|
Физическое образование
в вузах
Издательский Дом Московского Физического общества
Редколлегия журнала "Физическое образование в вузах"
Главный редактор
Крохин Олег Николаевич - академик, Московский инженерно-физический
институт (государственный университет), Физический институт им. П.Н.
Лебедева РАН, Москва, Россия.
Заместители Главного редактора
Гладун Анатолий Деомидович - Московский физико-технический институт
(государственный университет), Долгопрудный Московской области, Россия.
Николаев Владимир Иванович - Московский государственный
университет им. М.В. Ломоносова, Центр переподготовки научно-педагогических
кадров МГУ,
Москва, Россия.
Суханов Александр Дмитриевич - Российский университет дружбы народов, Российский
научный центр физического образования, Москва, Россия.
Шапочкин Михаил Борисович - Московский энергетический институт (технический
университет), Московское физическое общество, Москва, Россия.
Редакционная коллегия
Кудрявцев Николай Николаевич - Московский физико-технический институт
(государственный университет), Долгопрудный Московской области, Россия.
Колесников Юрий Леонидович - Санкт-Петербургский государственный университет
информационных технологий, механики и оптики, Санкт-Петербург, Россия.
Лебедев Юрий Анатольевич - Объединённое физическое общество РФ, Москва, Россия.
Песоцкий Юрий Сергеевич - Российское научно-производственное объединение
"Росучприбор",
Москва, Россия.
Рудой Юрий Григорьевич - Российский университет дружбы народов, Москва, Россия.
Светозаров Владимир Владимирович - НТЦ "ВЛАДИС", Московский инженерно-физический
институт (государственный университет), Москва, Россия.
Спирин Геннадий Георгиевич - Московский авиационный институт (технический университет),
Москва, Россия.
Трухин Владимир Ильич - Московский государственный университет им. М.В. Ломоносова,
Москва, Россия.
Чернышев Виктор Викторович - Военно-воздушная инженерная академия им. профессора
Н.Е. Жуковского, Москва, Россия.
Ответственный секретарь
Калачев Николай Валентинович - Физический институт им. П.Н. Лебедева
РАН, Московское физическое общество, Москва, Россия.
Техническая редакция
Березин Павел Дмитриевич - Физический институт им. П.Н. Лебедева РАН,
Москва, Россия.
Черткова Ирина Николаевна - Физический институт им. П.Н. Лебедева РАН, Москва,
Россия.
© Издательский дом МФО, 2005 г.
Физическое образование в вузах
Т. 11, N 1, 2005
Содержание
1 Поздравляем юбиляров
10 Введение
М.Б. Шапочкин
17
Организация курса экспериментальной физики
в педагогическом вузе
С.А. Погожих, В.Г. Приданов
23 Методические аспекты использования электронных
сред для преподавания курса общей физики
на инженерно-технических факультетах
А.И. Назаров, И.А. Малиненко, О.В. Сергеева
29
Концептуальные аспекты проблемно-ориентированного
обучения в курсе физики технического университета
В.В. Ларионов, И.П. Чернов
36
Новый учебно-методический комплекс лабораторных
работ общего физического практикума
по молекулярной физике
И.И. Жолнеревич, А.Р. Филипп
41
Универсальный лабораторный комплекс по ядерной
спектрометрии
Э.А. Авданина, М.Д. Дежурко, И.Я. Дубовская,
А.М. Зайцева, В.М. Чумак, В.Е. Ямный
47
Светочувствительные приборы с зарядовой связью
в атомном практикуме физического факультета МГУ
С.С. Красильников, Н.А. Красильникова,
И.А. Савченко, А.В. Смирнов
54 Лабораторная работа "Определение длины волны и частоты СВЧ
генератора с помощью системы Лехера"
В.В. Ларионов, Г.В. Гаранин
59
Лекционные опыты по демонстрации нелинейных эффектов
с волнами на воде
Н.С. Степанов, П.В. Казарин, Н.Ф. Услугин
68 Лабораторная работа "Эффект Мессбауэра"
В.А. Андрианов, В.А. Белавин, Д.В. Дьячков, В.А. Квливидзе,
И.К. Костин, В.В. Радченко.
