развитие инновационного мышления студентов технического

Пак В.В.1, Мельникова Т.Н.2, Федин С.В.3, Жданович С.А.4
1
Ассистент; 2старший преподаватель; 3студент; 4студент, Томский
политехнический университет
РАЗВИТИЕ ИННОВАЦИОННОГО МЫШЛЕНИЯ СТУДЕНТОВ
ТЕХНИЧЕСКОГО УНИВЕРСИТЕТА ПОСРЕДСТВОМ ПРОЕКТНОЙ
ДЕЯТЕЛЬНОСТИ
Аннотация
В
статье
деятельности
представлены
студентов.
примеры
Показаны
организации
проектной
возможности
развития
инновационного мышления студентов в минигруппах.
Ключевые слова: инновационное мышление, проектная деятельность.
Pak V.V.1, Melnikova T.N.2, Fedin S.3, Zdanovich S.A.4
1
teaching assistant; 2teacher; 3student; 4student, Tomsk Polytechnic University
THE DEVELOPMENT OF INNOVATIVE THINKING ENGINEERING
STUDENTS BY MEANS PROJECT ACTIVITIES
Abstract
This article presents examples of project activities of students. The
possibilities of development of innovative thinking of students into mini-groups are
shown.
Key Words: innovative thinking, project activities.
Развитие производства в высокотехнологической сфере требует
наличия
инженеров,
способных
не
только
разрабатывать
новые
и
оптимизировать существующие решения, но и владеющих навыками по
продвижению инновационных продуктов и управлению наукоёмкими
производствами. В настоящее время, выпускник должен уметь оценить
рыночную
перспективу,
организовать
исследовательские
работы,
производство и продажу нового продукта. Наличие перечисленных навыков
в полной мере соответствует определению инновационного мышления,
данному Усольцевым А.П. и Шамало Т.Н. в [1]. Таким образом, развитие
инновационного мышления у студентов инженерных специальностей – одна
из задач технического университета.
Изучение физики в техническом университете – это база, на которую в
дальнейшем ложатся знания по специальным дисциплинам, изучение этого
предмета способствует формированию научного мышления. Традиционно
процесс изучения физики состоит из лекционного материала, лабораторного
курса, практических занятий с разбором и решением задач. Стандартная
модель
предполагает
передачу
знаний
преподавателем
студентам.
Лабораторные работы выполняются в соответствии с методическими
указаниями с детальным описанием хода работы. На практических занятиях
подробно разбираются стандартные задачи. Студенты самостоятельно
решают задачи, аналогичные тем, что рассматривали на занятиях. Такой
подход не способствует в полной мере активности студентов и развитию
инновационного, творческого мышления. Для реализации новой модели
обучения мы создаем минигруппы студентов. Общение в них даёт
возможность обмена знаниями, мнениями [2]. Студенты охотно учатся друг у
друга и получают поддержку в проблемных ситуациях. Каждый несёт
ответственность за выполненную работу не только перед собой и
преподавателем, но и перед коллективом минигруппы. Поскольку инновации
всегда связаны с деятельностью и всегда направлены на созидание, то
культивирование такого вида мышления позволяет студентам получить опыт
эмоционально-ценностного
отношения
к
миру.
Процесс
состоит
из
формирования идеи, опираясь на классические задачи, анализа проблемных
ситуаций, поиск путей решения, создание экспериментальной модели и
воплощение этой модели на практике. Это соответствует основным этапам
совместной деятельности студентов [3].
В
представленной
работе
студентами
были
сконструированы
показательные и занимательные установки, иллюстрирующие некоторые
явления электромагнетизма. Данные разработки могут служить студентам
для наглядного изучения материала, преподаваемого в университете. В силу
того, что установки просты, а время проведения эксперимента невелико,
данные работы прекрасно подходят в качестве демонстрационных работ,
сопровождающих лекционный материал.
В ходе работы студенты представили краткий исторический обзор,
раскрыли теоретические основы рассматриваемых физических явлений,
интегрируя знания из разных областей, полученные как на аудиторных
занятиях, так и самостоятельно, посредством сети Интернет, составили
экспериментальные модели и сконструировали установки для проведения
эксперимента [4].
