Эффективность формирования знаний студентов с помощью применения системы самостоятельных работ по дисциплине профессионального цикла

В условиях свободного развития личности и приоритета интересов студентов необходимо постоянно совершенствовать организацию учебного процесса, разрабатывать и внедрять новые эффективные технологии обучения, детально анализировать и обобщать достижения существующих в России и за рубежом образовательных систем. В этом отношении значительно возрастает роль учебнометодической работы в образовательной организации в целом и на ее отдельных факультетах и кафедрах.

Методическая работа - это запланированная деятельность педагогов, направленная на овладение и совершенствование существующих, а также разработку и применение новых принципов форм и методов эффективной организации обучения. Соответственно, основными задачами, которые необходимо учитывать при организации методической работы, являются:

• -    поиск путей совершенствования учебного процесса на основе комплексного использования научных рекомендаций, передовой методики, организационных форм и методов обучения;

• -    обеспечение дидактического единства учебного процесса, оптимизация содержания дисциплин с обоснованным соотношением теоретических и практических занятий, устранение дублирования

учебного материала, обеспечение непрерывности и профессиональной направленности обучения;

• -    усиление целенаправленности методической работы педагогов, усиление ее роли в совершенствовании учебно-образовательного процесса;

• -    исследование методов повышения эффективности самостоятельной творческой работы студентов, ее рациональной организации.

Самостоятельная работа студентов – это метод обучения, состоящий из самостоятельного выполнения студентами заданий для формирования у них знаний и умений.

Структура самостоятельной работы студентов выглядит следующим образом:

• -    получение задания от педагога и анализ его содержания;

• -    понимание предстоящей деятельности, мобилизация знаний и практического опыта;

• -    планирование предстоящей деятельности;

• -    выполнение заданий, при необходимости внесение корректив в свою работу, чтобы осуществлять самоконтроль своей деятельности;

• -    анализ эффективности своей работы (в соответствии с целью) [6; 8].

Педагог организует, контролирует и управляет действиями студентов при

Эффективность формирования знаний студентов с помощью применения системы самостоятельных работ по дисциплине профессионального цикла

Л.Н. Аксенова, М.Л. Хасанова, В.В. Руднев, И.Г. Черновол

выполнении самостоятельных работ, сотрудничает с ними, стимулирует и поощряет их в работе, а также оценивает их работу [5].

Эффективность самостоятельных работ достигается при выполнении ряда педагогических требований:

• -    соответствие содержания самостоятельной работы целям и задачам обучения;

• -    целесообразность заданий самостоятельной работы должны иметь, их понятность, доступность, соответствие требованиям к подготовке студентов (т.е. базирование на их знаниях); учет индивидуальных особенностей студентов при определении содержания самостоятельной работы;

• -    соотношение объема заданий и сроков их выполнения (задания должны быть по силам студентам, исключать перегрузку последних) [2];

• -    оптимальное сочетание самостоятельной работы и других методов обучения, обеспечивающих освоение студентами алгоритма деятельности;

• -    обеспечение планирования самостоятельной работы и предварительной подготовки к ней студентов;

• -    внедрение руководства и контроля над выполнением самостоятельной работы, поддержка студентов в работе, анализ и оценка результатов их работы.

В процессе подготовки самостоятельной работы для студентов педагог должен помнить, что этот вид учебной деятельности способствует формированию определенных профессиональных компетенций [6].

Если самостоятельная работа выполняется для того, чтобы приобретались новые знания, то целесообразно провести предварительную проверку знаний, которые понадобятся для выполнения самостоятельной работы. Затем педагог объясняет новый учебный материал, который необходим для выполнения работы, а далее либо устно, либо в письменной форме дает студентам задания для самостоятельной работы.

Педагог должен объяснить цели самостоятельной работы, провести инструктаж по ее выполнению. На этом этапе педагог должен проверить, что все студенты правильно понимают задания, цели работы и методы ее выполнения.

Важно акцентировать внимание студентов на типичные ошибки, возникающие при выполнении самостоятельной работы, анализировать эти ошибки и устранять причины их возникновения.

В ходе анализа результатов самостоятельной работы студенты могут участвовать в оценке своей работы.

В процессе профессионального обучения самостоятельная работа студентов часто связана с использованием учебной, справочной, научно-популярной и другой литературы. Работа с литературой требует определенных навыков, поэтому педагогу необходимо обучать этим навыкам студентов, начиная с младших курсов.

