Определение геометрии зубьев для отвала бульдозера ДЗ-110 для разработки грунтов III-IV категории

Координата центра давления характеризует распределение нормальных реакций грунта на опорные поверхности гусениц и тяговосцепные качества базовой машины при работе с бульдозером.

При смещении центра давления от середины опорной поверхности гусениц давление по ее длине принимают действующим по закону трапеции, центр тяжести которой условно лежит на одной вертикали с центром давления. Условные удельные нагрузки на передней и задней кромках опорной поверхности гусениц определяют с учетом типа подвески опорных катков.

Определение центра давления бульдозеров с повернутым в плане отвалом дополнительно производят только для случая, когда бульдозер с максимально поднятым отвалом стоит на предельном уклоне или подъеме.

Удельное напорное усилие на режущей кромке ножа отвала

где Тн б - номинальное тяговое усилие бульдозера; В - длина ножа отвала.

Вертикальное давление на режущей кромки ножа отвала

где R23-- наибольшее вертикальное усилие на режущей кромке ножа

отвала по условиям опрокидывания базовой машины относительно задних

кромок опорных поверхностей гусениц; F -- опорная площадь режущей кромки ножей отвала.

Площадь F и вертикальное давление qB определяют для неизношенных

(рис. 1.13, сечение а--а) и изношенных (рис. 1.13, сечение б--б) ножей при

основном угле резания у0.

У современных бульдозеров удельное напорное усилие составляет

40--100 кН/м режущей кромки ножей с зубьями отвала, увеличиваясь с повышением номинального тягового усилия.

Вертикальное давление qв в случае принудительного заглубления отвала составляет 400--8000 кПа при незатопленных ножах и 200--1500 кПа при полностью затупленных. В среднем вертикальное давление при затупленных ножах в 3 раза ниже, чем при незатупленных. По удельному напорному усилию и вертикальному давлению на режущей кромке ножей с зубьями бульдозера судят о возможности разработки грунтов различной прочности. Для I категории грунта qг=15 кН/м (не более), qB=1000 кПа (не более); для II категории--20--40 и 1200--2400; для III категории --41--60 и 2500--3500; для IV категории -- более 60 кН/м и более 3500 кПа.[19]

Длину отвала бульдозера с неповоротным отвалом выбирают

минимально возможной с учетом перекрытия габарита базовой машины по

ширине или наиболее выступающих в стороны элементов толкающей рамы

не менее чем на 100--200 мм с каждой стороны.

Рис. 1.13. Сечения неизношенного ножа бульдозера

Рис. 1.14. Схема по определению параметров профиля отвальной поверхности

Высоту отвала определяют по тяговому усилию бульдозера при скорости, подходящей для бульдозерных работ, параметрам отвальной поверхности и грунтовым условиям, для которых предназначен бульдозер.

Высота козырька (по вертикали) составляет 0,1--0,30 от высоты отвала. При определении высоты отвала с козырьком обеспечивают в транспортном положении отвала с одной стороны определенный угол въезда, с другой--достаточно хорошую видимость пространства перед бульдозером.

Основные параметры профиля отвала показаны на рис. 1.14, где Н-- высота отвала без козырька (расстояние по вертикали между режущей кромкой среднего ножа и верхней кромкой отвальной поверхности); у0 -- угол резания при основной установке отвала (угол между горизонталью и передней плоскостью ножей); в0 -- угол опрокидывания при основной установке отвала (угол между горизонталью и касательной к отвальной поверхности в верхней кромке отвала); е0 -- угол наклона при основной установке отвала (угол между горизонталью и линией, соединяющей верхнюю кромку отвальной поверхности с режущей кромкой среднего ножа отвала); R -- радиус кривой части отвальной поверхности.

Дополнительные параметры профиля отвала следующие (см. рис. 1.14): Нк -- высота отвала с козырьком (расстояние по вертикали между верхней кромкой козырька в середине и режущей кромкой среднего ножа); (3 к -- угол установки козырька при основном положении отвала (угол между горизонталью и плоскостью козырька); иО -- задний угол при основной установке отвала (угол между горизонталью и линией, соединяющей режущую кромку среднего ножа зубьями с наиболее выступающим элементом конструкции внизу на тыльной стороне отвала).

Выводы по главе I

Конструкции с интенсификаторами процесса как копания грунта бульдозерными отвалами при различных схемах установки ножей не требует

значительных материальных затрат и позволяют трансформировать их

адаптирующийся.

Для каждой расчетной схемы установки ножей с зубьями отвалов определяют активные силы действующие на рабочей оборудования и машину.

Анализ всего комплекса операции рабочего цикла бульдозера с целью оценки конструктивных параметров оснащенного с различными установки ножей с зубьями может, оценена показателям, учитывающим производительность машины.

Объем призмы волочения, и показатель потерь грунта в боковые валики при транспортирования существенно влияют на энергоемкость рабочего процесса бульдозера, причем их влияния интенсивно возрастает с увеличением дальности транспортирования и перемещения грунта.

При расчета на прочность отвалов надо учитывать взаимодействия рабочего оборудования по секциям позволяет дать конкретные рекомендации по использованию экспериментальных отвалов с зубьями на ножах.

ГЛАВА II Экспериментальные исследования взаимодействия ножей отвалов с зубьями с грунтом

2.1 Методика проведения экспериментов на моделях

Грунтовой канал (Рис 2.1.) представленную железный емкостью

прямоугольного сечения, заполнению разрыхленным и уплотненным грунтом. По верхней плоскости грунтового канала проложены винтовая пара

по которым движется рабочая тележка под действием тягового усилия лебедки с электроприводом. В нижней части тележки смонтирована тяговая

рама с отвалом для разравнивая грунта на средней части тележки при посредстве поперечных балок, имеющих отверстие и прорези, крепятся модели рабочих органов крепление лабораторной установки к тележке предусматривает возможность ее перестановки как в вертикальный, так и в горизонтальной плоскости для проведения параллельных проходов модели по ширине грунтового канала.

