Разработка методического обеспечения для проведения лабораторного практикума по предмету "Контроль качества сварных соединений"

Размещено на http://www.allbest.ru/

Размещено на http://www.allbest.ru/

КУРСОВАЯ РАБОТА

Разработка методического обеспечения для проведения лабораторного практикума по предмету «Контроль качества сварных соединений»



Введение

В условиях продолжающегося реформирования системы образования России ведется активный поиск путей повышения качества подготовки студентов. Одним из них является совершенствование системы методического обеспечения образовательного процесса учебных заведений отдельных учебных дисциплин, на основе современных технологий, совмещающих в себе традиционные способы организации учебного процесса и приемы и методы, порожденные новыми идейными и психологическими установками, достижениями технической мысли.

Цель лабораторных занятий - практическое освоение студентами научно-теоретических положений изучаемого предмета, овладение ими новейшей техникой экспериментирования в соответствующей отрасли науки, инструментализация полученных знаний, т.е. превращение их в средство для решения учебно-исследовательских, а затем реальных экспериментальных и практических задач, иными словами - установление связи теории с практикой.

Такой предмет как «Контроль качества сварных соединений» невозможно качественно преподать без проведения лабораторных работ, реализуя функции экспериментального подтверждения и разъяснения теоретических положений учебного курса, служащих их активной творческой иллюстрацией.

Благодаря лабораторным занятиям студенты лучше усваивают программный материал, так как в процессе выполнения лабораторных работ многие расчеты и формулы, казавшиеся отвлеченными, становятся вполне конкретными: при этом выявляется множество таких деталей, о которых студенты раньше не имели никакого представления, а между тем они содействуют уяснению сложных вопросов.

В настоящее время появились новые методы, новое оборудование для проведения контроля сварных соединений, что создает необходимость совершенствовать методическое обеспечение по данному предмету преподавания.

Целью данной курсовой работы является разработка методического обеспечения лабораторного практикума по предмету «Контроль качества сварных соединений»

Для реализации поставленной цели необходимо решить следующие задачи:

1. Разработка конспекта лекции по теме: «Магнитопорошковый метод контроля»;

2. Разработка лабораторной работы №1 по теме: «Магнитопорошковый метод контроля сварных соединений»;

3. Разработка методических указаний к лабораторной работе №1;

4. Разработка тестового контроля по теме: «Магнитопорошковый метод контроля»;

5. Разработка конспекта лекции по теме: «Цветной метод контроля»;

6. Разработка лабораторной работы №2 по теме: «Цветной метод контроля сварных соединений»;

7. Разработка методических указаний к лабораторной работе №2;

8. Разработка тестового контроля по теме: «Цветной метод контроля».

Таким образом, будет разработано методическое обеспечение лабораторного практикума по предмету: «Контроль качества сварных соединений».

Объектом исследования данной работы является процесс обучения студентов дисциплине «Контроль качества сварных соединений».

Предмет исследования - лабораторный практикум по теме: «Контроль качества сварных соединений»

Гипотеза исследования: проведение лабораторного практикума способствует повышению качества образовательного процесса.

1. Анализ учебно-программной документации по подготовке рабочих по профессии «Сварщик»

1.1 Анализ содержания государственного образовательного стандарта по НПО

Профессиональное училище является основным типом учреждения начального профессионального образования, в котором осуществляется наиболее массовая подготовка квалифицированных кадров рабочих и служащих. На базе профессионального училища может осуществляться разработка и внедрение передовых методик в области начального профессионального образования по соответствующему профилю подготовки квалифицированных кадров, обеспечивающих высокий уровень профессионального образования и профессиональной подготовки, удовлетворяющих запросы личности и производства.

Содержание образования и организация образовательного процесса в учреждении начального профессионального образования регламентируются учебными (тематическими) планами, программами, разработанными образовательным учреждением самостоятельно с учетом содержания примерных учебных планов, программ, разработанных на основе государственных образовательных стандартов и рекомендуемых федеральным органом управления образованием.

Федеральный государственный образовательный стандарт начального профессионального образования (далее - ФГОС НПО) представляет собой совокупность требований, обязательных при реализации основных профессиональных образовательных программ по профессии 150709.02 Сварщик (электросварочные и газосварочные работы) всеми образовательными учреждениями профессионального образования на территорий Российской Федерации, имеющими право на реализацию основной профессиональной образовательной программы по данной профессии, имеющими государственную аккредитацию.

Срок освоения ОПОП НПО по очно-заочной (вечерней) форме получения образования увеличивается:

* на базе среднего (полного) общего образования - не более чем на 1 год;

* на базе основного общего образования - не более чем на 1,5 года.

Максимальный объем учебной нагрузки обучающегося составляет 54 академических часа в неделю, включая все виды аудиторной и внеаудиторной (самостоятельной) учебной работы по освоению основной профессиональной образовательной программы.

Максимальный объем аудиторной учебной нагрузки при очной форме получения образования составляет 36 академических часов в неделю.

Максимальный объем аудиторной учебной нагрузки при очно-заочной (вечерней) форме получения образования составляет 16 академических часов в неделю.

Общая продолжительность каникул составляет не менее 10 недель в учебном году при сроке обучения более 1 года и не менее 2 недель в зимний период при сроке обучения 1 год.

По дисциплине «Физическая культура» могут быть предусмотрены еженедельно 2 часа самостоятельной учебной нагрузки, включая игровые виды подготовки (за счет различных форм внеаудиторных занятий в спортивных клубах, секциях).

Нормативный срок освоения ОПОП НПО при очной форме получения образования составляет 43 недели.

Анализируя данный государственный стандарт начального профессионального обучения по профессии «Сварщик», мы определили максимальный объем аудиторной учебной нагрузки при различных формах обучения, уровень обучения и минимум содержания.



