Реализация межпредметных связей дисциплин «Физика» и «Механика» в военном вузе

Укрепление военной безопасности Российской Федерации в современных геополитических условиях предполагает совершенствование системы высшего военного образования, в том числе повышение качества научно-теоретической и практической подготовки будущих военных специалистов. Перед военными вузами стоит задача подготовки офицеров, обладающих высоким уровнем профессиональной компетентности, готовых к непрерывному самосовершенствованию, способных обеспечивать боеспособность российской армии, самостоятельно принимать обоснованные решения в нестандартных ситуацияхпри выполнении тактических и боевых задач [7]. Следует отметить, что темпы развития современных военных технологий, производства военной техники и ее применения в условиях боевых действий обусловлены динамикой международных политических процессов, а также формированием многополярного мирового порядка. Поэтому уровень профессиональной подготовки военных специалистов наиболее остро проявляется в условиях реальных боевых действий.

Согласно исследованиям Б.В. Ромашко, Д.В. Данилина, до 40% выпускников военных ВУЗов имеют недостаточный уровень знаний устройства боевых машин, слабо подготовлены к их практическому применению, эксплуатации вооружения и военной техники в полевых условиях, что говорит о недостаточной сформированности технических и операционных навыков проведения эксплуатационных процедур, поиске и устранении неисправностей, оценки боеспособности техники [7]. Все это указывает на недостаточную проработку межпредметных связей естественно-научных и общетехнических дисциплинс военно-профессиональными дисциплинами, что обусловлено отсутствием четких взаимосвязей между изучением военно-специальных предметов и базовыми дисциплинами «Физика» и «Механика». Такой подход свидетельствует об обособленном ха- рактере усвоения знаний курсантами, изолированности умений, дифференцированности изучения курсов физики и механики в отрыве от практической деятельности, что значительно снижает способность курсантов в будущем ориентироваться в решении поставленных боевых задач. Кроме того, недостаточно реализуется комплексный подход к решению задач военно-прикладного характера. Следует отметить, что освоение таких дисциплин, как «Физика» и «Механика» способствует развитию у курсантов самостоятельности и гибкости мышления в решении практических задач, аналитических способностей. При этом согласование содержания дисциплин «Физика» и «Механика» с содержанием ряда дисциплин военно-профессионального цикла на основе реализации межпредметных связей позволяет систематизировать полученные знания, усваивать физические законы, процессы, явления и их применение в контексте создания и использования военной авиационной техники, что способствует более осознанному усвоению содержания дисциплин военно-профессионального цикла.

Целью исследования является изучение реализации межпредметных связей дисциплин «Физика» и «Механика» с рядом дисциплин военно-профессионального циклав военном ВУЗе.

Методами исследования послужили анализ, синтез, обобщение научных источников по проблеме исследования, определение видов межпредметных связей.

В последние годы в профессиональной педагогике немало сделано для повышения качества подготовки квалифицированных специалистов на основе осуществления межпредметных связей. В то же время изучение опыта работы высших военных учебных заведений дает нам основание считать, что не всегда в этих учебных заведениях используются возможности для реализации межпредметных связей.

Проблеме межпредметных связей посвящено много работ, однако по настоя-

Реализация межпредметных связей дисциплин «Физика» и «Механика» в военном ВУЗе

И.Б. Николаева, Е.Ю. Асадулина

щее время не существует единой точки зрения на определение межпредметных связей. Авторы некоторых исследований дают разные трактовки межпредметным связям. Одни авторы сопоставляют межпредметные связи с содержанием обучения, другие рассматривают их как дидактическое условие, третьи – как принцип обучения.

А.И. Гурьев рассматривает межпредметные связи как основополагающий принцип дидактики, способствующий координации и систематизации учебного материала, формирующий у учащихся общенаучные (общепредметные) знания, умения, навыки и способы их получения в различных видах деятельности и реализующийся через систему нормативных функций и общих методов познания природы совместными усилиями педагогов различных предметов. Межпредметные связи выполняют интегративную и дифференцированную функции в процессе преподавания конкретного предмета и выступают в качестве средства объединения предметных знаний в целостную систему, расширяющую пределы данного предмета без потери его качественных особенностей [1].

Рассматривая роль межпредметных связей, В.Н. Максимова отмечает, что они являются условием реализации принципа научности в содержании обучения, а также способствуют осознанию обучающимися общности всех дисциплин [5].

Межпредметные связи в логическом завершенном виде представляют собой выраженное во всеобщей форме осознанное отношение между элементами структуры различных учебных предметов [5, с. 92].

В работах И.Д. Зверева, В.Н. Максимовой межпредметные связи рассматриваются как условие развития познавательной активности и самостоятельности обучающихся в учебной деятельности, формирование их познавательных интересов. Авторы на основании системного подхода классифицируют межпредметные связи по трем основным типам: содержательно-информационные, опе- ративно-деятельностные, организационно-методические [3].

