Реализация эффективной методики лабораторных занятий при подготовке курсантов в военном ВУЗе

Введение. Формирование экспериментальных умений и навыков по физике у курсантов высших военных учебных заведений представляет собой актуальную проблему, поскольку именно практическое освоение физики позволяет будущим офицерам не только углубить свои знания, но и развить критическое мышление, необходимое для принятия решений в сложных ситуациях. В условиях современного мира, где технологии и научные достижения играют ключевую роль в военной подготовке, важно обеспечить курсантов навыками, которые позволят им эффективно применять теоретические знания на практике.

Цель исследования – показать способы оптимизации процесса формирования экспериментальных умений, включая предварительную самостоятельную работу курсантов. Для достижения этой цели решаются следующие задачи:

• 1)    уточнить значение исследовательского подхода и его связь с будущей профессиональной деятельностью;

• 2)    проанализировать опыт внедрения подготовки к лабораторным работам и оформления «полуотчетов»;

• 3)    выявить положительные стороны заданий военно-прикладного содержания, влияющих на познавательную активность.

Новизна исследования заключается в систематизации наблюдений и примерной схеме распределения подготовки и контроля, позволяющей упорядоченно соче- тать самостоятельный этап с выполнением реальных практических опытов.

Материалы и методы. Исходные данные собирались на основе анализа трудов, в которых отстаивается ценность переноса значимой доли лабораторных упражнений в самостоятельный формат. Так, А.С. Тур-ковский [9] указал на пользу алгоритма, ориентированного на совмещение предварительной проработки и дальнейшего эксперимента. Е.В. Рыбникова [5] рассмотрела исследовательский метод, подтверждая, что такая стратегия усиливает аналитическое мышление и стимулирует глубокое понимание процессов. Е.С. Васильева [4] сосредоточилась на термодинамических расчетах, затрагивающих баллистику и энергетику, подчеркивая их роль в инженерной подготовке. А.Д. Швец [10] представил сравнительный анализ подготовки офицеров в гражданских и военных вузах, что позволяет расширять спектр обучающих форм и методов. М.Е. Бондина [3] отразила специфику обучения иностранных курсантов, подчеркивая значение планирования эксперимента. Д. Д. Бабаев [2] выявил связь компетентностного подхода и развития системного мышления. Н.А. Толмачева и И.Р. Даниленко [6, 8] показали высокий эффект цифровых технологий при изучении сложных разделов. Исследования Н.М. Анисимова и В.А. Жукова [1] подтверждают пользу демонстрационных опытов. В работе Н.А. Толмачевой [7] изучаются условия, при которых демонстрации повышают мотивацию к физике.

Реализация эффективной методики лабораторных занятий при подготовке курсантов в военном вузе

И.Б. Николаева, Т.П. Кандаурова

При написании статьи использовались сравнительно-описательный метод и обобщение данных из перечисленных источников.

Результаты. В изученных источниках приводятся сведения о целесообразности переноса части практической нагрузки по физике в зону самостоятельной работы при сохранении строго определенной логики и структуры лабораторных занятий. Авторским коллективом разработан алгоритм, где предлагается унифицировать перечень методических мероприятий и совмещать этап предварительной подготовки с последующим экспериментом. Наблюдения указывают на положительное влияние включения дополнительных заданий по сбору, обработке и интерпретации результатов измерений, что повышает аналитические умения у обучающихся [9].

Отмечено, что исследовательский подход в обучении физике инициирует более активное овладение методами научного познания и развивает познавательные способности будущих военных специалистов [5]. В таком случае курсанты выходят за рамки простого усвоения готовых формул, поскольку ориентируются на планирование эксперимента, анализ погрешностей, проверку гипотез, использование современных инструментов цифровой обработки результатов. Подобный формат согласуется с необходимостью укрепления навыков самостоятельной научной деятельности, связанных с поиском нестандартных решений.

В ряде работ отражена важность включения баллистических и термодинамических задач, связанных с оценкой реальных параметров боеприпасов или анализом энергетических установок [4]. Указано, что рассмотрение термодинамики пороховых газов, ракетных движителей и кинематических особенностей летящих тел формирует устойчивое понимание физических законов, имеющих прямое прикладное значение для военной отрасли.

Применение сценариев подготовки офицеров на базе гражданских вузов от- мечается в сравнительном анализе, где упоминаются особенности параллельного изучения инженерных дисциплин и развития военных навыков. Рассматриваются преимущества интеграции более свободного стиля мышления, характерного для гражданских обучающихся, и дисциплинированного подхода военных институтов. В итоговых данных обращено внимание на то, что физический курс в подобной среде повышает вариативность лабораторного практикума, включая проектное моделирование и творческие задания [10].

В ходе исследований, посвящённых специфике обучения иностранных курсантов, делается вывод о востребованности систематической тренировки языковых компетенций при выполнении физических лабораторных работ [3]. Успешное овладение понятийным аппаратом, знакомство с техникой и приборами на языке обучения отражается на качестве итоговых показателей. Прослеживается польза от привлечения слушателей к предварительному планированию эксперимента и написанию сокращённых отчётов (шаблонов) с краткой теоретической частью для упорядочения знаний.

