Методические  находки  

 

“ Лучше  один  раз  увидеть,  чем  сто  раз  услышать"

                                                                                                                           Народная  пословица     

 

     Слова  этой  пословицы  могут  служить  руководством  к  действию  в  вопросах   совершенствования  технологии  преподавания технических  дисциплин  в  вузе. 

    1. Учитывая, что процесс мышления начинается с интереса, любознательности, удивления, которыми человек реагирует на что-либо новое, необычное  [1], представляется целесообразным ориентировать учебный процесс  на использование указанных факторов. Широкое поле деятельности в этом плане предоставляют современные компьютерные технологии, позволяющие создавать активные обучающие программы с богатыми дидактическими возможностями. Примером этого является успешное внедрение в учебный процесс кафедры АТП и П института компьютерной программы Electronics Workbench, представляющей собой электронный конструктор для разработки и исследования устройств электронной схемотехники [2,3]. Студенты впервые после выполнения традиционных расчетов оказались один на один с “грудой” электронных элементов на экране компьютера. Из них необходимо было “спаять” рассчитанную схему, подключить к ней различные измерительные приборы , всесторонне проанализировать работу устройства и продемонстрировать полученные результаты преподавателю. Это был процесс настоящего творчества, когда каждый создавал именно нечто для себя новое и оригинальное. Естественно, такая форма занятий способствует привитию интереса к дальнейшему глубокому освоению изучаемой дисциплины.

    2. Отдавая должное перспективности и эффективности подобных технических средств обучения, хотелось бы обратить внимание на не совсем традиционные в настоящее время, но весьма действенные, методы активизации интереса студентов к изучаемому материалу и развития творческого начала.
     Речь идет о демонстрационном эксперименте, в разработке и создании которого в полной мере проявляется талант педагога и его способность генерировать и решать проблемную ситуацию в условиях максимального эмоционального напряжения обучаемых . Очевидно, что личность педагога в такой постановке играет доминирующую роль и вызывает адекватную ее проявлениям реакцию аудитории. В качестве иллюстрации сказанного можно привести один из множества примеров активизации любопытства, перерастающего в практический интерес и желание проявить свои творческие способности в “индивидуальном” курсовом проекте.

      Пример  из  жизни.  На одной из лекций, посвященных изучению биполярных транзисторов, студентам было сказано, что исключительно важный вопрос влияния температуры на эксплуатационные свойства транзистора будет изучаться несколько позже. Тут же была высказана идея создать к тому времени электронное устройство, позволяющее визуализировать изучаемые процессы. Даже, если бы идея была только озвучена с изложением предполагаемых функциональных возможностей устройства, это вызвало бы естественное недоверие у большей части студентов не “радиолюбителей” к реальности его создания и нескрываемое любопытство увлеченных. Когда же, придя на указанную лекцию, студенты увидели на кафедре осциллограф и бескорпусный блок, напичканный транзисторами и микросхемами [4], в их глазах светилось  восхищение, а в душе уже зарождалась вера в реальность постижения и практического воплощения “электронных” идей.  

      Потом была лекция с демонстрацией: с “живым” транзистором, устновленным преподавателем в панель, и дымящимся паяльником в качестве теплоизлучателя; “уплывающими” вверх характеристиками и рабочей точкой транзистора; и странным поведением тока базы, и множеством вопросов.

                                                                                                                                                                Для иллюстрации сказанного  на рис. 1 зеленым  цветом  приведено  исходное  состояние  экрана  осциллографа  после  установки  транзистора  в  прибор.  Мы видим оси координат Iк и Uкэ, семейство выходных статических характеристик, полученное прибором для установленного транзистора, нагрузочную прямую (наклонная линия) и начальную рабочую точку в виде импульса.  На глазах всей аудитории в  результате  нагрева  транзистора при поднесении к нему горячего паяльника, все  характеристики поднимаются  вверх,  а  вместе  с  ними  и  рабочая  точка.

                              Рис.1

     Красным  цветом показано  конечное  положение характеристик  и  рабочей  точки. Удаление  источника  тепла  от  транзистора  возвращает  все  в  исходное  состояние.  И вот здесь  начинается  интрига,  но  о  ней  читайте  в [4].