1.2 Анализ профессиональной характеристики

Профессиональная характеристика служит основой для составления учебно-программной документации, на основании которой вносят все количественные и качественные изменения в содержание образования. Она дает исчерпывающую характеристику деятельности рабочего в конкретном и систематизированном виде и отражает формы и сроки подготовки, уровень квалификации, общие и специальные требования к специалисту.

Проведем анализ профессиональной характеристики.

1. Профессия сварщик (электросварочные и газосварочные работы) шифр 150709.02

2. Область профессиональной деятельности: электросварочные и газосварочные работы.

3. Объектами профессиональной деятельности являются:

* технологические процессы сборки и электрогазосварки конструкций;

* сварочное оборудование и источники питания, сборочно-сварочные приспособления;

* детали, узлы и конструкции из различных материалов;

* конструкторская, техническая, технологическая и нормативная документация.

Сварщик должен обладать профессиональными компетенциями, соответствующими основным видам профессиональной деятельности:

1. Подготовительно-сварочные работы.

1.1. Выполнять типовые слесарные операции, применяемые при подготовке металла к сварке.

1.2. Подготавливать газовые баллоны, регулирующую и коммуникационную аппаратуру для сварки и резки.

1.3. Выполнять сборку изделий под сварку.

1.4. Проверять точность сборки.

2. Сварка и резка деталей из различных сталей, цветных металлов и их сплавов, чугунов во всех пространственных положениях.

2.1. Выполнять газовую сварку средней сложности и сложных узлов, деталей и трубопроводов из углеродистых и конструкционных сталей и простых деталей из цветных металлов и сплавов.

2.2. Выполнять кислородную, воздушно-плазменную резку металлов прямолинейной и сложной конфигурации.

2.3. Читать чертежи средней сложности и сложных сварных металлоконструкций.

2.4. Обеспечивать безопасное выполнение сварочных работ на рабочем месте в соответствии с санитарно-техническими требованиями и требованиями охраны труда.

3. Наплавка дефектов деталей и узлов машин, механизмов конструкций и отливок под механическую обработку и пробное давление.

3.1. Наплавлять детали и узлы простых и средней сложности конструкций твердыми сплавами.

3.2. Наплавлять сложные детали и узлы сложных инструментов.

3.3. Наплавлять изношенные простые инструменты, детали из углеродистых и конструкционных сталей.

3.4. Наплавлять нагретые баллоны и трубы, дефекты деталей машин, механизмов и конструкций.

3.5. Выполнять наплавку для устранения дефектов в крупных чугунных и алюминиевых отливках под механическую обработку и пробное давление.

3.6. Выполнять наплавку для устранения раковин и трещин в деталях и узлах средней сложности.

4. Дефектация сварных швов и контроль качества сварных соединений.

4.1. Выполнять зачистку швов после сварки.

4.2. Определять причины дефектов сварочных швов и соединений.

4.3. Предупреждать и устранять различные виды дефектов в сварных швах.

4.4. Выполнять горячую правку сложных конструкций.

1.3 Анализ учебного плана

образовательной сварщик лабораторный учебный

Анализ учебного плана - начальный этап работы с учебно-программной документацией, дающей исходную информацию для работы с другими учебно-программными документами. Анализируя план, преподаватель определяет место предмета в системе изучаемых учащимися дисциплин и на этой основе планирует и реализует в учебном процессе межпредметные связи. Данные о количестве часов, выделенных на предмет, и их распределение на полугодия позволяют ему ориентировочно оценивать объем и сложность материала. О степени и значимости предмета можно судить по виду итогового контроля знаний учащихся (экзамен или зачет), перечню тех знаний и умений профессиональной характеристики, которые должны быть сформированы при изучении предмета.

По предмету «Контроль качества сварных соединений» учебным планом определено 24 часа в третьем семестре, вид контроля - зачет.

1.4 Анализ учебной программы

Содержание обучения специалистов строится посредством программы учебных предметов.

Рабочая программа учебного курса - документ, предназначенный для реализации требований к минимуму содержания и уровню подготовки обучающегося по конкретному предмету учебного плана образовательного учреждения.

В рабочих программах определены цели обучения, рассмотрены подходы к структурированию учебного материала и к организации деятельности студентов, представлены результаты изучения предметов, основное содержание курсов, тематическое планирование с характеристикой основных видов деятельности студентов дано описание материально-технического обеспечения.

Рабочая программа - индивидуальный инструмент педагога, в котором он определяет наиболее оптимальные и эффективные для определенного класса содержание, формы, методы и приемы организации образовательного процесса с целью получения результата, соответствующего требованиям стандарта. При составлении рабочей программы учитываются такие факторы как:

* целевые ориентиры и ценностные основания деятельности образовательного учреждения;

* состояние здоровья учащихся;

* уровень их способностей;

* характер учебной мотивации;

* качество учебных достижений;

* образовательные потребности;

* возможности педагога;

* состояние учебно-методического и материально-технического

обеспечения образовательного учреждения.

Любая рабочая программа вне зависимости от того, к какой образовательной области и к какой ступени общего образования она относится, выполняет следующие функции:

* нормативную, то есть является документом, обязательным для выполнения в полном объеме;

* целеполагания, то есть определяет ценности и цели, ради достижения которых она введена в ту или иную образовательную область;

* определения содержания образования, то есть фиксирует состав элементов содержания, подлежащих усвоению учащимися (требования к минимуму содержания), а также степень их трудности;

* процессуальную, то есть определяет логическую последовательность усвоения элементов содержания, организационные формы и методы, средства и условия обучения;

* оценочную, то есть выявляет уровни усвоения элементов содержания, объекты контроля и критерии оценки уровня обученности учащихся.

