Естественнонаучное образование в вузе. Проблемы и перспективы. Сборник статей IV Международной научно-методической конференции 27-28 ноября 2012 г.

природы Царев Курган, гора Тип-Тяв, карьеры «Водинский» и «Сокский», карьер «Яблоневый Овраг» и карьер вблизи села Новый Кувак, а также горные выработки в окрестностях города Серноводска и села Торновое.

Хороший материал был собран на Водинском месторождении самородной серы. Нами отобраны образцы серы, ангидрита, образцы гипса разного морфологического облика: прозрачный пластинчатый гипс «марьино стекло», мелкозернистый алебастр и параллельно-шестоватый гипс-селенит. Водинское месторождение известно своим разнообразием минералов. В кавернозных глыбах известняка встречаются жеоды,заполненныекристалламикальцита.Нередковглыбах карбонатных пород содержится битум, поэтому нами были отобраны также образцы битуминизированного кальцита. На этом же месторождении были собраны хорошие экземпляры кварцевых щеток, халцедонов и кремней. Но самыми ценными находками явились параллельно-шестоватые кристаллы целестина и игольчатые кристаллы стронцианита.

Из карьера «Яблоневый Овраг» были привезены друзы кальцитов – экземпляры с крупными кристаллами хорошей сохранности и радиально-лучистые агрегаты арагонита. Результатом поездки в село Торновое, вблизи которого находится горная выработка, были образцы арагонитовых щеток, напоминающих мох, а также хорошие экземпляры мраморного, или карбонатного оникса, который редко встречается на территории Самарской области.

Богаты на минералогические находки были и поездки в окрестности города Серноводска. Вблизи карстовых воронок были обнаружены разнообразные волжские агаты (красные, желтые и серые разновидности). В небольшом карьеренеподалекубылиотобраныобразцыгипсовых«цветков» на алебастре и агрегаты призматических кристаллов гипса. Интересной находкой были дендриты окислов марганца.

61

Вполне результативной оказалась и палеонтологическая «программа». Разнообразный палеонтологический материал пермского периода был собран при поездках на Царев Курган и гору Тип-Тяв. Это образцы фузулиновых известняков, окаменелости гастропод и брахиопод. Были обнаружены неплохо сохранившиеся на глыбах известняка отпечатки других морских обитателей, живших 300 млн лет назад на территории нашей области. Окаменелости одиночных кораллов хорошей сохранности были собраны на ныне заброшенном Сокском карьере. Большое количество достаточно качественных окаменелостей аммонитов и белемнитов удалось собрать в районе Кашпира.

Богатой на находки была поездка в песчаный карьер

вокрестностиселаНовыйКувак.Весьмаценнымиэкспонатами стали отпечатки листьев верхнепермской палеофлоры, которые встречаются в этом карьере. Дело в том, что местонахождения отпечатков травянистых частей растений – гораздо большая редкость, нежели местонахождения окаменелой древесины. Результатом поездки в Ново-Кувакский карьер были собранные образцы с отпечатками листьев и фрагменты окаменевшей древесины растений, произраставших 250 млн лет назад.

Собранные образцы составили основу минералогической и палеонтологической коллекции кафедры и используются

влабораторном практикуме.

Следует отметить, что сбор материалов непосредственно в Самарской области имеет большое положительное значение еще и потому, что студенты знакомятся именно с теми образцами, которые могут встретиться им в нашем регионе и убеждаются на практике в его геологическом, минералогическом и палеонтологическом богатстве. Это укрепляет чувство гордости за родной край, способствует усилению чувства «малой родины» и формированию у студентов ценностного отношения к природе.

62

Библиографический список

1.Опыт создания лабораторного практикума по дисциплине «Концепции современного естествознания» / Н.С. Бухман, Л.М. Бухман // Актуальные проблемы в строительстве

иархитектуре. Образование. Наука. Практика: Материалы 67-й Всероссийской научно-технической конференции по итогам НИР за 2009 год. – Самара: СГАСУ, 2010. – С. 190-191.

2.О роли дисциплины «Концепции современного естествознания» в формировании экологической системы ценностей будущего специалиста / Л.М. Бухман, Н.С. Бухман // Актуальные проблемы развития высшего и среднего образования на современном этапе: Материалы VI Самарской Всероссийской научно-практической конференции ученых

ипедагогов-практиков. – Том 2. – Самара: Самарский науч-

ный центр РАН, 2010. – С. 100-102.

3.О сборе минералогического и палеонтологического материала на территории Самарской области / Л.М. Бухман // Ашировские чтения: Труды VIII Международной науч-

но-практической конференции. – Т 1. – Самара: СГТУ. – 2010. – С. 30-33.

