| "Физическое
образование в ВУЗах" Журнал Московского Физического Общества серия "Б" Т. 2, N 2, 1996
Главный редактор Крохин Олег Николаевич - член-корреспондент Российской лкадемин наук, Московский инженерно-физический институт (технический университет). Физический институт им. П.Н. Лебедева РАН, Москва, Россия. Заместители Главного редактора Грибков Владимир Алексеевич - Московский инженерно-физический институт (технический университет), Физический институт им. П.Н. Лебедева РАН, Московское физическое общество, Москва, Россия. Суханов Александр Дмитриевич - Московский государственный университет, Российский научный центр физического образования, Москва, Россия. Шапочкин Михаил Борисович - Московский энергетический институт, Московское физическое общество, Москва, Россия. Редакционная коллегия Бруццоне Орасио - Университет Буенос- Айреса, Буенос-Айрес, Аргентина. Быковский Юрий Алексеевич - Московский инженерно-физический институт, Москва, Россия. Врублевски Анжей - Варшавский университет, Варшава, Польша. Гладун Анатолий Деомидович - Московский государственный технологический университет (СТАНКИН), Москва, Россия. Кренцис Радий Павлович - Уральский государственный технический университет, Екатеринбург, Россия. Кунце Ганс Иохим - Рурский университет, Бохум, ФРГ. Ли Синг - Наньянгский технический университет, Сингапур. Песоцкий Юрий Сергеевич - Российское научно-производственное объединение "Росучприбор", Москва, Россия. Спирин Геннадий Георгиевич - Московский авиационный институт (технический университет), Москва, Россия. Чернышев Виктор Викторович - Военно-воздушная инженерная академия им. Н.Е. Жуковского, Москва, Россия. Техническая редакция Калачев Николай Валентинович - Физический институт им. П.Н. Лебедева РАН, Московское физическое общество, Москва, Россия. Кулыбин Виктор Михайлович - Издательский Дом МФО, Москва, Россия. Перегудова Елена Нинелевна - Физический институт им. П.Н. Лебедева РАН, Московское физическое общество, Москва, Россия. © Издательский дом МФО. 1996 г.
8 Дифференцированный подход к изучению физики в техническом ВУЗе Г.Г. Спирин 14 Физический эксперимент в курсе общей физики А.Д. Гладун 21 Активизация деятельности курсантов на лабораторном занятии с применением ЭВМ Т.А. Коробкова, А.А. Червова 27 Особенности создания, испытаний и сертификации учебной техники С.А. Никитин, В.П. Панов 33 Программно-ориентированный практикум по механике В.В. Мельников, М.Б. Шапочкин, П.П. Щербаков 38 Оптимизация учебного процесса посредством объединения лабораторных и практических занятий Т.И. Гнитецкая 53 О физическом практикуме в инженерном ВУЗе А.Е. Айзенцон 63 Учет специализации студентов в курсе общей физики И.К. Всрещагин, В.А. Никитенко, С.М. Кокин, В.А. Селезнев. А.В. Пауткина 69 Учебная техника для России: приборы, наборы или комплексы? В.В. Светозаров, Ю.В. Светозаров 71 Физический практикум как информационная технология прямого доступа к к объекту изучения В.В. Светозаров, Ю.В. Светозаров 75 Развитие инженерного творчества в студенческих физических лабораториях В. Романенко, Р. Овчаренко, Г. Никитина, 86 Компьютерный эксперимент в изучении токонесущей способности гранулированных сверхпроводящих пленок Л.А. Косов, И.В. Савиных 95 Размышление о достоинствах обучения с помощью компьютеров Эдо Найланд 106 Примерная программа дисциплины физика Госкомвуз РФ 141 Наши юбиляры 142 Аннотации 146 Аbstracts JOURNAL of the MOSCOW PHYSICAL SOCIETY Series "B" V. 2, N 2, 1996 8 A differential approach to the study of physics in technical universities G.G. Spirin 14 Physical experiment in the introductory physics course A.D. Gladun 21 Using computers to promote student activity in laboratory leaning T.A. Korobkova, A.A. Chervova 27 Features of the creation, testing, and certification of educational engineering S.A. Nikitin, V.P. Panov 33 Program-oriented