      А на семестровом экзамене, каждый, отвечавший на вопрос: “Влияние температуры ...”, математические выкладки на доске аргументировал примером: “Как мы видели, ...”. И, наконец, в следующем семестре, обогащенные базовыми знаниями электроники, студенты изъявили желание познакомиться с этапами творческого поиска технических решений “от идеи до модели” именно на примере представленного им устройства.  А главное - часть из них, не проявлявшая ранее особой активности в изучении предмета, инициативно приступила к выполнению курсового проекта по более сложной индивидуальной программе. Эти факты подтверждают плодотворность активизации познавательной деятельности столь необычным способом.

     3.  Положительный  эффект  психологического  и  эмоционального   воздействии  демонстрационного  эксперимента  очевиден,  однако  он  многогранен  и  на  одной из  этих  граней  хотелось  бы  остановиться  особо. Речь  идет  о  визуализации в динамике процессов, происходящих  в  электронных  устройствах. Как  правило  для   этой  цели  применяются  осциллографы,  однако  одноцветность  графической  информации  и  малые  размеры  экрана  не  позволяют  использовать  их  в  большой  учебной  аудитории. Для  решения  этой  проблемы  было  разработано  и  внедрено  в  учебный  процесс  кафедры  устройство  с  авторским  названием  "Радуга"  (см.  "Хобби",  рис. 6). Фактически  лектор  получил  прибор  [5],  превращающий  любой  цветной  телевизор в  демонстрационный  осциллограф  с  большим  и  многоцветным  экраном. Это  позволяет  дополнить  сухое  академичное  пояснение  работы изучаемого  устройства   иллюстрацией  протекающих  в  нем  процессов  с  демонстрацией  реакции  устройства  на  вводимые  лектором  возмущения. Для  этой  цели  изучаемое  устройство  предварительно  монтируют  на  большом  матричном  планшете  (еще  один  путь  приобщения  студентов),  на  лицевой  стороне  которого  размещают  схему  устройства  с  выведенными  на  нее  необходимыми  клеммами, органами управления и переключателями. В  ходе  демонстрации  различные  точки  схемы  соединяют  с  "Радугой",  а  ее  выход  со  входом  (видео  или  ВЧ)  цветного  телевизора.

        В  качестве  примера  ниже  на  рис 2. приведена  иллюстрация  применения  прибора  для  изучения  работы  тиристорных  устройств.                                             

Рис. 2.

         На  экран  выводятся  графики:

            -  красный - сетевое  напряжение;
            -  зеленый - импульс  управления,  положение  которого  может  изменяться 
                                произвольным  образом; 
            -  синий - напряжение  на  аноде  тиристора;
            -  фиолетовый - напряжение на  нагрузке.                            

         Очевидно,  что  подобное  наблюдение  реального  процесса  способствует  более глубокому  пониманию  и  усвоению  изучаемого  материала.

 

Литература

       1. Быковский Ю.М. Эмоциональное воздействие как важный фактор развития творчества. Вестник СевГТУ № 12. Культура, педагогика, филология. -Севастополь, 1998 .
        2. Быковский Ю.М. Использование компьютерных программ для проведения лабораторных работ по электронной схемотехнике. Материалы докладов на IV Международной НМК “Молодежь в науке и творчестве - шаг в XXI век”, Севастополь, “СевГТУ”,  1997, с. 49,50.
        3. Быковский Ю.М. Компьютерный  конструктор  для  исследования  электронных  устройств  систем  автоматики: Руководство  для  пользователей. - Симферополь: "Таврида", 1998.-168 с.
        4. Быковский Ю.М. Вольтамперные характеристики транзистора на экране осциллографа. - Киев, Радиоаматор №8, 1995, с.8,9.
        5. Быковский Ю.М. Демонстрационный многоцветный телевизионный осциллограф на базе генератора “Электроника ГИС-02Т”. - Киев, "Радiоаматор", № 7, 1999, с.38, 39.  № 8, 1999, с.43.     № 10, 1999, с. 41.

 

     PS  Современные мультимедийные возможности, естественно, обладают значительно большим разнообразием, широко применяются и никто не умаляет их очевидных достоинств. Но если Вам есть, чем удивить аудиторию, пробудить в ней любопытство - сделайте это и результат не заставит себя ждать.