82 Компьютерное моделирование движения кельтского камня
С.Б. Рыжиков, Д.А. Григорьев, М.А. Тихонов
90
Компьютерный практикум в системе дистанционного обучения
Н.Г. Анищенко, П.М. Васильев, И.М. Граменицкий,
С.В. Дорожкина, Д.В. Журавель, Е.В. Клюева,
Ю.А. Крюков, О.И. Мельникова, И.И. Шевчук
98 Аннотации
102 Информация
103 Реклама
Physics in Higher Education
T. 11, N 1, 2005
The contents
1 Heartily Congratulations to Our Jubilee's Men
10 Introduction
M.B. Shapochkin
17
Organization of the Experimental Physics Course
at the Pedagogical University
S.A. Pogozhykh, V.G. Pridanov
23
Methodical Aspects of Using of Electronic Education
Environments for General Physics Teaching
in Engineering Faculties
A.I. Nazarov, I.A. Malinenko, O.V. Sergeeva
29
Conceptual Aspects of Problem Oriented Education
in the Physics Course
V.V. Larionov, I.P. Chernov
36
New Molecular Physics Laboratory on General
Physics Course
I.I. Jolnerevich, A.R. Filipp
41
Universal Laboratory Training Complex
for Nuclear Spectrometry
E.A. Avdanina, M.D. Dezhurko, I.Ya. Dubovskaya,
A.M. Zaytseva, V.M. Chumak, V.E. Yamnyi
47
Linear Charge Coupled Devices in Atomic Junior
Laboratory of Physical Faculty of Moscow State University
S.S. Krassilnikov, N.A. Krassilnikova, I.A. Savchenko, A.V. Smirnov
54
The Laboratory Work on the Definition of the Wave Length
and the Generator UHF by Means of Lecher Wires
V.V. Larionov, G.V. Garanin
59
The Lecture Demonstrations of Nonlinear Effects
in Surface Waves on Water
N.S. Stepanov, P.V. Kazarin, N.F. Uslugin
68 Laboratory work "Mossbauer Effect"
V.A. Andrianov, V.A. Belavin, D.V. D'yachkov, V.A. Kvlividze,
I.K. Kostin, V.V. Radchenko
82 Computer Modeling of a Rattleback
S.B. Ryzhikov, D.A. Grigoriev, M.A. Tikhonov
90 Computer Practice in Distance Education System
N.G. Anitshenko, P.M. Vasil'ev, I.M. Gramenetskiy,
S.V. Dorozhkina, D.V. Zhuravel', E.V. Klyueva,
Ya.A. Kryukov, O.I. Mel'nikova, I.I. Shevchuk
98 Abstracts
102 Information
103 Advertisements
15 марта 2005 года исполнилось 75 лет академику Ж.И. Алферову.
Дорогой и глубокоуважаемый
Жорес Иванович!
Редколлегия журнала, главный редактор, коллектив редакции и наши читатели
сердечно поздравляют Вас с семидесятипятилетнем!
Возглавляемый Вами с 2002 года Научно-методический совет (НМС) по физике
Министерства образования и науки РФ прилагает большие усилия по организации
научно-методической работы в области преподавания физики в высшей и средней
в средней школе, настоятельно необходимую особенно сейчас, в период формирования
системы образования. Работа НМС по физике неоднократно освещалась на
страницах нашего журнала.
Мы надеемся, что взаимодействие журнала "Физическое образование в вузах"
и НМС по физике в новом формате не ограничится только публикацией информационных
материалов, но и распространится на содержательную сторону преподавания
физики. Залогом успешного сотрудничества является включение в состав
НМС по физике нескольких членов редколлегии нашего журнала.
Хотелось бы отметить Ваш весомый вклад в организацию и проведение научно-методических
конференций "Современный физический практикум", труды которых регулярно освещает
наш журнал. Успешно проведенные последние конференции (VII-я в 2002 году в
Санкт-Петербурге и VIII-я в 2004 году в Москве) не состоялись бы без Вашего
участия. Программный комитет надеется на Ваше сотрудничество и в проведении
последующих конференций.
Дорогой Жорес Иванович, позвольте пожелать Вам доброго здоровья, новых творческих
успехов, большого счастья Вам и Вашим близким. Хотелось бы также пожелать,
чтобы работа доставляла Вам только удовольствие и внутреннее удовлетворение,
чтобы все Ваши замыслы осуществились, а оппоненты были повержены, чтобы жизнь
приносила радости и удачи.
21 января 2005 года исполнилось 70 лет доктору физико-математических
наук, профессору, заведующему кафедрой общей физики МФТИ
Анатолию Деомидовичу Гладуну.
Это имя давно и хорошо известно широкому кругу физиков-исследователей
и преподавателей высшей школы. А.Д. Гладун воплощает в себе лучшие черты
современного профессора - ученого и педагога. Эти оба рода деятельности
А.Д. сочетает практически с самого начала своего трудового пути.
Успешный выпускник МФТИ 1959 г. , он уверенно поднимался по ступеням
научной иерархии: 1965 г. - кандидат физ.-мат. наук, 1971 г. - доктор
физ.-мат наук. Круг его научных интересов необычайно широк - от физической
электроники, физики плазмы, теории полупроводников, которыми он занимался
в продолжение полученной им специализации, до компьютерной томографии,
прикладной механики, ядерной физики, квантовой механики и физики высоких
энергий, привлекавших его внимание как физика широкого профиля, ищущего
интересные задачи и методы их решения. За почти полувековой путь в науке
он обращался и к прикладным, и к фундаментальным вопросам, всякий раз
получая существенные результаты на стыке теории и практики.