practice in mechanics V.V. Mel'nikov, M.B. Shapochkin, P.P. Shcherbakov T.I. Gnitetskaya 53 Physical laboratory and work experience in engineering colleges and universities A.E. Aizentson 63 Taking account of the specializations of students in general physics courses I.K. Vereshchagin, V.A. Nikiienko, S.M. Kokin, A.V. Pautkina, V.A. Seleznev 69 Educational engineering for Russia: devices, sets, or complexes? V.V. Svetozarov, Yu.V. Svetozarov V.V. Svetozaiov, Yu.V. Svetozarov 75 Cultivation of engineering creativity in student physics laboratories V. Romanenko, G. Nikitina, P. Ovcharenko A.A. Kosov, I.V. Savinykh 95 Thoughts on the value of computer assisted instruction (CAI) Edo Nyland 106 A possible program for the discipline "physics" Russian state committee of higher education 142 AННОТАЦИИ 146 ABSTRACTS АННОТАЦИИ ДИФФЕРЕНЦИРОВАННЫЙ ПОДХОД К ИЗУЧЕНИЮ ФИЗИКИ В ТЕХНИЧЕСКОМ ВУЗЕ Г.Г. Спирин Московский государственного авиационный институт (технический университет) Для сохранения полноценного инженерного образования необходимо поставить вопрос об адаптации учебного процесса, в частности, обучения студентов физике, к тем конкретным условиям, которые сложились ныне в технических ВУЗах. Рассматриваются два уровня в изложении физики, используемые на кафедре физики МАИ. ФИЗИЧЕСКИЙ ЭКСПЕРИМЕНТ В КУРСЕ ОБЩЕЙ ФИЗИКИ А.Д. Гладун Московский государственный технологический университет "Станкин" Обсуждается методологическое значение физического эксперимента в курсе общей физики. АКТИВИЗАЦИЯ ДЕЯТЕЛЬНОСТИ КУРСАНТОВ НА ЛАБОРАТОРНОМ ЗАНЯТИИ С ПРИМЕНЕНИЕМ ЭВМ Т.А. Коробкова, А.А. Червова Нижегородское высшее зенитное ракетное командное училище ПВО Обсуждается эффективность применения ЗВМ на лабораторных занятиях по физике. Оцениваются затраты времени на контроль знаний и на вычисления. Описывается применение системы "ФОРА" для расчетов по лабораторной работе "Изучение зависимости удельной электропроводности полупроводников от температуры". Рассматривается также лабораторная работа "Изучение эффекта Доплера на звуковых волнах", выполняемая на оригинальной установке, созданной на кафедре физики. ОСОБЕННОСТИ СОЗДАНИЯ, ИСПЫТАНИЙ И СЕРТИФИКАЦИИ УЧЕБНОЙ ТЕХНИКИ С.А. Никитин, В.П. Панов Российское научно-производственное объединение "Росучприбор" В статье "Особенности создания, испытаний и сертификации учебной техники" дана краткая историческая справка образования отраслевой головной организации по разработке и производству учебной техники РНПО "Росучприбор". Изложен порядок разработки, испытаний, производства и сертификации учебной техники, предусмотренный отраслевым стандартом ОСТ 40.1.01-94 "Специализированная учебная техника для высших и средних профессиональных учебных заведений. Система разработки и постановки продукции на производство". Отмечены трудности, встречающиеся при решении вопросов, связанных с ее сертификацией. ПРОГРАММНО-ОРИЕНТИРОВАННЫЙ ПРАКТИКУМ ПО МЕХАНИКЕ В.В. Мельников, М.Б. Шапочкин, И.П. Щербаков Московский
Энергетический институт Представлен комплект из четырех установок базового уровня сложности для проведения занятий по разделу "Кинематика и динамика поступательного и вращательного движения". Методическое обеспечение содержит все основные понятия и законы названных разделов, а также законы сохранения. ОПТИМИЗАЦИЯ УЧЕБНОГО ПРОЦЕССА ПОСРЕДСТВОМ ОБЪЕДИНЕНИЯ ЛАБОРАТОРНЫХ И ПРАКТИЧЕСКИХ ЗАНЯТИЙ Т.И. Гнитецкая Дальневосточный государственный университет, физический факультет Предлагается технология обучения, основанная на объединении различных форм и методов обучения, относящихся к лабораторным и к практическим занятиям. Такое объединение приводит к более логичному, нежели при традиционной организации, построению учебного процесса в соответствии с выделенными основными принципами: принципом формирования целостной картины курса общей физики на основе внутрипредметных связей; принципом формирования физических навыков и умений решать физические задачи; принципом индивидуализации; принципом взаимообратной связи; принципом компьютеризации процесса обучения. О ФИЗИЧЕСКОМ ПРАКТИКУМЕ В ИНЖЕНЕРНОМ ВУЗЕ А.