Проблемно-поисковые лабораторные работы направлены на развитие самостоятельности, творческого мышления, т.е. исследовательской деятельности студентов. К этой группе относятся работы по анализу кинематических схем приводов машин, определению КПД червячных редукторов, КПД подшипников качения при различных сочетаниях трущихся пар и способов подведения смазки.
Работа студентов в процессе лабораторного практикума протекает в виде индивидуального изучения текстов пособия руководства; составления требуемых этими текстами записок, построений, пояснений, описания предполагаемых действий и усилий их осуществления; согласования с преподавателем целей, планов и алгоритма предстоящих экспериментов, приведенных в текстах по образцу типовых видов экспериментов; осмысления методов и приемов проведения экспериментов, особенностей работы с данным оборудованием и приборами; осмысления полученных результатов и их сопоставления с запланированными и ожидаемыми. При этом, как правило, каждое занятие для студентов разделяется на два этапа - подготовка к проведению экспериментов и реализация эксперимента (выполнение работы).
В процессе подготовки к экспериментам студенты могут пользоваться индивидуальными консультациями и помощью преподавателя, стремясь в наибольшей степени осознать все стороны предстоящей экспериментальной деятельности в рамках данной темы.
На этапе проведения эксперимента каждый учащийся овладевает опытом проведения лабораторных исследований в соответствии с предписаниями или составленным им планом и программой, осмысливает полученные результаты, готовит данные для оформления заключительного отчета о выполненной работе.
Заключительный отчет по выполненной работе (осмысление и описание всего комплекса действий и технологических приемов, регистрация полученных результатов и формулировка общих выводов) оформляется каждым студентом, как правило, во время текущего занятия. Более сложные работы - во внеаудиторное время после завершения всех лабораторных экспериментов по данной работе. Качество заключительного отчета свидетельствует о результативности всей деятельности студентов на лабораторном практикуме в рамках данной темы.
Вопросы планирования и организации лабораторного практикума в учебной лаборатории имеют самостоятельное значение и должны тесно увязываться с учебным процессом и перспективами развития лаборатории. Успешное планирование возможно, когда учебная лаборатория создана как самостоятельная единица по дисциплине или по двум-трем дисциплинам, например по технической механике, включая при этом теоретическую механику, сопротивление материалов, теорию машин и механизмов, детали машин, подъемно-транспортные машины. В случае объединения предметов при правильном подходе можно достигнуть положительного эффекта, так как концентрация имеющегося оборудования позволит более полно использовать его в учебном процессе вместе с отведенными под лабораторию помещениями. Наличие самостоятельной учебной лаборатории повышает научный уровень лабораторных работ, а также позволяет содержать оборудование всегда в состоянии полной готовности к проведению занятий.
3. Особенности методики проведения различных видов лабораторно-практических работ
Лабораторные занятия, лабораторные работы - один из видов самостоятельной практической работы учащихся в средней общеобразовательной, специальной и высшей школе с целью углубления и закрепления теоретических знаний, развития навыков самостоятельного экспериментирования. Включают подготовку необходимых для опыта (эксперимента) приборов, оборудования, реактивов и др., составление схемы-плана опыта, его проведение и описание. Широко применяются в процессе преподавания естественнонаучных и технических дисциплин. На лабораторных занятиях учащиеся не только овладевают знаниями, но и приобретают умения и навыки, необходимые им в последующей познавательной и трудовой деятельности и служащие основой конструкторской, рационализаторской и опытнической работы. Лабораторные занятия способствуют формированию у учащихся убеждений в познаваемости природы, в наличии в ней причинно-следственных связей.
Для каждой учебной дисциплины устанавливается наиболее рациональное соотношение между теоретическим курсом и лабораторными занятиями. В вузах и техникумах Российской Федерации на лабораторные занятия отводится 10-30 % всего учебного времени, предусмотренного для изучения данной дисциплины; по отдельным предметам (химия, физика, биология и др.) - до 60-70 %. Лабораторные занятия, как правило, завершаются сдачей зачета по всему циклу лабораторных работ.