СПОСОБЫ КОДИРОВАНИЯ ОТВЕТОВ ПРИ ПРОГРАММИРОВАННОМ КОНТРОЛЕ СТУДЕНТОВ ПО МЕТОДАМ ОПТИМИЗАЦИИ

А.С. Кадырова

Восточно-Казахстанский государственный университет имени С. Аманжолова

Средством обучения математическому моделированию являются текстовые, сюжетные, прикладные, практические задачи, решение которых имитирует научное исследование объектаизученияидаетстудентампредставлениеовозможностях научных методов. Однако формирование математической

63

деятельности по моделированию состоит из двух взаимосвязанных между собой уровней: частной и общей. Для формирования частных умений по использованию математического моделирования должны использоваться упражнения и специальные задания в процессе изучения теоретического материала, а для формирования общих умений – система специальных задач по использованию метода математического моделирования. Ряд методических условий разного уровня влияния способствуют успешной организации обучения: методическая деятельность преподавателя, реализация в учебном материале внутрипредметных и межпредметных связей, понимание студентами общей системы действий, применение в различных условиях тренировочных упражнений, в процессе выполнения которых формируются навыки перевода отношений между величинами на математический язык, осуществляется усвоения способов решения задач.

При оценке умений математического моделирования студентов в ходе организации учебно-исследовательской деятельности нами применены тесты, подразделяемые по виду ответа на конструируемые, выборочные, численные, результативные.

Тесты составлены при изучении математических методов оптимизации, применены на коллоквиумах, на практических занятиях, экзаменах в условиях модельно-рейтинговой системы. Результаты текущего контроля выставлялись на портале. Статистические данные о распределении ответов на вопросы позволяют выявить причины (неправильное толкование, неудачная методика лекций по курсу «Исследование операций»).

Например, конструируемый ответ на вопрос задачи: «Туристы отправились на прогулку вдоль канала и должны возвратиться обратно не позднее чем через 3 часа. На какое расстояние они могут отойти от лагеря, если в одном направлении они пойдут со скоростью 5 км в час, а возвращаться будут со скоростью 4 км в час? Рассмотрите график зависимости пройденного пути от времени для туристов

64

и укажите, что означают основные элементы 1 и 2». Студент вводит письменно ответ в программу, реализованную на языке JavaScript: 1 – …(3) часа, время завершения прогулки, 2 – … (расстояние), на которое туристы отошли от лагеря.

При выборочном типе ответа на каждый вопрос предлагается ряд ответов, из которых один является правильным, а остальные – неправильными.

При численном ответе студент решает задачу и вводит ответ в программу. Например, рассматривается игра с природой с матрицей выигрыша (таблица 1). Варианты метеорологических условий П1, П2, П3, П4. Возможные варианты организации операций в различных метеоусловиях приносят различную выгоду. Значения дохода для каждого решения в различных условиях приведены в матрице выигрыша.

и Гурвица при коэффициенте α=0,1. Ответы: 1) А1; 2) А2,A3; 3) А3; 4) А1 и А2.

Численно-кодированный ответ составляется, если ответ является выражением. Например, необходимо установить соответствие понятий: А1 – Игра с седловой точкой. А2 – Игра без седловой точки. В1 – Чистая стратегия. В2 – Устойчивая стратегия. В3 – Смешанная стратегия. Варианты ответов: 1) А1-

B3, А1-B1, A2-B2,A2-B3; 2) A1-B1, A1-B3, A2-B3; 3) A1-B1, A2-B3; 4)A1-B1,A2-B2,A2-B3. Студент вводит выражение.

Расчетный ответ применяется, когда требуется сначала решить математическое выражение в общем виде, а потом подставить соответствующее значение кода. Например, условия

65

транспортной задачи заданы транспортной таблицей 2. Требуется найти опорное решение. Способ улучшения плана состоит в том, что некоторые перевозки, без нарушения баланса, переносятся из клетки в клетку по некоторому замкнутому циклу. Сколько переноситься по циклу (1,1); (1,3); (3,2); (2,1), если заявки В1 = 18, В2 = 27, В3 = 33, а запасы А1 = 48, А2 = 30?

Ответы: 1) 10; 2) 0; 3) 6; 4) 18; 5) 12.

Результативный способ ввода ответа удобен, если требуется дать несколько частных ответов. Например, в задаче линейного программирования множество допустимых решений есть пирамида (рисунок 1). Точка, принадлежащая грани АВС, точка Е – внутренняя точка пирамиды. В каких точках целевая функция может принимать оптимальное значение.

Рис. 1. Множество допустимых решений пирамида ОАВС

66

Ответы:1)О,А,ВиС;2)А,В,С;3)О,В,С,Д;4)О,А,В,С,Д.

Результативно-кодированный способ применяется, если необходимо знать порядок действий.

Библиографический список

1.Стефанова, Н.Л. Методика и технология обучения математике. – М., 2005. – 215 с.

2.Вентцель, Е.С. Исследование операций. – М.: Совет-

ское радио, 1972. – 552 с.

ИСПОЛЬЗОВАНИЕ ВИРТУАЛЬНОГО ХИМИЧЕСКОГО ЭКСПЕРИМЕНТА

ПО ДИСЦИПЛИНЕ ОРГАНИЧЕСКАЯ ХИМИЯ В ВУЗЕ

Е.А. Муратова, Л.В. Панфилова, Е.Г. Нелюбина

ФГБОУВПО «Поволжская государственная социально-гуманитарная академия»

В статье рассматривается значение виртуальных экспериментов для химического образования и подчеркиваются преимущества их использования, а так же указываются возможности современного оборудования при подключении к компьютеру в рамках виртуальной лаборатории, что позволяет перевести традиционную форму подачи учебного материала на новый уровень технологий, соответствующий сегодняшнему уровню развития науки и техники.

