.
Для рівноваги плоскої системи сил, що сходяться необхідно і достатньо, щоб алгебраїчні суми проекцій всіх сил системи на кожну з двох осей координат дорівнювали нулю.Проекція системи на вісь дорівнює модулю сили, помноженого на косинус кута між силою та віссю.
- - - - - - - - - - - - α - - - - - - - - - - - - - - - Х
F x = FCOSα
- - - - - - - - - - α - - - - - - - - - - - - - - ХF x = - FCOSα
ХF x = F
ХF x = - F
XF x = 0
Приклад: Визначити аналітичним способом зусилля у стрижнях АВ та ВС заданої стрижневої системи (рис 1.1).
Дано: F 1 = 28кН; F 2 = 42кН; α 1 = 45 °; α 2 = 60 °; 3 = 30 °.
Визначити: зусилля S A та S C .
Мал. 1.1
Рішення:
а) розглядаємо рівновагу точки В, в якій сходяться всі стрижні та весняні сили (рис 1.1);
б) відкидаємо зв'язки АВ та ВС, замінюючи їх зусиллями у стрижняхS A іS C . Напрями зусиль приймемо від вузла, припускаючи стрижні розтягнутими. Виконаємо на окремому кресленні схему дії сил у точці Ст (рис.1.2).
Рис.1.2
в) вибираємо систему координат таким чином, щоб одна їх осей збіглася з невідомим зусиллям, наприклад,S А . Позначимо на схемі кути, утворені діючими силами з остюком Х і складаємо рівняння рівноваги плоскої системи сил, що сходяться:
𝛴 F кх = 0; F2 · + F1 · · S c · - S A = 0; (1)
𝛴 F ку = 0; F2 · - F1 · - S c · = 0 (2)
З рівняння (2) знаходимо зусилляS c = .
Підставимо числові значення:S c = = 16,32 кН.
Знайдене значенняS c підставляємо рівняння (1) і знаходимо з нього значенняS А ;
S А = F2 · + F1 · · S c · ;
S А = 42 · 0,259 + 28 · 0,5 + 16,32 · 0 = 24,88 кН.
Відповідь: S А = 24,88 кН;S З = 16,32 кН.
Знаки вказують на те, що обидва стрижні розтягнуті.
Вихідні дані
1Схема
F 1 , кН
F 2 , кН
α 1 , град
α 2 , град
α 3 , град
Список літератури
1. Федеральний закон від 29.12.2012 № 273-ФЗ (ред. Від 03.04.2014) «Про освіту в Російській Федерації»
2. Абаскалова Н.П., Прилєпо А.Ю. Теоретико-практичні аспекти здоров'яорієнтованих педагогічних технологій // Вісн. Пед. Інновацій.- 2008.-№2
3. Інтернет ресурс tsitaty.com
4. Лист А.І., Фролов М.І. Технічна механіка / / Навч., Москва, Вища школа .- 2005.
Міністерство освіти та науки Челябінської області
Пластівська технологічна філія
ДБПОУ «Копійський політехнічний коледж ім. С.В. Хохрякова»
МЕТОДИЧНА РОЗРОБКА
навчального кейсу
для проведення заняття
на тему «КРУЧЕННЯ»
з дисципліни
"Технічна механіка"
Розробник: Ю.В. Тимофєєва, викладач Пластівської технологічної філії ДБПОУ «КПК»
Навчальний кейс призначений для організації самостійної аудиторної роботи учнів за заявленим профілем. Містить як теоретичні відомості, і практичний матеріал на формування загальних і професійних компетенцій.
Пояснювальна записка
Практичні заняття дисципліни "Технічна механіка" спрямовані на формування загальних та професійних компетенцій учнів.
Під час проведення практичних занять використовуються сучасні освітні технології, саме технологія кейс-метода. Кейс-метод дозволяє зацікавити учнів у вивченні предмета, сприяє формуванню загальних та професійних компетенцій, збору, обробки та аналізу інформації, що характеризує різні ситуації. Технологія роботи з кейсом у навчальному процесі включає індивідуальну самостійну роботу учнів з матеріалами кейсу, роботу в малих групах за погодженням бачення ключової проблеми та її рішень, а також презентацію та експертизу результатів малих груп на загальній дискусії в рамках навчальної групи.
Практичні заняття з використанням кейс-методу розвивають такі професійно значущі якості, як самостійність, відповідальність, точність, творчу ініціативу, дослідницькі вміння (спостерігати, порівнювати, аналізувати, встановлювати залежність, робити висновки та узагальнення).
p align="justify"> Необхідними структурними елементами практичних занять, крім самостійної діяльності учнів, є інструктаж, що проводиться викладачем, а також організація обговорення підсумків виконання завдань. Виконання практичних занять передує перевірка знань учнів – їхньої теоретичної готовності до виконання завдань.
До кожного практичного заняття розроблено докладну інструкцію для учнів, в якій зазначено порядок необхідних дій, а також тестові контрольні питання.
Основна позиція учня в навчальному процесі – активно – діяльнісна, суб'єктна – включає самостійний пошук, прийняття рішень, оціночну діяльність.
Основна позиція викладача – керівник та партнер з виконання практичних завдань.
Звіти практичних занять учні оформляють у спеціальних папках для практичних робіт.
Аналіз конкретних навчальних ситуацій (case study)- метод навчання, призначений для вдосконалення навичок та отримання досвіду в наступних галузях: виявлення, відбір та вирішення проблем; робота з інформацією – осмислення значення деталей, описаних у ситуації; аналіз та синтез інформації та аргументів; робота з припущеннями та висновками; оцінка альтернатив; прийняття рішень; слухання та розуміння інших людей – навички групової роботи.
Долгоруков А. Метод case-study як сучасна технологія професійно-орієнтованого навчання
Метод case-study чи метод конкретних ситуацій (від англійського case – випадок, ситуація) – метод активного проблемно-ситуаційного аналізу, заснований на навчанні шляхом вирішення конкретних завдань – ситуацій (вирішення кейсів).
Метод конкретних ситуацій (метод case-study) відноситься до неігрових імітаційних активних методів навчання.