Функции программы определяют следующие требования к ней:

1. Учет основных положений образовательной программы школы (требований социального заказа, требований к выпускнику, целей и задач образовательного процесса, особенностей учебного плана школы).

2. Взаимосвязь учебных программ в рамках образовательной области, отражение законченного, целостного содержания образования.

3. Наличие признаков нормативного документа.

4. Последовательность расположения и взаимосвязь всех элементов содержания курса; определение методов, организационных форм и средств обучения, что отражает единство содержания образования и процесса обучения в построении программы.

5. Полнота раскрытия целей и ценностей обучения с включением в программу всех необходимых и достаточных для реализации поставленных целей элементов содержания (знания о природе, обществе, технике, человеке, способах деятельности; опыт творческой деятельности; опыт эмоционально-ценностного отношения к действительности).

6. Конкретность представления элементов содержания образования.

Программа учебного курса включает следующие структурные элементы:

1. Титульный лист.

2. Пояснительную записку.

3. Учебно-тематический план.

4. Содержание тем учебного курса.

5. Перечень рекомендуемой литературы (основной и дополнительной).

1. Титульный лист

Титульный лист содержит:

1. Полное наименование образовательного учреждения.

2. Гриф утверждения программы (педагогическим советом или методическим объединением школы и директором школы с указанием даты).

3. Название учебного курса, для изучения которого написана программа.

4. Указание параллели, на которой изучается программа.

5. Фамилию, имя и отчество разработчика программы (одного или нескольких)

6. Название города, в котором подготовлена программа.

7. Год составления программы.

Разработка и утверждение рабочих программ учебных курсов и дисциплин относится к компетенции образовательных учреждений (п. 6 и 7 ст. 32 Закона РФ «Об образовании»). Это не исключает возможности предоставления внешних рецензий на учебную программу. Рабочие программы могут обсуждаться на методических советах школ и районных методических объединениях, имеющих право рекомендовать к использованию учебные программы. Однако это ни в коем случае не заменяет необходимости утверждения рабочей программы руководителем образовательного учреждения.

Таким образом, рабочая программа по предмету - это документ, который составляется с учетом особенностей образовательного учреждения, особенностей учащихся конкретного курса.

Рабочая программа по предмету «Контроль качества сварных соединений»

Требования к знаниям и умениям

В результате изучения профессионального модуля обучающийся должен иметь практический опыт:

? Выполнения зачистки швов после сварки;

? Определение причин дефектов сварочных швов и соединений;

? Предупреждения и устранения различных видов дефектов в сварных швах;

? Выполнения горячей правки сложных конструкций;

? Проведения неразрушающего контроля качества сварных соединений.

Уметь:

? Зачищать швы после сварки;

? Проверять качество сварных соединений по внешнему виду и излому;

? Выявлять дефекты сварных швов и устранять их;

? Применять способы уменьшения и предупреждения деформаций при сварке;

Знать:

? Требования к сварному шву;

? Виды дефектов в сварных швах и методы их предупреждения и устранения;

? Строение сварного шва, способы их испытания и виды контроля;

? Причины возникновения внутренних напряжений и деформаций в свариваемых изделиях и меры их предупреждения.

1.5 Анализ учебной литературы

В ходе изучения и анализа учебной литературы было выбрано учебное пособие для обучающихся по специальности «Электрогазосварщик» под редакцией Герасименко А.И., который так и называется «Электрогазосварщик». Учебное пособие предназначено для учащихся училищ, лицеев и студентов колледжей.

Учебник составлен, на мой взгляд, с более грамотной последовательностью изложения учебного материала, который в свою очередь доступен и довольно прост в понимании и усвоении. Так же в издании имеются множество рисунков и других графических объектов, что делает его более удобным и привлекательным в процессе обучения.

Структура содержания учебного материала ориентируется на структуру программы по предмету. Учебный материал разбит на несколько разделов. Содержание каждого раздела структурировано по нескольким ведущим темам. Это позволяет систематизировать большой объем учебного материала в единую логически связанную систему. Как правило, изучение каждого раздела начинается с общих понятий и теоретических положений. Для лучшего усвоения материала в конце глав даны контрольные вопросы.

Учебное пособие соответствует государственному образовательному стандарту Министерства образования РФ.

В дополнение к данному изданию выбираем справочник «Неразрушающий контроль металлов и изделий» под редакцией Самойловича Г.С. Учебник более полон в изложении теоретического материала, но с точки зрения доступности уступает предыдущему.



2. Разработка методического обеспечения лабораторного практикума

2.1 Обоснование лабораторного практикума

Само значение слов лаборатория, лабораторный (от латинского labor - труд, работа, трудность; laboro - трудиться, стараться, хлопотать, заботиться, преодолевать затруднения) указывает на сложившиеся в далекие времена понятия, связанные с применением умственных и физических усилий к изысканию ранее неизвестных путей и средств разрешения возникающих научных и жизненных задач.

Педагогическая форма обучения практикума в системе профессионального образования имеет свою давнишнюю и содержательную историю. Он обслуживает прикладную сторону профессионального обучения, содействует формированию и оснащению будущего специалиста системой необходимых профессиональных умений, позволяющих профессионалу достичь гарантированного конкурентоспособного успеха в работе.

Практикум - это система разработанных содержательно и методически обучающих занятий либо по отдельному научному вопросу, усвоение которого сопряжено с овладением умений и навыков, либо по целостному учебному курсу прикладного характера, который исследует прикладную сторону профессии.

Практикум - очень важное звено в профессиональном росте специалиста, предшествующее непосредственной практике и являющееся связующим элементом между изучаемой теорией и практической деятельностью молодого специалиста.