Е. Айзенцон Военный автомобильный институт Для повышения интереса к изучению физики необходима прикладная "привязка" учебного материала к профилю ВУЗа, которая отвечает также принципу непрерывности обучения. Психологический разрыв между фундаментальной и специальной частями обучения становится меньшим, происходит более плавное смещение от первой ко второй. УЧЕТ СПЕЦИАЛИЗАЦИИ СТУДЕНТОВ В КУРСЕ ОБЩЕЙ ФИЗИКИ Я.К. Верещагин, В.А. Никитенко, С.М. Кокин, В.А. Селезнев, А.В. Пауткина Московский государственный университет путей сообщения (МИИТ) Рассмотрены основные проблемы, обусловленные стремлением более полно учесть характер будущей специальности студентов в процессе преподавания общей физики на младших курсах технических университетов. Возможные пути решения этих проблем разобраны на примере деятельности кафедры "Физика-2" МИИТа. УЧЕБНАЯ ТЕХНИКА ДЛЯ РОССИИ: ПРИБОРЫ, НАБОРЫ ИЛИ КОМПЛЕКСЫ? В.В. Светозаров, Ю.В. Светозаров НАУЧНО-ТЕХНИЧЕСКИЙ ЦЕНТР "ВЛАДИС" Сформулированы дидактические, технические, эксплуатационные и экономические требования к естественнонаучному практикуму, предназначенному для оснащения вузов России в 1994-2005 г. Для этого необходима реализация широкого набора экспериментов различного содержания и сложности на каждом рабочем месте, быстрая постановка любого эксперимента, глубокие и качественные исследования в каждом эксперименте. ФИЗИЧЕСКИЙ ПРАКТИКУМ КАК ИНФОРМАЦИОННАЯ ТЕХНОЛОГИЯ ПРЯМОГО ДОСТУПА К ОБЪЕКТУ ИЗУЧЕНИЯ В.В. Светозаров, Ю.В. Светозаров НАУЧНО-ТЕХНИЧЕСКИЙ ЦЕНТР "ВЛАДИС" Поиск сочетания требований информатизации образования и реальности образовательной среды привел к появлению нового научного направления в образовании - созданию информационных технологий прямого доступа к объекту изучения. Это направление развивается Научно-техническим центром ВЛАДИС с 1995 г. РАЗВИТИЕ ИНЖЕНЕРНОГО ТВОРЧЕСТВА В СТУДЕНЧЕСКИХ ФИЗИЧЕСКИХ ЛАБОРАТОРИЯХ В. Романенко, Р. Овчаренко Санкт-Петербургский государственный университет архитектуры и гражданского строительства Г. Никитина Санкт-Петербургский технологический институт Описывается новый метод преподавания, базирующийся на системе специальных вопросов, которые задаются студентам в лабораторном курсе. Эти вопросы развивают инженерные способности студентов. Четыре специальные коэффициента вводятся для тестирования развития таких способностей. КОМПЬЮТЕРНЫЙ ЭКСПЕРИМЕНТ В ИЗУЧЕНИИ ТОКОНЕСУЩЕЙ СПОСОБНОСТИ ГРАНУЛИРОВАННЫХ СВЕРХПРОВОДЯЩИХ ПЛЕНОК А.А. Косов, И.В. Савиных Марийский Государственный Университет 11редставлены результаты компьютерного эксперимента по изучению токонесущей способности гранулированных сверхпроводящих пленок. На основе накопленного теоретического и экспериментального материала разрабатывается программа слецкурса, ведется разработка и внедрение в учебный процесс компьютерных лабораторных работ. РАЗМЫШЛЕНИЕ О ДОСТОИНСТВАХ ОБУЧЕНИЯ С ПОМОЩЬЮ КОМПЬЮТЕРОВ Эдо Найланд Университет Альберта, Эдмонтон, Канада Обсуждаются вопросы, связанные с компьютерным обучением, и роль компьютеров в преподавании на университетском уровне. ПРИМЕРНАЯ ПРОГРАММА ДИСЦИПЛИНЫ ФИЗИКА ГОСКОМВУЗ РФ Изложена программа курса физики для направлений 550 000 - Технические науки и 540 000 - Профессиональное обучение. Приводятся примерные тематики теоретических семинаров, лабораторных работ, темы занятий в дисплейном классе и рекомендуемые учебные кинофильмы по физике. ABSTRACTS A DIFFERENTIAL APPROACH TO THE STUDY OF PHYSICS IN TECHNICAL UNIVERSITIES G.G. Spirin Moscow State Aviation Institute (Technical University) In order to preserve high-quality engineering education, it