УДК 377.031

ФОРМИРОВАНИЕ ПРОФЕССИОНАЛЬНЫХ КОМПЕТЕНЦИЙ У СТУДЕНТОВ СРЕДНЕГО ОБРАЗОВАНИЯ ПРИ ИЗУЧЕНИИ ФИЗИКИ

С.Б. Богданова, преподаватель,

ФСПО ТИ им. Н.Н. Поликарпова «Госуниверситета-УНПК», г.Орёл,

e-mail: fspo-gend@rambler.ru

Физика - фундаментальная наука, изучающая наиболее общие закономерности явлений природы, свойства и строение материи, законы ее движения. В современном мире роль физики непрерывно возрастает, так как физика является основой научно-технического прогресса.

В силу общности законов и теорий физика имеет приложения во всех отраслях производства. При подготовке студентов среднего образования  обучение физике должно иметь выраженную профессиональную направленность. Это позволяет формировать у них глубокие знания о фундаментальных свойствах предметов труда, принципах действия производственной техники, сущности природных процессов, лежащих в основе технологии.

Как показывает анализ Федерального государственного образовательного стандарта СПО специальности 13.02.11 «Техническая эксплуатация и обслуживание электрического и электромеханического оборудования (по отраслям)» для успешного овладения профессиональными компетенциями у обучающихся должны быть развиты технические способности.

Развитие технического мышления и технических способностей у студентов происходит при изучении специальных дисциплин, но начинаться оно должно при изучении физики.

Исследование ФГОС СПО специальности 13.02.11 показало, что учебные материалы дисциплины «Физика» тесно связаны с дисциплиной «Электротехника и электроника». Вот некоторые требования к знаниям и умениям специалистов среднего звена:

«В результате изучения обязательной части профессионального учебного цикла обучающийся по общепрофессиональным дисциплинам должен:

уметь:

рассчитывать параметры электрических, магнитных цепей; снимать показания электроизмерительных приборов и приспособлений и пользоваться ими; собирать электрические схемы; читать принципиальные, электрические и монтажные схемы;

знать:

методы измерения электрических величин; основы физических процессов в проводниках, полупроводниках и диэлектриках; параметры электрических схем и единицы их измерения; свойства проводников, полупроводников, электроизоляционных, магнитных материалов; способы получения, передачи и использования электрической энергии; характеристики и параметры электрических и магнитных полей».

Получение этих знаний и умений происходит в основном при изучении в физике тем «Электростатика», «Законы постоянного тока», «Электрический ток в различных средах», «Магнитное поле. Электромагнитная индукция» и «Электромагнитные колебания и волны».

Самый большой раздел физики «Основы электродинамики» почти полностью работает на формирование профессиональных знаний у обучающихся по специальности 13.02.11 «Техническая эксплуатация и обслуживание электрического и электромеханического оборудования (по отраслям)». Причем связь с получаемой профессией устанавливается не только через отдельные понятия и явления, но и через отдельные темы.

Например, такие понятия, как электрический заряд, напряженность, сила тока, плотность тока, ЭДС и другие являются основными понятиями  курса «Электротехника и электроника» и не претерпевают изменений. Однако некоторые из них уточняются и расширяются. Например, ЭДС, напряжение и разность потенциалов, энергия электрического поля. Кроме того, обобщаются закономерности: закон сохранения заряда из курса физики находит свое воплощение в первом законе Кирхгофа для расчета силы токов, сходящихся в одном узле; закон Ома, рассматриваемый в физике для замкнутой цепи с одним м источником ЭДС, преобразуется во второй закон Кирхгофа для расчета более сложных цепей со многими источниками.

Одним из важнейших понятий для формирования профессиональных знаний у обучающихся является понятие электромагнитной индукции. В современном производстве, любой отрасли промышленности и техники имеют дело с различными техническими устройствами и машинами, создающими или преобразующими электрическую энергию. Явление электромагнитной индукции позволяет раскрыть сущность получение однофазного и трехфазного переменного тока.

Одним из способов организации обучения студентов, направленного на формирование профессиональных компетенций, является использование в курсе физики материала, имеющего профессиональную направленность. Это могут быть:

• задания на составление электрических цепей;
• физические диктанты на знание обозначений элементов электрических цепей;
• задачи на расчет параметров электрических цепей;
• задания на определение цены деления приборов (штангенциркуль, микрометр, амперметр, вольтметр, омметр, ваттметр и др.), на нахождение их показаний;
• задачи на нахождение характеристик электрических и магнитных полей;
• лабораторные работы и практикумы.

Также необходимо использовать задачи с производственным содержанием. Вот несколько примеров:

1. К генератору постоянного тока, ЭДС которого 220 .В, подключен двигатель токарного станка. Определить напряжение на клеммах двигателя, если сила тока в его обмотке ротора составляет 50 А при сопротивлении 0,8 Ом.
2. В момент начала движения электропоезда последовательно с шестью двигателями вводится пусковой реостат. Определить напряжение контактной цепи, если сопротивление обмотки каждого двигателя 0,255 Ом, а пусковой реостат имеет сопротивление 8,47 Ом и допустимую силу тока 300 А.
3. Из каких материалов изготавливают обмоточные, монтажные и установочные провода? Какие провода применяют для обмоток роторов электродвигателей?
4. Объяснить, какие нежелательные явления происходят при размыкании ножевых рубильников и при плохом контакте токоснимателей, которыми снабжены трамваи и троллейбусы.
5. Полюс электромагнита тягового двигателя имеет размеры 300х220 мм². Определить магнитный поток, пронизывающий полюс, если магнитная индукция сердечника электромагнита 2,5 Тл.
6. Почему в трансформаторах мощностью выше 50 кВт используют ребристые баки с вваренными в них трубами или со специальными радиаторами и кранами, а в трансформаторах малой мощности используют баки с гладкими стенками?

Таким образом, использование профессионально ориентированного материала и лабораторные и практические работы позволяют решить несколько задач: повышение мотивации студентов к изучению курса физики, развитие у обучаемых профессионального мышления, формирование умений измерять физико-технические характеристики, проводить расчеты.

Все это позволит сформировать знания и умения, входящие в профессиональные компетенции, которые в дальнейшем будут развиваться при изучении других дисциплин данной специальности.

ЛИТЕРАТУРА

1. Федеральный государственный образовательный стандарт среднего профессионального образования по специальности 13.02.11 Техническая эксплуатация и обслуживание электрического и электромеханического оборудования (по отраслям). - М., 2014
2. Курилева Н. Л. Развитее технических способностей учащихся при обучении физике в основной школе: дис. …канд. пед. наук. – Москва, 2007. – 260 с.
3. Дмитриева В. Ф. Физика для профессий и специальностей технического профиля. Методические рекомендации: метод. пособие / В. Ф. Дмитриева, Л. И. Васильев. – М. : Издательский центр «Академия», 2010. – 176 с.
4. Назаров А. М. Вопросы и задачи по физике с производственным содержанием: Учеб. Пособие. – М. : Высш. шк., 1987. – 119 с.