Для самостоятельной работы студентов с популярной научной и справочной литературой задания разрабатываются тем педагогом, который сам ознакомлен с данной литературой и считает целесообразным ее использовать. Кроме того, педагог дает задания студентам по выбору дополнительной информации из предлагаемой литературы по изучаемой теме занятия согласно учебной программе [6].

По мнению В.Г. Болтянского, Я.И. Груденова [3] и др. большое значение в организации самостоятельной работы имеют творческие задачи. Авторы анализируют способы поиска решения задач, исследует элементы метода поиска, решения (посредством анализа и синтеза), изучают примеры и задачи, в которых применяется та или другая форма рассуждений.

Наш педагогический опыт профессиональной подготовки обучающихся показывает, что наиболее эффективными являются самостоятельные работы поискового характера. Поисковая самостоятельная работа может быть организована, например, следующим образом:

• -    предоставление студентам образцов учебных материалов (деталей или изделий небольшого размера) с предложением использовать соответствующую литературу для определения названия, их количественных и качественных характеристик свойств, паспортных данных и т.д.;

• -    предоставление студентам некоторых исходных данных с предложением использовать справочник или учебное пособие для выбора, например, типа и марки изучаемого объекта;

• -    поручение студентам сделать расчеты для заданных условий, выбрить при этом необходимые дополнительные данные из справочника или учебного пособия и использовать формулы и таблицы из литературы.

Самостоятельная работа студентов по изучению нового учебного материала по определенной дисциплине может быть выполнена в читальном зале библиотеки, учебных кабинетах (лабораториях), компьютерном классе, а также дома [1].

Самостоятельная работа студентов требует информационного обеспечения: наличия учебников учебных пособий, методических пособий, конспектов лекций, опорных конспектов, средств компьютерной поддержки.

Методологически материалы для самостоятельной работы должны обеспечивать самоконтроль студента по тому или иному блоку учебного материала дисциплины [4]. Также рекомендуется к использованию соответствующая научная и специальная монографическая и периодическая литература.

Вышеописанное указывает на процедурный и организационный аспект самостоятельной работы студентов, но технология этой формы обучения не ограничивается этим. Самостоятельность как отличительное качество личности является одной из самых важных в обучении. Развитие этого качества требует определенных дидактических подходов.

Часто возникают призывы к скорейшему включению студентов в самостоятельную работу. Эта проблема особенно остро связана с внедрением в обучение учебно-исследовательской и научно-исследовательской работы. В связи с этим целесообразно давать студентам на первых курсах достаточно сложные задания для самостоятельной работы: реферирование научной литературы, подготовку отчетов по конкретным проблемам, проведение экспериментальной работы, обработку и даже интерпретацию экспериментальных данных. В этом аспекте реализуется идея максимально возможной самостоятельности студентов в учебном процессе [9].

В качестве примера приведем методику выполнения самостоятельной работы по дисциплине профессионального цикла «Материаловедение», которая изучается в процессе обучения студентов профилю «Транспорт» [6; 7].

Целью курса дисциплины «Материаловедение» является формирование у студентов системы знаний о составе, структуре, технологических и эксплуатационных качествах конструкционных материалов, используемых для производства деталей машин в современных условиях производства на основе современных научных концепций; о методах упрочнения конструкционных материалов для наиболее эффективного использования их в автомобильной промышленности.

Эта дисциплина занимает важное место в технологической подготовке специалиста по автодорожному транспорту, а ее углубленное освоение обеспечивает успешность в будущей профессиональной деятельности.

Для успешного приобретения знаний по дисциплине студент должен быть под-

Эффективность формирования знаний студентов с помощью применения системы самостоятельных работ по дисциплине профессионального цикла

Л.Н. Аксенова, М.Л. Хасанова, В.В. Руднев, И.Г. Черновол

готовлен по естественным наукам, таким как физика, химия, математика. Некоторые разделы этих курсов требуют включения знаний из соответствующих разделов профессиональных дисциплин – сопромата, инженерной графики и т.д.

В свою очередь, курс «Материаловедение» обеспечивает базовые знания, необходимые для изучения других специальных дисциплин, таких как «Гидравлика и гидропривод», «Упрочнение и восстановление деталей машин» и т.д.

