1. Современные психолого-педагогические требования к лабораторным занятиям
В постановлении ЦК КПСС и Совета Министров СССР «О дальнейшем развитии высшей школы и повышении качества подготовки специалистов» (июль 1979 г.) указывается на необходимость «Активизировать семинарские и лабораторные занятия, являющиеся эффективными формами закрепления знаний и проявления творческих способностей студентов». Речь идет о важнейших проблемах высшей школы: активизации учебного процесса; поиске эффективных форм усвоения учебного материала; развитии творческих способностей студентов.
Рассмотрим эти проблемы более подробно применительно к лабораторным занятиям. Для этого необходимо коснуться нескольких общих методологических проблем, психологических закономерностей дидактических принципов обучения в высшей школе.
Задачей современной высшей школы является формирование специалиста, способного творчески подойти к профессиональной деятельности широкого диапазона. Под творческим подходом понимается стремление и умение видеть и разрешать производственные проблемы, возникающие в обычных (типичных)в новых ситуациях. Такая задача прежде не стояла перед высшей школой столь остр, и в педагогике нет готового рецепта подготовки творческих личностей. Однако традиции отечественной педагогики, достижения советской психологии, богатая педагогическая практика советской школы позволяют определить наши возможности в этой области.
Советская психология рассматривает сознание человека в неразрывной связи его с деятельности, тем самым открывается возможность, с одной стороны, психологического анализа человеческих действий и поступков, с другой стороны, - формирования деятельности человека (В частности профессиональной) в процессе обучения и воспитания. Выдающимся советским психологом С. Л. Рубинштейном сформулирован принцип единства сознания и деятельности: «Реальное человеческое сознание не может быть обособлено от деятельности, в которой оно и проявляется и формируется, так ж, как исходящая из мотивов и направляющаяся на осознанную цель реальная человеческая деятельность не может быть обособлена от психики, от сознания» /16, с.187\.
В педагогике этот принцип преобразуется в положение о единстве развития и обучения-воспитания. С. Л. Рубинштейн так раскрывает его содержание, имея в виду «не только развитие психики в процессе эволюции и в ходе исторического развития человечества»:
1) «Ребенок развивается, воспитываясь о обучаясь, а не развивается, и обучается. Это значит: воспитание и обучение включается в самый процесс развития ребенка, а не надстраиваются лишь над ним».
2) «Личностные психические свойства ребенка, го способности, черты характера и т. д., а также различные на разных ступенях развития и у разных индивидов особенности психических процессов (восприятия, памяти и т. д.) не только проявляется, но и формируется в ходе собственной деятельности ребенка … Всякая попытка воспитателя-учителя «внести» в ребенка познание и нравственные нормы, минуя собственную деятельность ребенка по овладению ими, подрывает … самые основы здорового умственного и нравственного развития ребенка, воспитания его личностных свойств и качеств» /16, с.192-193/.
3) Термин «учение» следует понимать не только в узком (как «научение»), но и в широком плане, когда учебная деятельность выходит за рамки учебы, приближаясь к практике /14/.
Эти положения, на наш взгляд, верны и для высшей школы. Развитие мышления, профессиональных способностей, творческих черт личности студентов происходит в оптимальной степени тогда, когда учебный процесс не только принимает во внимание психологические особенности человека, но построен на них, включен в психическую деятельность студента через мотивы, интересы, познавательные потребности, цели и задачи; когда студент активен и самостоятелен в учебной работе; когда учебная деятельность построена так, что студент уже в процессе обучения способен применять свои знания на практике.
Наиболее легко и действенно перечисленные условия воплощаются в лабораторных, практических и семинарских занятиях.
В настоящем образе рассматриваются лабораторные занятия, которые являются как бы средним звеном между углубленной теоретической работой студентов на семинарах и применением ими знаний на производственной практике и удачно сочетают в себе элементы теоретического исследования и практической работы.