Но, занимаясь наукой, А.Д. никогда не замыкался в ней. Его талант исследователя
и научная эрудиция требовали выхода на аудиторию и воплотились в другом
его призвании - преподавании, которым он стал заниматься также практически
с начала своей научной карьеры. Уже с 1965 г. он исполнял обязанности
заместителя зав. кафедрой общей физики в родном МФТИ. Быть в течение
12 лет помощником легендарного П.Л. Капицы - это школа жизни и признание
высочайшей профессиональной пригодности. Потом волею судьбы 20 лет им
было отдано кафедре физики другого крупнейшего инженерного вуза - Станкина.
В период его заведования кафедра не только сохранила высокие традиции
его предшественников, но и приобрела статус своеобразной лаборатории
современного физического образования. В этот период он участвует в разработке
идейно новой учебной программы по физике для инженеров, вовлекает своих
сослуживцев в эту работу, чтобы в дальнейшем передать им эстафету.
Новый поворот в его жизни произошел в 1997 году. Это - возвращение в
МФТИ уже на должность заведующего кафедрой общей физики. Сейчас вся его
энергия и интеллект направлены на возрождение былого величия этого коллектива
и достижение новых высот в подготовке студентов. Вместе с тем, будучи
патриотом Физтеха, А.Д. всегда радел за интересы физического образования
в целом. Он - непременный и авторитетнейший участник всех совещаний и
конференций, так или иначе связанных с преподаванием физики в высшей
школе. Прирожденный педагог и блестящий лектор, А.Д. много выступает
перед педагогической общественностью в Москве и России, отстаивая идеи
фундаментального образования как единственной альтернативы прагматическому
обучению. В Экспертном совете по естественнонаучным дисциплинам и в Научно-методическом
совете по физике Минобразования РФ, в которых он длительное время работал
и продолжает работать в различных высоких рангах (председателя, члена
Президиума и т.п.) А.Д. активно борется с тенденцией профанации образования,
снижения требований к его содержанию, чем неоднократно навлекал на себя
гнев чиновников от образования. Он - сторонник и пропагандист идеи современного
курса физики, адекватного состоянию науки, всегда готов поддержать новые
образовательные идеи и подходы.
Серьезный физик и педагог от Бога, обаятельный человек и прекрасный рассказчик,
верный товарищ и мудрый руководитель - эти качества личности обеспечивают
А.Д. высочайшее уважение и симпатии огромного числа людей.
Со дня основания журнала "Физическое образование в вузах" А.Д. - зам.
главного редактора. Его взыскательность и одновременно дружелюбие во
многом способствуют тому, что возрастает качество публикаций и популярность
нашего журнала среди авторов и читателей. Мы горячо поздравляем Анатолия
Деомидовича с юбилеем, желаем ему здоровья, долгие годы оставаться неутомимым
тружеником на ниве физического образования и науки, счастья в жизни и
удачи в делах.
Введение
В течение трех дней с 22 по 24 июня 2004 г. в Москве, на базе МГУ, МГТУ
им. Н.Э. Баумана, Физтеха, ФИАНа и МЭИ под патронажем Министерства
образования и науки РФ и Российской академии наук проходила Восьмая
международная научно-методическая конференция "Современный физический
практикум". Это мероприятие традиционно проводится один раз в два года.
Первая конференция была проведена по инициативе Московского физического
общества в 1991 году в Москве. Конференция координирует обмен опытом
в развитии физического образования, позволяет наметить тенденции в
развитии физического практикума в системе вуз-школа. На конференцию
съезжаются преподаватели кафедр, физики, методисты, научные сотрудники
и школьные учителя из многих стран. В этом году в работе конференции
участвовало более 150 ученых, преподавателей и специалистов из высших
и средних учебных заведений стран СНГ, а также представители более
пятнадцати фирм-производителей учебной техники и учреждений, оказывающих
услуги в сфере образования. Открытие конференции и первые пленарные
заседания проходили в МЭИ (ТУ). С приветствием выступил первый проректор
МЭИ (ТУ) Анатолий Игоревич Попов. Было зачитано приветствие председателя
Научно-методического совета по физике, сопредседателя программного
комитета конференции, академика Жореcа Ивановича Алферова. На пленарном
заседании в первый день конференции выступил сопредседатель программного
комитета конференции, академик Олег Николаевич Крохин, который до этого
побывал на открытии Черенковских чтений, проводимых по случаю 100-летия
выдающегося российского ученого-физика.
В качестве примера роли физического эксперимента О.Н. Крохин привел эксперименты
аспиранта Черенкова, которые привели к открытию, удостоенному впоследствии
Нобелевской премии. Академик отметил, что современный физический практикум
в вузах ориентирован, прежде всего, на изучение физических основ окружающего
мира. Без знакомства с физическими явлениями, изучение физики будет слишком
абстрактным. Конечно, хорошее подспорье в изучении физики - компьютеры. Конференция
является значительным событием в жизни физической общественности России. В
ее работе традиционно принимают активное участие члены Научно-методического
совета по физике. Их доклады на пленарных заседаниях во многом определяют основные
направления развития методической мысли на перспективу. Эти доклады не только
с интересом заслушиваются методической общественностью, они становятся темой
оживленной дискуссии в рамках конференции. В рамках конференции прошла выставка
новейших образцов учебной техники для физических лабораторий вузов и школ.