Цель лабораторных занятий - практическое освоение студентами научно-теоретических положений изучаемого предмета, овладение ими новейшей техникой экспериментирования в соответствующей отрасли науки, инструментализация полученных знаний, т.е. превращение их в средство для решения учебно-исследовательских, а затем реальных экспериментальных и практических задач, иными словами - установление связи теории с практикой.

Благодаря лабораторным занятиям студенты лучше усваивают программный материал, так как в процессе выполнения лабораторных работ многие расчеты и формулы, казавшиеся отвлеченными, становятся вполне конкретными: при этом выявляется множество таких деталей, о которых студенты раньше не имели никакого представления, а между тем они содействуют уяснению сложных вопросов.

Реализуя функции экспериментального подтверждения и разъяснения теоретических положений учебного курса, лабораторный практикум по учебному предмету должен быть тесно увязан с лекциями и семинарскими занятиями, служить их активной творческой иллюстрацией. Задача принципиального значения: обеспечение единства всех практикумов и отдельных лабораторных работ по научному уровню, методологии, используемой аппаратуре и приборам, исследовательскому характеру. В решении этой задачи следует идти по пути создания унифицированных лабораторных комплексов, концентрирующих новейшую аппаратуру и ее модели, отвечающих современным требованиям к методике и технике эксперимента, рассчитанных на применение ПЭВМ и обеспечивающих овладение студентами приемами автоматизации исследований и новейшими методами обработки экспериментальных данных. Таким образом, главное направление совершенствования лабораторных работ в высшей профессиональной школе определяется необходимостью создания целой системы занятий, обеспечивающей формирование в стенах вуза специалиста, владеющего исследовательским аппаратом в соответствующей практической сфере.

В современной профессиональной школе лабораторные занятия так же, как и все другие виды аудиторной практической учебной работы, во все большей мере приобретают характер учебно-исследовательской деятельности. Это означает, что, помимо практической отработки изучаемого материала, занятия развивают творческую инициативу студентов, активизируют их познавательную деятельность, формируют устойчивые профессиональные интересы. Ориентация практической подготовки студентов в указанном направлении тесно связана с моделированием реальной производственной деятельности будущих специалистов, с реализацией в методическом построении практических занятий принципов проблемного обучения. В итоге создаются условия для воспроизведения в ходе занятия сложных управленческих ситуаций, которые современный высококвалифицированный специалист должен решать эффективно в условиях острого дефицита времени.

Большое значение имеет правильная организация лабораторных занятий. Сама обстановка занятий должна организующе действовать на студентов и вызывать у них желание творчески работать.

Психологически очень важно создать для студентов и такие условия, в которых совершенно нет места беспокойству и тревоге за возможные неудачи экспериментирования. В лаборатории всегда должен действовать здоровый стимул, поддерживаемый руководителем занятий, который бы непрерывно направлял студентов на поиски наилучших решений поставленной задачи. Студенту всегда должна сопутствовать уверенность в успешном выполнении работы, подкрепляемая его собственной инициативой, желанием творчески трудиться, находчивостью и сообразительностью в соединении с хорошей предварительной теоретической подготовкой.

Так как в организации занятий принимает участие учебно-вспомогательный персонал, он не только должен знать технику дела, но и обладать определенной педагогической подготовкой. Каждый лаборант и препаратор должен понимать, чем, когда и как следует помочь студенту и в каких случаях «помощь» может принести вред.

В самом деле, если, например, лаборант предоставит в распоряжение студента одну из ранее выполненных схем проведения эксперимента, в то время как основной его задачей является самостоятельная разработка такой схемы, - естественно, это будет не помощь, а явный вред для студента. Правильное отношение учебно-вспомогательного персонала к учебной работе достигается настойчиво проводимой преподавателями воспитательной работы среди лаборантов, препараторов и других сотрудников.

Лабораторные работы необходимо постоянно совершенствовать и модернизировать, а иногда и заменять новыми, более полезными, интересными и современными.

Таковы общепринятые подходы к организации лабораторных занятий.

Интенсивные формы организации занятий призваны обеспечить у всех обучаемых высокий уровень интеллектуального развития. Формы обучения развиваются лишь в том случае, если позволяют учащемуся подняться на более высокий уровень в своем интеллектуальном развитии. В этой связи система многовариантных занятий, когда более способным обучаемым выдаются более сложные задания, а менее способным - менее сложные, оказывается недостаточно эффективной потому, что обучаемые получают задания, соответствующие их сегодняшнему уровню и не могут подняться на ступеньку выше в своем интеллектуальном развитии. Более целесообразно давать учащимся задачи, несколько превышающие актуальный уровень их интеллектуального развития. Для решения таких задач учащимся может потребоваться помощь преподавателя. При этом помощь должна оказываться дифференцированно: обучаемым с высоким уровнем развития следует помогать минимально, со средним уровнем развития - несколько больше, а с низким уровнем развития - максимально.

Помощь со стороны преподавателя должна заключаться в разъяснении некоторых положений в условии задачи и постановке наводящих вопросов, направляющих ход мысли обучаемых в нужное русло. Реализовать изложенные выше положения можно через групповые формы обучения, при которой учебная группа делится на три подгруппы с учетом уровня интеллектуального развития обучаемых. В первую подгруппу могут быть объединены обучаемые с высоким уровнем развития, во вторую - со средним уровнем, в третью - с низким уровнем развития.

Предложенные подходы организации лабораторно-практических занятий отвечают внедряющейся многоуровневой системе обучения в высшей профессиональной школе. Первый уровень - это традиционные лабораторные работы, выполняемые для данной дисциплины в строгом соответствии с рабочей программой курса на учебном оборудовании, специально предназначенном для этих целей. Такая форма обучения может лежать в основе подготовки бакалавра. Второй уровень - учебно-исследовательские работы, цель которых научить студентов проводить самостоятельную работу по той или иной тематике научных методов теоретического и экспериментального исследований.

