Система обучения студентов втузов оперированию электрическими схемами (на основе педагогической деятельности кафедр инженерной графики вузов телекоммуникаций) (15.06.2009)

Автор: Рывлина Александра Александровна

ОГО-6 УГО, отображающие в самом общем виде свойства устройства или системы независимо от области науки и техники

Она также позволяет установить логическую связь между электрическими схемами разных типов. Последовательный переход от ОГО низших порядков к ОГО высших порядков (и наоборот) выявляет динамику раскрытия заложенной в схемах информации о РЭА. На основе этой системы также можно интерпретировать познавательную деятельность человека в процессе профессионального обучения как ряд взаимосвязанных этапов образного и логического мышления. В частности, в процессе образования ОГО можно выделить пять этапов: 1) - образного восприятия отдельных составляющих изображения конкретной функциональной части РЭА; 2) - логического обобщения взаимного положения этих составляющих; 3) - создания неповторимого целостного геометрического образа; 4) - соединения в сознании двух видов информации - графической и словесно-дискурсивной /об отображаемых физических процессах, связях, явлениях/; 5) - результирующей перекодировки и сжатия информации, обеспечивающих образование ОГО определённой степени обобщения.

Главным объектом изучения общенаучных, общетехнических и специальных дисциплин в вузах телекоммуникации, как уже говорилось, являются радиоэлектронные системы и устройства, основу которых, по сути, составляют электрические цепи разной степени сложности (рис. 2). При этом электрические схемы, являясь основным средством отображения структурного построения цепей и принципов их работы, объединяют все звенья технической подготовки специалиста в единую “конструкцию” высшего образования.

Соответственно, соблюдение единых правил выполнения и оформления схем становится важным условием реализации преемственности обучения и одинакового понимания электрических процессов на разных кафедрах. Отсюда естественным образом вытекает необходимость обучения студентов оперированию электрическими схемами как ГКД. Подготовка в этой области традиционно осуществляется в курсе инженерной графики в рамках темы “Электрические схемы”. Для выработки оптимальной системы обучения студентов в рамках данной темы необходимо иметь чёткое представление обо всём многообразии её внутрипредметных и межпредметных связей.

Физика - физические законы, лежащие в основе электрических процессов;

ОТЦ - базовые методы расчета цепей;

ТЭС - нелинейные электрические цепи и базовые принципы реализации электрической и радиосвязи;

ФОЭ - принципы работы электронных приборов, из которых состоит РЭА;

ИКГ - отображение электрических цепей и протекающих в них процессов;

Спец. дисциплины - применение цепей в конкретных устройствах и системах.

Рис. 2. Структура изучения электрических цепей в вузе телекоммуникаций

Изучение темы “Электрические схемы” в рамках курса ИКГ базируется на знаниях и умениях, сформированных его другими разделами (см. табл. 2). Выявленные внутрипредметные связи дают возможность системного формирования знаний и умений студентов по оперированию электрическими схемами. В частности, чертежи общего вида (относящиеся к разряду чертежей сборочных единиц) и электрические схемы отображают структуру многодетальных объектов (изделий РЭА), используя разные графические средства. Это, в свою очередь, открывает возможность применения известных приёмов выполнения и чтения чертежей к выполнению и чтению схем.

Таблица 2

Внутрипредметные связи темы “Электрические схемы” с другими

разделами курса инженерной и компьютерной графики

Коррелирующая

дидактическая единица Содержание знаний, переносимых в процесс изучения темы “Электрические схемы”

Начертательная

геометрия Способность представлять процессы, протекающие в отображаемых электрических цепях

Чертежи деталей Изображение УГО функциональных частей РЭА

Чертежи

сборочных единиц Отображение принципов действия многодетальных

объектов

Стандарты ЕСКД по графическому оформлению чертежей Правила оформления схем как

графических конструкторских документов

Компьютерная графика Средства автоматизации выполнения электрических схем

При раскрытии межпредметных связей темы “Электрические схемы” учитывались общие исследования подобных связей в обучении (С.И. Архангельский, Ю.К. Бабанский, А.И. Ерёмкин, Б.Т. Лихачев, М.Н. Скаткин и др.), а также разработки в области установления взаимосвязей фундаментальных, общепрофессиональных технических и естественнонаучных дисциплин.

Межпредметные связи темы “Электрические схемы” в учебном процессе вузов телекоммуникаций, наиболее полно описываемые через их временны?е, коррелятивные и логические характеристики, имеют две существенные особенности:

1. Эта тема, изучаемая в рамках учебной дисциплины “Инженерная и компьютерная графика” на первом курсе, имеет межпредметные связи практически со всеми общенаучными, общетехническими и специальными дисциплинами (рис. 3). Здесь целью педагогической деятельности обеспечивающей кафедры является обучение студентов оперированию электрическими схемами.

2. Электрические схемы, как ГКД, сами выступают в роли средства установления межпредметных связей между конкретными общетехническими и специальными дисциплинами на протяжении всего времени обучения студентов в вузе. При этом знания и умения в области электрических схем используются в учебном процессе для приобретения студентами новых знаний в области электрических цепей, т.е. содержательной основы схем.

Содержание межпредметных связей:

1 – химические процессы, лежащие в основе функционирования электро- и радиоматериалов, используемых в РЭА.

2 – физические законы, лежащие в основе электрических явлений и явлений электромагнетизма, используемых в РЭА.

3 – методы расчета электрических цепей.

4 – принципы функционирования электронных приборов, являющихся элементной базой РЭА.

5 – основы функционирования нелинейных электрических цепей и базовые принципы реализации электрической и радиосвязи.

6 – применение линейных и нелинейных электрических цепей и приборов в конкретных устройствах и системах.

Рис. 3. Структура и содержание межпредметных связей темы “Электрические схемы”

В то же время, по мнению А.И. Ерёмкина, одним из основных элементов установления межпредметных связей, наравне с фундаментальными теориями и наиболее общими методами, является так называемый язык науки. Этот язык, обладая экономной формой выражения содержания и понятий посредством формул и других условных зависимостей и отношений, как отмечает С.И. Архангельский, выступает в роли средства научного познания в высшей школе.

Кроме того, широко распространено понятие “язык техники”, введенное ещё Гаспаром Монжем и подразумевающее графический способ передачи технической информации, т. е. инженерную графику.


загрузка...