Выставка учебной техники, проводимая в рамках конференции, ориентирована на
участие небольших фирм-производителей учебной техники, работающих в основном
при кафедрах физики вузов России. Задача выставки - показать потенциал кафедр
физики, наметить перспективы сотрудничества.
Во второй день конференции заседания секций проходили в МФТИ, МГТУ им. Н.Э.
Баумана, ФИАНе и Энерго-физическом лицее 1502 при МЭИ. Пленарные заседания
третьего дня работы конференции проводились на физическом факультете МГУ. Во
всех местах проведения заседаний секций были организованы экскурсии, знакомившие
с материальной базой физических лабораторий.
Конференция освещалась корреспондентами газеты "Поиск". Академик О.Н. Крохин
ответил на несколько вопросов корреспондента газеты "Поиск" Дмитрия Подмазова,
члена Оргкомитета конференции.
Олег Николаевич, какими Вам видятся тенденции развития современного
физического практикума?
- Современный физический практикум в вузах ориентирован, прежде всего,
на изучение физических основ окружающего нас мира. Поэтому он должен
отличаться определенной стабильностью. Безусловно, современная техника
позволяет значительно повысить точность измерений, организовать компьютерную
обработку их результатов.
Современное оборудование (например, наносекундная техника) позволяет
студентам в физпрактикуме проводить немыслимые ранее измерения - скажем,
высокоточные измерения скорости света.
Как Вы считаете, сильно ли отстает Россия в уровне оснащения учебных
физических лабораторий от физических лабораторий европейских университетов?
- Я бы не назвал отставание катастрофическим. Наши ведущие технические
вузы - такие, как МГТУ, МАИ и другие - оснащены в целом в соответствии
с европейскими стандартами. Более того, в плане "идеологии" практикума
мы ни в чем европейцам не проигрываем. Вопрос, сколько средств выделяется
на закупку оборудования нашим вузам. Ведь в среднем одна установка обходится
вузу в 15-20 тысяч рублей. Вот и считайте сами.
Так что учебное оборудование мы делать-то делаем, но не все можем показать.
Заменят ли компьютерные модели натурные лабораторные работы?
- Компьютерные практикумы - хорошее подспорье в изучении физики. Но не
более того. Студент должен своими руками все изучаемое "пощупать",
пропустить через себя, "прочувствовать". В оптике, например, ему необходимо
своими руками установить щель монохроматора, включить спектральный
источник и т. д. Без этого изучение материала будет просто абстрактным.
Поэтому так много дают студентам лабораторные практикумы в университетах
Самары, Санкт-Петербурга, Москвы.
На открытие конференции по современному физическому практикуму я прибыл
с Черенковских чтений, проводимых по случаю столетия выдающегося российского
ученого-физика. Любопытно, что свое открытие, удостоенное впоследствии
Нобелевской премии, П. Черенков сделал аспирантом, работая со своей лабораторной
установкой. Кстати, теоретики не предсказывали в то время эффекта, получившего
в дальнейшем имена Вавилова-Черенкова. Вот какова роль передового для
своего времени лабораторного оборудования для развития науки.
Я хотел бы пожелать нашим студентам, будущим Лебедевым, Черенковым и
Вавиловым получить возможность постигать тайны физических законов на
современном оборудовании, в разработке которого принимает участие уже
сложившаяся в России индустрия учебной лабораторной техники.
На закрытии конференции в МГУ участники единодушно отметили высокий организационный
уровень проведения конференции. Звучали слова благодарности в адрес программного
комитета. Издан сборник трудов конференции, включающий более четырехсот
докладов.
Настоящий номер журнала "Физическое образование в вузах" в основном содержит
статьи, которые обсуждались в качестве докладов на заседаниях секций.
Раздел журнала "Концептуальные и методические вопросы преподавания
общего курса физики в вузе" содержит статью С.А. Погожих, В.Г. Приданова,
в которой рассмотрены результаты постановки курса экспериментальной
физики на физическом факультета Новосибирского Государственного педагогического
университета. А.И. Назаров, И.А. Малиненко и О.В. Сергеева излагают
методические особенности применения "электронной образовательной среды"
при преподавании общего курса физики. В.В. Ларионов и И.П. Чернов делятся
опытом преподавания общего курса физики в Томском политехническом университете.
Третий раздел "Современный лабораторный практикум по физике" является
самым представительным. Авторы И.И. Жолкневич и А.Р. Филипп из Белорусского
Государственного университета описывают лабораторные работы по молекулярной
физике. Э.А. Авданина с коллегами представляют автоматизированный комплекс
для выполнения 10 лабораторных работ по ядерной спектрометрии.