Оценка качества лабораторных занятий может быть осуществлена по следующим критериям:

1. Критерии оценки устного ответа на контрольный вопрос:

Отметка «5»: ответ полный и правильный на основании изученных теорий; материал изложен в определенной логической последовательности, литературным языком: ответ самостоятельный.

Отметка «4»: ответ полный и правильный на основании изученных теорий; материал изложен в определенной логической последовательности, при этом допущены две-три несущественные ошибки, исправленные по требованию преподавателя.

Отметка «3»: ответ полный, но при этом допущена существенная ошибка, или неполный, несвязный.

Отметка «2»: при ответе обнаружено непонимание учащимся основного содержания учебного материала или допущены существенные ошибки, которые учащийся не смог исправить при наводящих вопросах учителя.

Отметка «1»: отсутствие ответа.

2. Критерии оценки выполнения лабораторной работы

Отметка «5»: 1) работа выполнена полностью и правильно; сделаны правильные выводы; 2) работа выполнена по плану с учетом техники безопасности.

Отметка «4»: работа выполнена правильно с учетом 2-3 несущественных ошибок исправленных самостоятельно по требованию учителя.

Отметка «3»: работа выполнена правильно не менее чем на половину или допущена существенная ошибка.

Отметка «2»: допущены две (и более) существенные ошибки в ходе работы, которые учащийся не может исправить даже по требованию учителя.

Отметка «1»: работа не выполнена.

Представленное теоретическое обоснование лабораторного практикума определяет возможность построения целей и задач представленной лабораторной работы по дисциплине «Контроль качества сварных соединений».

2.2 Определение целей проведения лабораторных работ по предмету: «Контроль качества сварных соединений»

Цели занятия:

1. Обучающая - изучение метода контроля сварных соединений.

2. Развивающая - понимание процессов происходящих при проведении испытаний образцов.

3. Воспитательная - формирование внимательного и ответственного отношения к выполнению своей работы.



2.3 Выбор организационных форм, методов и средств обучения

При проведении лабораторной работы применим исследовательский метод: измерение и анализ результатов проведения испытаний. Основные признаки: организация учебно-воспитательной деятельности учащихся по изучению учебного материала; инструктаж со стороны преподавателя при ведении учебного эксперимента; учебно-познавательная деятельность учащихся носит в основном исследовательский характер.

Оснащение урока: лабораторные стенды, учебное оборудование, методические указания по проведению лабораторных работ.

2.4 Отбор содержания конспекта лекций на тему: «Методы контроля качества сварных соединений»

Реализация функций конспекта возможна при соответствующих способах и формах подачи материала в нем. Отбор и структурирование материала должны производиться согласно логике научных знаний, которые составляют содержательную основу учебного предмета. Прежде всего это соответствие логике и структуре диалектического метода познания, самой сути научного исследования, т.е. те основные психолого-педагогические категории, которые дают возможность сформировать, развить и закрепить навыки использования разнообразных приемов мышления, способов познания и методов исследования. Организация материала в конспекте определяет способы работы с учебным материалом, характер формируемых умений и навыков, а через них и качество знаний. Существует прямая связь организации учебного материала с реализацией определенных ему дидактических функций и структурой расположенного в нем учебного материала.

При этом объем изложения основ теории должен быть необходимым и достаточным для того, чтобы высветить в содержании науки целостную структуру теории. Последнее предполагает наличие всех элементов теории: группы основных понятий, основных законов (постулатов) для дедуктивной теории следствий и некоторого комплекса дополнительных знаний.

При отборе научного материала для конспекта следует руководствоваться и такой категорией, как «фактор времени». Это значит, что из методических исследований должны быть известны данные об оптимальном времени, требуемом на изучение той или иной темы с учетом поставленной цели (уровни усвоения), приобретения умений как учебных, так и профессиональных. Поскольку время изучения зависит от технологии обучения, то должно быть зафиксировано, сколько времени необходимо на изучение научного материала по нескольким вариантам.

Важным дидактическим основанием при формировании предметного содержания является реализация его воспитательных возможностей. Имеется в виду единство предметных, мировоззренческих (научная картина, процесс и методы восприятия), историко-научных, методологических (знания о знаниях), оценочных знаний.

Предметная структура конспекта, ориентированного на целостное восприятие предмета, обеспечивается разделением учебного материала на отдельные части. Названия «часть», «раздел», «глава», «параграф» обозначают соответствующую иерархию в определении целого и частного. Выделения, обозначения и названия блоков - это важнейшее средство для раскрытия его предметной и логической структуры и необходимое условие целостного восприятия дисциплины.

Дидактические требования к блокам конспекта - целостность и обзорность содержания его основных блоков. Целостность и обзорность - это взаимосвязанные категории, имеющие свои самостоятельные признаки. Целостность главы, параграфа не всегда ведет к их обзорности (например, если в главе очень много параграфов), как и обзорность не всегда предусматривает целостность.

Целостность главы по составу обозначает, что она включает все элементы содержания образования (знания, способы деятельности - репродуктивные и творческие, содержание и другие связи между его элементами); все соответствующие программные вопросы; все процессуальные элементы, необходимые для усвоения предметного содержания. Целостность главы по связям обозначает, что в ней есть связи различного типа: фронтально-логические, содержательно-логические, структурно-функциональные, генетические, межпредметные.

Текст выполняет руководящую функцию - формирование научно-теоретического мышления студентов, а также служит своеобразной ориентировкой при раскрытии различных проблем учебного предмета. В тексте приводятся общие и частные подходы, раскрывающие концептуальные положения, закономерные и эмпирические зависимости, которые необходимо усвоить.