В инструктивном письме Министерства высшего и среднего специального образования СССР от 15 сентября 1956 г. /И-100\ говорится: «В целях развития самостоятельности студентов и выработки навыков экспериментирования целесообразно пересмотреть порядок проведения лабораторных работ и систему руководства лабораторными занятиями. Улучшающаяся из года в го подготовка учащихся в средней школе позволяет постепенно усиливать элемент самостоятельности студентов лабораторных работах. Нет необходимости во всех без исключения случаях руководить каждым шагом студента и недоступно наблюдать за его работой в лаборатории. Преподаватель должен выступать главным образом как руководитель-консультант» /1, с.173/.
В настоящее время, когда потребность в творческих профессиональных кадрах стала как никогда очевидной, выполнение рекомендаций минвуза становится насущной необходимостью.
Какими они должны быть лабораторные занятия, чтобы отвечать современным требованиям подготовки специалистов и, в частности, требованию развития у будущих специалистов творческих профессиональных способностей? Что значит активизация обучения на современном уровне развития высшего образования и что подразумевается под эффективными формами закрепления знаний применительно к лабораторным занятиям? Известно, что лабораторные задания выполняются студентам самостоятельно, в таким образом, казалось бы, отвечают требованиям активности обучения и закрепления знаний. Почему существующая форма лабораторных занятий не всегда удовлетворяет преподавателей и студентов?
Проследим, какие формы принимает активность студента на лабораторном занятии и как происходит закрепление знаний.
Цель лабораторного занятия – «углублять и закреплять теоретические знания, полученные студентами на лекции, проверять научно-теоретические положения экспериментальным путем, знакомиться с оборудованием, приборами и материалами, изучать на практике методы научных исследований» /1, с.178/. однако на практике лабораторные занятия зачастую не достигают по-настоящему ни одной из этих целей. Главные причины такого положения творчески относящиеся к своему делу педагоги видят как в методиках как проведения лабораторных занятий, так и в отрыве их содержания от задач профессиональной деятельности будущих специалистов.
Традиционная вузовская методика проведения лабораторных работ предусматривает выдачу студентам так называемых описаний лабораторных работ, в соответствии с которыми строится их дальнейшая деятельность. Каждое такое описание обычно содержат следующие позиции: цель работы, домашнее задание, лабораторное задание, схема измерения, методические указания, обработка результатов измерений, содержание отчета, вопросы для подготовки. Итак, уже в описании назван тот круг задач, которые студенты должны решить при подготовке к работе, в процессе эксперимента и при обработке полученных результатов. Таким образом, описание лабораторной работы – это руководство деятельностью студентов.
Рассмотрим такую методику постановки лабораторных работ на примере курса «Электронные приборы».
Лабораторный практикум по этому курсу включает в себя исследование работы различных электронных приборов.
В описании в пункте «Цель работы» указано: ознакомиться с конструктивными особенностями исследуемого прибора, физическими основами его работы, изучить его характеристики и параметры. Но с физическими основами работы приборов, их характеристиками и параметрами студенты знакомятся на лекции, которая обычно опережает выполнение соответствующей лабораторной работы. Следовательно, в описании не раскрыта учебная цель практикума, заключающаяся в углублении знаний, полученных на лекциях (сопоставление теории с практикой, знакомство с конструкцией прибора), формировании умений приводить эксперимент.
В пункте «Домашнее задание» ставится задача записать паспортные данные исследуемого прибора, начертить вид его корпуса, дать условное графическое изображение и расшифровать систему его обозначений.
Все эти данные есть в описании лабораторной работы или на специальной карточка-задании, прилагаемой к нему, откуда студентам переносят их в свои отчеты. Причем из большого числа приведенных в справочнике паспортных данных прибора в списании указаны только те, которые необходимы для выполнения данной лабораторной работы. Предполагается, что это исключает возможные ошибки в случае самостоятельного отбора студентами необходимых паспортных данных по справочнику, а также вязанную с этим потерю времени.