С.С. Красильников, Н.А. Красильникова, И.А. Савченко и А.В. Смирнов излагают
опыт использования светочувствительных приборов с зарядовой связью в
атомном практикуме, физического факультета МГУ. В статье В.В. Ларионова
и Г.В. Гаранина дается подробное описание лабораторной установки для
изучения электромагнитных волн двухпроводной линии Лехера.
В четвертом разделе "Демонстрационный лекционный эксперимент" представлена
статья Н.С. Устинова, П.В. Казарина и Н.Ф. Услугина, в которой описывается
лекционная демонстрация нелинейной трансформации волн на поверхности
жидкости.
В пятом разделе журнала "Информационные технологии в физическом образовании"
представлена статья В.А. Андрианова с коллегами, в которой описывается
компьютерное моделирование лабораторной работы "Эффект Мессбауэра". С.Б.
Рыжиков, Д.А. Григорьев и М.А. Тихонов приводят алгоритм численного моделирования
движения кельтского камня. Н.Г. Анищенко с соавторами делится опытом
дистанционного обучения с помощью компьютерных лабораторных работ.
При подготовке настоящего номера журнала было отрецензировано более тридцати
статей, присланных для публикации. Большая часть статей имела существенные
замечания рецензентов, что не позволило их опубликовать. В этой связи
предлагаем авторам готовить статьи к публикации в строгом соответствии
с требованиями нашего журнала.
Ответственный редактор профессор МЭИ (ТУ) М.Б. Шапочкин
Организация курса экспериментальной физики
в педагогическом вузе
С.А. Погожих, В.Г. Приданов
Новосибирский государственный педагогический университет
630126 Новосибирск, Вилюйская 28, spog@nspu.ru
Рассмотрены принципы постановки курса экспериментальной физики на физическом
факультете НГПУ. Описаны основные направления лекционного курса, лабораторные
установки и эксперименты, выполняемые на них студентами.
Методические аспекты использования электронных сред для преподавания
курса общей физики на инженерно-технических факультетах
А.И. Назаров, И.А. Малиненко, О.В. Сергеева
Петрозаводский государственный университет
185640 г. Петрозаводск, пр. Ленина, 33, кафедра общей физики
nazarov@petrsu.ru
Изложены подходы к разработке электронной образовательной среды по курсу
общей физики и методические особенности ее использования при организации
самостоятельной работы и дистанционного обучения студентов инженерно-технических
специальностей вузов.
Концептуальные аспекты проблемно-ориентированного обучения в курсе физики
технического университета
В.В. Ларионов, И.П. Чернов
Томский политехнический университет
Е-mail: larionov@galore.tomsk.ru
На основе опыта применения проблемно-ориентированного обучения (ПОО)
на кафедре общей физики ТПУ рассмотрены и сформулированы некоторые принципы
(закономерности) методического обеспечения ПОО по физике.
Новый учебно-методический комплекс лабораторных работ общего физического
практикума по молекулярной физике
И.И. Жолнеревич, А.Р. Филипп
Белорусский государственный университет, кафедра общей физики
220050, г. Минск, пр. Скорины, 4
e-mail: lrr22@newmail.ru
Представлен комплекс новых лабораторных работ по молекулярной физике
для вузовского курса общей физики. Обсуждается методика выполнения студентами
лабораторных работ на новых приборах.
Универсальный лабораторный комплекс по ядерной спектрометрии
Э.А. Авданина, М.Д. Дежурко, И.Я. Дубовская, А.М. Зайцева, В.М. Чумак,
В.Е. Ямный
Кафедра ядерной физики, физический факультет, Белгосуниверситет
пр. Скорины, 4, 220050, Минск, Беларусь, dubovsk@bsu.by
Описана установка, позволяющая на единой элементной базе выполнить целый
ряд лабораторных работ по ядерной спектрометрии. Приведены краткие методические
указания для выполнения 10 лабораторных работ.
Светочувствительные приборы с зарядовой связью
в атомном практикуме физического факультета МГУ
С.С. Красильников, Н.А. Красильникова, И.А. Савченко,
А.В. Смирнов
МГУ, Физический факультет, 119899, Воробьевы горы, тел.: (095)9391304
e-mail: ssk@srdmail.sinp.msu.ru
Излагается опыт применения светочувствительных линейных приборов с зарядовой
связью в оптическом подразделении атомного практикума для студентов 3
- го курса физического факультета МГУ.
Лабораторная работа "Определение длины волны и частоты
СВЧ генератора с помощью системы Лехера"
В.В. Ларионов, Г.В. Гаранин
Томский политехнический университет
634050 г. Томск, пр. Ленина, 30
E-mail: larionov@galore.tomsk.ru
Описаны конструктивные особенности лабораторной работы для изучения электромагнитных
волн двухпроводной линии Лехера. Приведены полные технические параметры
установки, что позволяет воспроизвести ее в экспериментальных мастерских
вузов.
