Особенности проведения лабораторных работ по прикладной механике

№90-1,

педагогические науки

Одним из видов контактной аудиторной работы является проведение лабораторных занятий. В статье рассмотрен вопрос актуальности данного вида учебных занятий на примере дисциплины Прикладная механика раздела Сопротивление материалов. Приведен порядок проведения лабораторных работ.

Похожие материалы

Дисциплина Прикладная механика относится к обще-профессиональным дисциплинам, преподаваемым в образовательных организациях технического профиля. Данная дисциплина может включать в себя следующие основные разделы: теоретическая механика, теория механизмов и машин, сопротивление материалов, детали машин и основы конструирования. В некоторых образовательных организациях перечисленные разделы преподаются как отдельные дисциплины или прикладная механика включает в себя другие разделы механики, являющиеся специфическими для конкретного направления подготовки или специальности.

Одним из ключевых разделов дисциплины Прикладная механика является раздел Сопротивление материалов. При изучении данного раздела обучающиеся получают знания в области прочностных свойств материалов, а также навыки проведения лабораторных исследований и обработки полученных данных. Формируемые при этом компетенции в полной мере становятся востребованы при изучении большинства специальных дисциплин.

Учебный курс по сопротивлению материалов, как правило, состоит из лекционного курса, практических или семинарских занятий и обязательно лабораторного практикума. В силу особенностей различных образовательных организаций в состав материально-технического обеспечения не всегда включена соответствующая лаборатория. Тем не менее, на сегодняшний день существует огромное количество самых разнообразных мультимедийных пособий, позволяющих выполнять лабораторные исследования в виртуальной форме. Но вполне естественно далеко не каждое электронное пособие может заменить натурный эксперимент.

Типовая лаборатория по сопротивлению материалов обычно включает в свой состав следующее лабораторное оборудование — это разрывные машины, гидравлические прессы, маятниковые копры, твердомеры, балки, иногда машины для испытания материалов на кручение и другое оборудование. Именно такое оснащение имеется в нашем распоряжении. Данный перечень лабораторного оборудования позволяет реализовать до десяти лабораторных работ, в зависимости от рабочей программы конкретного направления подготовки или специальности.

Лабораторные занятия всегда начинаются с доведения до обучающихся мер по охране труда при проведении работы. Указываются потенциально опасные факторы конкретного лабораторного оборудования. Только после доведения под роспись информации о мерах безопасности, преподаватель приступает к изложению теоретического материала. Указываются наиболее значимые термины и определения. Лабораторная работа проводится двумя преподавателями и, соответственно, учебные группы также разбиваются на две подгруппы (бригады). Одной из учебных целей проведения лабораторных работ по сопротивлению материалов является обучение работе с измерительным инструментом. Как правило, это штангенциркули, микрометры и другой инструмент. Обучающимся выдаются образцы для проведения лабораторных работ, ставятся цели исследований и основные задачи.

После подготовительных этапов преподаватель доводит информацию до учебной группы о принципе действия лабораторного оборудования, его устройстве и порядке работа на нем. Обращается внимание обучающихся на своевременность фиксации данных, получаемых с оборудования (графики самописцев, показания стрелок приборов и так далее). Наиболее оживленной частью любого лабораторного занятия является непосредственно сам эксперимент. Обучающиеся внимательно наблюдают за поведением различных конструкционных материалов при их деформировании, задается большое количество вопросов, ответы на которые предлагается найти самостоятельно при обработке полученных экспериментальных данных.

При постановке задачи лабораторного исследования необходимо учитывать специфику учебной организации и получаемой профессии. В нашем случае такой спецификой является анализ температурного воздействия на прочностные свойства материалов. Как правило, для исследований предлагается по два образца материала, один из которых заранее подвергался высокотемпературному воздействию, имитирующему пожар. Одной из задач по результатам исследования является выявление таких образцов и развернутый анализ об их прочностных характеристиках. Получаемые таким образом знания будут обязательно востребованы при изучении специальных дисциплин, в нашем случае дисциплины «Здания, сооружения и их устойчивость при пожаре» и других.

По окончании проведенных экспериментов обучающиеся под руководством преподавателей занимаются обработкой полученных данных. Выполняются расчеты, формулируются выводы. И, наконец, финальным этапом лабораторного занятия является защита лабораторных работ. На защиту работ, как правило, приглашаются обучающиеся индивидуально, иногда практикуется защита лабораторных работ по бригадам. В ходе защиты преподаватель задает вопросы о работе на лабораторном оборудовании, теоретические вопросы, касающиеся знания учебного материала, вопросы о полученных результатах. Лабораторные работы оформляются в тонких тетрадях и в конце семестра сдаются преподавателю.

Таким образом, опыт показывает, что одним из самых насыщенных видов занятий по сопротивлению материалов, вызывающих большой интерес аудитории, является именно лабораторное занятие. На наш взгляд при составлении тематических планов доля лабораторных занятий должна составлять не менее половины от общего числа аудиторной работы.

Список литературы

  1. Тарг С.М. Краткий курс теоретической механики. – М.: Высшая школа, 2001.
  2. Яблонский А.А., Никифорова В.М. Курс теоретической механики. – СПб.: Лань, 2002.
  3. Воронков И.М. Курс теоретической механики. – М.: Наука, 1966.
  4. Гернет М.М. Курс теоретической механики. – М.: Высшая школа, 1987.