Самостоятельная работа по дисциплине направлена на определение и обобщение полученных в ходе лекций и в процессе изучения методических материалов теоретических знаний, а также на приобретение навыков работы с научнотехнической литературой.

При выполнении самостоятельной работы по дисциплине «Материаловедение» решаются проблемы, связанные с определением условий работы деталей машин, состава и свойств конструкционных материалов, из которых изготавливаются детали автомобиля. Исходя из этого, выбираются, если необходимо, термические и (или) химико-термические режимы обработки для упрочнения материалов.

Цели самостоятельной работы по дисциплине:

• -    закрепление и расширение знаний, полученных в ходе теоретических исследований;

• -    приобретение практических навыков в выборе типа и режима термической (или химико-термической) обработки;

• -    обучение студентов использованию справочной литературы и компетентного выбора ответов на заданные вопросы;

• -    проверка степени усвоения студентом учебного материала.

Самостоятельная работа по дисциплине оформляется в форме письменных ответов на вопросы, которые необходимо оформлять в соответствии с требованиями ЕСТД и ЕСКД. Текст пояснительной записки к самостоятельной работе должен быть коротким и точным.

Самостоятельная работа по дисциплине «Материаловедение» требует от обучающихся:

• -    определения и описания условий эксплуатации детали автомобиля;

• -    описания материала детали (в том числе группы стали по назначению, химического состава, качества, твердости в состоянии поставки, т.е. после отжига или нормализации);

• -    выбора и обоснования типа термической или химико-термической обработки и назначения режимов термической или химико-термической обработки в соответствии с технологической картой.

В качестве примера приведем описание порядка выполнения самостоятельной работы по разделу «Выбор вида и назначение режимов термической и химико-термической обработки», представляющей собой работу поискового характера.

На первом этапе студентам поясняется, что условия эксплуатации детали характеризуются в зависимости от воздействующих на нее нагрузок. Обучающимся предлагается классифицировать преобладающие нагрузки (должны быть отмечены знаком «+») и, незначительные (или отсутствующие) (отмечаются знаком «-»). После того, как студенты классифицируют преобладающие нагрузки на деталь, основанные на ее рабочих условиях (статические, динамические, повторно-переменные и механический износ), они должны (с учетом названия детали автомобиля) записать данные о нагрузках в соответствующей таблице.

На втором этапе студентам предлагается описать материал детали в состоянии поставки (группа стали):

• -    по назначению (конструкционная, инструментальная);

• -    по содержанию углерода (низко-, средне-, высокоуглеродистая);

• -    по химическому составу (углеродистая, легированная, специального назначения);

• -    по качеству (обыкновенного качества, качественная, высококачественная, особовысококачественная).

Данные предлагается взять из справочной литературы.

В целях формирования умений работать со справочной литературой обучающиеся дается задание указать по ГОСТ (дается для каждого типа стали в справочной литературе) химический состав стали, согласно ее марке. Оформить данные в виде соответствующей таблицы; указать твердость стали в состоянии поставки (после отжига или нормализации) в соответствии с ГОСТ в единицах HB.

На третьем этапе выполнения работы обучающимся следует описать влияние углерода, постоянных примесей (кремния, марганца, фосфора и серы), а также легирующих элементов:

• -    на механические свойства (прочность, твердость, пластичность, вязкость, упругость);

• -    на технологические свойства (свариваемость, обрабатываемость резанием, давлением);

• -    на физические свойства (теплопроводность, электропроводность и т.д.);

• -    на особые свойства (антикоррозионную стойкость, жаропрочность и др.).

Затем обучающиеся должны выбрать тип термической или химико-термической обработки детали автомобиля в зависимости от указанной твердости (это означает окончательную обработку, предварительную термообработку предлагается не указывать); обосновать выбранный тип термической обработки или химико-термической обработки с учетом рабочих условий детали; описать термообработку (характер, назначение, температуру нагрева, скорость охлаждения, охлаждающую среду, полученную структуру); для химико-термической об- работки указать состав карбюризатора, продолжительность выдержки, глубина поверхностного слоя, тип конечной термообработки и ее назначение; разработать режим термообработки или химико-термической обработки.

Данная самостоятельная работа имеет повышенный уровень сложности. В целях повышения эффективности формируемых знаний и оптимизации процесса формируемых умений обучающиеся должны быть обеспечены методическими рекомендациями (указаниями). Приведем фрагмент таких рекомендаций.