Безпосередня мета методу case-study – спільними зусиллями групи студентів проаналізувати ситуацію – case, що виникає за конкретного стану справ, та виробити практичне рішення; закінчення процесу – оцінка запропонованих алгоритмів та вибір кращого в контексті поставленої проблеми.
Загальні та професійні компетенції, що формуються у навчальному кейсі:
ОК 1. Розуміти сутність та соціальну значущість своєї майбутньої професії, виявляти до неї стійкий інтерес.
ОК 2. Організовувати власну діяльність, обираючи типові методи та способи виконання професійних завдань, оцінювати їх ефективність та якість.
ОК 3. Приймати рішення у стандартних та нестандартних ситуаціях та нести за них відповідальність.
ОК 4. Здійснювати пошук та використання інформації, необхідної для ефективного виконання професійних завдань, професійного та особистісного розвитку.
ОК 5. Використовувати інформаційно-комунікаційні технології у професійній діяльності.
ОК 6. Працювати в колективі та в команді, ефективно спілкуватися з колегами, керівництвом, споживачами.
ОК 7. Брати він відповідальність за роботу членів команди (підлеглих), результат виконання завдання.
ОК 8. Самостійно визначати завдання професійного та особистісного розвитку, займатися самоосвітою, свідомо планувати підвищення кваліфікації.
ОК 9. Орієнтуватися в умовах частої зміни технології професійної діяльності.
ПК1.2 Контролювати роботу основних машин, механізмів та обладнання відповідно до паспортних характеристик та заданого технологічного режиму
ПК 1.3 Забезпечувати роботу транспортного обладнання
ПК 1.4 Забезпечувати контроль за веденням процесів виробничого обслуговування
ПК 1.5 Вести технічну та технологічну документацію
ПК 1.6 Контролювати та аналізувати якість вихідної сировини та продуктів збагачення.
ПК 2.1 Контролювати виконання вимог галузевих норм, інструкцій та правил безпеки під час ведення технологічного процесу
ПК 2.4 Організовувати та здійснювати виробничий контроль за дотриманням вимог промислової безпеки та охорони праці на ділянці.
Тема : «»
Тип уроку : комбінований.
Вигляд уроку : практичне заняття.
Той, хто навчається, повинен знати : що таке «кручення», «епюра», правила знаків, взаємозв'язок умови раціонального розташування шківів на валу та ступеня навантаженості валу.
Той, хто навчається, повинен уміти : використовуючи метод перерізів, проводити розрахунок валу на міцність і жорсткість при крученні, будувати епюри крутних і врівноважують моментів при крученні валу і раціонально розташовувати шківи на валу.
Цілі уроку :
- освітня мета : організувати діяльність тих, хто навчається за закріплення знань, умінь і навичок у побудові епюр крутних і врівноважувальних моментів при крученні валу та раціонально розташовувати шківи на валу;
- виховна мета : створити умови, щоб забезпечити виховання інтересу до майбутньої спеціальності;
- розвивальна мета : сприяти розвитку умінь учнів проводити аналіз, порівняння, робити необхідні висновки.
Оснащення :
комп'ютер;
проектор;
навчальний кейс;
презентація;
методична розробка практичного заняття.
Макроструктура уроку :
Організаційний етап (Привітання, перекличка)
Мотивація. Щоб виконати розрахунок на міцність і жорсткість при крученні валу, слід уміти: розраховувати вал на міцність і жорсткість, будувати епюри. Це дозволяє виявляти раціональне розташування шківів на валу. Практичне заняття передбачає можливість закріплення знань і умінь у питанні побудови епюр крутних моментів, що крутять і врівноважують.
Актуалізація опорних знань та умінь . Утеоретичному обґрунтуванні практичного заняття учням пропонується під час роботи з навчальним кейсом скласти опорний конспект, відповісти питання тесту. Далі слідує тренування в побудові епюр у групах. Потім учні отримують індивідуальне завдання.
Закріплення та застосування знань . Виконання індивідуальних завдань.
Контроль та корекція. Перевірка побудованих зараз заняття епюр під керівництвом викладача. Тим, хто хоче, пропонується змінитися зошитами. З урахуванням знайдених помилок, слідує корекція епюр.
Аналіз. Побудова епюр завершується виявленням раціонального розташування шківів на валу.
Інформація про домашнє завдання (Учням пропонується закінчити практичну роботу).
Теорія
Кручення. Внутрішні силові фактори під час кручення. Побудова епюр крутних моментів
Мати уявлення про деформації при крученні, про внутрішні силові фактори при крученні.
Вміти будувати епюри моментів, що крутять.
Деформації під час кручення
Кручення круглого бруса відбувається при навантаженні його парами сил з моментами в площинах перпендикулярних до поздовжньої осі. При цьому утворювальні бруса викривляються і розвертаються на кут γ, званий кутом зсуву(Кут повороту утворює). Поперечні перерізи розгортаються на кут φ, званий кутом закручування(Кут повороту перерізу, рис. 1).
Довжина бруса та розміри поперечного перерізу прикручування не змінюються.
Зв'язок між кутовими деформаціями визначається співвідношенням
l- Довжина бруса; R - Радіус перерізу.
Довжина бруса значно більша за радіус перерізу, отже, φ ≥ γ
Кутові деформації під час кручення розраховуються в радіанах.
Гіпотези під час кручення
Виконується гіпотеза плоских перерізів: поперечний переріз бруса, плоский і перпендикулярний до поздовжньої осі, після деформації залишається плоским і перпендикулярним до поздовжньої осі.
Радіус, проведений із центру поперечного перерізу бруса, після деформації залишається прямою лінією (не викривляється).
Відстань між поперечними перерізами після деформації не змінюється. Вісь бруса не викривляється, діаметри поперечних перерізів не змінюються.
Внутрішні силові фактори під час кручення
Крученням -називається навантаження, при якому в поперечному перерізі бруса виникає тільки один внутрішній силовий фактор - момент, що крутить.
Зовнішніми навантаженнями є дві протилежно спрямовані пари сил.
Розглянемо внутрішні силові чинники під час кручення круглого бруса (рис. 1).
Для цього розсічемо брус площиною I і розглянемо рівновагу відсіченої частини (рис. 1а). Перетин розглядаємо з боку відкинутої частини.