В пункте «Лабораторное задание» перечислены в определенной последовательности характеристики, которые студент должен получить экспериментально в лаборатории. Отмечено, какие величины при этом надо изменять, а какие поддерживать постоянными.
В пункте «Схемы измерения» даны для снятия характеристик исследуемого электронного прибора с указанием источников питания, контролирующих приборов, отмечено назначение каждого из них и указано, с помощью какой схемы следует снимать ту л иную характеристику. Часто этот пункт содержит подробные указания по сборке схемы, порядку ее включения и пояснения необходимых регулировок.
В лаборатории студенты должны собрать схему (иногда она бывает заранее собрана лаборантами) и снять характеристики исследуемого прибора. Преподаватель проверяет правильность сборки и в дальнейшем следит за ходом выполнения работы. В методических указаниях обычно обращается внимание на то, что в процессе работы категорически запрещается превышать максимальные значения токов в напряжений, указанных в паспорте прибора, а также дается интервал измерения измеряемых величин.
В пункте «Содержание отчета указывается, что должно войти в отчет по данной работе, и приводятся формулы для расчета параметров и других величин, определяемых аналитически.
Фактически выдаваемые в лаборатории разработки представляют собой пошаговый перечень того, что студенты должны сделать. При этом никакой проблемности или поиска такая деятельность заведомо содержать не может. Мало того, строгая регламентация действий, заданная со стороны, а не выработанное самим студентом, уводит его от осмысления содержания деятельности, превращает эту деятельность в действие по алгоритму, часто неосознанном студентом и тем более не обобщенному.
Для такой работы большой степени характерен элемент подражательности, а не творчества. Воспитывая, культивируя в человеке подражательность в любом в ее виде (действия по алгоритму, по образцу и т.д.), нельзя одновременно требовать проявления творческий черт личности, оригинальности. Творчество всегда требует выхода за границы заданной деятельности, а регламентация загоняет ее в жесткие рамки стереотипа, повторяющихся действий.
Итак, деятельность студентов на лабораторном занятии осуществляется, как правило, по жесткой росписи всех операций и действий (по алгоритму). Что происходит в этом случае в познавательной сфере человека? Возьмем оптимальный вариант: студент не механически, а осмысленно выполняет работу по алгоритму, то есть понимает, осознает, почему и как надо производить ту или иную операцию. Однако это осознание происходит на «информационном уровне»: знания, способ действия даются студенту в готовом виде. О какой активности в таком случае может идти речь? Интеллектуальная, познавательная активность, которая проявляется в поиске и открытии нового, не запланирована с самого начала. Остается лишь физическая активность – включить, присоединить, принять, снять показания приборов, записать. Так происходит искусственное разделение сознания и деятельности. Функции обучения, построенного на таком принципе, оказывается ограниченными.
Деятельность преподавателя на таком занятии зачастую сводится в ответам на многочисленные вопросы частного или ситуационного характера: «Почему не работает?», «Почему не сводится?», «Куда включать?» и т.д. почти не бывает вопросов по содержанию изучаемой темы. Контроль преподавателя преследует две основные цели: чтобы студенты не испортили оборудования и правильно оформили записи. При этом полученные студентами знания или освоенный ими способ действия выпадают из-под контроля преподавателя.
2. Основные тенденции развития лабораторных занятий
Поиск путей эффективности лабораторных работ представляет собой поиск ответов на основные вопросы педагогики – «чему учить» и «как учить».
Условно можно выделить три взаимно дополняющих друг друга направления такого поиска. Первое направление – развитие первоочередного, исконного назначения лабораторных практикумов: служить иллюстративным приложением к лекционному курсу и быть средством практического углубления теоретических знаний. На данном направлении возникает ряд конкретных вопросов, наиболее важный и сложный среди которых – разработка содержания и способов создания проблемных ситуаций на лабораторных занятиях. Однако «базовым» и поэтому предваряющим остальные является вопрос – какой материал и как отбирать и выносить на лабораторный практикум. Можно отметить две основные тенденции в отборе материала: отбор в результате анализа теоретического курса конкретного предмета, межпредметных связей и т.п. и отбор, основанием для которого служит анализ профессиональных задач тех профессий (специальностей), по которым ведется подготовка в том или ином вузе.