Рис.2.1. Грунтовой канал кафедры «СДМ»

Техническая характеристика грунтового канала

Ширина 100см

Длина 300 см

Глубина 35 см

Скорость рабочей тележки 0,30м/с

Подготовка грунта заключается в доведении грунта до однородного

состояния, необходимом увлажнении, разравнивания грунта, уплотнения и

проверке плотности грунта.

До однородного состояния грунт доводиться при помощи его

предварительного разрыхления на всю ширину грунтового канала одновременно. Для этого ножи отвала опускаются с помощью механизма на глубину, превышающую максимальную глубин копания,

предусматриваемой методикой предстоящего эксперимента, на 4...6 см.

затем осуществляется последовательные проходи тележки. В процессе эксперимента проводят необходимое увлажнение грунта, через систему увлажнения при движений техники с постоянной тележки с постоянной скоростью.

Влажность грунта вычисляем по формуле:

где, G1 и G2 - соответственно сила тяжести влажного и сухого грунта

отбираю в трех точках по ширине грунтового конвертера и через 0,5 м по его

длине.После этого при последовательных проходах тележки грунт

разравнивают опущенным отвалом (рис 2.2.).



Рис. 2.2. Рабочий орган при установке

с зубьями на ножах.

Рис. 2.3. Уплотняющий каток

На угол захвата 45...50°, а при последнем проходе на угол захвата 90°. затем грунт уплотняют катком (рис 2.3.).

Необходимое число проходов должно заданной плотности грунта С,

определяемой стандартным ударником ДОРНИИ (рис 2.4.). После подготовки грунта на тележки закрепляет опытные ножи в нужном положении и проводят последовательные проходы, каждый раз регулируя ее на необходимые уровне переменных факторов согласно намеченному плану эксперимента.

Рис. 2.4. ударник ДОРНИИ

Изменение сил пружинным прибором (рис. 2.5.) основана на исследование упругости свойств пружин которые являются чувствительными элементами этих приборов. Измеряемая сила копания,приложенная к пружине, вызывает его упругую деформацию.

Рис. 2.5. Динамометр ДПУ-02-2

Эти приборы пружинимы динамометрами при проведении ксперимента отвалами бульдозера с установкой при различных схемах ножей они взаимодействуют с обрабатываемой средой. При ее копании возникают реакции или моменты сопротивления, которые при эксперименте являются исследуемыми (выходными) параметрами. На величину этих (факторов) параметров влияет изменение переменных факторов, характеризующий рабочий орган или его модель. Эти факторы, их число, уровня варьирования различны для каждого рабочего органа (схем ножа рис.2.6.).

Общая задача эксперимента исследования определить оптимальную схему установку ножей при копании грунта отвалом бульдозера.

Рис 2.6. С зубьями на ножах.

Исследование влияния факторов, характеризующих рабочие органы

бульдозеров на сопротивление обрабатываемой среды осложняется, что при

рабочем процессе оказывают влияние одновременно несколько факторов.

Колебание одного фактора служат непосредственной причиной изменения влияния других факторов на исследуемые параметры.

2.2 Результаты эксперимента

Для изучения процессов взаимодействия бульдозерных отвалов при различных схемах установки с зубьями на ножах с грунтом на моделях применяют методы геометрического (пропорциональность линейных размеров иравенство углов) и физического моделирования. Моделирование есть замена изучения интересующего нас явления в натуре изучением аналогичного явления на модели меньшего или большего масштаба.

Сохраняя пропорциональность линейных размеров натуры (н) и модель равенство соответствующих угловможно осуществить приближенное физическое моделирование при сокращении варианте системы критериев подобия.

где С - сцепление грунта;

- объемная сила тяжести грунта;

q - ускорение свободного падения;

- угол внутреннего трения;

1 - линейный размер;

V - скорость;

Это даёт относительную погрешность приближенного моделирование в

пределах 10... 15%, не превышающую соответствующей погрешности при испытаниях оригинала в естественных грунтах.

Минимальные линейные размеры модели рабочего оборудования бульдозере (максимальный масштабный коэффициент) при приближенном физическом моделировании определяются предельно допустимым минимальным объемом грунта, взаимодействующего с оборудованием (этот объем должен быть: AU=200d3 Где d - размер фракции грунта) и точностью методов изменения. Полученные результаты эксперимента на моделях грунтовом канале

Отвал с зубьями на ножах.

Таблица 2.1

Изменения усилий копания от плотности грунта при различных схемах

установки ножей в отвал бульдозера.

Рис 2.7. Система зубьев и ножей.

- отвала бульдозера со сплошной ножевой системы

- отвал бульдозера со ступенчатой системы ножей (средняя секция исключен из процесса резания грунта)

- отвал бульдозера со сплошной системой ножей с зубьями.

4 - отвал бульдозера со ступенчатой системой ножей с зубьями (средняя секция поднята)

Определяем взаимокорреляционная связь при копании грунта на грунтовом канале бульдозерными отвалами при различных схемах установки ножей

Рис 2.8. Зависимость взаимокорреляционной связи сопротивления

резанию от Су при различных системах ножей отвала бульдозера.

Определяем взаимокорреляционную связь при копании грунта на грунтовом канале бульдозерными отвалами при различных схемах установки ножей отвала с зубьями на ножах.

Таблица 2.2

Приближенное физическое моделирование приводить к существенному украшению методики проведения опытов с моделями отвала бульдозера, без значительного изменения точности экспериментов, снижению материальных затрат и сроков исследований по сравнению с испытаниями машин в натуре.

Сравнительные экспериментальные исследование с целью выявления эффективности применения на бульдозерных отвалов различных схемах установки ножей с зубьями преследует выявления градиента влияния.

Результаты показали что, эффективность бульдозерных овалов с

различными схемами установки ножей с зубьями по критерию Кф при разработки малосвязанных и связанных грунтов, соответственно на 23 и 12% выше эффективность отвалов с зубьями на ножах по краям по сравнению традиционными отвалами.

Выводы по главе II

1. Для каждого бульдозерного отвала имеется оптимальная схема

установки ножей с зубьями в зависимость от типа грунта.