is necessary to consider adapting the educational process, in particular for the training of students in physics under the particular conditions that have developed in technical colleges and universities. Two levels of physics teaching used in the physics department of MSAI are considered. PHYSICAL EXPERIMENT IN THE INTRODUCTORY PHYSICS COURSE A.D. Gladun Moscow State University of Technology "Stankin" Methodological significance of physical experiment in the introductory physics course is discussed. USING COMPUTERS TO PROMOTE STUDENT ACTIVITY IN LABORATORY LEANING T.A. Korobkova, A.A. Chervova Nizhny Novgorod Higher Command Air Defense Military School for Anti-Aircraft Missile The effectiveness of computer use in physics laboratory exercises is discussed. The expenditure of time for evaluation of learning and on computation is estimated. The "FORA" system for calculations for the laboratory exercise "Study of the temperature dependence of the specific electrical conductivity of a semiconductor" is described. The laboratory exercise "Study of the Doppler effect in acoustic waves", which was carried out using an original setup in our physics department, is also considered. FEATURES OF THE CREATION TESTING, AND CERTIFICATION OF EDUCATIONAL ENGINEERING S.A. Nikitin, V.P. Panov Russian Research-and-Production Association "ROSUCHPRIHOR" This article briefly presents historical information about the formation of the "ROSUCHPRIBOR" organization for the development and manufacture of educational engineering equipment. The procedure for the development, testing, manufacture, and certification of educational engineering equipment is stated, according to the standard OST 40.1.01-94 "Specialized educational engineering equipment for institutions of higher learning and special professional educational establishments. A system for the development of products for manufacture". Difficulties encountered during the solution of problems connected with the certification are noted. PROGRAM-ORIENTED PRACTICE IN MECHANICS V.V. Melnikov, M.B. Shapochkin, P.P. Shcherbakov Moscow Power-Engineering Institute (Technical University) A complete collection of four sets of exercises at a basic complexity level giving practice on the topic "The Kinematics and Dynamics of Translational and Rotational Motion" is presented. The material provided covers all main concepts and laws connected with this topic, as well as of conservation laws. OPTIMIZATION OF THE EDUCATIONAL PROCESS THROUGH COORDINATION OF LABORATORY EXERCISES AND WORK EXPERIENCE T.I. Gnitetskaya Fareast State University, Physical Faculty Vladivostok A technology for training based on the coordination of various forms and methods of laboratory and practical training is suggested. Such coordination results in a more logical construction of the educational process in accordance with certain fundamental principles. These include the formation of an overall picture of general physics courses based on interdisciplinary connections; the formation of physical skills and the ability solve physical problems; individualization; feedback between the teacher and student; and computerization of the education process. PHYSICAL LABORATORY AND WORK EXPERIENCE IN ENGINEERING COLLEGES AND UNIVERSITIES A.E. Aizentson Militaries Automobile Institute, Ryazan' In order to increase interest in the study of physics, it is necessary to tie in the educational material with the profile of a particular college or university; this also applies to the principle of educational continuity. In this case, the psychological gap between the introductory and specialized parts of education becomes smaller, and the shift from the former to the latter becomes smoother. TAKING ACCOUNT OF THE SPECIALIZATIONS OF STUDENTS IN GENERAL PHYSICS COURSES