Лекционные опыты по демонстрации нелинейных эффектов с волнами на воде
Н.С. Степанов, П.В. Казарин, Н.Ф. Услугин
Нижегородский государственный университет им. Н.И. Лобачевского
603024, Н.Новгород, ул. Невзоровых, д. 82, кв. 12.
uslugin@rf.unn.ru
Описывается установка, позволяющая в условиях лекционной аудитории продемонстрировать
нелинейную трансформацию волн на поверхности жидкости и их спектрального
состава. Изменение профиля волн можно наблюдать как визуально, так и
более точно на экране монитора с помощью электрической регистрации колебаний
высоты жидкости. При этом для обработки сигналов, в частности, получения
спектра Фурье, используются "виртуальные" анализаторы, формируемые обычным
персональным компьютером.
Лабораторная работа "Эффект Мессбауэра"
В.А. Андрианов, В.А. Белавин, Д.В. Дьячков, В.А. Квливидзе,
И.К. Костин, В.В. Радченко.
Научно-исследовательский институт ядерной физики им. Д.В. Скобельцина
Московский государственный университет, Ленинские горы, 119992 Москва
Излагается лабораторная работа "Эффект Мессбауэра", выполненная на основе
компьютерного моделирования реального эксперимента. Лабораторная установка
состоит из экспериментального блока (модель мессбауэровского спектрометра)
и персонального компьютера и позволяет провести все этапы мессбауэровского
эксперимента: настроить спектрометр, зарегистрировать амплитудные и мессбауэровские
спектры, выполнить математическую обработку спектров методом наименьших
квадратов. Работа знакомит с основными типами сверхтонких взаимодействий.
На примере одиночной линии изучается изомерный (химический) сдвиг и форма
линии. Предлагается методика изучения ядерного эффекта Зеемана на примере
поглотителя альфа-железа.
Компьютерное моделирование движения кельтского камня
С.Б. Рыжиков, Д.А. Григорьев, М.А. Тихонов
Московский государственный университет им. М.В. Ломоносова,
физический факультет, КОФ, 119992, Москва, Ленинские горы
sbr@genphys.phys.msu.ru
Работа посвящена численному анализу движения несимметричного гироскопа
- "кельтского камня". Приведены алгоритм расчета и результаты вычислений.
Наблюдается хорошее согласие между численным и лабораторным экспериментами.
Рекомендовано использовать численное моделирование для сопровождений
лекционных демонстраций с кельтским камнем.
Компьютерный практикум в системе дистанционного обучения
Н.Г. Анищенко, П.М. Васильев, И.М. Граменицкий,
С.В. Дорожкина*, Д.В. Журавель, Е.В. Клюева*, Ю.А. Крюков,
О.И. Мельникова, И.И. Шевчук
Государственный Международный университет Природы, Общества и Человека
"Дубна", Россия, 141980, г. Дубна Московской обл., ул. Университетская,
19.
*студенты Университета "Дубна"
E-mail: nanish@uni-dubna.ru
Представлены результаты проведения компьютерных лабораторных практикумов
и тестирования по физике и электротехнике студентов, обучающихся в филиалах
университета "Дубна" и МИРЭА в г. Дубна. Использовано программное обеспечение
системы дистанционного обучения, разрабатываемой в университете "Дубна"
и установленной на одном из его серверов. Места проведения экспериментов
- компьютерный класс МИРЭА в г. Дубна (Лаборатория ЛИТ ОИЯИ) и компьютерный
класс Дмитровского отделения университета "Дубна". Наблюдение и управление
экспериментами осуществлялось с помощью двух компьютеров, установленных
на кафедре общей физики университета "Дубна".
Навстречу VIII-й Международной конференции
" Физика в системе современного
образования" (ФССО-05)
Конференции данной серии в течение почти 15 лет являются важнейшими структурными
элементами системы физического образования в России, объединяющими преподавателей
физики и учёных-методистов всех уровней обучения и всех форм образовательных
учреждений. Организационное начало этой серии было положено в декабре
1990 г. по совместной инициативе Российского государственного педагогического
университета им. А.И. Герцена (ректор - академик РАО Г.А. Бордовский)
и научно-методического совета по физике (председатель - академик РАН
А.А. Логунов). За эти годы состоялось семь конференций (май 1991 г.,
пос. Репино; октябрь 1993 г., г. Сочи; июнь 1995 г., г. Петрозаводск;
сентябрь 1997 г., г. Волгоград; июнь 1999 г., г. Санкт-Петербург; май
2001 г., г. Ярославль; октябрь 2003 г., г. Санкт-Петербург).
Постепенно круг участников конференции расширился, и они приобрели международную
известность. Лучшие доклады участников, начиная с 1995 года, принято
публиковать в одном из очередных номеров журнала "Физическое образование
в вузах". Более того, само издание журнала было организовано Московским
физическим обществом и Физическим институтом им. П.Н. Лебедева РАН по
совместной инициативе участников конференции ФССО-93 и СФП-93.
Проведение очередной VIII-й конференции ФССО-05 намечено на 29 мая -
03 июня 2005 года в г. Санкт-Петербурге на базе РГПУ им. А.И. Герцена.