Зовнішній момент пари сил розгортає ділянку бруса проти годинникової стрілки, внутрішні сили пружності пручаються повороту. У кожній точці перерізу виникає поперечна сила dQ (Рис. 1б). Кожна точка перерізу має симетричну, де виникає поперечна сила, спрямована у зворотний бік. Ці сили утворюють пару з моментом dт= pdQ; р- Відстань від точки до центру перерізу. Сума поперечних сил у перерізі дорівнює нулю: ΣdQ = 0
За допомогою інтегрування отримаємо сумарний момент сил пружності, що називається крутним моментом:
Майже момент, що крутить, визначається з умови рівноваги відсіченої частини бруса.
Крутний момент у перерізі дорівнює сумі моментів зовнішніх сил, що діють на відсічену частину(Рис. 1в):
Σ т г = 0, тобто. -т + М г = 0; М г = т= М к.
Епюри крутних моментів
Моменти, що крутять, можуть змінюватися вздовж осі бруса. Після визначення величин моментів по перерізах будуємо графік-епюру моментів, що крутять, уздовж осі бруса.
Крутний момент вважаємо позитивним,якщо моменти зовнішніх пар силспрямовані за годинниковою стрілкою,у разі момент внутрішніх сил пружності спрямований проти годинникової стрілки (рис. 2).
Порядок побудови епюри моментів аналогічний до побудови епюр поздовжніх сил. Ось епюри паралельна осі бруса, значення моментів відкладають від осі вгору або вниз, масштаб побудови обов'язково витримувати.
Кручення. Напруги та деформації при крученні
Мати уявлення про напругу та деформації при крученні, момент опору при крученні.
Знати формули для розрахунку напруги в точці поперечного перерізу, закон Гука при крученні.
Вміти виконувати проектувальні та перевірочні розрахунки круглого бруса.
Напруги при крученні
Проводимо на поверхні бруса сітку з поздовжніх та поперечних ліній та розглянемо малюнок, що утворився на поверхні після деформації (рис. 1а). Поперечні кола, залишаючись плоскими, повертаються на кут. φ, поздовжні лінії викривляються, прямокутники перетворюються на паралелограми. Розглянемо елемент бруса 1234 після деформації.
При виведенні формул використовуємо закон Гука при зсуві та гіпотезу плоских перерізів та невикривлення радіусів поперечних перерізів.
При крученні виникає напружений стан, званий «чистий зсув» (рис. 1б).
При зрушенні на бічній поверхні елемента 1234 виникають дотичні напруги, що рівні за величиною (рис. 1в), елемент деформується (рис. 1г).
Матеріал підпорядковується закону Гука. Відносна напруга пропорційна куту зсуву.
Закон Гука при зрушенні г = G?, G - модуль пружності при зсуві, Н/мм 2; γ – кут зсуву, рад.
Напруга у будь-якій точці поперечного перерізу
Розглянемо поперечний переріз круглого бруса. Під дією зовнішнього моменту у кожній точці поперечного перерізу виникають сили пружності dQ (Рис. 2).
де г - дотична напруга; d А- Елементарний майданчик.
У силу симетрії перерізу сили dQ утворюють пари.
Елементарний момент сили dQ щодо центру кола
де р- Відстань від точки до центру кола.
Сумарний момент сил пружності отримуємо додаванням (інтегруванням) елементарних моментів:
Після перетворення отримаємо формулу для визначення напруги в точці поперечного перерізу:
При р = 0 r до = 0; дотичну напругу при крученні пропорційно відстані від точки до центру перерізу. Отриманий інтеграл Jрназивається полярним моментом інерції перерізу. Jрє геометричною характеристикою перерізу при крученні. Вона характеризує опір перерізу скручування.
Аналіз отриманої формули для Jрпоказує, що шари, розташовані далі від центру, відчувають велику напругу.
Епюра розподілу дотичних напруг під час кручення(Рис. 3)
Мал. 7
Максимальна напруга при крученні
З формули для визначення напруги і епюри розподілу дотичних напруг при крученні видно, що максимальна напруга виникає на поверхні.
Визначимо максимальну напругу, враховуючи, що p max = = d/2, де d - Діаметр бруса круглого перерізу.
Для круглого перерізу полярний момент інерції розраховується за такою формулою.
Максимальна напруга виникає на поверхні, тому
Зазвичай Jр/р тах позначають W р і називають моментом опорупри крученні, або полярним моментом опоруперерізу
Таким чином, для розрахунку максимальної напруги на поверхнікруглого бруса одержуємо формулу
Для круглого перерізу
Для кільцевого перерізу
Умова міцності при крученніРуйнування бруса при крученні відбувається з поверхні, при розрахунку на міцність використовують умову міцності.
де допустима напруга кручення.
Види розрахунків на міцність
Існує три види розрахунків на міцність:
1. Проектувальний розрахунок- Визначається діаметр бруса (валу) в небезпечному перерізі:
2. Перевірочний розрахунок- перевіряється виконання умови
міцності
3. Визначення здатності навантаження(максимального
крутного моменту)
Розрахунок на жорсткість
При розрахунку жорсткість визначається деформація і порівнюється з допускаемой. Розглянемо деформацію круглого бруса над дією зовнішньої пари сил із моментом т (Рис. 4).
При крученні деформація оцінюється кутом закручування:
Тут φ - Кут закручування; γ - кут зсуву; l- Довжина бруса; R - Радіус; R = d/2. Звідки
Закон Гука має вигляд r до = Gγ.Підставимо вираз для γ, отримаємо
використовуємо
твір GJ р називають твердістю перерізу.
Модуль пружності можна визначити як G = 0,4E. Для сталі G = 0,8 10 5 МПа.
Зазвичай розраховується кут закручування, що припадає на один метр довжини бруса (валу) о.
Умову жорсткості під час кручення можна записати у вигляді
де φ 0 - Відносний кут закручування, φ 0 = φ/ l,
[ φ 0 ]= 1град/м = 0,02рад/м - відносний кут закручування, що допускається.
Дайте відповідь на запитання тестового завдання.