Текст конспекта должен содержать материалы процессов и методов научной систематизации, классификации, обобщения эмпирических данных - всех тех составных, которые формируют основу теории. В учебнике необходимо проектировать виды деятельности студентов, которые связаны с формированием умений и приемов систематизации. Возможной посылкой реализации этой составной деятельности должны быть упражнения на сравнения, анализ выбора, выделение главного и дифференцирование неглавного учебного материала, установка взаимосвязей, группирований, классификация и обобщение элементов учебного материала. Эти функции могут выполнять специальные тексты, которые содержат проблемные задачи и образцы их решения. Такой цели могут служить задания на составление классификационных схем, таблиц, которые систематизируют усвоение знаний с выделением параметров содержания и структурных связей.

Кроме текстового выражения учебной информации, важное место принадлежит и другим структурным компонентам, способствующим активизации познавательной деятельности студентов, систематизации ими знаний посредством визуально-образного восприятия. К таким компонентам систематизации знаний относятся иллюстрации различных видов, схемы, графики, таблицы, иллюстрирующие содержание проблемы, листы опорных сигналов, основного содержании параграфа, темы, главы. Систематизации знаний содействуют типовые схемы, иллюстрирующие содержание.

Конспект не был бы полноценным и современным, если бы в нем не было материала для проверки качества знаний и умений в виде тестов контроля качества усвоения материала.

2.5 Содержание блоков конспекта

Магнитопорошковый метод контроля

Магнитопорошковая дефектоскопия основана на выявлении локальных магнитных полей рассеяния, возникающих над дефектом, с помощью ферромагнитных частиц, играющих роль индикатора.

Магнитное поле рассеяния возникает над дефектом вследствие того, что в намагниченной детали магнитные силовые линии, встречая на своем пути дефект, огибают его как препятствие с малой магнитной проницаемостью, в результате чего магнитное поле искажается, отдельные магнитные силовые линии вытесняются дефектом на поверхность, выходят из детали и входят в нее обратно. При этом по обе стороны от трещин, то есть по краям дефекта, возникают местные магнитные полюсы N и S, создающие локальное магнитное поле рассеяния.

Магнитное поле рассеяния в зоне дефекта тем больше, чем больше дефект и чем ближе он к поверхности детали. Наилучшее выявление дефекта будет в том случае, когда магнитные силовые линии в намагниченной детали располагаются под прямым (или близком к нему) углом к направлению дефекта.

Для обнаружения магнитного поля рассеяния на контролируемые участки детали наносят магнитный порошок. Нанесение магнитного порошка на контролируемую поверхность детали осуществляют двумя способами, реализующими «сухой» или «мокрый» метод. В первом случае для обнаружения дефектов используют сухой ферромагнитный порошок. При использовании «мокрого» метода контроль осуществляется с помощью магнитной суспензии, т.е. взвеси ферромагнитных частиц в жидких средах: трансформаторном масле, смеси трансформаторного масла с керосином, смеси обыкновенной воды с антикоррозионными веществами.

Магнитное поле рассеяния выявляется благодаря тому, что на ферромагнитные частицы порошка действуют пондеромоторные силы этого поля, которые стремятся затянуть эти частицы в места наибольшей концентрации магнитных силовых линий. В результате ферромагнитные частицы собираются над дефектом, образуя рисунок в виде полосок или цепочек. Ширина полосок из скопившихся частичек обычно значительно больше ширины дефекта, поэтому этим методом контроля могут быть выявлены даже мельчайшие трещины, надрывы, волосовины и другие мелкие дефекты.

Магнитопорошковому контролю могут быть подвергнуты детали, выполненные из ферромагнитных материалов с относительной магнитной проницаемостью и не менее 40.

Чувствительность магнитопорошкового метода зависит:

- от магнитных характеристик материала детали;

- напряженности намагничивающего поля;

- размера, формы и шероховатости поверхности детали;

- размера, формы, местоположения и ориентации дефекта;

- взаимного направления намагничивающего поля и дефекта;

- свойств дефектоскопического материала;

- способа нанесения дефектоскопического материала на поверхность детали;

- способа и условий регистрации индикаторного рисунка выявляемого дефекта. Этим методом обнаруживаются дефекты:

- поверхностные с шириной раскрытия у поверхности 0,002 мм и более, глубиной 0,01 мм и более;

- подповерхностные, лежащие на глубине до 2 мм;

- внутренние (больших размеров), лежащие на глубине более 2 мм;

- под различного рода покрытиями, но при условии, что толщина немагнитного покрытия не более 0,25 мм.

ГОСТ 21105-87 устанавливает три условных уровня чувствительности в зависимости от размеров выявляемых поверхностных дефектов.

Уровни чувствительности названы условными потому, что они определены для условных поверхностных дефектов, имеющих вид трещин с параллельными стенками, перпендикулярными поверхности детали.

Чувствительность магнитопорошкового метода контроля в значительной мере зависит от шероховатости поверхности контролируемой детали. Максимальная чувствительность метода может быть получена при контроле детали с шероховатостью, соответствующей параметру Rа = 1,25…2,5 мкм. С увеличением шероховатости чувствительность метода снижается.

В случае контроля деталей, имеющих большую шероховатость или склонных к образованию дефектов, глубоко залегающих под поверхностью, применяют крупный порошок, который наносят на поверхность «сухим» способом.

Чувствительность магнитопорошкового метода зависит также от подвижности частиц порошка. Для обеспечения высокой подвижности частиц необходимо применять порошки с частицами неправильной формы. Они должны обладать малой коэрцитивной силой и низкой остаточной намагниченностью для исключения их «прилипания» к контролируемой поверхности. Подвижность частиц магнитного порошка повышают путем их покрытия пигментом с низким коэффициентом зрения.