К вопросам этого же направления относятся также особенности применения технических средств для проведения лабораторных занятий, например, на чем студентам работать – на реальном и часто дорогостоящем оборудовании или на различных средствах, имитирующих целиком или частично это оборудование, на схемах, макетах и т.п.; где проводить лабораторные занятия – в учебных лабораториях или в заводских научно-исследовательских лабораториях, КБ и т.д., и другие вопросы.
Второе направление потока повышения эффективности лабораторных работ, которое за последнее время стало выходить на передний план, - это организация и методы включения студентов в научно-исследовательскую работу. Отчетливо намечается тенденция превращения лабораторного практикума в практикум научно-исследовательский.
К основным вопросам этого направления относится, например, вопрос о том, как следует рассматривать научно-исследовательскую работу в лабораторном практикуме – как открытие открытого или как участие в настоящей научно-исследовательской работе, приносящей реальный общественно значимый продукт.
х/ При проблемном обучении способ построения учебного процесса основан на разрешении противоречий, проблем. Этим обеспечивается активная познавательная деятельность студентов /10, 11, 14/.
… немногочисленных сторонников и только начинает выделяться в самостоятельное из первых двух – выработка приемов и способов получения знаний; формирование умений и навыков научно-исследовательской и профессиональной деятельности, качеств и способностей, необходимых для успешного осуществления этой деятельности.
Третье направлении решает вопросы, как и откуда узнать, какие качества, свойства, способности обеспечивают эффективность той или иной профессиональной деятельности и как их развивать т формировать на лабораторных занятиях; каковы наиболее общие приемы, способы и средства, умения и навыки научно-исследовательской и профессиональной работы, каким образом и в какие моменты обучать этим приемам и формировать эти умения и навыки.
Таким образом, в круг проблем второго направления попадают главным образом педагогические проблемы, а в сферу третьего – в основном психологические.
Каждое из перечисленных направлений, в свою очередь, подразделяются на более дробные, занимающиеся разработкой конкретных вопросов. Рассмотрим их подробнее.
3. Активизация учебной деятельности студентов с целью углубления теоретических знаний и развития профессиональный навыков
3.1. Отбор материала для лабораторных занятий
При построении лабораторного практикума на основе принципа проблемности встает задача отбора материала. Прежде всего следует провести предварительную работу по учету факторов, влияющих на качество профессиональной подготовки.
На кафедре электронных приборов Московского электротехнического института связи преподавателем Л. В. Горький такая работа выполнена по следующей схеме:
1. анализ учебного материала и тематики лабораторных работ;
2. согласование содержания данной учебной дисциплины о предшествующими и последующими курсами;
3. согласование содержания данной дисциплины с требованиями головных предприятий данной отрасли;
4. анализ типичных ошибок студентов.
Тематика лабораторных работ в учебной программе обычно не расписывается подробно. Определяется лишь раздел курса и количество часов, отводимое для его проработки в лаборатории. Необходимо выделить круг вопросов, подлежащих практическому исследованию, последовательность из изучения в лаборатории и отводимое на них учебное время. Для этого нужен всесторонний содержательный анализ учебного материала в выделенных разделах, оценка его возможностей в достижении полей лабораторных работ.
При определении содержания лабораторных работ на кафедре электронных приборов МЭИС учитывались замечания кафедр, чьи дисциплины предшествуют изучению данного курса и следуют за ним. При помощи специально составленного вопросника согласовывалась, уточнялось содержание занятий и календарные сроки проведения. Это было сделано не только для разграничения учебного материала и обеспечения преемственно обучения, но и для выявления требований со стороны учебных дисциплин, следующих за данным курсом, к уровню усвоения учебного материала.
