Соціальний запит

Сучасне суспільство ґрунтується на результатах науки і отриманих знаннях, які безпосередньо впливають на наше життя. Останнім часом особливо гостро постають проблеми, що пов’язані з необхідністю вдосконалення процесу підготовки кадрів, здатних вирішувати інноваційні завдання.

Сьогодні держава рухається дорогою модернізації та потребує висококваліфікованих спеціалістів у галузі високих технологій. Для успішної конкуренції України в сучасній освітній, науково-технічній та економічній галузі необхідно готувати майбутні кадри з оглядом на прогресивні технології та рівень розвитку сучасної техніки. У зв’язку з цим суспільство вимагає від університетів підвищення якості підготовки майбутніх фахівців фізико-технічної галузі до світового освітнього рівня, тому розвиток фізико-технічних знань, підготовку молоді до сприйняття сучасної техніки та технологій необхідно починати зі школи.

Статистика міжнародного дослідження якості математичної та природничої освіти «TIMSS 2011 Assessment Frameworks» демонструє, що при тестуванні учнів 8 класу з 48 країн Україна посіла 18 місце.

За оцінками викладачів профільних дисциплін, однією з головних причин невисокого рівня знань учнів шкіл та випускників фізико-технічних спеціальностей є недостатнє матеріально-технічне оснащення лабораторій і кабінетів природничих дисциплін навчальних закладів. На сьогодні устаткування кабінетів і лабораторій фізики закладів освіти України відстає від світового рівня на 15–20 років, не перевищуючи 20% від необхідних освітніх потреб, досягаючи критичної точки.

Проект «Сучасна вимірювальна лабораторія з фізики “Фенікс”» зорієнтований на розробку і виготовлення приладів для спільного використанням з ПК, які за своїми якісними й технічними характеристиками не поступаються промисловим. Фінансові витрати на виготовлення запропонованих нами приладів нижчі за аналогічні промислові зразки.

Комп’ютерний вимірювальний комплекс (КВК) можна використовувати при проведенні навчального фізичного експерименту, що частково вирішить проблему відсутності сучасного дорогого обладнання і підвищить якість навчального експерименту з фізики до сучасного освітнього рівня.

Партнери проекту:

1.Запорізький інститут економіки та інформаційних технологій Мелітопольський відокремлений підрозділ.

2. Національний університет цивільного захисту України.

3. Рекламно-виробнича група «Pavlov Product».

4. Інформаційний портал PRO.berdyansk.biz.

Цілі і завдання

Мета:створення сучасної вимірювальної лабораторії з фізики на базі КВК для підвищення рівня знань з фізики учнів ЗОШ і студентів ВНЗ.

Відповідно до мети нами було поставлено такі завдання:

1. Підвищити якість викладання фізики в школах і ВНЗ м. Бердянськ завдяки використанню розробленого КВК у процесі проведення навчального фізичного експерименту.

2. Розробити і виготовити КВК.

3. Збільшити інтерес сучасної молоді до фізики і техніки за допомогою залучення до фізико-технічного конструювання навчального обладнання і вимірювальних приладів.

4. Скласти технічну документацію та методичні рекомендації для вторинного виготовлення і ремонту КВК безпосередньо в навчальних закладах.

5. Скласти методику проведення фізичного лабораторного та демонстраційного експерименту з використанням розробленого КВК.

6. Застосовувати КВК у навчальних закладах м. Бердянськ та впровадити його в навчальний процес.

Заходи по реалізації

1. Організаційна зустріч виконавців та партнерів проекту, вироблення спільного плану дій, розподіл обов’язків між членами проекту, пошук ресурсів інвестування та підтримки.

2. Проведення опитування викладачів ВНЗ та вчителів шкіл м. Бердянськ щодо з’ясування актуальності проекту.

3. Облаштування науково-конструкторської лабораторії: придбання та встановлення технічного оснащення, обладнання, ресурсів.

4. Формування команди проекту, підготовка технічного завдання.

5. Популяризація сучасної лабораторії у ВНЗ та загальноосвітніх закладах. Залучення молоді до конструювання.

6. Відкриття проекту «Сучасна вимірювальна лабораторія з фізики».

7. Початок розробки КВК.

8. Створення та підтримка веб-сторінки проекту: «Сучасна вимірювальна лабораторія з фізики» на сайті Бердянського державного педагогічного університету, а також у соцмережах: https://www.facebook.com, http://vk.com.

Результати та перспективи

1. Створено науково-технічну лабораторію з розробки навчальних приладів та установок.

2. Розроблена основна функційна частина вимірювального комплексу, яка узгоджує вимірювальні датчики, що реєструють динаміку змін фізичної величини на екрані ПК, дозволяючи проводити моніторинг і реєстрацію характеристик досліджуваних фізичних процесів, таких як: швидкість, прискорення, температура, тиск, вологість, інтенсивність освітленості, струм, напруга та ін.

3. Можливість у тестовому режимі залучати КВК до навчальних експериментів з таких розділів фізики, як: «Механіка», «Молекулярна фізика і термодинаміка», «Електрика», «Оптика».

4. Результати проведеної роботи були апробовані на міжнародних та всеукраїнських конференціях, опубліковані у наукових журналах:

1. Бандуров С. О. Применение операционных усилителей в учебном физическом эксперименте / С. О. Бандуров // Сборник материалов Двадцатой Всероссийской научной конференции студентов-физиков и молодых ученых. – Ижевск, 2014. – С. 613–615.

2. Шишкін Г. О. Саморобний прилад «Хвильова ванна» / Г. О. Шишкін, С. О. Бандуров // Наукова дослідна робота в системі підготовки фахівців-педагогів у природничій та технологічній галузях: матер. IV Всеукр. наук.- практ. конф. – Бердянськ : БДПУ, 2013. – С. 202–203.

3. Bandurov S. O.Analog-to-digital converters in the educational physics experiment /Bandurov S. O., Shyshkin G. A. // Conference the priorities of the world science: experiments and scientific debat: Proceedings of the V International scientific. North Charleston, SC, USA. –2014. – Р.103–107.

4. ShyshkinG. A., BandurovS. O. Basicsofdigitalelectronicsinthetrainingofteachersofphysicsandtechnology // materialsEuropean Confefence on Education and Applied Psychology / 3rd International conference. –2014.Austria, Vienna – p. 27-31.

5. ShyshkinG. A. Digitalelectronicsineducationalexperimentinphysics/ ShyshkinG. A., BandurovS. O. // Europeansciencereview. – 2014. – № 9(September-October). – Austria, Vienna. – Р. 84–87.

Короткострокові перспективи:

1. У вересні 2015 року завершити розробку КВК та забезпечити готовим зразком Бердянський державний педагогічний університет.

1.1. Розширити перелік можливих вимірюваних фізичних величин шляхом конструювання додаткових технічних пристроїв, що підключають до вимірювального комплексу з метою вивчення фізичних явищ і процесів з усіх розділів фізики.

1.2. Розповсюдити КВК у навчальних закладах м. Бердянськ.

Довгострокові перспективи:

2.1. Пошук фінансової підтримки, партнерів для подальшої розробки навчального фізичного експериментального обладнання

2.2. Розробка та виготовлення навчальних цифрових приладів на сучасній компонентній базі для подальшої реалізації в навчальні заклади.