Тест Кручення
| 1. Якими літерами прийнято позначати деформацію під час кручення?
| |
| 2. Вибрати пропущену величину в законі Гука під час зсуву
| |
| 3. Як розподіляється напруга у поперечному перерізі бруса під час кручення?
| |
| 4. Як зміниться максимальна напруга в перерізі під час кручення, якщо діаметр бруса зменшиться в 3 рази? | Зменшиться у 3 рази |
| Зменшиться у 9 разів |
|
| Збільшиться у 9 разів |
|
| Збільшиться у 27 разів |
|
| 5. Зразок діаметром 40 мм зруйнувався при моменті, що крутить, 230 Н-м. Визначити руйнівну напругу. | |
Приклад рішення
Розрахунок валу на міцність і жорсткість при крученні.
Для сталевого валу круглого поперечного перерізу постійного по довжині, показаного на малюнку 6, потрібно:
1) визначити значення моментів М 2 М 3 відповідні переданим потужностям Р 2 Р 3 а також врівноважуючий момент М 1 ;
2) побудувати епюру моментів, що крутять, і визначити раціональність розташування шківів на валу;
3) визначити необхідний діаметр валу з розрахунків на міцність та
жорсткість, якщо: = 30 МПа; [φ 0] = 0,02 рад/м; w = 20 с -1; Р 2 = 52 кВт; Р 3 = 50 кВт; G = 8×10 4 МПа.
1. Визначаємо величини скручувальних моментів М 2 і М 3
;
.
2. Визначаємо врівноважуючий момент М1
SМ z = 0; - М 1 + М 2 + М 3 = 0;
М 1 = М 2 + М 3; М 1 = 2600 + 2500 = 5100 Н м;
3. Будуємо епюру М z відповідно до рисунка 6, визначити раціональність розташування шківів на валу.
Малюнок 10
4 . Визначаємо діаметр валу для небезпечної ділянки з умов міцності та жорсткості (М z ma х = 5100 Н м).
З умови міцності
.
З умови жорсткості
= 75,5 мм
Необхідний діаметр валу вийшов з розрахунку на міцність, тому його приймаємо як остаточний: d = 96 мм.
Завдання для груп
Для сталевого валу постійного поперечного перерізу потрібно визначити значення моментів М 1 М 2 і М 3 а також врівноважуючий момент М 0; побудувати епюри крутних моментів та раціональність розташування шківів на валу; визначити необхідний діаметр валу з розрахунків на міцність та жорсткість, якщо = 20 МПа;
[φ 0] = 0,02 рад/м; w = 30 с -1; G = 8×10 4 МПа.
Дані взяти з таблиці 1 та відповідно до рисунка 11.
Остаточне значення діаметра округлити до найближчого парного (або на п'ять) числа.
Таблиця 1 - Вихідні дані
| Потужність, кВт | ||||||||||
Завдання для самостійного практичного заняття №8
Для сталевого валу постійного поперечного перерізу відповідно до рисунка 12:
Визначити значення моментів М1, М2, М3, М4;
Визначити діаметр валу з розрахунків на міцність та жорсткість.
Прийняти [τ k ] = 30 МПа, [φ 0 ] = 0,02 рад/м.
Дані свого варіанта взяти із таблиці 2.
Остаточне значення діаметра валу має бути округлено до найближчого парного парного або закінчується на п'ять числа.
Малюнок 12 Схеми виконання практичного заняття №8
Таблиця 2 – Дані до виконання самостійного практичного заняття №8
| відповідно до рисунка 8 | Потужність, кВт | Кутова швидкість, з -1 |
||||
Література:
Ердеді А. А., Ердеді Н. А. Теоретична механіка. Опір матеріалів. - М.: Вища школа, Академія, 2001. - 318с.
Олофінська В. П. Технічна механіка. - М.: Форум, 2011. - 349с
Лист А. І. Технічна механіка. - М.: Вища школа, 1998. - 351с.
Вереїна Л. І., Краснов М. М. Основи технічної механіки. - М.: «Академія», 2007. - 79с.
Як форма практичних занять у викладанні загальнопрофесійних дисциплін (на прикладі технічної механіки) Щепінова Людмила Сергіївна викладач спеціальних дисциплін ГБОУ СПО ПТ 2 Москва, г * Рольові ігри
Рольові ігри займають важливе місце серед сучасних психолого-педагогічних технологій навчання. Як метод вони набули поширення в 70-ті роки 20 століття. Для підвищення ефективності навчальної гри її технологія повинна відповідати певним вимогам: · Гра повинна відповідати цілям навчання; · Необхідна певна психологічна підготовка учасників гри, яка б відповідала змісту гри; · Можливість використання творчих елементів у грі; · Викладач повинен виступати не тільки в ролі керівника, але і як коректор та консультант у процесі гри.
Поняття рольової гри Будь-яка гра складається з кількох етапів: 1. Створення ігрової атмосфери. На даному етапі визначається зміст та основне завдання гри, здійснюється психологічна підготовка її учасників; 2. Організація ігрового процесу, що включає інструктаж – роз'яснення правил та умов гри учасникам - та розподіл ролей серед них; 3. Проведення гри, внаслідок якої має бути вирішено поставлене завдання; 4. Підбиття підсумків. Аналіз ходу та результатів гри як самими учасниками, так і експертами (психологом, педагогом).
Рольова гра «Співбесіда при прийомі на роботу на посаду автомеханіка у фірму BMW» на посаду автомеханіка у фірму BMW» Гра імітує співбесіду, яку проводить велика автомобільна фірма під час пошуку претендентів на вакансії техніків-автомеханіків. У подібній ситуації реально виявився один із студентів нашого технікуму, після його розповіді і виникла ідея провести аналогічну рольову гру. За такої співбесіди виявляються базові теоретичні знання претендентів з основ теоретичної механіки (опір матеріалів, деталей машин тощо) та практичні навички вирішення нескладних завдань.
