Педагогічні науки

Спольнік О. І, доктор фіз.-мат. наук, професор, Волчок І. В., кандидат
фіз.-мат. наук, доцент. Каліберда Л. М., доцент. Чегорян М. О., кандидат фіз-мат. наук, доцент.

Харківський національний технічний університет сільського господарства імені Петра Василенка

Роль фізики у посиленні практичної підготовки спеціалістів АПК

Постановка проблеми. Україна проголосила курс на приєднання до Болонського процесу і Європейської освітньої інтеграції [1]. З цією метою здійснюється модернізація освітньої діяльності, проводиться курс на зближення освітніх систем, обсягів і рівнів підготовки. В системі європейської освіти велика увага приділяється фундаментальним дисциплінам, які є суттєвою базою для успішного засвоєння спеціальних дисциплін.

Аналіз останніх досліджень. Про необхідність підвищення рівня викладання фундаментальних дисциплін неодноразово проголошувалося у Законах України «Про вищу освіту».

Невирішені раніше аспекти проблеми. Згідно до вимог кредитно-модульної системи значна частина, матеріалу що викладається, виноситься на самостійне освоєння. Правильна організація цієї роботи є необхідною умовою стовідсоткового засвоєння предмету.

Метою статті є узагальнення досвіду роботи кафедри фізики, який свідчить про те, що у викладанні предмету важливий тісний взаємозв’язок теорії і практики, що сприяє усуненню формалізму в знаннях.

Виклад основного матеріалу.

Фізика завжди посідає важливе місце у фундаментальній підготовці фахівців вищих навчальних закладів. Для студентів, які вивчають технічні науки, єдина можливість узнати, як пов’язані між собою різні області науки і техніки, це вивчення курсу фізики. В той же час це і єдина можливість познайомитися з новими досягненнями фізики і їх впливом на інші галузі науки і техніки. Фізика розкриває взаємний зв'язок явищ природи на підставі різнобічного і точного вивчення законів фізики. Посилення зв'язку фізики з сучасними технічними досягненнями значно піднімає фізику як могутній засіб освітнього і виховного впливу на майбутніх фахівців.

Задача викладача університету не тільки ознайомити студентів з фізичними явищами, що по суті вже зроблено в школі, а й навчити їх розбиратися в складному комплексі навколишніх явищ, домагатися глибокого, чіткого і правильного розуміння природи явищ, що спостерігаються ними в побуті, виробництві й у новітніх досягненнях технічного прогресу, навчити студента систематично працювати, здобувати нові знання, сприяти і націлювати на застосування фундаментальних знань до створення нових технологій, знаходити оригінальні рішення і мислити нестандартно.

          Тому при викладанні курсу загальної фізики нами робиться акцент на обов’язкове викладання теоретичних аспектів того чи іншого фізичного явища чи закону, так і його практичної реалізації в конкретному пристрої чи приладі [2]. Переважно мова йде про технічні рішення, що застосовуються на всіх етапах одержання сільськогосподарської продукції, починаючи від передпосівних заходів і кінчаючи збереженням і консервацією. Розглянемо деякі приклади, що ілюструють специфіку такої методики викладу матеріалу.

          Уже на перших лекціях по механіці при розгляданні рівномірного і неравномірного рухів студенти довідуються, на яких швидкостях виконуються сучасними сільськогосподарськими машинами такі роботи, як оранка, боронування, лущення, прикочування ґрунту, посів зернових культур. При цьому роблять розрахунки швидкості руху комбайнів, тривалість збирання й інші показники.

          Явище інерції в техніці ілюструється, наприклад, на роботі повітряочищувача тракторних і автомобільних двигунів. Повітря, що всмоктується, доходячи до нижнього кінця труби повітряочищувача, різко змінює свій напрямок. При цьому більш важкі частки пилу, що містяться в повітрі, продовжують рухатися по інерції прямолінійно і попадають у масляний фільтр, наявний на дні повітряочищувача. Поняття сили тертя ілюструється, наприклад, на підборі матеріалів елементів транспортера комбайна, що піднімає зернову масу в молотарку, а для очищення  насіння різних культур від важковідокремлюваного насіння бур’янів використовується розходження коефіцієнтів тертя окремих часток суміші. 

          Закон збереження і перетворення енергії можна продемонструвати на прикладах руху зерна по похилій площині транспортера, а також у пристроях гусениць тракторів та ін.

          При розгляді агрегатного стану речовин і газових законів викладаються основи технологій поділу біогаза (продукту анаеробного зброджування органічних відходів підприємств харчової промисловості і свинарських ферм) на компоненти метан і вуглекислий газ методами криодистиляції й адсорбції. При цьому підкреслюється важливість рішення екологічної проблеми зниження викидів парникових газів в атмосферу.