2. С увеличением длины прямой части ножа отвала ухудшается

условия для перемещения стружки по отвалу и энергоемкость возрастает

3. Угол резания должен находится в пределах 40-50 , угол

опрокидывания 70-75°, угол наклона 75-80°, длине прямой части внизу

недолжен превышать превышает, ширины ножа, радиус кривой части внизу

должен составлять 0,8 высоты отвала.

4. Эффективность бульдозерных отвалов с различными схемами

установки ножей с зубьями по критерию эффективности Кф при разработки

малосвязных и связных грунтов соответственно на 23 и 12% выше по сравнению традиционными отвалами;

5. Особенностью отвалов с выступающими боковыми секциями и

зубьями является способность накапливать и удерживать увеличенный объем призмы волочения.

6. Установка зубьев концентрирует напряжения в его концах и

облегчает в резание в грунт, в связи с чем создается условия резания грунтов

III и IV категории.

Глава III Совершенствование методики преподавания курса «СДМ»

3.1 Совершенствование методики проведения теоретических занятий (на примере лекции по теме: «Бульдозеры»)

Для совершенствования методики проведения теоретических занятий целесообразно активизировать учебно познавательную деятельность студентов на занятиях. Немаловажную роль в этом играет правильный отбор методов и форм обучения. При выборе и применении методов обучения необходимо принимать во внимание многие дидактические факторы:

Целеполагание: цель обучения, педагогические задачи, результаты учебной деятельности.

2. Объем содержания и сложность учебной информации; цели и специфика данного учебного предмета, в том числе насколько трудным этот предмет принято считать.

3. Влияние методов обучения на усвоение учебной информации. Согласно Г.Майеру, через 72 часа (трое суток) после получения сведений в памяти слушателя остается при аудиовосприятии (услышал) примерно 10% информации; при визуальном (увидел) - 20%; при аудиовизуальном (услышал и увидел) - 50%; при аудиовизуальном восприятии и обсуждении - 70%; при аудиовизуальном восприятии, обсуждении и при наличии возможности практического приложения - 90%.

4. Учебные возможности обучающихся: уровень подготовленности, сформированность общеучебных навыков, активность, интерес и мотивированность, возраст, работоспособность, индивидуальные возможности и способности.

5. Временные затраты: 1) время, отведенное учебной программой на весь учебный курс, на его отдельные темы может быть настолько ограниченным, что позволит использовать отнимающие много времени методы лишь там, где они наиболее целесообразны;

2) время является важным фактором и с точки зрения трудозатрат на подготовку и реализацию того или иного метода. Поэтому, планируя использование таких методов, нужно спросить себя, а хватит ли времени и сил на необходимую подготовку к реализации данного способа организации деятельности?

6. Условия обучения: для реализации отдельных методов требуются особые условия: ТСО, компьютер, специальные компьютерные программы, магнитная доска, специально оборудованное помещение и пр.

7. Особенности взаимоотношений в коллективе, между обучающим и обучающимися (сотрудничество или авторитарность).

8. Количество обучающихся: если оно невелико, обучение можно сделать интенсивным, используя методы активного обучения.

9. Компетентность и личностные качества обучающего: должен знать и уметь применять методы, которым будет отдано предпочтение, владеть соответствующими личностными качествами.

Дополнительные факторы:

Способ организации изучения темы (самостоятельно/под руководством обучающего): Как?

Дидактические средства: Какие?

Методы стимулирования активности: Какие?

Методы контроля и самоконтроля: Какие?

При изучении новой темы, повторении, закреплении изученного материала и контроле уровня знаний умений и навыков, преподаватель должен применять все указанные в схеме методы. Однако для решения проблемы активизации познавательной деятельности наиболее целесообразным является применение I и II группы методов. В частности, таких как: беседа, дискуссия, мозговой штурм, метод проблемных задач и ситуаций, индивидуальный метод. Для проведения обучения с использованием выделенных методов, активизирующих познавательную деятельность студентов, преподавателям были необходимы:

аудитории с мебелью, расставленной для проведения работы в малых группах;

компьютер, проектор и экран или листы бумаги форматом А2, цветные маркеры, магниты, металлическая классная доска для презентации результатов работы в малых группах;

заранее подготовленные преподавателем плакаты, раздаточные материалы и задания для учащихся.

Деление на малые группы для решения проблемных задач проводилось с учетом пожеланий самих студентов.

Применяя интерактивные методы обучения можно достичь следующего:

обеспечить интерес к теме занятия;

активизировать мышление учащихся;

развить аналитическое мышление;

сформировать умение определять очередность целей в зависимости от степени их важности;

создать условия для активных диспутов;

повысить мотивацию к обучению;

обеспечить активную учебную деятельность;

способствовать изменению, развитию, становлению личности;

создать условия для знакомства с различными мнениями;

организовать помощь студентам при формулировке определений;

создать условия для самореализации;

обеспечить условия для переработки информации учащимися;

создать условия для формирования критичности мышления;

создать хороший психологический климат в работе группы.

Виды лекционных занятий, на которых необходимо применение методов активизации познавательной деятельности:

Информационная лекция - способ передачи готовых знаний в монологической форме.

Проблемная лекция - способ познания, приближенный к поисковой, исследовательской деятельности. Чем выше степень диалогичности лекции, тем более она приближена к проблемной и тем выше ее ориентирующие, обучающие и воспитывающие эффекты.

Лекция-визуализация - способ подачи информации в виде наглядных образов различного рода. Чтение такой лекции, связано с перекодировкой и комментарием подготовленного визуального материала.

Лекция- вдвоем - способ передачи информации как минимум с 2 позиций (теоретик и практик, разные научные школы, сторонники и противники). Диалог совместного поиска.

Лекция с заранее запланированными ошибками.

Лекция пресс-конференция.