Эта конференция пройдет в знаменательный год, объявленный ЮНЕСКО "Годом
физики" в честь 100-летия выдающихся открытий А. Эйнштейна. Помимо
ЮНЕСКО и РГПУ им. А.И. Герцена в организации конференции участвуют Министерство
образования и науки Российской Федерации, Научно-методический совет по
физике, МГУ им. М.В.Ломоносова, МФТИ (ГУ) и Администрация города Санкт-Петербурга.
Предполагается, что конференция ФССО-05 будет представлять собой настоящий
фестиваль физики и физического образования. В частности, первый день
конференции будет целиком посвящен научным докладам по крупным проблемам
современной физики, в той или иной мере связанным с научным наследием
А.Эйнштейна.
В последующие дни будут заслушаны пленарные доклады по насущным проблемам
физического образования. Дальнейшая работа пройдет в рамках организованных
на конференции секций:
1. Физика в системе профессионального физического образования.
2. Физика в системе инженерного образования.
3. Физика в системе естественнонаучного образования.
4. Подготовка педагогических кадров по физике.
5. Физика в системе общего среднего образования.
6. Информационно-коммуникационные технологии в преподавании физики.
7. Подготовка кадров высшей квалификации для физического образования.
8. Физика в современной естественнонаучной картине мира.
Кроме того, в рамках конференции ФССО-05 пройдут круглые столы "Состояние
книгоиздания по физике для школ и вузов" и "Болонский процесс и физическое
образование в России" и будут организованы выставки учебного оборудования
по физике, а также изданий новых книг по физике. Состоится презентация
журнала "Физическое образование в вузах" в связи с 10-летием
его создания.
Подготовительная работа по организации конференции ФССО-05 осуществляется
Международным программным комитетом (председатель - академик РАН О.И.
Крохин, зам. председателя - профессор А.Д. Суханов) и Оргкомитетом (председатель
- академик РАО Г.А. Бордовский, зам. председателя - профессора А.Д. Гладун,
Ю.А. Гороховатский, А.М. Салецкий). Адрес оргкомитета: 191186, г. Санкт-Петербург,
наб. р. Мойки, 48, РГПУ им. А.И. Герцена, кафедра общей и экспериментальной
физики (КОЭФ), ФССО-05, проф. Ю.А. Гороховатскому.
Тел. (812) 315-53-86, факс (812) 312-40-53. E-mail: psme@herzen.spb.ru.
Первое информационное письмо о проведении конференции ФССО-05, содержащее
всю необходимую информацию, разослано 15 сентября 2004 года.
Организаторы конференции и редколлегия журнала надеются на то, что преподаватели
физики и научные работники, а также все заинтересованные читатели нашего
журнала окажут всемерную поддержку в организации конференции ФССО-05
и примут в ней активное участие.
Г.А. Бордовский
Ю.А. Гороховатский
О.Н. Крохин
А.Д. Суханов
2005 год - Всемирный год физики
Генеральная Ассамблея ООН объявила 2005 год Всемирным годом физики
Решение ООН таково:
Генеральная Ассамблея Организации Объединенных Наций,
∙ понимая, что физика представляет собой необходимый фундамент для постижения
природы,
∙ принимая во внимание, что физика и ее приложения являются основой многих
современных технологических достижений,
∙ будучи убежденными в том, что образование в области физики вооружает
людей знаниями для создания научной инфраструктуры, жизненно важной для
развития человечества,
∙ отмечая, что 2005 год - это столетняя годовщина плодотворных научных
открытий Альберта Эйнштейна, которые являются основой современной физики,
∙ 1. Приветствует предложение Организации Объединенных Наций по вопросам
образования, науки и культуры (ЮНЕСКО) объявить 2005 год Всемирным (Международным)
годом физики.
∙ 2. Предлагает ЮНЕСКО организовать в 2005 году празднование Всемирного
года физики в сотрудничестве с физическими обществами и группами по всему
миру, включая развивающиеся страны.
∙ 3. Провозглашает 2005 год Всемирным годом физики.
Резолюция единодушно одобрена 10 июня 2004 года.
По вопросам о Всемирном годе физики обращаться в редакцию журнала "Успехи
физических наук".
Адрес редакции:
119071, Москва В-71, Ленинский проспект, 15.
Тел. (095) 132-62-65. Тел./факс (095) 132-63-48.
Тел./факс (095) 190-42-44.
E-mail: ufn@ufn.ru
Abstracts
Organization of the Experimental Physics Course at the Pedagogical University
S.A. Pogozhykh, V.G. Pridanov
Novosibirsk State Padagogical University
630126 Novosibirsk, Viluyskaya 28, spog@nspu.ru
Principles of organization of the experimental physics course at the
Physics Department of the Novosibirsk State Pedagogical University are
considered. Basic directions of the theoretical course, laboratory equipment,
and experiments carried out by students are described.