          На законі Паскаля заснований пристрій гідравлічних механізмів, широко застосовуваних у сільськогосподарських машинах, агрегатах для заправлення двигунів, манометрах.

          Принципи роботи двигунів внутрішнього згоряння, холодильних установок розглядаються при вивченні термодинаміки.

          Фізика електричних явищ ілюструється на багатьох практично використовуваних у сільському господарстві приладах і технологіях.

          При вивченні фізики магнітних явищ звертається увага студентів на електромагнітні сепаратори, застосовувані на млинах і тваринницьких фермах з метою очищення зерна і сипучих кормів від небажаних металевих включень.

          Приклади застосування світлових явищ у сільському господарстві не менш важливі: точні виміри земельних ділянок із використанням геодезичних приладів, спеціальні лінзи для виявлення хлібних кліщів. Підкреслюється важливість опромінення тварин ультрафіолетовими пр0менями для уникнення бракування вітаміну . Інфрачервоні промені використовуються для сушіння деревини, зерна, овочів, сіна, а також для боротьби з комірними шкідниками.

          Останнім часом приділяється увага практичному використанню атомної і ядерної фізики в сільському господарстві. Так, «мічені атоми» дають можливість простежити шляхи руху мікроелементів добрив у ґрунт рослини, процес засвоєння кормів тваринами, ступінь зносу деталей сільськогосподарських машин. Передпосівне опромінення насіння, боротьба зі шкідливими комахами радіаційним методом, опромінення малими дозами яєць на птахофабриках, що забезпечує приріст живої маси і збільшення яйценосності курей, радіаційна стерилізація готової продукції знаходять усе більше поширення в практиці. Слід зазначити, що обов’язковою темою цього розділу є екологічні аспекти застосування атомної енергії у сільському господарстві й уроки Чорнобиля.

Перед вищою школою стоїть ще одна важлива задача – підготовка студентів до практичної діяльності. Зокрема, у викладанні фізики важливий тісний взаємозв’язок теорії і практики, що сприяє усуненню формалізму в знаннях, наближає до майбутньої професії, дає практичні навички, що повинні допомогти молодому фахівцю розібратися в тих виробничих процесах, з якими він зустрінеться, упевнено включитися в роботу і знаходити вірні шляхи для раціоналізації й удосконалення тієї справи, якій він вирішив себе присвятити. реальний шлях до досягнення цього починається з університетської фізичної лабораторії.

У процесі виконання лабораторних робіт студенти учаться проводити лабораторні дослідження, користуючись сучасними вимірювальними приладами й інструментами, обробляти результати експерименту, будувати графіки і аналізувати отримані результати.

Крім того, згідно до вимог кредитно-модульної системи навчально­го процесу значна частина матеріалу виноситься на самостійне освоєння. Питання організації самостійної та ін­дивідуальної роботи студентів в сучасних умовах є найбільш актуальними [2]. Правильна організація цієї роботи є необхідною умовою формування у студентів навичок науково-дослідної дія­льності із застосуванням законів фізики в машинах і механізмах сільського господарства та фізичних методів підвищення та оцінювання якості сільгосппродуктів. Аудиторна і позааудиторна самостійна робота повинна бути орієнтованою на реалізацію принципу: від самостійної ро­боти студента – до творчої самостійності спеціаліста. Особливе місце при втіленні цього принципу займає індивідуальне навчально-дослідне завдання, основною метою яко­го є формування навичок самостійного виконання елементів на­уково-дослідної роботи: проведення літературного пошуку; ви­конання завдань експериментального і теоретичного характеру; побудова і аналіз графіків, таблиць, схем; підготовка реферату і виступ на семінарі з доповіддю.

Висновки.

Ми сподіваємося, що при такому підході до викладання курсу фізики не тільки висунеться на перший план практична профе­сійна підготовка майбутніх спеціалістів, але й не порушиться  логічна структура фізики.

Література

1. Беренштейн Л.Ю. Суть та етапи впровадження принципів Болонського процесу у вищих навчальних закладах сучасної України. Матеріали Всеукраїнської науково-практичної конференції, 21 квітня 2005 р. Національний аграрний університет. Ч.1 – К.:НАУ, 2005. – С. 28-34.

2. Матеріали Всеукраїнської науково-практичної конференції «Проблеми впровадження кредитно-модульної системи при вивченні фундаментальних дисциплін з погляду студентів та викладачів». Харків: ХДТУБА, 2007.- С 135-138.