Анализ данных согласования показал, что надо усилить подготовку студентов пользоваться справочной литературой в курсах, следующих за данной дисциплиной. Кроме того, было рекомендовано знакомить студентов с вопросами корреляции и разброса параметров транзисторов, давать представление об отказах полупродниковых приборов и их физической природе.
Одновременно был выявлено, что курс «Электронные приборы» совместно с курсом «Физика» должен заложить фундамент для освоения дальнейшего материала о физических основах применения, проектирования и изготовления интегральных микросхем. В связи с этим было рекомендовано использовать в учебном процессе полупроводниковые структуры, близкие к интегральным.
Такие рекомендации дали в большинстве своем выпускающие кафедры, исходя из представлений квалификационной характеристики специалиста, заложенной в учебные планы. Но учебные планы статичны, они обновляются раз в пять лет и поэтому со временем отстают от развития науки и тех требований, которые предъявляются к подготовке специалиста производством. Чтобы учесть эти требования, необходимо узнать мнение специалистов.
Для этого кафедра обратилась на различные предприятия данной отрасли с просьбой высказать мнение по предлагаемым ниже вопросам и дать свои рекомендации:
1. Соответствует ли содержание программы и время, отводимое на изучение тех или иных приборов, элементной базе, которая используется в Вашей отрасли с учетом перспектив развития?
2. Какие приборы наиболее широко применяются в какие их параметры являются наиболее употребимыми?
3. Какому учебному материалу отдать предпочтение при изучении приборов:
a) полупроводниковым или электоровакуумным прибором (по важности возможности перечислить классы применяемых приборов);
b) Глубокому изучению физических процессов в приборах;
c) Подробному изучению хода характеристик или умению ими пользоваться;
d) Вопросом отказа, надежности и разброса параметров приборов;
e) Изучению предельных режимов и параметров;
f) Изучению методов определения параметров (по характеристикам, по справочнику, по эквивалентным схемам, экспериментально).
4. При прохождении лабораторного практикума важно ли знакомство о измерительной аппаратурой промышленного производства (характериограммами приборами для определения параметров и т.д.) или достаточно овладеть методами снятия характеристик и определения параметров по ним?.
Вопросник сопровождался просьбой учесть при ответах, что в связи с быстрыми темпами научно-технического прогресса учебный процесс будет перестраиваться не за счет увеличения времени, отводимого на изучение данной дисциплины, е за счет перераспределения материала внутри курса. Поэтому кафедра хотела бы знать мнение специалистов связи, как должен быть подготовлен выпускник МЭИС по базовому курсу «Электронные приборы».
В числе лиц, ответивших на вопросы анкеты, были ведущие специалисты двух основных научно-исследовательских институтов отрасли, проектной организации и предприятий эксплуатации: телефонных станций, передающих и приемных радиоцентров.
Анализ ответов на постановленные вопросы показал, что необходимо усилить профессиональную направленность обучения, так как даже выпускники, хорошо освоившие теоретический материал в институте, не всегда могут применить его в своей трудовой деятельности: не могут обосновать выбор элементов, схемы, устройства; плохо ориентируются в постановке общей задачи, не умеет анализировать ее, требуют конкретизации задания. Многие молодые специалисты затрудняются самостоятельно подобрать измерительную аппаратуру, составить программу исследования, поставить эксперимент. Кроме того, к числу недостатков, свойственных молодым специалистам, относится неумение пользоваться справочниками, незнание ГОСТов, отсутствие навыков подбора литературы по конкретной теме, систематизации материала для техучебы. Было рекомендовано при обучении студентов уделять больше внимания изучению вопросов отказа, надежности, разброса параметров и в режиме работы электронных приборов; ориентировать их на широкое использование в будущей работе ГОСТов, справочной и научной литературы, на то, что специалист должен уметь по ходу работы овладеть навыки для себя конкретными знаниями.