Проблемные ситуации создаются на всех уровнях обучения и в разные возрастные периоды. Для старшего подросткового возраста оно особенно актуально, т.к. предлагает учащемуся профессионального колледжа практику решения конфликтов (литературных, естественно-научных, логических и др.), которые находят свое отражение в реальной жизни. Таким образом, опора на жизненный опыт учащегося способствует активизации познавательной деятельности.

Лекция - монологическое изложение значительного по объёму учебного материала в течение сравнительно продолжительного времени

Главное назначение лекции - обеспечить теоретическую основу обучения, развить интерес к учебной деятельности и конкретной учебной дисциплине, сформировать студентов ориентиры для самостоятельной работы над курсом. Традиционная лекция имеет несомненные преимущества не только как способ представления информации, но и как средство эмоционального воздействия обучающего на обучающихся, повышающее их познавательную активность.

Основная функция лекционного метода - обучающая.

Признаки: строгая структура, словесно-логическое изложение, обилие сообщаемой информации. Лекции позволяют нам выделить важные моменты предмета, на которые обучаемые в силу недостатка опыта не обращают внимания.

Педагогическая техника проведения лекции включает в себя следующее:

Нужно двигаться по аудитории, а не стоять все время за кафедрой, менять интонацию, пользоваться, но в меру, жестикуляцией

Нужно излагать материал живым образным языком, с примерами и сравнениями.

Нужно выбрать оптимальный темп изложения учебного материала: он должен соответствовать уровню подготовки студентов и не быть слишком ускоренным, чтобы позволить им записать основные положения лекции.

Нужно показать интерес к своему предмету и к тому, как и что усвоят студенты: такая преданность делу наверняка их воодушевит

Нужно внести в лекцию элемент участия студентов:

-разбирать конкретные, в том числе проблемные ситуации

- приводить примеры из повседневной жизни

-временно разрешать свободный обмен мнениями

-задавать вопросы и использовать ответы студентов, подчеркивая при этом их значимость.

-побуждать студентов задавать вопросы.

Применять риторические и уточняющие понимание материала вопросы.

Делать сравнения, сопоставлять новые факты и положения с тем, что изучалось ранее.

Условия эффективности лекции

К основным формам организации обучения в вузе относятся лекции, семинары, практические занятия, учебные конференции, консультации, экскурсии, учебная производственная практика. В качестве форм контроля и оценки результатов обучения используются экзамены и зачеты, рейтинговая система оценки, реферативная, курсовая и дипломная работы, самостоятельная работа студентов.

Лекция - ведущая форма организации обучения. Она способствует реализации следующих функций обучения:

1) ориентирующей - позволяет акцентировать внимание студентов на основных положения учебного материала, его роли и значимости в учебной и будущей профессиональной деятельности, на методах его усвоения и т.п.;

2) информативной - в ходе лекции преподаватель раскрывает сущность основных научных фактов, положений и выводов и т.п.;

3) методологической - в ходе лекции сравниваются и сопоставляются методы исследования, выявляются принципы научного поиска и т.п.;

4) воспитательной - лекция призвана возбудить эмоционально-оценочное отношение к учебному материалу и т.п.;

5) развивающей - способствует развитию познавательного интереса, способности к логическому рассуждению и доказательствам и т.п.

Структура и модификация лекции, как формы обучения, зависит от целеполагания, ее дидактического назначения, места в системе обучения, основного способа представления информации и способа обучения.

Процессуальная структура технологии лекционного занятия представлена следующими этапами:

I этап: введение в учебное занятие - формулировка темы, сообщение плана лекции и рекомендуемой литературы для самостоятельной работы, перечня ключевых понятий и терминов по данной теме, результатов учебной работы, вопросов и заданий для самопроверки.

II этап: Основной, информационный - строгое следование плану лекционного занятия.

III этап: Заключительно-результирующий - подведение итогов, заключительные выводы, концентрация внимания студентов на главном в учебной информации по данной теме; организация взаимооценки и рефлексии; анализ и оценка достижения цели учебного занятия; сообщение о важности проделанной работы для будущей профессиональной деятельности.

Характерологические особенности лекционных форм обучения

Лекционные формы	Характерологические особенности
Лекция-информация	Самый традиционный вид лекции. Педагогические задачи: изложить и объяснить учебную информацию.
Обзорная	Как правило, стержень излагаемых теоретических положений составляет научно-понятийная и концептуальная основа всего курса или крупных его разделов. Педагогические задачи: осуществить систематизацию научных знаний; раскрыть внутрипредметные и межпредметные связи, исключая детализацию и конкретизацию.
Проблемная	Новое знание вводится через проблемность вопроса/задачи/ситуации. При этом процесс познания студентов в сотрудничестве и диалоге с преподавателем приближается к исследовательской деятельности. Педагогические задачи: раскрыть содержание новой учебной информации; поставить проблему и организовать поиск ее решения/ суммирования и анализа традиционных и современных точек зрения/ и т.д.
Лекция-визуализация	Чтение такой лекции сводится к развернутому и краткому комментированию просматриваемых визуальных материалов. Педагогические задачи: раскрыть содержание новой учебной информации средствами ТСО или аудиовидеотехники.
Бинарная	Чтение такой лекции представляет собой диалог двух преподавателей/ представителей 2-х научных школ/ ученого и практика/преподавателя и студента. Педагогические задачи: раскрыть содержание новой учебной информации на основе сопоставления двух точек зрения.
С заранее запланирован-ными ошибками	Лекция рассчитана на поиск студентами ошибки: содержательной, методологической и т.д., которую сознательно допускает преподаватель, и очем предварительно оповещает их. В конце лекции проводится диагностика студентов и разбор допущенных ошибок. Педагогические задачи: раскрыть содержание нового материала; стимулировать студентов к постоянному контролю предлагаемой информации.
Лекция-конференция	Проводится как научно-практическое занятие, с заранее поставленной проблемой и системой докладов (длительностью 5-10 мин.), подготовленных в рамках предложенной преподавателям программы. В совокупности доклады призваны всесторонне осветить проблему. В конце учебного занятия преподаватель подводит итоги самостоятельной работы и выступлений, дополняет/уточняет информацию, формулирует основные выводы. Педагогические задачи: раскрыть содержание новой учебной информации, привлечь студентов к поиску и систематизации новой учебной информации.
Лекция-консультация	Может проходить по разным сценариям. 1. «Вопросы - ответы». Преподаватель отвечает на вопросы студентов в течение лекционного времени по всему разделу или всему курсу. 2. «Вопросы - ответы - дискуссия». Позволяет не только изложить новую информацию, но и организовать поиск ответов на поставленные вопросы. Педагогические задачи: углубить, расширить знания студентов, дополнить их новой учебной информацией.