При фронтальных лабораторных занятиях все учащиеся производят одновременно одну и ту же работу. Задания выполняются в процессе изучения соответствующей темы и составляют с ней одно целое. В зависимости от выбранной методики изучения учебного материала фронтальные лабораторные занятия могут предшествовать его изложению, проводиться в процессе его изложения или завершать изучение вопроса. В школе они занимают часть урока (10-20 мин) или весь урок, в среднем специальном учебном заведении и вузе - отдельное занятие. При фронтальной лабораторной работе осуществляется устный (реже письменный) инструктаж. План проведения лабораторной работы составляется учащимися под руководством преподавателя. Определяется цель работы, порядок ее выполнения, необходимое оборудование. Большой педагогический эффект достигается при проведении лабораторных работ исследовательского характера, когда задача ставится в проблемном плане: учащийся выдвигает гипотезу и ищет ее подтверждения предоставленными ему техническими средствами и материалами.
Качество выполнения лабораторных работ учитывается на основе наблюдения учителя за работой ученика и проверки его отчета. Лабораторные занятия проводятся в специально оборудованных учебных кабинетах.
Лабораторно-практические работы - организационная форма (метод) профессионального обучения, которая занимает промежуточное положение между теоретическим и производственным обучением и является важным средством связи теории и практики. Все это в значительной степени влияет на определение вида, тематики и содержания лабораторно-практических работ, сроков их проведения, методов и приемов руководства деятельностью учащихся.
По содержанию выделяют следующие виды лабораторно-практических работ:
· наблюдение и анализ (описание) различных технических явлений, процессов, предметов труда (свойств материалов, сырья, конечных продуктов);
· наблюдение и анализ (описание) устройства и работы орудий и средств труда (машин, механизмов, приборов, аппаратов, инструментов);
· исследование количественных и качественных зависимостей между техническими и технологическими явлениями, величинами, параметрами, характеристиками, определение оптимальных значений этих зависимостей;
· изучение устройства и способов пользования контрольно- измерительными средствами;
· диагностика неисправностей, регулировка, наладка, настройка различных технических объектов, изучение способов их обслуживания.
Для более тесной увязки общеобразовательной и профессиональной подготовки учащихся используются лабораторно-практические работы межпредметного характера. При этом учащиеся приобретают и закрепляют умения применять на практике знания и по общеобразовательным, и по общетехническим или специальным предметам в комплексе. Такие лабораторно-практические работы проводятся в тех случаях, когда аналогичный материал общеобразовательных и технических предметов изучается примерно в один и тот же период времени. Примеры таких межпредметных лабораторно-практических работ:
· определение удельного сопротивления проводимых материалов (физика - электроматериаловедение);
· изучение явлений электромагнитной индукции и самоиндукции (фи- зика - электротехника);
· изучение механических свойств металлов (химия - материаловедение).
По дидактическим целям лабораторно-практические работы могут быть иллюстративными и исследовательскими.
Если учащиеся выполняют работы по какому-либо уже известному им вопросу после того как преподавателем установлены определенные положения, сделаны выводы, раскрыты закономерности и причинно-следственные связи, представлены необходимые демонстрации, то проводимые лабораторно-практические работы являются иллюстрацией к уже изученному учебному материалу. Выполняя такие работы, учащиеся еще раз углубляются в изучение данного вопроса, охватывают его полнее и всестороннее.
Иной характер имеют лабораторно-практические работы, если их результаты учащимся предварительно неизвестны и опытные исследования предшествуют тем выводам, которые даются в учебниках или на уроках. В этих случаях учащиеся в результате проведения работ подводятся к новым знаниям.
Многие лабораторно-практические работы по общетехническим и специальным предметам могут проводиться как иллюстративные и как исследовательские. Например, лабораторно-практическая работа «Испытание материалов на растяжение» при изучении материаловедения может иллюстрировать сообщенные преподавателем сведения о прочности, упругости материалов, о предельных напряжениях, характеризующих механические свойства металла, об относительном его удлинении и т.д. Эти же знания о механических свойствах металлов учащиеся могут получить самостоятельно, выполняя под руководством преподавателя лабораторно-практическую работу по испытанию металлов на растяжение и обобщая полученные результаты.