Methodical Aspects of Using of Electronic Education Environments for
General Physics Teaching in Engineering Faculties
A.I. Nazarov, I.A. Malinenko, O.V. Sergeeva
Petrozavosk State University
185640 Petrozavosk, Lenin's av., 33, nazarov@petrsu.ru
Approaches to development of the general physics electronic educational
environment and methodical features of its using at the organization
of self work and e-learning for engineering faculties are stated.
Conceptual Aspects of Problem Oriented Education in the Physics Course
V.V. Larionov, I.P. Chernov
Tomsk Polytechnical University
larionov@galore.tomsk.ru
On the basis of the problem oriented education offered by the Department
of General Physics at Tomsk Polytechnical University the main principles
of teaching materials have been discussed and developed for this education
to deliver the Physics Course.
New Molecular Physics Laboratory on General Physics Course
I.I. Jolnerevich, A.R. Filipp
Department of General Physics, Belarusian State University, Skoriny,
4, Minsk, 220050
lrr22@newmail.ru
We present here the report on the modern status of the molecular physics
laboratory at Belarusian State University. The equipment for practical
works is described.
Universal Laboratory Training Complex for Nuclear Spectrometry
E.A. Avdanina, M.D. Dezhurko, I.Ya. Dubovskaya, A.M. Zaytseva,
V.M. Chumak, V.E. Yamnyi
Department of General Physics, Belarusian State
University, Skoriny, 4, Minsk, 220050 dubovsk@bsu.by
The universal automatized training set up designed for fulfillment of
a set of nuclear spectrometry laboratory works is described. The summaries
of 10 laboratory works are given.
Linear Charge Coupled Devices in Atomic Junior Laboratory of Physical
Faculty of Moscow State University
S.S. Krassilnikov, N.A. Krassilnikova, I.A. Savchenko, A.V. Smirnov
Moscow State University
The experience of using of photosensitive charge coupled devices in optical
division of student educational laboratory on atomic physics for the
students of 3-d course of physical faculty of Moscow State University.
The Laboratory Work on the Definition of the Wave Length and the Generator
UHF by Means of Lecher Wires
V.V. Larionov, G.V. Garanin
Tomsk Polytechnical Institute
634050 Tomsk, Lenin's av. 30, larionov@galore.tomsk.ru
The paper is dealt with the peculiar features of the improved laboratory
work on the investigation of electric waves of Lecher line. The complete
engineering data of the equipment are given that allows reproducing it
within the university experimental workshops.
The Lecture Demonstrations of Nonlinear Effects
in Surface Waves on Water
N.S. Stepanov, P.V. Kazarin, N.F. Uslugin
Nizny Novgorod State University
The installation, which makes it possible to demonstrate the nonlinear
transformation of waves and their spectra on the liquid surface, is described.
The change of wave profile may be watched visually or, more precisely,
on the screen of monitor by means of electrical registration of the oscillations.
The "virtual" analysators are used for signal processing.
Laboratory Work "Mossbauer Effect"
V.A. Andrianov, V.A. Belavin, D.V. D'yachkov, V.A. Kvlividze,
I.K. Kostin, V.V. Radchenko
D.V. Skobel'tsyn Scientific-Research Institute of Nuclear Physics Moscow
State University, 119992 Moscow
Student laboratory work "Mossbauer Effect" is done on the basis of computer
modeling of a real experiment. The set up consists of the experimental
device (the model of the Mossbauer spectrometer) and a computer. A student
can carry out all steps of the Mossbauer experiment: to tune the spectrometer,
to record pulse height spectra and Mossbauer spectra and to make least
square fitting of the data. The lab gives an introduction to the basic
types of hyperfine interactions. Isomer shift and line shape are studied.
The methodology of nuclear Zeeman Effect is considered for a-Fe Mossbauer
absorber as example.
Computer Modeling of a Rattleback
S.B. Ryzhikov, D.A. Grigoriev, M.A. Tikhonov
Lomonosov Moscow State University, Physics Faculty
Properties of a non-symmetrical hyroscope, a rattleback, are discussed.
A modeling algorithm is presented and results of numerical experiments,
that appear to be quite close to those performed with real rattlebacks,
are analyzed. Numerical experiments performed employing the presented
algorithms are recommended to accompany lecture demonstrations of a rattleback.
Computer Practice in Distance Education System
N.G. Anitshenko, P.M. Vasil'ev, I.M. Gramenetskiy, S.V. Dorozhkina, D.V.
Zhuravel', E.V. Klyueva, Ya.A. Kryukov, O.I. Mel'nikova, I.I. Shevchuk
State University of Nature Society and Man "Dubna"
nanish@uni-dubna.ru
Results of computer laboratory works and testing on physics and electrotechnics
on students studying in branches of university "Dubna" and Moscow State Institute
of Radiotechnics, Electronics and Automatics are submitted. The program support
of Distance Education Systemic carried out with the help of the educational
programs developed in university "Dubna". The programs for testing and practical
work are placed on server of university "Dubna", that allows to organize remote
training.
|