В традиционной системе обучения «тема» является единицей структурирования учебного материала. Для студента реальной единицей учебного материала служит учебное занятие, а тема - это всего лишь название, которое сообщается преподавателем в начале ее изучения. Поэтому студент изучает тему, четко не осознавая связи и взаимозависимость между отдельными учебными единицами: здесь налицо «кусочно-поурочный» характер освоения учебного материала.

В настоящее время структурирование учебного материала осуществляется на модульной основе. Но это не значит, что у студента вдруг и сразу появится полная ориентировочная основа действия, которая определит связь между всеми составляющими частями (учебными или модульными единицами) последовательного овладения им ЗУН (знания, умения, навыки) в рамках данного учебного материала (модуля).

Согласно психологической теории поэтапного формирования умственных действий, эта проблема может быть решена посредством введения в структуру обучения мотивационного этапа. Его назначение - обеспечивать формирование у обучающегося мотивации предстоящего овладения учебной информацией (в нашем случае - учебным предметом/курсом), поскольку только полная ориентировочная основа действия позволяет в полной мере определить связь между всеми составляющими учебного материала.

В высшей школе мотивационным этапом образовательного предмета/ курса является вводная лекция. Ее цель - дать первое целостное представление об учебном предмете/курсе и сориентировать студента в системе работы, результатах предстоящей учебной деятельности и системе их контроля и оценки.

Педагогические задачи состоят в том, чтобы:

ознакомить студентов с назначением и задачами курса/предмета, его ролью, местом в системах учебных дисциплин и профессиональной подготовки; дать краткий обзор структуры, осветить вехи развития науки и практики, достижения в этой сфере, назвав при этом имена известных ученых, в том числе отечественных; изложить перспективные направления исследований в данной области знаний;

раскрыть методические и организационные особенности работы в рамках предмета;

осуществить анализ рекомендуемой учебно-методической литературы;

уточнить сроки и формы оценки.

При проведении лекции по теме «Бульдозеры» для совершенствования методики занятия можно применить следующее. Заранее студентам раздать лекционный материал, далее технология проведения занятия имеет следующие этапы:

I этап. Сообщает тему лекции, напоминает основные вопросы, ключевые понятия и термины (имеются в тексте, розданном студентам после предыдущего занятия), знакомит с планируемыми учебными результатами лекционного занятия и планом его проведения.

II этап. 2.1. Напоминает задание: самостоятельно прочитать текст лекции с применением техники Инсерт. Предлагает обменяться с соседом текстами для ознакомления.

2.2. Разделяет студентов на группы по произвольному признаку.

1-ый вариант:

(1) Сообщает, что каждой группе предстоит стать «экспертами» по одному из вопросов темы.

(2) Раздает экспертные листы - их текст выводит на экран с помощью кодоскопа и комментирует. Таким же образом знакомит с показателями и критериями оценки результатов работы.

(3) Объявляет о начале работы в группах: коллективно или разбившись на пары готовят ответы на вопросы (в этом случае результаты обязательно обсуждают коллективно), оформляют демонстрационный материал.

(4) Объявляет о начале презентации:

Лидеры групп/члены групп излагают усвоенный ими материал, используя демонстрационные материалы; отвечают на вопросы; обосновывают свое согласие или несогласие с предложениями других групп о дополнении или изменении представленной ими информации.

Преподаватель выступает в роли консультанта/арбитра.

2-ой вариант:

(1)Сообщает, что каждому члену группы предстоит стать «экспертами» по одному из вопросов данной темы и обучить всех остальных (техника «Зигзаг»).

(2) В зависимости от количества вопросов, подлежащих усвоению, раздает всем студентам номер той экспертной группы, в которой ему предстоит далее работать (1, 2, 3, 4, 5- не более).

(3)Предлагает объединиться в мини-группы в соответствии со своим номером. Раздает группам экспертные листы - их текст выводит на экран с помощью кодоскопа и комментирует. Таким же образом знакомит с показателями и критериями оценки результатов работы.

(4) Объявляет о начале работы в группах: коллективно или разбившись на мини-группы/пары студенты готовят ответы на вопросы (в этом случае результаты обязательно обсуждают коллективно), стараясь максимально представить изучаемый материал в графической /табличной форме.

(5)Эксперты возвращаются в свои исходные группы и обучают других.

(6)Проводят проверку степени усвоения учебного материала, основываясь на представленном преподавателем «Примерном перечне вопросов для самопроверки».

2.3. Преподаватель, если работа выполнялась по 1-му варианту, по завершении презентации каждой группой делает выводы, концентрирует внимание студентов на главном. Задает вопросы с целью проверки степени усвоения учебного материала.

Если работа выполнялась по 2-му варианту, делает обобщающие выводы, концентрирует внимание студентов на главном. Проводит блиц-опрос с целью проверки степени усвоения учебного материала.

III этап. 3.1. Делает заключение, концентрирует внимание студентов на главном.

3.2. Предлагает группам сообщить итоги взаимооценки. Комментирует результаты. Отмечает важность проделанной работы для будущей профессиональной деятельности.

3.3. Дает и разъясняет задания для самостоятельной работы.

