Физическое образование в вузах

26 июня 2012 года исполнилось 70 лет активнейшему члену редколлегии нашего журнала, известному ученому и педагогу Пурышевой Наталии Сергеевне.

25–27 сентября 2012 года в Московском государственном техническом университете им. Н.Э. Баумана проходила 12-я Международная конференция стран Содружества «Современный физический практикум».

В статье изложены способы применения стандартов Всемирной инициативы CDIOдля организации инновационной образовательной среды в университете; разработан«механизм» выявления типовых профессиональных задач специалиста и методов их решения в обобщенном виде; описаны задания по проектированию и созданию технических объектов с опорой на физические знания.

Ключевые слова

В статье в историческом контексте рассмотрена концепция Луи де Бройля о волнах, сопровождающих перемещение материальных тел, которые получили название фазовых волн. Э. Шредингер развил идеи де Бройля, для фазовых волн получил нерелятивистское волновое уравнение, а сами волны в квантовой механике приобрели смысл волн вероятности. Физический смысл и свойства этих волн, а также ряд важных задач атомной физики, решенных с помощью волн де Бройля, обсуждаются в данной статье.

Ключевые слова

Анализируется процесс перезарядки конденсаторов в известном «парадоксе двух конденсаторов» при различных параметрах цепи, соединяющей конденсаторы. Показано, что при выполнении условия квазистационарности процесса существенное электромагнитное излучение отсутствует. Обсуждается использование полевой концепции для расчёта баланса энергий. Рассмотрены процессы диссипации энергии.

Ключевые слова

В статье рассматривается новый метод расчёта теплопроводности для твёрдых тел. Отличается он делением объёма тела на конечное число элементов. Это позволяет значительно упростить решение задачи. А именно: формула теплопроводности заносится в компьютер, минуя стадию решения её как уравнения. За время dt в элемент объёма DV поступает количество теплоты dQвх и выходит из него количество теплоты dQвых. При этом температура элемента объёма изменяется на du. На основе этих данных составляются дифференциальные уравнения.

Ключевые слова

Приводится опыт оптимизации физических практикумов в цикле естественнонаучных дисциплин на кафедрах физики НИУ МГТУ им. Н.Э. Баумана, МГУПС (МИИТ), МПГУ и других университетов в условиях открытого образования. Обсуждаются модель, концепция и методика оптимизации при проведении физических практикумов. Описывается ряд лабораторных работ (в т.ч. и дистанционных), информационная система допуска к лабораторным работам и комплекс датчиков для компактных практикумов.

Ключевые слова

Рассматривается вопрос о путях усиления познавательных ресурсов задач общего физического практикума за счет более полного использования графиков в учебном процессе. Основные аспекты проблемы обсуждаются на примере вопросов повышенной трудности из различных разделов общего курса физики. Названия рассмотренных тем:«Падение шарика на опору», «Простой гироскоп», «Магнитные фазовые переходы в ферромагнетике», «Цепь постоянного тока», «Э.Д.С. электромагнитной индукции». Отмечается, что заблаговременно построенные преподавателем серии графиков к задачам практикума могут служить удобным банком заданий, расширяющим познавательные возможности студентов на практических занятиях по общему курсу физики.

Ключевые слова

Дан обзор истории создания и развития лаборатории научно-исследовательских работ студентов (НИРС), рассмотрены основные направления деятельности зала НИРС кафедры физики МГТУ им. Н.Э. Баумана. Объем и разнообразие тематики проводимых лабораторных работ соответствуют различным областям современной физики и ее применений, что позволяет обучающимся активно участвовать в учебной деятельности университета. При переходе от традиционного лабораторного практикума к практикуму с элементами научно-технических исследований обеспечивается качественно более высокий уровень подготовки будущих специалистов.

Ключевые слова

Кратко описаны новые лабораторные работы с магнитным полем, поставленные в лабораториях «Электричество» физического практикума НИЯУ МИФИ с использованием оборудовании фирм PHYWE и ВЛАДИС. Основное внимание уделено работам по измерению геомагнитного поля, магнитных полей соленоида, катушек Гельмгольца и проводников различной конфигурации. Магнитная индукция измеряется с помощью холловских датчиков, индукционных катушек и географического магнитометра.

Ключевые слова

В статье приводится методика использования, организация и содержание компьютерного тестирования для текущего контроля знаний при выполнении физического практикума в военном вузе. Так же представлены некоторые итоги и анализ результатов педагогического эксперимента по внедрению данной методики, проведенного на кафедре физики ФВА РВСН.

Ключевые слова

Метод виртуальных проектов используется для организации проблемно- деятельностного подхода при обучении физике в техническом университете. В качестве примера приводится описание реализации студентами второго курса виртуальной имитационной лабораторной работы «Измерение скорости пули с помощью баллистического маятника».

Ключевые слова

В статье описывается опыт работы кафедры физики с одаренными курсантами в сфере их научной деятельности и участия в олимпиадном движении разного уровня.

Ключевые слова

В работе предлагается способ определения скорости звука в воздухе, основанный на измерении разности фаз колебаний в бегущей волне. Для этого используется электронный фазометр, позволяющий сравнивать фазы звукового сигнала источника и приемника, расположенного на определенном расстоянии от источника.

Ключевые слова

Приводится описание экспериментальной установки для получения брэгговской дифракции света на 2D-фотонной структуре (двумерном фотонном кристалле). Рассмотрены условия формирования оптической лауэграммы при отражении света от поверхности фотонного кристалла. Описана методика определения периода решетки фотонного кристалла по его оптической лауэграмме. Получены данные о величине периода решетки фотонного кристалла с гексагональной плотноупакованной структурой.

Ключевые слова

Проведено исследование физического и математического маятников, в качестве грузов у которых использован заряженный шарик, взаимодействующий с противоположным зарядом-изображением в проводящей и диэлектрической пластинах. Показано, что такие системы могут иметь одно или два устойчивых и одно неустойчивое положений равновесия, и обладают бифуркационными свойствами.

Ключевые слова

Представлен пакет программ, позволяющий моделировать ряд задач по дифракции на моно- и поликристаллах. Обсуждаются различные варианты использования программ для общего и специального физического практикума.

Ключевые слова

Представлен компетентностный аспект готовности будущего учителя физики к профессиональной деятельности. Рассмотрены теоретические основы деятельностных технологий обучения студентов проектированию предметной образовательной среды на основе физического эксперимента.

Ключевые слова

Проектная деятельность является основным видом профессиональной деятельности инженеров строителей. Предлагается для обучения виду деятельности использовать метод сквозного проектирования при обучении физике. Для этого разработана методика обучения, состоящая из трех этапов, и специальные дидактические средства.

Ключевые слова

Рассмотрена структура параметра сложности задачи, являющегося объективной характеристикой в модели Раша. На основе статистического анализа результатов решения специально разработанных тестовых задач сделан вывод о линейной зависимости параметра сложности от количества ключевых элементов решения.

Ключевые слова

Abstracts

Ключевые слова

The contents

Ключевые слова