Последним этапом подготовительной работы явился анализ типичных ошибок, допускаемых студентами при выполнении лабораторного практикума: при сдаче зачета по теоретическому материалу, в процессе лабораторного эксперимента, при обработке экспериментальных данных, при оценке результатов.
При сдаче зачета по теоретическому материалу наиболее распространены ошибки, вызванные плохим пониманием физических основ работы полупроводниковых приборов. Следствием этого являются недостатки в усвоении последующего материала. Студенты, изучая физические основы полупроводников в курсе физики в конце второго семестра, часто не видят практического смысла его изучения.
С целью ликвидации указанных ошибок было решено ввести в программу лабораторного практикума семинар по этим вопросам с предварительной подготовкой студентов по предложенному плану. Кроме того, с этой же целью соответствующая часть лекционного курса была перестроена по принципу проблемности. Опыт проведения такого обучения в течение двух лет с зачетом по данному теоретическому материалу показал, что вышеуказанные ошибки значительно сократились.
Что касается ошибок практического характера, то большинство из них связано с неумением самостоятельно подойти к решению поставленной задачи, проанализировать исходные данные и полученные результаты; стремлением формально выполнить указания лабораторных работ без понимания физического содержания заданий. Например, очень часто, отвечая в лаборатории, а порой и на экзамене, студенты рисуют схему включения различных электронных приборов только в таком виде, в каком она дана была в описании лабораторных работ, то есть вместо источников питания они рисуют универсальный лабораторный стенд с контрольными приборами. Студенты не могли абстрагироваться от предложенного им образца схемы, закрепившегося в памяти вследствие многократного перерисовывания в отчеты. Даже когда студенты знают теоретический материал, они порой не могут применить его в своей практической работе. Например, исследуя вольтамперную характеристику (ВАХ) стабилитрона, динистора, они не могут соотнести известное им графическое изображение этих характеристик с наблюдаемыми показаниями приборов. В процессе работы они не могут учесть влияние различных факторов на результаты эксперимента. Например, подавая отрицательное напряжение управляющую сетку триода, объясняют отсутствие токов сетки и анода неисправностью стенда. Многократно выполняя задания по снятию ВАХ различных электронных приборов, не могут объяснить методик проведенного эксперимента.
Перечень типичных ошибок можно было бы продолжить. Но все они объясняются тем, что в выполнении задания студентам была отведена пассивная роль: за них выбрали паспортные данные прибора, составили схему измерения и программу эксперимента, описали методику проведения исследования и привели необходимые формулы для расчета. Элемент поиска в их работе отсутствовал, а следовательно были ограничены возможности мыслительного процесса.
С учетом результатов анализа проделанной работы кафедрой была пересмотрена методика проведения лабораторных работ и организация труда студентов и преподавателей.
При разработке методики проведения каждого конкретного занятия были поставлены следующие задачи:
1) основное внимание уделить системному характеру процесса экспериментирования;
2) домашние и лабораторные задания сделать посильными для студентов и построить их по принципу постепенного усложнения;
3) активировать познавательную, в частности, мыслительную деятельность студентов как необходимое условие актуализации уже имеющихся и приобретения новых знаний;
4) активизировать самостоятельную работу студентов и развивать их инициативу;
5) прививать студентам профессиональные навыки;
6) индивидуализировать задания;
7) вводить в работу студентов элементы творчества и исследовательской деятельности.
Поясним подробнее каждую и указанных позиций.