Технология обучения на лекции

Тема: Бульдозеры

Учебное время: 2часа.	Допустимое количество студентов: 60чел.
Форма и вид учебного занятия	Лекция информационная
План лекции	1. обзор и анализ конструкции бульдозерных рабочих органов 2. Требования к рабочим органам бульдозерных оборудований 3.Технические решения по разработке конструкций рабочих органов бульдозеров 4.расчет показателя эффективности отвала с зубьями
Цель учебного занятия:	Сформировать знания по анализ конструкции бульдозерных рабочих органов, требованиям к рабочим органам бульдозерных оборудований, техническим решениям по разработке конструкций рабочих органов бульдозеров, сформировать умения производить расчет показателя эффективности отвала с зубьями
Педагогические задачи: Ознакомить с назначением и классификацией бульдозеров; Охарактеризовать основные виды рабочих органов бульдозеров; Объяснить основные направления интенсификации рабочего процесса бульдозерных оборудований; Научить выполнять расчет эффективности	Результаты учебной деятельности: Перечисляют назначение и классификацию бульдозеров дают развернутую характеристику основным видам рабочих органов бульдозеров; называют основные направления интенсификации рабочего процесса бульдозеров; последовательно раскрывают требования к рабочим органам бульдозерных оборудований; выполняют расчеты показателей эффективности
Методы обучения	Инсерт, мозговой штурм
Формы обучения	Лекция, Фронтальная
Средства обучения	Текст лекций, компьютерные технологии , плакаты, схемы
Условия обучения	Аудитория типовая, с техническим оснащением
Мониторинг и оценка	Устный контроль: блиц-опрос, Письменный контроль: тест .

Технологическая карта учебного занятия

Этапы работы, время	Содержание деятельности
	преподавателя	студентов
1этап. Введение в учебное занятие (10мин)	1.1.Сообщает тему, цель и планируемые учебные результаты. Знакомит с планом учебного занятия. 1.2.Называет: ключевые категории и понятия по данной теме; список литературы для самостоятельной работы 1.3.Сообщает показатели и критерии оценки учебной работы на занятии	Слушают, записывают, уточняют, задают вопросы.
2 этап. Основной (60мин)	2.1.Проводит актуализацию знаний посредством блиц-опроса Какие ДСМ вы знаете, каковы их предназначение, какие операции выполняются на ДСМ Последовательно описываются действия по организации образовательного процесса согласно плану лекции 2.3. Напоминает задание: самостоятельно прочитать текст лекции с применением техники Инсерт. Предлагает обменяться с соседом текстами для ознакомления. 2.4. Разделяет студентов на группы по произвольному признаку. 1) Сообщает, что каждой группе предстоит стать «экспертами» по одному из вопросов темы. 2) Раздает экспертные листы - их текст выводит на экран с помощью компьютера и комментирует. Таким же образом знакомит с показателями и критериями оценки результатов работы. 3) Объявляет о начале работы в группах: 4) Объявляет о начале презентации	2.1.Отвечают 2.2.Конспектируют. 2.3.Читают текст с примепнением техники инсерт 2.4. делоятся на группы 1) выбирают вопросы темы 2) слушают, записывают 3)коллективно или разбившись на пары готовят ответы на вопросы (в этом случае результаты обязательно обсуждают коллективно), оформляют демонстрационный материал. 4) лидеры групп проводят презентацию
3 этап. Заключитель-но-результирующий (10мин)	3.1.Делает заключение по теме, концентрирует внимание студентов на главном, сообщает о важности проделанной работы для будущей профессиональной деятельности. 3.2. Оценивает деятельность групп, подводит итоги взаимооценки. Анализирует и оценивает степень достижения цели учебного занятия. 3.3. Дает задание для самостоятельной работы, сообщает показатели и критерии его оценки.	Проводят самооценку/ взаимооценку. Задают вопросы. Записывают задание.

3.2 Совершенствование проведения практических занятий ( на примере проведения лабораторной по теме «Бульдозеры»)

Практические занятия - форма организации обучения в вузе.

Практические занятия применяются для достижения следующих целей:

1) упорядочивания теоретического материала;

2) выработки умений;

3) контроля знаний.

Для эффективного проведения практического занятия преподаватель должен учитывать:

свою подготовленность, в том числе владение техникой вопросов и ответов;

состояние учебной группы: ее мотивацию, особенности ее организации, климата;

техническую оснащенность учебного процесса.

Переход к практическому занятию знаменует собой смену трансляционной схемы взаимодействия на коммуникационную, переход от монолога к диалогу, от объектного способа работы с аудиторией к работе с ней как с полноправным субъектом общения, учет ее интересов и способов работы.

Подготовка и проведение практического занятия требует ответа на ряд вопросов:

1. Зачем? - Задачи и формы проведения практического занятия должны быть адекватны целям обучения в целом.

2. Как? - Должна быть разработана технология проведения учебного занятия.

3. Что? - Должно быть разработано содержание материала, который надо обсудить во время практического занятия.

4. С учетом чего? - Должны быть выделены факторы, которые необходимо учитывать в ходе проведения практического занятия.

5. Каким путем? - Должны быть определены средства воздействия, которыми можно воспользоваться для управления практическим занятием в целях обеспечения его эффективности.

В соответствии с целями учебных программ и областями применения можно выделить основные типы практических занятий:

1) обучающие - как правило, ориентированы:

на упорядочивание, активизацию и операционализацию теоретических знаний или самостоятельное их приращение;

на формирование навыков применения полученных знаний на практике;

2) развивающие - преимущественно направлены на формирование у обучающихся навыков проблемного видения, аналитических способностей и прогностических умений.

Для совершенствования практического занятия необходимо произвести проектирование и планирование технологий обучения на практических занятиях. Мы считаем, что при проведение практических(лабораторных) занятий по теме: «Бульдозеры» целесообразно применить практическое занятие проблемного типа. Этот тип будет способствовать активизации учебно познавательной деятельности студентов на занятии

Характерологические особенности практических занятий

Педагогическое управление практическим занятием, оценка его эффективности

Технология обучения на практическом занятии проблемного типа

Тема практического занятия представляется студентам в форме проблемы, не имеющей очевидного быстрого решения.