Порядок проведення рольової гри Перед проведенням заняття студентам дається завдання: повторити наступні розділи теоретичної механіки: основні поняття та аксіоми статики, плоска система сил, що сходяться, пара сил і момент сили щодо точки. На початку заняття викладач пояснює цілі та завдання заняття, формат проведення заняття. Потім студенти отримують дві картки із завданнями та лист співбесіди. Викладач зазначає на кожному аркуші номер варіанта. Можлива схема розміщення варіантів представлена на слайді. Протягом хвилин все вирішують завдання на зворотному боці листа співбесіди. Потім викладач запрошує чотирьох найбільш підготовлених студентів, яким доручається роль експертів-екзаменаторів як представників компанії. Перед кожним із них лежить аркуш із теоретичними питаннями (слайд 9).
Аркуш співбесіди Кількість примірників - за кількістю учасників Формат - Аркуш співбесіди (Ф, І, О) Код питання (номер варіанта) Кількість балів Разом балів Підпис екзаменатора
Картка із завданням екз. Задано три сили, що сходяться F 1, F 2 і F 3. Знайти їх рівнодіючу R. Номер варіанта F1F1 F2F2 F3F
Картка із завданням екз. Показати на схемі всі сили, які діють деталь АВ
Ряд2 ряд3 ряд Можлива схема розподілу варіантів
Теоретичні питання до співбесіди Тема питання 1. Яка система сил називається врівноваженою? 2. Яка сила називається рівнодією даної системи сил? Тема питання 3. Перша аксіома статики. Чи може тіло перебувати у рівновазі під дією однієї сили? 4. Друга аксіома статики. Слідство з першої та другої аксіом; 5. Третя аксіома статики; Четверта аксіома статики; Тема питання 6. Що таке зв'язок? Як завжди спрямована сила реакції зв'язку? Види зв'язків. 7. Як спрямована сила реакції зв'язку гладкої поверхні (опори)? Кульового шарніру? 8. Як спрямовано силу реакції зв'язку нитки? Стрижня? Циліндричного шарніру? Тема питання 9. Визначення сил, що сходяться. Чи має така система рівнодіючу? 10. Умова рівноваги плоскої системи схожих сил (геометрична та аналітична); 11. Що таке проекція сили на вісь? Який знак може мати проекція? 12. Додавання сил, що сходяться (геометричне та аналітичне); Тема питання 13. Момент сили щодо точки, її властивості. 14. Пара сил, момент пари. Еквівалентні пари. 15. Додавання пар, що лежать в одній площині. 16. Умова рівноваги системи пар, що у одній площині. Усього 10 питань. Кожне питання оцінюється за системою балів: 0; 1 чи 2
Порядок проведення рольової гри (продовження) Усього потрібно поставити 10 запитань. Кожна відповідь оцінюється за трибальною шкалою: "0", "1", "2". Також оцінюються і завдання. Далі підсумовуються всі отримані бали, і результати заносяться до підсумкової відомості (слайд 12). Потім оголошуються результати: бали, що набрали, запрошуються на роботу з найближчого понеділка зі стартовою зарплатою 1000 $. Ті, хто набрав менше 13 балів, приходьте через рік!
Підсумкова відомість Прізвище І. О. Число балів 1. Абдрахманов Р.Р. 2. Алтунін Д.С. 3. Бебіх Г.К. 4. Гаджієв А.М. 5.Галкін Д.А. 6.Гусенко П.С. 7.Дуненков П. А. 8.Зінов'єв Б.А. 9.Зорькін І. Р. 10.Іванов Д.А. 11. Кацапов С.В. 12.Коваленко І.М. 13.Кондратенко Н.В. 14.Косоруков М.Р. 15. Кудінов М.М. 16.Мавлонов Н. К. 17.Мелієв З М. 18.Новоселів М. І. 19.Пешалов А. Б. 20.Писарєв В. І. 21.Спаський Д.А. 22.Сухоруков І. С. 23.Ходяков Д. С. 24.Хомяков А. М. 25.Щеколдін Н. І,
Що необхідно для проведення гри: лист з теоретичними питаннями – 4 екземпляри; картка з графічним завданням – 15 примірників; картка з аналітичним завданням – 15 примірників; лист співбесіди – за кількістю учасників; підсумкова відомість – 1 екземпляр. Використані інтернет-джерела: Shools-geograf.at.>…kachestvo_obrazovanija…vidy …kachestvo_obrazovanija…vidy"> 
Підсумки рольової гри Під час проведення рольової гри співбесіду пройшли 18 претендентів-студентів. Один із них набрав максимально можливу кількість балів - 24 бали. Цей студент виконував роль спеціаліста-експерта. Аналіз ходу гри показав, що для групи близько 20 осіб рольову гру складно провести за один урок у 45 хвилин: обробка результатів та їхнє оголошення зайняло ще близько 20 хвилин. Виникли й деякі психологічні складнощі: один із передбачуваних експертів, вельми непогано підготовлений, в останній момент відмовився відігравати свою роль. У цілому нині, за підсумками проведення гри можна зробити такі выводы: - рольова гра значно підвищила інтерес учнів до дисципліни; - практично всі, хто навчається з інтересом включилися в ігровий процес, чекали цього уроку, готувалися до нього; - підготовка до уроку-рольової гри повинна проводитися викладачем дуже інтенсивно і включати психологічний аспект; - імітує реальну ситуацію, формує навички поведінки під час працевлаштування.
МЕТОДИЧНА ДОКЛАД
"Перспективні технології вивчення дисципліни Технічна механіка"
викладач спецдисциплін
ГОБПОУ «Грязинський технічний коледж»
1. Активні методи навчання – це методи, які спонукають до самостійного добування знань
В останні десятиліття широкого поширення набули так звані активні методи навчання, що спонукають студентів до самостійного добування знань, що активізують їх пізнавальну діяльність, розвиток мислення, формування практичних умінь та навичок. Саме на вирішення цих завдань спрямовані проблемно-пошукові та творчо-відтворюючі методи.
Активні методи навчання – це методи, які спонукають студентів до активної мисленнєвої та практичної діяльності у процесі оволодіння навчальним матеріалом. Активне навчання передбачає використання такої системи методів, яка спрямована головним чином не на викладач викладачем готових знань, їх запам'ятовування та відтворення студентом, а на самостійне оволодіння студентом знаннями та вміннями у процесі активної пізнавальної та практичної діяльності.