Р.Н. Зарипов, И.Р. Зарипова представляют межпредметные связи как средство реализации принципов системности и научности обучения, условие повышения роли обучения в формировании научного мировоззрения, самостоятельный принцип обучения. Авторы статьи отмечают, что межпредметные связи позволяют развивать у обучающихся навыки использования знаний общеобразовательных и общепрофессиональных дисциплин для усвоения и понимания специальных дисциплин; оптимизировать учебный процесс, используя элементы современных педагогических и информационных технологий; преподносить учебный материал, активизируя мыслительные способности обучаемых с использованием потенциала их знаний [2].

Таким образом, межпредметные связи – это один из наиболее важных принципов построения содержания образования.

В ходе проведенного исследования были установлены связи естественнонаучных и общепрофессиональных дисциплин (на примере курсов «Физика» и «Механика») с рядом дисциплин военнопрофессионального цикла.

Анализ тематических планов изучения дисциплин, разрабатываемых на кафедрах, структурно-логических схем (сетевых графиков и комплексных тематических планов) позволил внести в учебный процесс необходимые коррективы, обеспечить логически правильное распределение изучаемого материала по занятиям, строгую последовательность и непрерывность в наращивании знаний и навыков, получаемых курсантами в каждом семестре обучения. Межпредметные связи и их успешная реализация в учебном процессе позволяют уменьшить дублирование при изучении нового материала, приводят к значительной экономии учебного времени, а также формируют навыки и умения курсантов применять на практике общеучебные знания.

В военном ВУЗе физика является фундаментом профессиональных знаний курсантов, от качества и глубины которых зависит выполнение военно-профессиональных обязанностей.

Учебная дисциплина «Физика» реализуется в рамках обязательной части основной профессиональной образовательной программы.

Основными целями освоения учебной дисциплины являются [4]:

формирование у курсантов определенного объема знаний и навыков, необходимого для успешного изучения дисциплин математического и естественнонаучного цикла, профессионального цикла;

обеспечение будущего специалиста основами теоретической подготовки в области физики, позволяющими самостоятельно изучать научную и техническую информацию;

формирование научного мышления.

Состоит из семи разделов: «Физические основы механики», «Электричество и магнетизм», «Молекулярная физика и термодинамика», «Колебания и волны», «Квантовая физика», «Элементы физики твердого тела» и «Основы физики атомного ядра». Задачи курса: формирование навыков решения типовых физических задач, навыков работы и измерительными инструментами и приборами; выявление и объяснение законов природы, которыми определяются все физические явления; формирование у курсантов представлений об использовании физических законов и явлений в современном вооружении и военной технике, умение использовать достижения современной физики в военном деле.

Учебная дисциплина «Механика» реализуется в рамках обязательной части основной профессиональной образовательной программы. Данная дисциплина состоит из трех разделов: «Теоретическая механика и основы теории механизмов и машин», «Сопротивление материалов», «Детали машин и основы конструирования». Задачами учебной дисциплины являются формирование у курсантов необходимых основ теоретических и практических знаний в области механики, расчетов на прочность, основ построения механизмов, применяемых в авиационной технике. В результате изучения дисциплины «Механика» курсант должен уметь оценивать состояние конструкции и отдельных ее элементов под действием силовых нагрузок, проводить расчеты на прочность элементов конструкций, владеть методами расчета на прочность деталей конструкций при статических и динамических нагрузках при решении профессиональных задач.

В современных условиях одной из важнейших задач высшего военного образования является выработка такого подхода, который бы позволил курсанту видеть глубокую взаимосвязь между всеми изучаемыми предметами: естественно-научными,    общепрофессио нальными и военно-профессиональными, а также связь между изучаемыми дисциплинами и будущей профессией. Такой подход формирует системное мировоззрение, единое, систематизированное представление об учебном процессе и последующей воинской службы, а также соответствующий уровень мышления, при котором выпускник военного вуза мог бы выделять и анализировать связи между различными формами деятельности и оперативно пользоваться всем набором полученных в процессе обучения знаний, со временем расширяя его. Результатом такого подхода должны стать рост мотивации и повышение интереса к изучению не только дисциплин военно-профессионального цикла, но и естественно-научных и общепрофессиональных дисциплин.

В связи с этим преподавание физики и механики необходимо выстраивать с учетом межпредметных связей с рядом дисциплин военно-профессионального-цикла по нескольким причинам:

• 1)    построение логической связи общетеоретических и специальных знаний;

  Реализация межпредметных связей дисциплин «Физика» и «Механика» в военном ВУЗе

  
  

• 2)    получение как базовых, так и специальных знаний, необходимых для создания новых разработок (техники, вооружения, систем безопасности);

• 3)    четкое понимание границ и возможностей применения специальных знаний;

• 4)    возможности применения законов физики и механики в конкретных условиях (например, физических основ комплексной маскировки войск);

• 5)    усвоение и понимание принципов устройства и действия военной техники и вооружения, инже-

• нерной безопасности различных систем;

• 6)    усвоение, понимание физических принципов действия оружия, средств ПВО;

• 7)    развитие аналитических способностей для оценки возможностей применения и качества вооружения противника.