Содержание деятельности
обучающий	обучающиеся
1.1. Формулирует проблему: Как можно повысить эффективность работы бульдозера 1.2. Формулирует заключительный вывод - итог оптимального решения проблемы. 1.3. Формулирует подпроблемы, решение которых обеспечивает решение проблемы в целом.1) Совершенствование рабочих органов бульдозера. 2)разработка конструкций рабочих органов бульдозера 3)расчет эффективности 1.4. Для каждой подпроблемы формулирует промежуточные выводы, содержание которых определяет способы и средства ее решения. 1.5. Формулирует проблемные вопросы, правильные ответы на которые обеспечивают решение подпроблем. 1.6. Составляет перечень вопросов и заданий для актуализации у студентов знаний, необходимых для участия в решении проблемы. 1.7. Определяет способы и средства «введения» обучающихся в проблему на основе актуализированных у них знаний.

Разработка системы проблемных вопросов предполагает продумывание и учет возможных ответов студентов. Поскольку, даже при наличии достаточно хорошо спроектированной технологии, в ходе семинара неизбежны отклонения от предварительного плана, обусловленные индивидуальными особенностями студентов, различием уровня и объема их знаний.

Содержание деятельности
обучающий	обучающиеся
1. Введение в занятие 1.1. Напоминает цели и результаты данного занятия, обосновывает их значимость и актуальность. 1.2. Актуализирует знания обучающихся в форме беседы по заранее подготовительным вопросам, предполагающим содержательные ответы. В процессе актуализации знаний выявляет достаточность усвоенных студентами знаний, необходимых для активного участия в поисковой деятельности по решению учебной проблемы. При недостаточной полноте знаний организует корректировку необходимых знаний в форме беседы со студентами.	Отвечают на вопросы, задают вопросы.
2. Основная часть. 2.1. Опираясь на актуализированные знания, «вводит» студентов в проблему, которая будет решаться на занятии, и формулирует ее. 2.2. Организует попытки ее решения, чтобы с самого начала обеспечить принятие поставленной проблемы студентами. Анализирует и совместно со студентами обсуждает предполагаемые решения, выявляет возникшие у них затруднения. 2.3. Переходит к организации поиска способов решения проблемы: формулирует первую подпроблему, а затем через постановку проблемных вопросов и обсуждение ответов на них подводит обучающихся к отысканию способа ее решения, т.е. к первому промежуточному выводу. Аналогич-но организует поиск способов решения последующих подпроблем, завершающийся решением проблемы в целом. 2.4. Формулирует заключительный вывод.	Слушают. Высказывают мнения по поводу решения проблемы. Осознают, что решение проблемы «сходу» невоз-можно. Высказывают мнения по по-воду решения подпроблем, дискутируют, анализируют, делают выводы по поводу оптимального способа решения проблемы в целом.

Содержание деятельности
обучающий	обучающиеся
Подведение итогов занятия: 3.1. Оценивает результаты работы, проведенной студентами. 3.2. Оценивает подготовленность участников занятия, их актив-ность в ходе дискуссии. 3.3. Дает общую оценку результативности занятия. 3.4. Определяет цели следующих практических занятий.	Задают вопросы.
Последовательность организации поиска ответа на проблемный вопрос: 1) постановка проблемного вопроса; 2) организация мыслительных действий обучающихся по поиску и обоснованию ответов на поставленный вопрос; 3) организация критического анализа ответов, выявления их сильных и слабых сторон; 4) организация сопоставления ответов между собой с целью выработки согласованной позиции - конструирования наиболее верного ответа; 5) переход к постановке следующего проблемного вопроса. При постановке очередного проблемного вопроса перед студентами необходимо обеспечить преемственность проблемных вопросов, его связь с результатами уже проведенного поиска.

3.3 Экспериментальная апробация разработанной методики и результаты

Экспериментальная работа по определению степени эффективности разработанной методики по совершенствованию проведения лекционного и практического занятия ( на примере темы: «Бульдозеры») проводилась на базе Ташкентского автомобильно-дорожного инстиута. Апробация методики проводилась на базе курса “СДМ”.

Экспериментальная работа проводилась в три этапа:

Первый этап: констатирующий - обследование экспериментальных и контрольных групп по одним и тем же показателям, с помощью которых определяется объем знания по предмету, выбранному для эксперимента.

Второй этап: созидательный - проведение занятий в экспериментальной группе, в которой при прохождении данной темы используется предлагаемая методика интенсивного обучения. Во второй группе (контрольной) процесс обучения проходит с использованием традиционных средств обучения.

Третий этап: контрольный - повторное обследование студентов обеих групп. Количественные результаты фиксируются по принятым показателям.

Всю схему проведения экспериментальной работы можно представить в виде таблицы (таблица 1).

На первом этапе при определении объема знаний, умений, навыков и степени понимания изучаемого материала, были проведены тестовые испытания. Тестирование проводилось на компьютере и в контрольной, и в экспериментальной группах. Результаты, которые показывали процентное соотношение правильных и неправильных ответов, а также полученную отметку по пятибалльной шкале, студенты могли увидеть сразу после окончания тестирования.

Для анализа начального уровня знаний студентов в эксперименте применялись значения в процентах, так как они более точные. Тесты содержали вопросы для определения объема знаний. После прохождения тестирования, студентам было предложено по 2 практических задания, выполняемых самостоятельно во время практических занятий для определения уровня умений и глубины понимания знаний, полученных на занятиях. Использовались наиболее часто встречающиеся ситуации, стандартное решение которых не требовало творческого подхода. Здесь оценивались быстрота и точность выполнения задания. Для определения уровня понимания, было предложено указать дополнительно другие возможные варианты решения поставленных задач.

Таблица 1.

Схема проведения экспериментальной работы

Этапы	I группа	II группа
Ташкентский автомобильно дорожный институт
I	Экзамен - Э1	Экзамен - К1
II	Обучение с использованием методов проблемного обучения	Обучение традиционными методами
III	Экзамен - Э2	Экзамен - К2

Каждое решение оценивалось по десятибалльной шкале. Для получения значения в процентах, среднее арифметическое от выставленных баллов умножалось на 10. Результаты обследования уровня обученности приведены в таблице 2.

Таблица 2.