Для активізації пізнавальної діяльності студентів використовуються традиційні методи навчання із застосуванням таких прийомів, як постановка питання при викладі матеріалу, включення до нього окремих практичних вправ, ситуаційних завдань, звернення до наочних та технічних засобів навчання, спонукання до ведення записів, створення опорних конспектів.
Особливості активних методів навчання полягають у спонуканні студентів до практичної та розумової діяльності, без якої немає руху вперед у оволодінні знаннями.
Поява та розвиток активних методів зумовлено новими завданнями, що виникають перед процесом навчання, які полягають у тому, щоб не лише дати студентам знання, а й забезпечити формування та розвиток пізнавальних інтересів та здібностей, творчого мислення, умінь та навичок самостійної розумової праці. Виникнення нових завдань зумовлено бурхливим розвитком інформації. Якщо раніше знання, отримані в школі, технікумі, вузі, могли служити людині довго, іноді протягом усього її трудового життя, то у вік бурхливих темпів зростання інформації їх необхідно постійно оновлювати, що може бути досягнуто головним чином шляхом самоосвіти, а це вимагає від людини пізнавальної активності та самостійності.
Пізнавальна активність означає інтелектуально-емоційний відгук на процес пізнання, прагнення студента до навчання, виконання індивідуальних та загальних завдань, інтерес до діяльності викладача та інших студентів.
Під пізнавальної самостійністю прийнято розуміти прагнення і вміння самостійно мислити, здатність орієнтуватися в новій ситуації, знаходити свій підхід до вирішення завдання, бажання зрозуміти не тільки засвоювану навчальну інформацію, а й способи її добування, критичний підхід до інших суджень, незалежність власних суджень.
Пізнавальна активність та пізнавальна самостійність - якості, що характеризують інтелектуальні здібності людини до вчення. Як і інші здібності, вони проявляються та розвиваються у діяльності. Відсутність умов для прояву активності та самостійності призводить до того, що вони не розвиваються. Ось чому тільки широке використання активних методів, що спонукають до мисленнєвої та практичної діяльності, причому від початку процесу навчання, розвиває такі важливі інтелектуальні якості людини, що забезпечують надалі його діяльне бажання в постійному оволодінні знаннями та застосуванні їх на практиці.
Активні методи навчання можуть бути використані на різних етапах навчального процесу: при первинному оволодінні знаннями, закріпленні та вдосконаленні знань, формуванні умінь та навичок. Не можна різко розділити існуючі методи навчання на активні та неактивні.
Залежно від спрямованості формування системи знань чи оволодіння вміннями і навичками активні методи навчання ділять на неімітаційні і імітаційні. Імітаційні припускають, як правило, навчання професійним умінням та навичкам і пов'язані з моделюванням професійної діяльності. При їх застосуванні імітуються як ситуації професійної діяльності, і сама професійна діяльність. Імітаційні методи, у свою чергу, ділять на ігрові та неігрові залежно від умов, що їх студенти виконують, ролей, взаємовідносин між ролями, встановлюваних правил, наявності елементів змагальності при виконанні завдань.
2. Проведення уроку методом «мозкової атаки»
Проблема розвитку творчих здібностей студентів набуває у наші дні величезного соціально – економічного та суспільного значення. p align="justify"> Одним з факторів успішного розвитку суспільства є підготовка освічених, творчо мислячих, орієнтованих на прискорення науково - технічного прогресу кадрів. Вирішувати завдання формування творчих здібностей студентів допомагають у системі освіти активні методи навчання. Уроки, на яких на перший план висувається пошукова діяльність студентів, приносять значно більше користі, аніж ті, на яких потрібно лише механічно запам'ятати, сумлінно вбирати істину, висловлену викладачем. Студенти, якоюсь мірою, повинні бути дослідниками, першовідкривачами. Напевно, треба інтенсифікувати процес навчання, ширше використовувати активні методи навчання – проблемний, дослідницький, до яких належать ділові та рольові ігри, метод, метод аналізу конкретних ситуацій, метод «мозкової атаки», індивідуальні практикуми тощо.
У цій методичній доповіді розглядається одне із занять з дисципліни «Технічна механіка», що проводиться за методом «мозкової атаки». Епод метод сприяє розвитку динамічності розумових процесів, формує вміння зосередитися на якому - або "вузькому" питанні досліджуваної теми. Сутність цього методу полягає у колективному пошуку шляхів вирішення проблем.
Використання методу «мозкової атаки» вимагає від викладача попередньої підготовки, вибору теми заняття, проблем, вирішення яких потрібно знайти студентам. Необхідно ретельно і неодноразово продумати процедуру «мозкової атаки», підготувати та обґрунтувати навчальні завдання, розмножити умови та правила генерування ідей.
Необхідно ретельно підготуватись до заключної оцінки. Протягом року можна провести два – три заняття із застосуванням цього методу. Для проведення такого уроку з дисципліни "Технічна механіка" обрано тему "Плоска система довільно розташованих сил".
На момент проведення цього заняття студенти вже накопичують певні опорні знання, отримують основну базу для плідного вивчення даної теми. Вони вже знають основні аксіоми статики, поняття сили, систем сил, мають навичку складання плоскої системи сил, що сходяться, мають повне уявлення про умови рівноваги систем сил, практично вміють складати рівняння рівноваги. З огляду на все це викладач ретельно розробляє план-сценарій проведення уроку.
3. Проведення уроку методом рольової гри
Одним із методів інтерактивного навчання є гра, яка дозволяє залучити до навчального процесу найбільшу кількість студентів та зробити навчання цікавим, захоплюючим та плідним.
Застосовуючи інтерактивні ігри, я мала на меті створити комфортні умови навчання, за яких студент відчуває свою успішність, інтелектуальну спроможність, що робить продуктивним весь процес навчання.
Будь-який викладач насамперед виховує та розвиває інтерес до предмета. Але чим серйозніше з професійного, науково - педагогічного зору він підходить до вирішення цього складного завдання, тим успішніше він вирішує інше, не менш важливе, - пробудження та розвиток у студентів на основі спеціального інтересу прагнення до вивчення суміжних предметів, оволодіння всією сукупністю знань.