Исходя из этого реализация межпредметных связей «Физики» и «Механики» с дисциплинами военно-профессионального цикла целесообразно осуществлять посредством тщательной координации каждого курса и выстраивания логических взаимосвязей (рис. 1).

Сопротивление материалов

Механика

Теоретическая механика и основы теории механизмов и машин

Детали машин и основы конструирования

Колебания и волны

Молекулярная физика и термодинамика

Электричество и магнетизм

Физические основы механики

И.Б. Николаева, Е.Ю. Асадулина

Рисунок 1

Квантовая физика

Основы физики атомного ядра

Элементы физики твердого тела

Безопасность полетов

Аэродинамика и динамика полета

Безопасностьжизнедеятельности

Обеспечение полетов воздушных судов

Воздушная навигация

Боевое применение неуправляемых/ управляемых авиационных средств поражения

Авиационные приборы и пилотажно навигационные комплексы

Боевое применение авиационных комплексов

Метрология, стандартизация и сертификация

– Структура межпредметных связей дисциплин «Физика»,

«Механика» и военно-профессиональных дисциплин согласно рабочей программе

Исходя из содержания дисциплин «Физика», «Механика» и ряда дисциплин военно-профессионального цикла целесообразно определить содержательные основы межпредметных связей. На основе анализа примерных программ и направлений обучения были определены следующие виды межпредметных связей:

• 1.    Понятийные межпредметные связи, которые направлены на усвоение как общих, так и родственных терминов, применяющихся в профессиональной деятельности, например, виды и структуры систем, сетей, комплексов и средств специальной связи, методов и средств измерений различных физических величин, способных выполнять поверку средств измерений военного назначения, военной техники.

• 2.    Теоретические связи, направленные на отражение взаимосвязей законов физики и механики, необходимых для усвоения теории как единого целого в рамках будущей деятельности военного специалиста (например, при эксплуатации боевых машин, оценке их работоспособности, при управлении и планировании полетов объектов ракетной и космической техники, расчета и прогнозирования баллистических и аэродинамических параметров, определения динамики полета различных космических объектов и др.).

• 3.    Фактические связи, представляющие собой взаимосвязи между дисциплинами на уровне фактов, например, изучение раздела «Элементы атомной и квантовой физики» направлено на изучение мирного использования атома и фактора поражения в военных целях [6, с. 83].

• 4.    Идеологические связи, ориентированные на раскрытие ценности приобретенных знаний для реализации военно-профессиональных задач.

• 5.    Методические межпредметные связи, характеризующиеся применением общих подходов, принципов и методов обучения решению военно-практических задач (комплексный, системно-деятельностный подходы, самостоятельная / групповая / командная работа, кейсы, дискуссии, рефлексия и др.) [8, с. 95].

• 6.    Хронологические   межпредмет

ные связи, представленные как поэтапное изучение физики и механики с постепенной ориентацией на военно-профессиональную специфику [9, с. 60]. Например, раздел «Статистическая физика и термодинамика» является пропедевтикой для изучения раздела «Теоретическая механика и основы строения механизмов и машин» курса «Механика». В дальнейшем после рассмотрения базовых законов и принципов целесообразно рассмотреть их применение в полевых условиях.

На основе проведенного анализа целесообразно определить следующие возможности реализации межпредметных связей дисциплин «Физика» и «Механика» с рядом дисциплин военно-профессионального цикла:

• 1)    формирование у курсантов определенного объема знаний и навыков, касающихся решения типовых и нестандартных задач по разделам физики и механики;

• 2)    формирование у курсантов представлений об использовании физических законов, процессов и явлений в современном вооружении;

• 3)    формирование умений использовать полученные научно-технические знания при работе с измерительными инструментами и приборами, военной техникой;

• 4)    формирование умений проводить оценку технического состояния механических элементов кон-

  Реализация межпредметных связей дисциплин «Физика» и «Механика» в военном ВУЗе

  
  

струкции при проведении внешнего осмотра, самостоятельного освоения новых видов военной техники и ее конструктивных элементов;

• 5)    формирование навыков самостоятельной работы с информацией по задачам освоения современных тенденций развития военной техники и вооружения.

Таким образом, правильное установление, конструирование и реализация межпредметных связей между дисциплинами «Физика» и «Механика», а также с рядом дисциплин военно-профессионального цикла путем логического выстраивания целей изучения учебной программы, темы и поэтапного включения практических, профессионально-ориентированных задач позволяют повысить уровень сформированности общетехнической компетентности курсантов военного вуза.