Согласно данным, полученным при обобщении компетентностного подхода, введение заданий, связанных с реальными военно-прикладными примерами, укрепляет связность дисциплины физика с профессиональными модулями. Также многими авторами подчёркивается ценность системного мышления, исходящего из способности будущего офицера видеть проблему во взаимосвязях: от физических основ функционирования техники до понимания роли эксперимента при принятии решений [2].

В публикациях, посвящённых применению цифровых ресурсов, освещается результативность комбинирования виртуальных стендов и классических методик, особенно при объяснении тем, имеющих сложное теоретическое обоснование [8]. Военная специфика вызы- вает потребность в интерактивных симуляторах, моделирующих баллистические процессы, работу оптических приборов и анализ электронных схем. Подобные средства повышают оперативность обработки экспериментальных данных и дают возможность визуализировать незнакомые явления.

Ряд авторов выделяет эффективность демонстраций физических опытов на лекциях: наблюдения поддерживают высокую мотивацию обучающихся и упрощают усвоение абстрактных тем. Экспериментальный показ, организованный с участием курсантов, стимулирует инициативу и развивает умения планировать практические действия. Эта тактика значимо повышает интерес к теоретическим идеям, опирающимся на конкретные наблюдения [1].

В обобщающих анализах подчёркивается роль междисциплинарных связей при отборе содержания и лабораторных заданий. Задействование примеров из электротехники, радиолокации, теории колебаний и механики взаимодействия летящих объектов помогает формировать целостное представление о физических законах, обеспечивая готовность к более сложным разделам профессионального обучения [6]. Применение проблемных задач, привязанных к реальным образцам вооружения, формирует у курсантов уверенность в практической значимости курса физики, что побуждает к более глубокому освоению принципов измерений и методик обработки результатов [7].

Обсуждение. На формирование экспериментальных умений влияют различные факторы, включая педагогические подходы, используемые преподавателями, а также организацию учебного процесса в военных вузах. Важную роль играют также современные технологии и оборудование, которые могут значительно улучшить качество практических занятий.

Исследователи, сосредоточившиеся на проблеме сокращения аудиторных часов при изучении физики, уже указывали на необходимость поиска более рациональных форм подготовки, подразумевающих самостоятельное изучение теории и выполнение определенных операций вне непосредственного контакта с преподавателем [9].

Их наблюдения совпадают с настоящими результатами, согласно которым предварительная работа курсантов с «полуотчетом», тестирование перед экспериментом и консультации во внеучебное время приводят к улучшению усвоения физических закономерностей и математических инструментов, необходимых при решении военно-прикладных задач.

Аналогичные меры по усилению роли самостоятельного этапа эксперимента, представленные в более ранних работах [5], свидетельствуют о востребованности исследовательского подхода в среде военных вузов. Сравнение с существующими исследованиями показывает, что усиление контроля над подготовительной фазой ведет к повышению глубины понимания физического смысла величин и более обоснованному планированию каждой лабораторной работы. В некоторых исследованиях обращалось внимание на пользу групповых форм выполнения лабораторных опытов в военном коллективе [3]. Сопоставляя данные выводы с полученными результатами, можно заключить, что совместное выполнение эксперимента стимулирует будущих специалистов к обмену профессиональной лексикой, необходимой в инженерной и исследовательской деятельности.

Изучение лабораторных отчетов показывает, что пошаговый алгоритм, где курсанту перед занятием предлагается составить краткий теоретический фрагмент и рабочие таблицы, мотивирует к систематическому углублению знаний и активизирует мышление при анализе собственных погрешностей измерений. Наиболее значимой находкой выглядит структура занятий с обязательным входным тестом, поскольку она заставляет

Реализация эффективной методики лабораторных занятий при подготовке курсантов в военном вузе

И.Б. Николаева, Т.П. Кандаурова

планировать учебное время и избегать поверхностного знакомства с методическим описанием, что согласуется с результатами предыдущих работ. Схожие принципы применялись в отдельных зарубежных вузах при подготовке специалистов инженерных специальностей, где решающий вклад в конечные компетенции вносила проактивная фаза освоения теоретических сведений и последующее консультирование с преподавателем.

В ходе анализа литературы не всегда встречается подробное описание алгоритма оформления отчетов или строгая регламентация сроков их сдачи. Текущие данные подчеркивают целесообразность фиксировать ограниченные временные промежутки, в пределах которых проверяется качество оформления и корректность вычислений. Это оказалось действенным инструментом поддержания дисциплины и формированием у курсантов ответственного отношения к экспериментальному труду. В сочетании с проверкой теоретических положений в начале лабораторного дня такая мера минимизирует случаи формального отношения к проработке методических рекомендаций и повышает интерес к практическому поиску решения.

Сопоставляя новые результаты с выводами [2] о важности системного мышления, можно утверждать, что включение реальных военно-прикладных задач в цикл лабораторных работ формирует у курсантов более осознанное восприятие взаимосвязи физических теорий и практических расчётов. Подобная направленность создает основу для свободного переноса полученных навыков на дальнейшее изучение технических дисциплин и при решении практических вопросов в будущей службе. При этом во многих исследованиях указывают на возрастание интереса к предмету, если лабораторный этап ориентирован на анализ реальных образцов техники [4]. Сравнение показывает, что опора на конкретные примеры из военной практики укрепляет мотивацию к изучению физи- ческих методов измерения и обработки информации.