Методические рекомендации по выбору типов и режимов термической и (или) химико-термической обработки

Выбор типа термической обработки определяется ее назначением и требованиями технических характеристик детали в зависимости от условий ее работы в механизме.

Предварительная термическая обработка (отжиг, нормализация) служит для измельчения зерна, снятия напряжений и подготовки структуры для окончательной термообработки (обычно закалке и отпуску).

Предварительная термическая обработка не указывается в задании. Окончательная термическая обработка (все типы термической и химико-термической обработки) должна обеспечивать материалу детали свойства, отвечающим требованиям технических условий для готовой детали.

В практике термической обработки автомобильных деталей обычно ориентируется по следующим показателям:

• -    детали, работающие под статической нагрузкой, подвергаются различным типам закалки с последующим отпуском. Выбор типа закалки зависит от формы и размера детали, требуемой твердости, качества и марки стали;

• -    детали, которые работают на износ при значительной динамической нагрузке, подвергаются поверхностному упрочнению (химико-термической обработке, поверхностной закалке ТВЧ). Химико-термической обработке (науглероживанию, цианированию, нитроцементации) подвергается низкоуглеродистые, не

  Эффективность формирования знаний студентов с помощью применения системы самостоятельных работ по дисциплине профессионального цикла

  
  

  Л.Н. Аксенова, М.Л. Хасанова, В.В. Руднев, И.Г. Черновол

  
  

закаливающиеся стали. Поверхностному упрочнению ТВЧ обычно подвергают детали из хорошо закаливающейся средне- и высокоуглеродистой стали. Азотированию подвергают обычно легированные стали;

• -    низко-, среднеуглеродистые стальные детали, подверженные значительным ударным нагрузкам в соответствии с требованиями технических условий, подвергаются нормализации до твердости 170-207 HB;

• -    рессорно-пружинная сталь должна обладать высоким пределом упругости, достаточной вязкостью. Рессоры и пружины, как из углеродистой, так и из легированной стали подвергаются объемной закалке и среднему отпуску.

После выбора типа термической обработки необходимо разработать параметры режима обработки: температура нагрева, тип нагревательного устройства, время нагрева и выдержки, среду охлаждения.

Температура нагрева детали из легированной стали выбирается в соответствии со справочниками, а для углеродистой стали – согласно диаграмме «железо-углерод».

Время нагрева зависит от химического состава стали. Поскольку теплопроводность легированной стали в 1,5-2 раза меньше, чем у углеродистой стали, то время нагрева легированной стали в 1,5-2 раза больше, чем у углеродистой стали. Кроме того, время нагрева зависит от формы и размеров детали, характера нагревательного устройства (электропечи, соли или свинцовой ванны и т. д.), количества загруженных в печь деталей и способа их нагрева.

Общее время нагрева деталей в печи при закалке, нормализации, химико-термической обработке представляет собой сумму времени нагрева до заданной температуры и времени выдержки.

Время выдержки при химико-термической обработке для диффузионного насыщения элементом вглубь детали составляет при цементации и нитроцементации в течение 1 ч на 0,1 мм заданной глубины насыщения (слоя); при азотировании – 10 ч на 0,1 мм слоя. Общее время нагрева при отпуске в электрической печи составляет не менее 2 ч, а в соляных ваннах - не менее 1 ч. Более точное время выдержки можно определить по справочникам.

Выбор охлаждающей среды (способа охлаждения) зависит от состава стали, формы и размеров изделий и требуемых свойств (твердости). Углеродистую сталь охлаждают в воде, а легированную – в масле.

Для предотвращения деформации изделия небольшого сечения из углеродистой стали или изделия, которое не требует в процессе эксплуатации высокой твердости, применяется закалка в масле. Состав соляных ванн для нагрева и охлаждения изделий сложной формы при ступенчатой и изотермической закалке приведен в справочной литературе.

В заключение отметим, что методическое обеспечение самостоятельной работы студентов играет важную роль, поскольку охватывает тот «дидактический маршрут» изучения дисциплины, который запланирован преподавателем в соответствии с требованиями ФГОС. Соответственно, оно направлено на формирование знаний, умений и профессиональных компетенций выпускников и, как следствие, повышение эффективности образовательного процесса.

Таким образом, самостоятельная работа, организованная должным образом, призвана решать важные задачи образовательного процесса.