Вивчення теми «Тертя» має практичне значення у розвитку аналітичного мислення студентів. Тертя в машинах і механізмах грає дуже суперечливу роль. В одних випадках тертя є негативним явищем, його намагаються, якщо не позбутися зовсім, то хоча б зменшити, щоб підвищити к. п.д. механізмів та машин.
В інших випадках, навпаки, збільшують оточення між окремими деталями, щоб забезпечити нормальну роботу механізмів (муфт зчеплення, ремінних передач, фрикційних передач, гальм тощо).
Для вивчення цей матеріал не становить труднощів, тому можна дати можливість студентам вивчити його самостійно, а потім закріпити на уроці методом рольової гри у формі «судового засідання».
Знання та вміння, які потім виробляються в процесі вирішення завдань, стануть у нагоді студентам при вивченні багатьох тем технічної механіки, а також при вивченні спеціальних дисциплін та у практичній діяльності.
Перш ніж проводити урок, викладач повинен переглянути навчальний матеріал на тему як у підручниках з технічної механіки, так і в підручниках з спеціальних дисциплін, а також у спеціальній літературі про тертя, в енциклопедії (БСЕ). Потім розділити матеріал «за» та «проти», враховуючи позитивну та негативну роль тертя в машинах та механізмах. Після цього остаточно з'ясується, скільки ролей має бути задіяно у грі. Цю роботу потрібно провіє: заздалегідь, ще при складанні календарно-тематичного плану.
Приблизно за два тижні до уроку необхідно в групі оголосити про майбутню гру, її мету, розподілити ролі з урахуванням бажання студентів, вказати, якою літературою користуватися та націлити студентів на прояв творчої ініціативи не лише за змістом своїх промов, але й щодо оформлення їх наочними посібниками .
Звернути увагу студентів на те, що в їхніх промовах бажані відомості про нові прогресивні матеріали, види мастила, про к.п.д. - економічному показнику машин та їх окремих механізмів, а також приклади практичного застосування матеріалу, що вивчається в сільськогосподарській техніці.
«Голова суду» та «засідателі» отримує від викладача короткий інструктаж щодо оцінки виступів інших учасників гри. - Для більшої об'єктивності їх оцінок, бажано «голову суду» та «засідателів» вибрати з числа найуспішніших студентів.
Напередодні уроку викладач разом із учасниками гри уточнюють хід «суду», оформлюють клас, забезпечують урок наочними посібниками та ТОВ.
В аудиторії для проведення судового засідання відводять два столи. Їх накривають скатертиною, ставлять графин із водою, дзвінок.
"Суд" веде "голова". "Засідателі" стежать за виступами студентів, виставляють оцінки. Секретар суду викликає учасників засідання.
Виступаючі учасники «суду» підтримують свою промову плакатами, моделями, деталями машин та іншими наочними посібниками, які вони підготували.
Викладач перебуває у «залі суду» і не втручається в перебіг гри. Тільки після винесення «вироку» під час підбиття підсумків уроку дає оцінку підготовки студентів до гри. Потім він оголошує наступний етап уроку - розв'язання задач на тему «Тертя», вказує на мету виконання цього етапу, номери завдань для вирішення на уроці. Під час самостійного вирішення завдань викладач консультує студентів, а після закінчення роботи робить висновок з уроку, виставляє оцінки.
Завдання додому може бути дано в індивідуальному порядку для тих, хто не впорався із завданням на уроці.
4. Проблемні та ігрові ситуації щодо теми
Для майбутніх техніків-механіків знання матеріалу з цієї теми має велике значення. Зварні з'єднання у всіх галузях машинобудівного комплексу майже повністю витіснили заклепувальні з'єднання з огляду на великий економічний ефект. Клейові з'єднання в даний час набули широкого поширення в усіх галузях народного господарства для з'єднання різних матеріалів, які не піддаються зварюванню. Технік-механік повинен добре знати їхню технологію.
При вивченні «Матеріалознавства» студенти вже отримали певну кількість знань із зварних та клейових сполук. На навчальній практиці у зварювальному цеху набули вміння виконувати зварювальні роботи, закріпили теоретичні знання. У розділі «Опір матеріалів» при вивченні тем «Розтягування та стиснення» та «Практичні розрахунки на зріз та на зминання» студенти вирішували завдання на розрахунок найпростіших зварних з'єднань встик.
За дисциплінами «Інженерна графіка» та «Основи стандартизації, допуски та посадки» студенти познайомилися з державними стандартами на позначення зварних з'єднань на кресленнях. Студенти після вивчення теми "Зварні та клейові з'єднання" повинні вміти виконувати перевірочні розрахунки зварних з'єднань встик і внахлестку при осьовому навантаженні деталей, що з'єднуються, і при цьому вміти за довідниками вибирати допустиму напругу. Успіх набуття таких умінь багато в чому залежатиме від рівня тих знань, які вони набули, вивчаючи математику та основи інформатики та обчислювальної техніки.
Вміння проводити розрахунки на міцність зварних з'єднань у конкретних складальних одиницях стане у нагоді студентам надалі при розробці конструктивної частини дипломного проекту. Знання з зварних з'єднань знадобляться студентам, полегшать їм вивчення багатьох тем з дисципліни «Технічне обслуговування та ремонт», допоможуть зрозуміти доцільність зварних великогабаритних конструкцій, зокрема, зварених зубчастих коліс (при вивченні теми «Зубчасті передачі»). Всім сказаним вище і пояснюється важливість вивчення даної теми.
На вивченні теми «Зварні та клейові з'єднання» за програмою відводиться чотири години. Матеріал вивчається згідно з програмою в повному обсязі. Особливість даної теми полягає в тому, що за порівняно короткий термін необхідно вивчити матеріал і набути вміння з розрахунку зварних з'єднань із записом у довгостроковій пам'яті, тому й бажано застосування на уроках активних методів навчання, які дозволять усвідомлено придбати студентам необхідний обсяг знань та умінь та забезпечити їхню міцність. Бажано дві години, відведені програмою, використовуватиме вивчення матеріалу на тему, а дві години - на закріплення, узагальнення, систематизацію цих знань і вироблення умінь.