Наблюдения демонстрируют, что предложенная методика, дополняющая уже известные решения, вводит понятие «полуотчёта», привязанного к очному обсуждению с преподавателем, и добавляет четко регламентированный контроль в начале занятия. Всё это вносит вклад в совершенствование процесса формирования экспериментальных умений курсантов. Такой подход может способствовать дальнейшим исследованиям в направлении интеграции физических курсов со специальными дисциплинами, ориентированными на эксплуатацию военной техники и вооружения.

Для более детального обоснования организационных решений и оптимизации учебного процесса, направленных на формирование экспериментальных умений курсантов, разработана комплексная методика распределения учебного времени и проведения лабораторных работ. В её рамках учебная нагрузка распределяется по семестрам таким образом, чтобы обеспечить баланс между теоретической подготовкой, лабораторными и практическими занятиями, а также самостоятельной работой (см. табл. 1).

В первом семестре предусмотрено 144 часа занятий, из которых значительная часть отведена на лекционные занятия и лабораторные работы. Например, курсантам уделяется около 32 часов лекций, 24 часа лабораторных занятий и 26 часов практических занятий, дополненных 54 часами самостоятельной работы. Контроль знаний осуществляется посредством зачёта с оценкой. Во втором и третьем семестрах учебное время немного корректируется: во втором семестре общее количество часов составляет 126, при этом увеличивается доля практических занятий, а в третьем семестре, также в 126 часов, особое внимание уделяется подготовке к экзамену. Такой подход позволяет не только систематизировать знания, но и гибко адаптировать процесс обучения к специфике военной подготовки.

Таблица 1 – Распределение учебного времени по семестрам и видам учебных занятий

я н 2 и О	^ £ о & и я Н £	X 2 ю о о Я Я с >> о О а У о га 00	В т.ч. по видам учебных занятий					я н о со 3 я о 2 Ct <п СО	6 2 о н я 2 £ ч я о я и я н О ° й i ° m	Я я о & я Ct 2 о е
			я я а о		я н о & я & о Й о S3	Я Я н к я ct л о Я о о Я Я н S3 С	2 к я я ^ Рн М <и я as S'S
1	144	84	32		24	26	2	6	54	Зачет с оценкой
2	126	84	38		16	26	4	-	42
3	126	60	26		12	20	2	6	60	Экзамен
Итого	396	228	96		52	72	8	12	156

Помимо этого, лабораторный практикум включает выполнение ряда опытов, отражающих широкий спектр физических явлений. Курсантам предлагается выполнять работы, направленные на исследование как классических физических задач (например, определение плотности тел, проверка закона динамики вращательного движения или измерение сопротивления по методу мостика Уитстона), так и задач, имеющих практическое значение для военной деятельности (изучение электростатического поля, измерение горизонтальной составляющей индукции магнитного поля Земли, исследование механических колебаний и оптических явлений, таких как интерференция, дифракция и поляризация света). Такой перечень лабораторных работ способствует всестороннему развитию аналитических способностей и навыков проведения экспериментов.

Организация лабораторных занятий также включает строго регламентированный алгоритм подготовки и проведения эксперимента. Перед занятием осуществляется проверка готовности лабораторного оборудования и материалов, проводится инструктаж по технике безопасности, а также разбиение учебной группы на подгруппы для оптимизации работы в условиях ограниченного времени. Каждый курсант получает задание по самостоятельной проработке теоретических аспектов эксперимента, после чего выполняет лабораторную работу под руководством преподавателя. Итоговая часть занятия отводится на разбор полученных результатов, защиту отчёта и обсуждение методических особенностей проведения эксперимента.

Такой интегрированный подход, учитывающий как распределение учебного времени по семестрам, так и конкретные методические указания по проведению лабораторных работ, позволяет повысить эффективность учебного процесса, стимулирует самостоятельную работу курсантов и способствует формированию практических навыков, необходимых для дальнейшей профессиональной деятельности в военной сфере.

Заключение. Проведенное исследование подтвердило, что перенос части подготовки в самостоятельный формат при сохранении структуры занятий дает положительный результат. Первая задача решена через раскрытие исследовательского метода, который ведет к погружению курсантов в процесс планирования

Реализация эффективной методики лабораторных занятий при подготовке курсантов в военном вузе

И.Б. Николаева, Т.П. Кандаурова

эксперимента. Вторая задача выполнена за счет анализа «полуотчетов» и заранее определенной схемы действий, что укрепляет дисциплину. Третья задача достигается благодаря более глубокой вовлеченности курсантов в военно-прикладные задания, создающие условия для выработки навыков решения реальных инженерных проблем. Такой подход поддерживает интерес к физике, помогает отрабатывать экспериментальные умения и укрепляет систему профессиональных знаний, что способствует дальнейшему развитию специализированных компетенций в смежных дисциплинах.