30 Дек

ПРИМЕНЕНИЕ КРЕАТИВНОЙ ТЕХНОЛОГИИ ЗАНЯТИЯ НФТМ-ТРИЗ В ОБУЧЕНИИ ДИСЦИПЛИНЕ «СОПРОТИВЛЕНИЕ МАТЕРИАЛОВ»




Номер части:
Оглавление
Содержание
Журнал
Выходные данные


Науки и перечень статей вошедших в журнал:

В процессе профессиональной подготовки студентов необходимо развивать креативное мышление, под которым понимается способность человека к конструктивному, нестандартному мышлению. Новые образовательные стандарты предполагают системо-деятельностный подход, который обеспечивает формирование творческого, креативного мышления. Развитие творческого мышления и творческих способностей, обучающихся сложнее, чем передача знаний от учителя ученику, как это было в традиционной системе.

Новое лекционно-практическое включает в себя блоки: мотивация (удивление), содержательная часть, психологическая разгрузка, универсальный развивающий объект (УРО), перерыв, интеллектуальная разминка («о-креатив»), содержательная часть, компьютерная интеллектуальная поддержка, резюме. В результате занятия у студента формируется инженерное мышление, раскрывается творческий потенциал, способности к нестандартным подходам и решениям, овладение технологиями, т.е. основными процедурами, последовательностью операция и действий, методиками и алгоритмами решений, способности применения теоретических знаний в практической области. Новизна работы заключается в новом системном подходе проведения занятия с использованием методик НФТМ-ТРИЗ (структура креативного лекционно-практического занятия состоит из блоков). Структурная схема креативного лекционно-практического занятия ведет к формированию познавательных потребностей и развитию познавательных способностей. Тесная связь между умственной, эмоциональной и физической нагрузками ведет к всестороннему развитию студента и повышению мотивации к обучению. [6] Эффективность проведения креативного лекционно-практического занятия с применением системы НФТМ-ТРИЗ основана на том, что студенты сами предлагают варианты решений задач и самостоятельно определяют пути достижения этих решений, выбирают оптимальные варианты.

Существует множество методик решения сложных и хороших задач и главной из них является теория решения изобретательских задач (ТРИЗ).

НФТМ-ТРИЗ – это практико-ориентированная система образования [3].

Педагогическая система НФТМ-ТРИЗ имеет следующую идеологию [4]:

  1. Педагогическая система НФТМ-ТРИЗ предусматривает замену репродуктивной деятельности студентов в учебном процессе на поисковую творческую познавательную деятельность, отказ от готовых знаний и образцов. Переход от школы памяти к школе мышления.
  2. В системе НФТМ-ТРИЗ студент из объекта обучения (традиционная система) становится субъектом развития (творческой личностью), а знания – средством реализации некоторой созидательной деятельности.
  3. НФТМ-ТРИЗ базируется на новых дидактических принципах как дополнении классических. Они являются основанием инновационной структуры креативных занятий. Они направлены на формирование творческой личности ее физического и нравственного здоровья, креативности, интеллекта, профессионализма.
  4. НФТМ-ТРИЗ в корне меняет традиционно сложившуюся педагогическую технологию на креативную и дает для этого новые средства для ее организации и реализации в учебном процессе – информационная карта для студента и информационная карта для преподавателя.
  5. НФТМ-ТРИЗ расковывает мышление, поднимает Интерес к конкретным учебным предметам, раскрывает и развивает творческие способности студентов посредством методик применения специальных развивающих комплектов «О креатив» и Универсальных развивающих объектов (УРО).

8.НФТМ-ТРИЗ предусматривает развитие основных компонентов структуры творческого технического мышления (понятийно-образно-практической) через развитие управляемого творческого воображения и фантазии, через получение опыта решения творческих задач на развитие «смекалки» и развитие способности уходить от стереотипов и освоение методологии ТРИЗ.

Целью креативного лекционно-практического занятия является формирование творческой личности, обладающей способностями в создании новых и модернизации существующих изделий, формирование творческого неординарного мышления и приобретение компетенций для различной деятельности. Новизна работы заключается в новом системном подходе в проведении занятия с использованием методик НФТМ-ТРИЗ (структура креативного лекционно-практического занятия состоит из блоков). Структурная схема креативного лекционно-практического занятия ведет к формированию познавательных потребностей и развитию познавательных способностей. Тесная связь между умственной, эмоциональной и физической нагрузками ведет к всестороннему развитию студента и повышению мотивации к обучению.