Совершенствование мультимедийных средств обучения привело к модернизации образовательного процесса в целом: лекции проводятся в режиме презентаций, для ведения практических и семинарских занятий используются интерактивные способы представления учебного материала, зачеты и экзамены принимаются с использованием машинного

67

контроля. Наиболее консервативной частью учебного процесса остается лабораторный практикум, целесообразность полного перевода которого в виртуальный режим пока не совсем ясна.

Учебный химический эксперимент занимает ведущее место в обучении химии. Химический эксперимент является специфическим методом обучения химии, поскольку отличает процесс обучения химии от обучения другим учебным предметам естественнонаучного цикла. Ряд методистов-хи- миков рассматривают эксперимент как специфический метод и средство обучения химии. Именно поэтому применение химического эксперимента в обучении является одной из наиболее разработанных проблем в методике обучения химии.

Широкое использование информационно-коммуникаци- онных технологий в химическом образовании обусловило появление нового вида учебного химического эксперимента – виртуальногоэксперимента.Всвязисэтимвозникломножество вопросов: что следует понимать под виртуальным химическим экспериментом, какие типы его существуют, где и как необходимо использовать виртуальный химический эксперимент[2].

Всвоей практике мы применяем определение А.Ю. Ивановой: «Виртуальный химический эксперимент – вид учебного химического эксперимента, в котором средством демонстрации или моделирования химических процессов и явлений является компьютерная техника» [1].

Всовременной методике обучения химии выделяют два основных типа виртуального химического эксперимента – виртуальные демонстрации и виртуальные лаборатории.

Всвоей работе мы часто используем виртуальную демонстрацию.Онапозволяетпоказыватьхимическийэксперимент, который по каким-либо причинам невозможно реализовать

вхимическойлаборатории(дороговизнареактивов,опасность веществ и их влияние на здоровье, временные ограничения).

68

Компьютерные опыты позволяют получать в динамике наглядные запоминающиеся иллюстрации сложных или опасных химических опытов, воспроизвести их тонкие детали, которые могут ускользать при проведении реального эксперимента, изменять временной масштаб, а также недоступные в реальном эксперименте. Видеофрагменты позволяют увидеть эксперименты в реальной лаборатории, по необходимости возвращаться к уже рассмотренным опытам. Такая форма позволяет формировать у студентов более глубокие экспериментальные умения и навыки, чем аналогичные демонстрационные эксперименты. Кроме того, виртуальная демонстрация имеет плюсы не только для обучаемых, но и полезна для преподавателя. Она позволяет рационально использовать время занятий и реализовать проблемное обучение, актуальное в последнее время.

Видеоматериал мы подбираем, анализируя Интернетисточники, но не всегда есть возможность найти необходимый фрагмент, поэтому перед нами стоит задача разработать виртуальный демонстрационный практикум.

Нами был разработан виртуальный ресурс, включающий опыты по курсу органической химии для студентов 2 курса, обучающихся по направлению подготовки педагогическое образование, профиль биология и химия в ПГСГА. Содержание данного ресурса полностью охватывает теоретическую и практическую часть изучаемого материала. При разработке образовательного материала мы старались вводить соответствующие комментарии преподавателя при выполнении лабораторного опыта, уделяли большое внимание соблюдению техники безопасности и методическим приемам, научности отображаемых и подтверждаемых физических и химических свойств, рассматриваемого класса органических веществ.

Разработанный нами виртуальный демонстрационный практикум апробируется со студентками ПГСГА, а проблема использования виртуального химического эксперимента

69

открывает новые перспективы при подготовке будущих учителей химии к использованию виртуального эксперимента в школьной практике.

Библиографический список

1.Иванова, А.Ю. Практическое моделирование. Компьютерный эксперимент. Лабораторный практикум: Учеб. пособие. – Томск: Том. гос. ун-т систем управления и радиоэлектроники, 2005. – 233 с.

2.Инновационная роль виртуальных лабораторных работ и компьютерных практикумов / В.А. Стародубцев, А.Ф. Федоров // Всероссийская конференция «ЕОИС-2003».

РАДИАЦИОННАЯ ЗАЩИТА В КУРСЕ «БЕЗОПАСНОСТЬ ЖИЗНЕДЕЯТЕЛЬНОСТИ»

А.Б. Слесарев, О.Н. Кулагина

ФГБОУВПО «Самарский государственный технический университет»

Внашей стране функционируют более 12 000 предприятий

иорганизаций, использующих ядерные материалы, радиоактивные вещества и изделия из них.

Проблема сохранения радиационной безопасности сегодня является весьма актуальной с точки зрения защиты населения и особенно персонала объектов (с непрерывными технологическими процессами), которые обеспечивают регионы электрической и тепловой энергией, природным газом, го- рюче-смазочными материалами, транспортными и другими услугами. Подобные объекты ввиду их важности должны быть готовы продолжить функционировать в любых чрезвычайных обстоятельствах.

70