Проведення уроку цього типу має низку загальних особливостей. На цьому уроці з усіх ланок навчання реалізуються лише сприйняття, розуміння та осмислення. Перш ніж перейти до викладу нового матеріалу, викладач створює різний психологічний настрій: підкреслює теоретичну та практичну значимість теми уроку, ставить перед учнями пізнавальні завдання, а якщо дозволяє зміст матеріалу – проблему, повідомляє план викладу навчального матеріалу. Пояснення нового матеріалу доцільно розпочати з актуалізації опорних знань, показати всередині та міжпредметні зв'язки теми.
Центральна частина уроку присвячується первинному сприйняттю навчального матеріалу. Виклад має відрізнятися строгою логічною послідовністю, достатністю фактів, що розкривають дію того чи іншого закону.
Особливо важливо при поясненні нового розкрити взаємозв'язки між основами та висновками, які з них випливають.
У сприйнятті учнями нового матеріалу уроку велику роль відіграють питання, які викладач може поставити під час викладу. Вони спонукають студентів стежити за логікою викладу, виокремлювати головне, висловлювати свої спостереження, припущення, робити висновки, коротко формулювати висновок. Для активізації мисленнєвої діяльності добре використовувати схеми, креслення, опорні конспекти.
Успішність засвоєння основного змісту навчального матеріалу необхідно виявити на цьому ж уроці, проаналізувавши відповіді на питання, переказ матеріалу, наведені студентами за тим чи іншим науковим положенням
Урок цього типу має великі реальні можливості для розвитку та виховання студентів, особливо якщо побудований як проблемний.
Урок удосконалення знань, вироблення умінь та навичок на тему «Зварні та клейові сполуки» необхідно проводити після вивчення теоретичного матеріалу на цю тему. Головні дидактичні цілі у разі – повторення, узагальнення, систематизація знань.
Відмінні риси цього уроку полягають у наступному: під час їх проведення повторюється суть основних наукових понять і найбільш істотних теоретичних висновків, які вивчалися у цій темі; встановлюються різні зв'язки між досліджуваними явищами; класифікуються різні явища та події за різними ознаками; оцінюються вивчені явища з урахуванням певних критеріїв; використовуються методи та прийоми навчання, що сприяють формуванню у студентів інтелектуальних умінь; виконуються завдання, що вимагають синтезу знань під новим кутом зору, застосування знань у нових навчальних та виробничих ситуаціях, надається перевага завданням творчого характеру.
У даній методичній доповіді наводиться методика проведення заняття з удосконалення знань, вироблення умінь та навичок використовуючи ділову гру та проведення різноманітних конкурсів.
Ділова гра є управлінську імітаційну гру, у ході якої учасники, імітуючи діяльність тієї чи іншої особи, з урахуванням цієї ситуації приймають рішення. Вона спрямована на розвиток у студентів умінь аналізувати конкретні ситуації та приймати відповідні рішення. Під час гри розвивається творче мислення, і якщо це у вигляді змагання між командами всередині групи, те й виробляється дух колективізму, відповідальність прийняте рішення перед командой.
У цьому випадку ділова гра носить варіативний характер, оскільки вона містить різні варіанти завдань: це і перехресне опитування, і вирішення завдань, кросвордів, проведення конкурсів. Все це робить урок цікавішим для студентів, матеріал узагальнюється в ігровій формі, має змагальний характер.
На початок уроку (за завданням минулого уроці) відомі назви обох команд, девізи, обрані капітани, підготовлені по одному питанню кожній команді і з двох - капітанам. Студенти мали за завданням викреслити (формат А4) карти експерта з обліку та оцінки знань і вивести їх на видному місці, щоб студентам одразу можна було бачити результати своєї та своєї команди. Це необхідно для підтримки духу змагання, дружби та суперництва.
Урок починається з того, що викладач проводить перевірку домашнього завдання: капітан кожної команди уявляє себе, свою команду. Потім від кожної команди обирається по дві особи в експерти, які оцінюватимуть роботу студентів. Експерти з викладачем складають журі із 5 осіб. Потім викладач нагадує тему уроку та мету, створює початкову мотивацію пізнавальної діяльності студентів: «Сьогодні ми проводимо урок-конкурс між командами («Стимул» та «Універсал») він складатиметься з наступних етапів:
Перевірка конспектів по клейових з'єднаннях (буд. завдання);
Усні відповіді питання викладача і одне питання інший команди;
Вирішення задач;
Рішення кросвордів;
Конкурс капітанів.
Ваше завдання брати активну участь у конкурсі, щоб самим отримати хорошу позначку та не підвести команду. Оцінка проставлятиметься за кількістю набраних балів, які експерти проставлятимуть у своїй карті. Якщо кількість балів буде 10 оцінка - "3"; 14 - "4"; 17 - "5".
Як будуть проставлятися бали, конкретно буде сказано на кожному етапі, але при цьому враховуватимуться: якість відповідей, доповнення, рецензії на відповідь. Оцінки отримають усі, зокрема й експерти. Команді, яка набрала більшу кількість балів, присвоюється звання «Команда-переможниця», а студенту, який набрав більшу кількість балів, - звання «Знаток нероз'ємного з'єднання». Якщо виникнуть питання щодо організації уроку, слід на них відповісти.
Висновок
У цій методичній доповіді розглядається проведення уроків-семінарів ігровими методами.
Для вивчення теми "Зварні та клейові сполуки" пропонуються методи ігрових та проблемних ситуацій.
Методом рольової гри пропонується вивчити тему «Тертя» у розділі «Статика».
Один із уроків розроблений за методом «мозкової атаки». Цей метод сприяє розвитку динамічності мисленнєвої діяльності студентів.
Окремі теми розділів «Статика» та «Опір матеріалів» розроблені із застосуванням опорних конспектів, де теоретичний матеріал зображується у вигляді схем. При такому методі навчання студенти ефективніше засвоюють отриману інформацію та опановують навички мисленнєвої діяльності.
Розглянуті методи зацікавили студентів, підняли їхній творчий потенціал та активність під час проведення заняття. Крім того, підготовка таких занять вимагала від студентів самостійної роботи не лише під час занять, а й у позаурочний час.