Разработка содержания и методики проведения лабораторных занятий осуществлялась на основе системного подхода с целью формирования системы инженерных знаний и элементов инженерного мышления. «Инженерное мышление по своему существу комплексно и неделимо, ибо отдельные, недостаточно связанные друг с другом представления не образуют системы знаний о мире, а значит и полноценного инженерного знания. Системность в это области характеризуется не столько количеством запасенных сведений, образующих «статистику» инженерного мышления, сколько количеством смысловых связей между ними, придающих этому мышлению «динамику» /3, с.22/. Это означает, то в работе исследователя, планирующего или проводящего эксперимент, нет второстепенных участков работы. Он должен уметь пользоваться справочной литературой, учитывать разброс параметров и старения приборов, составлять и собирать схем для исследования, находить неисправности аппаратуры, учитывать всевозможные погрешности эксперимента и т. д.»
Системный подход к выполнению лабораторного практикума формирует у студентов научное мировоззрение и развивает их творческое мышление.
Подготовка условий для творческого решения учебной проблемы, поставленной на лабораторном занятии, требует учета знаний и уровня сформированности профессиональных навыков студентов. Поэтому необходимо выявить (в процессе согласования изучаемого курса с предшествующими дисциплинами) и учесть все навыки, приобретенные студентами ранее (например, умение делать замеры, отсчеты, определять цену деления шкалы прибора и т. п.), с тем, чтобы не допустить пробела или повтора в преподавании и сделать задания посильными для студентов.
Кроме того, выполнению лабораторной работы должна предшествовать подготовительная работа: если лабораторное задание опережает лекционный материал и «открытие» нового знания происходит на лабораторном занятии, студентам заранее дается задание на повторение определенных разделов; если студенты узнали новый материал на лекции, к моменту лабораторного занятия они должны уже хорошо усвоить его, в этом случае проблемная ситуация используется с целью углубления полученных знаний.
Усложнять задания следует постепенно, чтобы дать обучаемым возможность сосредоточиться на новом материале, время для проведения поиска. Например, если к первому занятию студенты должны самостоятельно по справочнику отобрать необходимые паспортные данные исследуемого прибора, то все остальные указания по подготовке к лабораторной работе целесообразно привести в описании к ней. Следующее задание усложняется: требуется самостоятельно выбрать не только необходимые паспортные данные, но и подобрать режим работы прибора для эксперимента. В дальнейшем помимо этих заданий можно поручить студентам самостоятельно составить программу эксперимента и т. д.
Для формирования профессиональных умений и навыков недостаточно одного только знания. Советские психологи определили, то спешность усвоения человеком новой системы знаний предполагает в качестве необходимого внутреннего условия развитие определенного уровня мышления. «Поэтому наряду с задачей формирования прочных знаний встает практическая задача формирования самого процесса мышления» /17, с.15/.
Но возможность формирования процесса мышления предполагает в качестве обязательного условия наличие в учебном процессе индивидуальных творческих заданий, выполняемых с наибольшей степенью самостоятельности. Анализ содержания лабораторных работ выявил возможности для активизации мыслительной деятельности студентов путем проблемного обучения. Кроме того, стали очевидными недостатки методики лабораторного практикума. В частности, в курсе «Электронные приборы» семь лабораторных работ посвящены одному и тому же вопросу: снятию ВАХ электронных приборов – полупроводниковых диодов (выпрямительного диода, стабилитрона, туннельного диода, динистора), транзистора в двух схемах включения (с общей базой и с общим эмиттером), вакуумного триода, пентода, тиратрона. Несмотря на это, многолетний опыт работы и результаты проведенного эксперимента показывают, что даже в конце семестра, когда, казалось бы, после такого большого количества выполненных по одной и той же методике работ должно быть приобретено прочное умение снимать ВАХ, многие студенты затрудняются самостоятельно выполнять такого рода задания. Например, при выполнении предпоследней по счету работы «Пентод» не все студенты могут ответить на вопросы преподавателя: какие приборы на универсальном стенде показывают величину токов и напряжение анода, сеток. Не все могут нарисовать схему для снятия какого-то одного семейства характеристик (например, только анодных или только анодно-сетчатых и т. д.) и рисуют обычно общую схему всего эксперимента в таком виде, в каком она дана в описании лабораторной работы; не могут описать или просто объяснить методику проведения эксперимента. По-видимому, подробные указания пошагового действия студентов, повторяющиеся в каждом описании и составляющие довольно значительный объем однообразного текста, приводят к тому, что студенты формально выполняют пункт за пунктом указанные действия, не задумываясь над смыслом стоящей перед ними задачи, и не могут обобщить то существенное, что есть в каждой и вышеуказанных работ: принцип построения схемы исследования и методик проведения эксперимента.