Предварительные результаты обследования уровня обученности студентов

Ташкентский автомобильно дорожный институт
Контрольная группа	Экспериментальная группа
w	u	r	w	U	r
49,8	27,6	26,9	48,7	27,2	27,1

w - объем знаний, u - объем умений, r - степень понимания.

Второй этап как в контрольной, так и в экспериментальной группах проходил одновременно.

В организации и проведении высокоэффективного педагогического процесса немаловажную роль играет личность преподавателя, его профессиональные и личностные качества, степень владения педагогическим мастерством и педагогическим искусством.

Ниже, в таблице 3, приводится анкета с вопросами и оценками, которые получили выбранные для проведения эксперимента преподаватели.

Таблица 3.

Анкета “Преподаватель глазами коллег и студентов”

№	Качество преподавателя
		ТАДИ
	Излагает материал ясно, доступно	8
	Разъясняет сложны места	8
	Выделяет главные моменты	7
	Умеет вызвать и поддержать интерес аудитории к предмету	8
	Следит за реакцией аудитории	8
	Задает вопросы, побуждает к дискуссии	7
	Соблюдает логическую последовательность в изложении	7
	Демонстрирует культуру речи, четкость дикции, нормальный темп изложения	8
	Умеет снять напряжение и усталость аудитории	7
	Ориентирует на использование изучаемого материала в будущей профессиональной и общественной деятельности	8
	Творческий подход и интерес к своему делу	8
	Доброжелательность и такт по отношению	8
	Терпение	7
	Требовательность	8
	Заинтересованность в успехах	8
	Объективность в оценке знаний	7
	Уважительное отношение	8
	Располагает к себе высокой эрудицией	7
	Располагает к себе манерой поведения, внешним видом	8
Итого:	7,63

Оценки выставлялись по 9-балльной шкале, где 9-8 баллов - качество проявляется всегда и практически всегда; 7-8 баллов - часто; 4-5 баллов - на уровне 50%; 3-2 балла - редко; 1 балл - качество практически отсутствует; 0 баллов - “не могу оценить”.

После окончания изучения крупных разделов обязательно проводилось тестирование для выявления качества и количества накопленного знания, степени сформированности навыков работы с изучаемыми программами и понимания основных принципов их работы. После тестирования, когда будут получены окончательные результаты по всей группе, преподаватель имеет возможность составить “таблицу успеваемости” по группе, где будут учитываться не только результаты тестирования, но и успешность выполнения практических работ, активное участие в дискуссиях и т.д. Как правило, такие сводки данных, с итоговой раздачей “призовых мест” подстегивают соревновательный дух и в то же время являются весомым поощрением для активных.

Третий этап экспериментальной работы - повторное обследование обоих классов проводился по аналогичной первому этапу методике. Было проведено тестирование, после которого каждому было предложено по 2 задания. На этом этапе также фиксировались данные по трем параметрам: объем знаний (w), объем умений (u) и степень понимания (r).

Полученные результаты иллюстрирует таблица 4.

Таблица 4.

Результаты повторного обследования уровня обученности учащихся

Ташкентский автомобильно дорожный институт
Контрольная группа	Экспериментальная группа
w	u	r	w	u	r
61,3	32,7	29,1	71,5	58,2	59

Во второй части исследовательской процедуры проводим обработку полученных результатов. Количественный результат проверки в экспериментальных группах объема знаний (w), умений (u) и степени понимания (r) обозначим условно Э1; результат проверки тех же показателей после проведения занятий по предлагаемой методике, условно обозначим Э2. Соответственно, в контрольных группах аналогичные результаты проверок будут обозначаться как К1 и К2.

Результаты всех проведенных контрольных срезов представлены в таблице 5.

Таблица 5.

Предварительный и повторное обследования уровня обученности

Контрольная группа	Экспериментальная группа
Э1 (%)	К1 (%)
w	u	r	w	u	r
50.45	28.2	29.05	51.5	28.35	27.65

Тогда прирост знаний и умений, полученный в результате предусмотренной программой исследования занятия, можно найти так:

ПЭ = Э2 - Э1 ;

Где П - прирост,

Э - результаты проверки экспериментальной группы.

Тогда для объема знаний прирост составит:

ПЭw = 72,3 - 51,5 = 20,8 (%);

Для объема умений:

ПЭu =58,15 - 28,35 = 29,8 (%);

Для определения степени понимания:

ПЭr = 56,3 - 27,65 = 28,65 (%);

Аналогично высчитываются данные контрольной группы:

КЭw = 60,75 - 50,45 = 10,3 (%);

Для объема умений:

ПЭu =33,95 - 28,2 = 5,75 (%);

Для определения степени понимания:

ПЭr = 31,5 - 29,05 = 2,45 (%);

Разница Р прироста в двух группах вычисляется так:

Р = ПЭ - ПК;

Разница прироста для объема знаний составит:

Рw = 20,8 - 10,3 = 10,5 (%);

Разница прироста для объема умений составит:

Рu = 29,8 - 5,75 = 24,05 (%);

Разница прироста для степени понимания составит:

Рr = 28,65 - 2,45 = 26,2 (%);

Окончательные результаты наглядно проиллюстрированы в следующей таблице 6.

Таблица 6

Анализ результатов обученности студентов

Наименование параметра	w	u	r
Прирост в контрольной группе	10,3	5,75	2,45
Прирост в экспериментальной группе	20,8	29,8	28,65
Разница прироста	10,5	24,05	26,2

Вывод

Результаты экспериментального исследования демонстрируют, что применение методов активизации познавательной деятельности в учебном процессе позволяет сформировать устойчивые познавательные интересы, которые становятся основной побудительной силой познания, а потому способствуют росту производительности процесса обучения, сознательному, инициативному и творческому отношению к нему.

В ходе реализации экспериментальной методов активизации познавательной деятельности нам удалось добиться совершенствования, тем самым повышения не только количественных характеристик результатов обучения (объем знаний, объем умений), но и качественных (степень понимания учебного материала). Были сформированы навыки ко...