Одной из работ является установка для наблюдения прохождения
электрического тока в растворах электролитов «Светящиеся огурцы».
Электролитами называются вещества, химически разлагающиеся на
составные части при прохождении через них электрического тока. К таким
веществам относятся многие металлы в расплавленном состоянии и их
сплавы, а так же водные растворы кислот, солей и оснований.
В данном опыте электролитом является водный раствор поваренной соли
(NaCl) в огурце. Уравнение диссоциации поваренной соли на ионы имеет
вид: 𝑁𝑎𝐶𝑙 → 𝑁𝑎+ + 𝐶𝑙 −
В растворе образуются положительные и отрицательные ионы,
благодаря которым он проводит электрический ток. Для проведения
эксперимента необходимы источник тока, электрические провода, солёный и
свежий огурец, медная проволока, непроводящая подставка под огурец. В
ходе работы два отрезка толстой медной проволоки были соединены с
проводами. Свежий огурец был проколот двумя концами медной проволоки,
не касаясь друг друга. То же самое проделано с соленым огурцом. При
замыкании цепи наблюдается яркое свечение изнутри огурца, там, где
расположены контакты. Свечение сопровождается громким шипящим
звуком, выходом дыма, обладающего резким запахом. В данной работе
студентам может быть предложено измерение силы тока, протекающего в
«огурцах».
Другой эксперимент основан как на механических, так и магнитных
явлениях.
Первый
импульсом.
При
шарик,
имеющий
приближении
к
начальную
магниту,
скорость,
изменение
обладает
магнитной
потенциальной энергии способствует изменению кинетической энергии
стального шарика, а значит, его скорости. По закону сохранения импульса:
𝜐1 ∗ 𝑚1 = 𝜐2 ∗ 𝑚2 .
Крайний шарик преодолевает силу магнита и вылетает с большей
скоростью, чем начальная скорость шарика, запустившего реакцию. Далее,
процесс повторяется циклически.
Это приводит к тому, что последний шарик системы обладает
скоростью, много превышающей скорость первого шарика системы.
Для проведения эксперимента понадобится изолента, стальные шарики,
алюминиевый
профиль,
магниты.
С
помощью
изоленты
магниты
фиксируются на алюминиевом профиле, на расстоянии друг от друга.
Последовательно помещаем по два стальных шарика возле каждого магнита.
К первому магниту подносим стальной шарик, с противоположенной
стороны от уже установленных двух. Если придать первому шарику
начальную скорость,
наблюдается её резкое увеличение у последующих
шариков, проходящих магниты. Этот эксперимент носит демонстрационный
характер, но в нем студентам можно предложить рассчитать КПД установки
или кинетическую энергию шариков.
Опрос, проведённый среди студентов младших курсов, показал, что все
студенты считают необходимым сопровождение лекционного материала
натурными
демонстрациями.
Это
способствует
лучшему
усвоению
материала. Разработка работ для лекционных демонстраций по инициативе
студентов является ярким примером проявления инновационного мышления.
Литература
1.
Усольцев А.П. Понятие инновационного мышления /А.П. Усольцев,
Т.Н. Шамало// Педагогическое образование в России. –2014. –№1. – с.
94–98.
2.
Пак, В. В. К реализации проблемно-ориентированной системы
обучения физике в технических университетах / В. В. Пак // Высокие
технологии, исследования, образование, финансы . — Санкт-Петербург
: Издательство Политехнического университета , 2013 . — C. 31-33.
3.
Зеличенко В. М., Ларионов В. В., Пак В. В. Совместная деятельность
студентов на практических занятиях по физике: формирование
физических идей на уровне проекта // Вестн. Томского гос. пед. ун-та.
2012. Вып. 2. С. 147–151.
4.
Ларионов В.В. Организация исследовательской проектной работы
студентов технических вузов и учащихся профильных школ / В.В.
Ларионов, В.В. Пак // Преподавание естественных наук, математики и
информатики в вузе и школе: материалы VI Всероссийской научнопрактической конференции с международным участием, Томск, 28-29
Октября 2013. - Томск: ТГПУ, 2013 - C. 114-115.