На чувствительность метода оказывает влияние и род намагничивающего тока при обнаружении подповерхностных дефектов. Предпочтение в этом случае отдается постоянному току, так как он создает магнитное поле, глубоко проникающее внутрь детали.

Следует также иметь в виду, что при обнаружении подповерхностных дефектов более высокая чувствительность может быть достигнута путем применения «сухого» способа, по сравнению с «мокрым». Причем для повышения чувствительности «сухого» способа ферромагнитный порошок предварительно распыляют в специальном устройстве, а затем подают по шлангу непосредственно на контролируемую деталь или в закрытую камеру, в которой установлена деталь. Способ нанесения ферромагнитного порошка на поверхность детали может быть реализован и с помощью специального бункера, в котором магнитный порошок находится во взвешенном состоянии. При этом намагниченную деталь погружают в рыхлый порошок, а затем медленно извлекают из него для расшифровки образовавшегося индикаторного рисунка.

Такой способ нанесения магнитного порошка рекомендуется применять и для контроля деталей, имеющих слой немагнитного покрытия, причем чувствительность метода в этом случае зависит от толщины немагнитного покрытия.

Более высокая чувствительность магнитопорошкового метода контроля с применением сухого порошка по сравнению с применением магнитной суспензии объясняется:

- высокой подвижностью ферромагнитных частиц, взвешенных в воздухе, из-за незначительных сил трения, действующих на частицы в этой среде (для перемещения частиц в воздухе требуется гораздо меньшая сила, чем для их перемещения в вязкой среде магнитной суспензии);

- отсутствием гидродинамического воздействия струи суспензии при ее нанесении на деталь или поверхностного натяжения жидкости при извлечении детали из бака с суспензией;

- формированием из ферромагнитных частиц тонких цепочек, которые более чувствительны к магнитным полям рассеяния, чем отдельные частицы.

Перед проведением контроля деталей магнитопорошковым методом необходимо выбрать в каждом конкретном случае:

- способ контроля (в приложенном поле или на остаточном намагничивании);

- вид и способ намагничивания (продольное, циркулярное или комбинированное);

- род намагничивающего тока;

- величину напряженности намагничивающего поля;

- тип порошка и способ его нанесения на контролируемую поверхность детали.

Цветной метод контроля

Цветной метод контроля предназначен для выявления поверхностных дефектов и их протяженности направления и характера распространения. Этот метод позволяет контролировать изделия любых размеров и форм, изготавливаемых из неферромагнитных черных и цветных металлов и сплавов, бетона, пластмасс, стекла, керамики и любых других твердых конструктивных материалов, которые не растворяются и не набухают в дефектоскопических материалах (ДМ).

При проведении контроля на поверхность образца наносят слой подкрашенной проникающей жидкости (чаще всего смесь из 20% скипидара, 80% керосина и 10 г. краски «Судан-4» на 1 дм3 жидкости) и выдерживают 15-20 мин. Затем поверхность промывают 50%-ным раствором кальцинированной соды и просушивают. Далее на поверхность шва наносят тонкий слой проявляющей суспензии - раствора каолина в воде или спирте (400 - 500 г. каолина на 1 дм3 жидкости).

При просушке краска диффундирует из дефектов и окрашивает каолин в красный цвет. Для лучшей выявляемости дефектов поверхность шва осматривают дважды: через 3-5 мин и через 20-30 мин.

Частицы каолина обладают хорошими сорбционными свойствами, однако водная каолиновая суспензия плохо смачивает металл, поэтому в неё добавляют эмульгатор - моющее средство типа ОП-7.

Краткие исторические сведения

Контроль с помощью индикаторных жидкостей - один из старейших методов.

Контроль изначально был основан на масляно-меловом способе, т.е. в качестве индикаторной жидкости использовалось масло, в качестве проявителя - мел. Этот метод был недостаточно чувствителен, но использовался для контроля изделий в железнодорожном транспорте.

Из-за неудовлетворенности масляно-меловым методом встала задача - разработать такой же более чувствительный метод для немагнитных материалов. В 1930 г. был открыт магнитопорошковый метод контроля.

В 1941 г. братья Свитцер улучшили этот метод тем, что в качестве проникающей жидкости использовали флюоресцирующие красители. Этот метод стал совершенным.

Преимущества и недостатки цветного метода контроля

Преимущества:

1. высокая чувствительность;

2. высокая достоверность результатов контроля при правильной технологии контроля;

3. наглядность результатов контроля;

4. возможность контроля широких участков деталей или сварных соединений изделий за один прием;

5. возможность контроля изделий сложной формы практически из любых материалов;

6. простота и универсальность технологических операций контроля;

7. относительно невысокая стоимость применяемых ДМ, аппаратного оборудования.

Недостатки:

1. возможность определения поверхностных дефектов (в основном) и затруднения при точном определении глубины дефектов;

2. сложность механизации и автоматизации процесса контроля;

3. громоздкость стационарного оборудования;

4. достаточно большая продолжительность контроля;

5. снижение достоверности результатов контроля при низких температурах;

6. необходимость тщательной подготовки поверхности к контролю и удаления ДМ после проведения контроля;

7. токсичность некоторых ДМ для персонала, в связи с этим необходимость использования различных защитных приспособлений и приточно-вятяжной вентиляции в службе НК на данном участке;

8. ограниченный срок хранения ДМ;

9. зависимость свойств ДМ от продолжительности хранения и температуры окружающей среды;

10. субъективность контроля, которая зависит от психофизического состояния и квалификации дефектоскописта, в частности аккуратность, внимательность, добросовестность;

11. в силу присущей многооперационности, контроль является трудоемким;

12. обеспечение противопожарной безопасности и защиты персонала от вредного воздействия УФИ.