Для ликвидации такого положения вначале потребовалось четко определить цели данного лабораторного практикума с указанием уровня усвоения учебного материала и приобретаемых навыков. Это дает возможность преподавателя, ведущем занятие, целенаправленно управлять познавательной деятельностью студентов, а студентам осознанно подходить к выполнению поставленных перед ними заданий и производить самооценку по конечному результату своей деятельности.
Чтобы студенты отнеслись к лабораторному практикуму с должной степенью ответственности, необходимо на первом занятии раскрыть перед ними цели данного лабораторного практикума и значение учебного материала для всей последующей учебной, а затем и производственной деятельности. Следует объяснить студентам, что работа с электронными приборами – это элемент их будущей профессиональной деятельности, в которой им придется и выбирать режим работы по справочнику, и снимать ВАХ новых приборов, и по двум – трем параметрам выбирать прибор для работы в схеме и т. д. Это очень важно сделать хорошо, так как одна и основных причин пассивного отношения студентов к учебе – их недостаточная осведомленность о будущей профессионально деятельности и роли дано конкретно дисциплины в это деятельности.
В литературе встречаются данные специальных исследований, подтверждающие это положение. Материалы исследований показывают, что «отвечая на вопрос, с чем связаны трудности в изучении отдельных дисциплин, ряд студентов оказывали на их незначимость для будущей профессии. Важно отметить, что некоторые из них не видят связи с будущим профессиональным трудом таких дисциплин, как математика, основы электроники и электротехники (6% положительных ответов)» /13, с. 18/.
Существует мнение, что все часы лабораторного практикума надо использовать непосредственно для экспериментирования, работы с аппаратурой. При таком подходе есть опасность качество подменить количеством: ведь для проведения эксперимента недостаточно включать тумблеры, крутить ручки переменных сопротивлений, фиксировать показания приборов. Неотъемлемой частью эксперимента является умение работать со справочной литературой, ГОСТами, составлять схемы для проведения измерений, подбирать необходимую для эксперимента литературу, составлять программу исследования, в случае необходимости находить причины отказа аппаратуры измерительной установки. Другими словами, важно научить студента методу экспериментирования, умению подойти к решению поставленной задачи, а не стремиться в отведенное для лабораторных занятий время выполнить как можно больше замеров.
В качестве примера приведем краткую программу нескольких первых занятий в лаборатории электронных приборов.
«Занятие №1
Вводная часть и ознакомление со справочной литературой и ГОСТами
1. Ознакомление с содержанием, целями лабораторного практикума и требованиями, предъявляемыми к подготовке, выполнению, защите лабораторных работ и оформлению отчетов.
2. Инструктаж о правилах работы в лаборатории и технике безопасности.
3. Изучение классификации, маркировки и условных обозначений электронных приборов по справочникам.
4. Знакомство с условными графическими обозначениями электронных приборов, с терминами, определениями, буквенными обозначениями основных и справочных электрических параметров по ГОСТам.
5. Тренировочная работа со справочником».
После этого занятия студенты должны к каждой лабораторной работе уже самостоятельно найти по справочнику условное графическое изображение исследуемого прибора, расшифровать систему его буквенного обозначения, выписать необходимые для проведения эксперимента паспортные данные, определить пределы измеряемых величин токов и напряжений в предстоящей работе.
«Занятие №2
Методы и схемы исследования электронных приборов и измерительная аппаратура