Однако, чтобы ставить более или менее сложный эксперимент и делать самостоятельные выводы, нужны определенные знания и опыт, чего у учащихся к моменту проведения лабораторно-практической работы зачастую еще нет. Поэтому в исследовательском плане обычно проводятся более простые по содержанию и выводам лабораторно-практические работы. Их обычно планируют на более поздние этапы обучения, когда у учащихся накопится определенный опыт постановки лабораторных экспериментов.
В зависимости от организации лабораторно-практические работы могут быть фронтальными и нефронтальными. При фронтальных лабораторно- практические работы все учащиеся учебной группы выполняют одинаковое задание, работая на однотипном оборудовании индивидуально или небольшими звеньями. Фронтальная организация лабораторно-практической работы имеет ряд преимуществ: работы проводятся непосредственно после (или перед) изучения соответствующих тем учебной программы; значительно облегчается руководство учащимися и наблюдение за ходом выполнения работы. Основной недостаток такой организации лабораторно-практических работ - необходимость большого количества одинакового оборудования в лаборатории. Фронтально могут проводиться, например, лабораторно-практические работы по предмету «Допуски и технические измерения» с целью изучения приемов пользования различными измерительными инструментами.
В большинстве случаев лабораторно-практические работы по общетехническим и специальным предметам проводятся нефронтально, так как это не требует лабораторного оборудования сразу для всех учащихся. Нефронтально проводятся главным образом лабораторно-практические работы иллюстративного характера после изучения части курса. Обычно для них отводится время после изучения нескольких тем учебной программы.
Руководство проведением лабораторно-практических работ осуществляет обычно преподаватель соответствующего предмета. В тех случаях, когда проведение работы связано с настройкой, наладкой, изучением способов обслуживания сложных машин и механизмов, руководят лабораторно- практической работой совместно преподаватель и мастер производственного обучения учебной группы.
Руководство лабораторно-практической работой осуществляется в форме инструктирования, главной задачей которого является создание у учащихся ориентировочной основы деятельности для наиболее эффективного выполнения задания.
По месту в учебном процессе и основной дидактической цели инструктирование разделяется на вводное, текущее и заключительное; по способу подачи информации - на устное и письменное.
При проведении нефронтальных, а также сложных фронтальных работах применяются задания-инструкции на проведение работ. В такой инструкции формулируется тема и цель работы; кратко излагаются необходимые теоретические сведения, связанные с работой; приводится перечень оборудования по оформлению ее результатов.
По итогам лабораторно-практической работы учащиеся, как правило, представляют письменный отчет, который обычно оформляется в порядке выполнения домашней работы.
Список используемой литературы
Нормативные акты
1. Федеральный закон от 29 декабря 2012 г. № 273-ФЗ «Об образовании в Российской Федерации»
2. Указ Президента РФ от 01.06.2012 N 761 «О Национальной стратегии действий в интересах детей на 2012 - 2017 годы»
3. Указ Президента РФ от 7 мая 2012 г. N 599
«О мерах по реализации государственной политики в области образования и науки»
4. Постановления правительства РФ от 29 марта 2014 года № 245 «О признании утратившими силу некоторых актов правительства Российской Федерации»
5. Постановление правительства РФ от 18 ноября 2013 года № 1039 «О государственной аккредитации образовательной деятельности»
6. Постановление правительства РФ от 28 октября 2013 года № 966 «О лицензировании образовательной деятельности»
7. Приказ Министерства образования и науки РФ от 29.06.2015 г. № 636 «Об утверждении Порядка проведения государственной итоговой аттестации по образовательным программам высшего образования - программам бакалавриата, программам специалитета и программам магистратуры»
8. Приказ Министерства образования и науки РФ от 25.03.2015 г. № 270 «О внесении изменений в Приказ Министерства образования и науки РФ от 12.09.2013 г. № 1061 «Об утверждении перечней специальностей и направлений подготовки высшего образования»