I.K. Vereshchagin, V.A. Nikitenko, S.M. Kokin, A.V. Pautkina, V.A. Seleznev Moscow State Railway University (MIIT) The main problems associated with taking account of students' future professions in a more complete way in general physics courses in technical universities are examined. Some possible ways of solving these problems are discussed using the "Physics-2" Department at Moscow Railroad University as an example. EDUCATIONAL ENGINEERING FOR RUSSIA: DEVICES, SETS, OR COMPLEXES? V.V. Svetozarov, Yu.V. Svetozarov Technological CENTRE "VLADIS" 115409, Moscow, Kashirskoe sh., 31, VLADIS, tel. (095) 323-9460 The didactic, technical, operational, and economic requirements for natural science equipment intended for use in institutes of higher education in Russia from 1994-200S are formulated. The realization of a wide set of experiments with varied contents and complexity in each working place, rapid setup of any experiment, and both deep and qualitative investigations for each experiment are needed. LABORATORY AND WORK EXPERIENCE IN PHYSICS AS INFORMATION TECHNOLOGY OFFERING DIRECT ACCESS TO THE OBJECT OF STUDY V.V. Svetozarov, correspondent member of International academy of information Yu.V. Svetozarov, candidate of technical sciences Technological CENTRE "VLADIS" 115409, Moscow, Kashirskoe sh., 31, VLADIS, tel. (095) 323-9460 The search for a match between the requirements for the informatization of education with the reality of the educational environment has led to the appearance of a new scientific direction in education - the creation of information technologies offering direct access to the object of study. This direction has been developed by the "VLADIS" technological center since l995. CULTIVATION OF ENGINEERING CREATIVITY IN STUDENT PHYSICS LABORATORIES Vladimir Romanenko -- Professor, Dr. Sci., Saint-Petersburg State University of Architecture and Civil Engineering Galina Nikitina -- Associate Professor, Dr. Sci, Saint-Petersburg Technological Institute Pavel Ovcharenko -- Senior Lecturer, M. Sci, Saint-Petersburg State University of Architecture and Civil Engineering A new educational method is described, based on a system of special questions which are asked of the students in a laboratory course. These questions should develop the engineering abilities of the students. Four special coefficients were introduced to test the development of such abilities (skills). The time dependence of these coefficients is described. It is shown that the time dependence of the level of students' creative abilities may be described by a logistical curve. Some theoretical basis for this curve is given. A COMPUTER EXPERIMENT FOR THE STUDY OF THE CURRENT-CARRYING ABILITY OF GRANULAR SUPERCONDUCTING FILMS A.A. Kosov, I.V. Savinykh Mariysky State University 424001, Yorshkal-Ola, Russia The results of a computer experiment for the study of the current-carrying ability of granular superconducting films are presented. A program for a specialized course is developed on the basis of the accumulated theoretical and experimental material. The development of computer laboratory exercises and their introduction into the educational process are discussed. THOUGHTS ON THE VALUE OF COMPUTER ASSISTED INSTRUCTION (CAI) Edo Nyland University of Alberta, Edmonton, Canada e-mail: edo@phys.ualberta.ca A discussion of issues concerning Computer Assisted Instruction and its place in university-level teaching is presented. A POSSIBLE PROGRAM FOR THE DISCIPLINE "PHYSICS" RUSSIAN STATE COMMITTEE OF HIGHER EDUCATION A program for physics majors for areas 550 000 - technical sciences - and 540 000 - professional education - is stated. Possible topics for theoretical seminars, laboratory work, themes for exercises in demonstration classes, and recommended educational films on physics are presented. |