Структура занятия по теме «Кручение вала круглого поперечного сечения»:

БЛОК 1 Мотивация (удивление).

После окончания Университета Вы организовали фирму по проектированию и расчету на прочность, жесткость и устойчивость элементов конструкций. Однажды к Вам обратился заказчик, которому необходимо спроектировать трехступенчатый вал, работающий на кручение, но диаметры этого вала не известны (см. рис.1). Технические условия представлены заказчиком. Требуется определить диаметры ступеней вала? И если при решении вал получится не соответствующий требованиям заказчика (три ступени) необходимо представить возможные варианты решений, чтобы Ваша фирма не потеряла клиента.

Эффективным средством, активизирующим учебно-познавательную деятельность, является постановка задачи таким образом, чтобы была создана проблемная ситуация, а также, чтобы на основе анализа исходных данных раскрывались потенциальные возможности ее решения. Причем задача должна быть максимально приближена к реальным условиям.

БЛОК 2 Содержательная часть – 1 (СЧ-1 теория)

Происходит знакомство с темой «Кручение вала круглого поперечного сечения». Краткое даются теоретические положения раздела.

Кручением называется вид деформации, при котором в поперечном сечении вала возникает единственный внутренний силовой фактор — крутящий момент, обозначается Тк, размерность Нм.

В начале решения задачи необходимо, используя метод сечений определить крутящие моменты на каждой ступени вала. Суть метода состоит в том, что мы мысленно рассекаем вал на участки и рассматриваем равновесие между внутренними и внешними силами [9]. При решении используем правило знаков: Если со стороны внешней нормали момент стремится повернуть вал против хода часовой стрелки, то он считается положительным, если по ходу, то отрицательным.

Рис.1 Схема вала

Определение размеров поперечных сечений происходит из условия прочности и жесткости. Изначально вал имеет круглое поперечное сечение.

Условие прочности при кручении (1):

В ходе решения был получен двух ступенчатый вал. Студентам было предложено изменить ряд параметров, которые в техническом условии не являются обязательными. Используя мозговой штурм данной проблемной ситуации, были вынесены следующий предложения для дальнейшего обсуждения.

На данном этапе занятия студента даются теоретические сведения данного раздела дисциплины, необходимые для решения поставленной задачи и помогающие понять суть явлений.

БЛОК 3 Психологическая разгрузка

Проведем упражнения для рук:

Упражнение 1. Сжать пальцы в кулак и сделать круговые движения кистью влево, затем вправо.

Упражнение 2. Выпрямить пальцы, большой палец отвести в сторону и проделать им круговые движения сначала влево, затем вправо.

Упражнение 3. Выпрямить пальцы. Одновременно сгибать и разгибать две первые фаланги. Затем, начиная с большого пальца, вернуть их в исходное положение (разогнуть пальцы).

Использование на креативном лекционно-практическом занятии совместных игровых или спортивно-игровых приемов, помогает создать благоприятный психологический климат, способствует коммуникативной активности, пробуждает интерес к дисциплине.

БЛОК 4 Универсальный развивающий объект (УРО)

Необходимо отделить палочку с веревочной петлей от дощечки (рис 2.):

Рис. 2 Объект для занятия

Сложить предложенные части в форму и получить многоугольник (рис.3):

Рис. 3 Многоугольник

Использование универсальных развивающих объектов на креативном лекционно-практическом занятии помогает развитию мышления через сложную аналогию. Обязательно участвует моторика, которая задействует определенные участки головного мозга. Данный вид занятия помогает преодолеть инерцию мышления и познавательно-психологические барьеры.

БЛОК 5 Интеллектуальная разминка («о-креатив»)

Студентам предлагается решить небольшой тест, не требующий специальной подготовки. Теста включает задания на внимательность, установку соответствия, установления определенной последовательности элементов.

БЛОК 6 Содержательная часть-2 (СЧ-2 практика)

Проблемная ситуация:

В летнее время во фруктовых садах при сильном ветре происходит закручивание стволов деревьев, что приводит к их повреждению, что провоцирует гибель дерева и потерю урожая. Устранить данную проблему можно ручным прореживанием кроны, правильным ее формированием и ориентацией участка посадки. Однако, это решение весьма трудоемко и не всегда применимо, особенно для деревьев большого возраста и большой высоты. Следует также учитывать и изменение свойств древесины при различных погодных условиях. Что делать???