Области применения цветного метода контроля, объекты контроля и выявляемые дефекты

При контроле ответственных изделий в авиастроении, судостроении, энергетическом, машиностроении, химическом, нефтехимическом, транспортном, очень важно в неразрушающем контроле атомных и тепловых электростанций.

Объекты контроля - изделия из металлов, преимущественно неферромагнитных; изделия из неметаллических материалов и композитные изделия любой сложной конфигурации.

Изделия из ферромагнитных материалов контролируют в тех случаях, если имеются трудности с намагничиванием изделий или сложная конфигурация поверхности изделия создает большие градиенты магнитных полей, что затрудняет выявление дефектов.

Различают 5 классов чувствительности:

1 - самый чувствительный, по нему проводят контроль лопаток газотурбинных двигателей в гражданской и военной авиации.

2 - по нему контролируют корпуса и антикоррозионные накладки реакторов, основной металл и сварные соединения трубопроводов.

3 - крепеж (сварные соединения, детали для крепления).

4 - контроль толстостенного литья, подшипники.

5 - самая низкая чувствительность, технологический или ненормируемый контроль.

Технологический процесс

Технологические операции:

1. подготовка объектов к контролю (контролируемой поверхности);

2. сушка изделий до полного удаления различных растворов или очищающих составов из полостей дефектов;

3. подготовка ДМ и проверка их качества;

4. обработка КО дефектоскопическими материалами:

- нанесение на контролируемую поверхность изделий ИП;

- удаление избытка пенетранта с контролируемой поверхности изделий;

- удаление очищающих составов с контролируемой поверхности;

- сушка поверхности КО;

- нанесение на поверхность проявителя пенетранта;

5. проявление дефектов;

6. осмотр и обнаружение дефектов видимым или длинноволновым УФИ;

7. расшифровка и анализ результатов контроля

8. подготовка поверхности КО к эксплуатации (очистка поверхности от ДМ).

Технологические режимы операции контроля (а именно продолжительность контроля, температурного контроля Т, давления р, интенсивности внешних физических воздействий) устанавливают в зависимости от:

1. требуемого класса чувствительности контроля;

2. используемого набора ДМ;

3. особенностей КО;

4. типа искомых дефектов;

5. типа аппаратуры контроля;

6. условий контроля (контроль может быть массовый, протекать в условиях ремонтного материала, в полевых условиях, а монтажных условиях, условиях демонтажа и др.).

Существует несколько способов очистки контролируемой поверхности и полостей дефектов:

* Промывка - очистка промывкой и протиркой с применением воды, моющих составов и легколетучих жидких растворителей;

* Паровое обезжиривание - очистка в парах органических растворителей;

* Механическая очистка - Очистка струей абразивного материала или механической обработкой поверхности (шлифование, полирование, зачистка металлической щеткой и т.п.);

* Химическая очистка - очистка химическими реактивами;

* Электрохимическая очистка - очистка травильными составами с одновременным воздействием электрического тока;

* Ультразвуковая очистка - очистка жидкими растворителями с использованием ультразвукового воздействия;

* Анодно-звуковая очистка - Очистка водными составами с одновременным воздействием ультразвука и электрического тока;

* Сушка - очистка выдержкой на воздухе или прогревом при условиях, не вызывающих недопустимых изменений свойств материала контролируемого объекта и окисления его поверхности (в вакууме, в среде инертного газа и т.д.).

Также существуют несколько способов заполнения полостей дефектов проникающей жидкости.

Капиллярный способ - самопроизвольное заполнение полостей дефектов проникающей жидкостью, наносимой на контролируемую поверхность смазыванием, погружением, струйно, распылением с помощью сжатого воздуха, фреона или инертного газа.

Вакуумный - заполнение полостей дефектов проникающей жидкостью при пониженном давлении в полостях.

Компрессионный - заполнение полостей дефектов проникающей жидкостью при воздействии на неё повышенного давления.

Ультразвуковой - заполнение полостей дефектов проникающей жидкостью при воздействии на неё ультразвуковых колебаний.

Деформационный - заполнение полостей дефектов проникающей жидкостью при воздействии на объект контроля упругих колебаний звуковой частоты или статического нагружения, увеличивающего ширину раскрытия трещин.

Осмотр деталей при цветном методе контроля проводят в три этапа. Сначала визуально проверяют качество нанесения проявителя, затем проводят общий осмотр поверхности для обнаружения рисунка дефектов, после этого анализируют выявленный индикаторный рисунок.



2.6 Разработка тестов для выявления уровня сформированных знаний

Тест - как прогрессивный метод контроля ЗУН

Одним из ключевых требований деятельностного подхода в обучении студентов является четко выраженная направленность учебного процесса на развитие у обучающихся навыков логического мышления при принятии решений, связанных с характером предстоящей профессиональной деятельности. Реализация данной задачи в новых учебных программах требует совершенствования существующей системы контроля качества усвоения учебного материала. К прогрессивным методам контроля относится тестовый метод как способ оценки знаний, умений и навыков.

Педагогическое тестирование как один из методов контроля усвоения обучаемыми знаний, умений и навыков обладает важными преимуществами перед традиционными методами контроля знаний. Вот некоторые из них:

1. Более высокая, чем в традиционных методах, объективность контроля. Обычно на оценку, получаемую студентами, влияют, помимо уровня его учебных достижений, многие другие факторы: личность преподавателя и самого студента, их взаимоотношения, строгость или, наоборот, либеральность преподавателя и т.п. В оценке, выставляемой на основе традиционных методов контроля, оказывается существенным субъективный компонент. Это подтверждается тем известным фактом, что за один и тот же ответ разные преподаватели могут поставить разные отметки. В тесте такое влияние субъективных факторов исключается. Если тест достаточно качественный, то получаемая оценка может рассматриваться как объективная.

...