В описании проблемной ситуации присутствуют ответы на все вопросы:

Что? – Происходит закручивание стволов деревьев;

Когда? – При сильном ветре;

Где? – Во фруктовых садах?

Почему? – Из-за неправильного формирования кроны

Какие потери? – Гибель дерева и потеря урожая

Студентами проводится мозговой штурм данной ситуации и предлагаются различные варианты решения данной проблемной задачи.

В ходе данного блока, студенты самостоятельно решают проблемную задачу, опираясь на теоретические знания, предлагают различные варианты решения, обсуждают каждый из них и тем самым развивают творческое мышление.

БЛОК 7 Компьютерная интеллектуальная поддержка.

Студенты переходят в компьютерный класс и им предлагается ответить на вопросы теста по теме «Кручение». Для закрепления полученных знаний и применения их на практике.

Использование информационных технологий позволяет значительно облегчает понимание материала, способствует развитию мышления. Применение постепенно усложняющихся вариантов задания по программе дисциплины способствует лучшему пониманию.

БЛОК 8 Резюме

Подводится итог занятия. Студенты высказывают свое мнение по положительным и отрицательным моментам занятия. Оценивают свою и коллективную деятельность. Отвечают на вопросы:

— Чему научились?

— Что узнали нового?

Каждому студенту выдается маленький лист бумаги, на котором он рисует «весёлый смайлик» или «грустный смайлик» и сдает преподавателю, не указывая свою фамилию. Затем преподаватель проводит оценку занятия по данному голосованию.

В ходе занятий было установлено положительное влияние данной методики на формирование профессиональных компетенций обучающихся, развитие творческих способностей и инженерного мышления.

 

СПИСОК ИСПОЛЬЗОВАННОЙ ЛИТЕРАТУРЫ

  1. Альтшуллер Г.С. Алгоритм изобретения.- Московский рабочий, 1973.- 208 с.
  2. Альтшуллер Г.С. Творчество как точная наука._- Петрозаводск: Скандинавия, 2004.- 2008 с.
  3. Зиновкина М.М. Инженерное мышление. Теория и инновационные педагогические технологии. Монография М.: МГИУ, 1996.-283 с.
  4. Зиновкина М.М. Креативное инженерное образование. Теория и инновационные  креативные педагогические технологии. Монография. М.: МГИУ.- 2003.- 372 с.
  5. Зиновкина М.М. «Креативное образование XXI века. Теория и практика» монография с грифом УМО, М.: МГИУ, 2008г. – 306с.
  6. Постановление правительства Российской Федерации от 15 апреля 2014 г №295 Об утверждении государственной программы РФ «Развитие образования на 2013 – 2020 годы»
  7. Расчет систем, работающих на растяжение, сжатие, кручение и изгиб. Геометрические характеристики плоских сечений. Задачи и методические указания к выполнению РГР по курсу «Сопротивление материалов» (№№ 2492, 2493). — М.: МГТУ «МАМИ», 2011 –70с.
  8. Федеральный государственный образовательный стандарт высшего образования по направлению 15.03.03 Прикладная механика
  9. Феодосьев В.И. Сопротивление материалов – М.: МГТУ им. Н.Э. Баумана, 2010 – 590с.
    ПРИМЕНЕНИЕ КРЕАТИВНОЙ ТЕХНОЛОГИИ ЗАНЯТИЯ НФТМ-ТРИЗ В ОБУЧЕНИИ ДИСЦИПЛИНЕ «СОПРОТИВЛЕНИЕ МАТЕРИАЛОВ»
    В работе рассматривается описание креативного лекционно-практического занятия в обучении курсу «Сопротивление материалов» с целью развития творческого инженерного мышления, поиска оригинальных и эффективных решений. Автором рассматривается блочная структура проведения лекционно-практического занятия.
    Written by: Рыбакова Маргарита Рушановна, Савостьянов Вадим Игоревич
    Published by: БАСАРАНОВИЧ ЕКАТЕРИНА
    Date Published: 01/10/2017
    Edition: euroasia-science.ru_29-30.12.2015_12(21)
    Available in: Ebook