Тема: Проектирование профессионально личностного экологического обучения в техническом вузе

• Вид работы:
  Дипломная (ВКР) по теме: Проектирование профессионально личностного экологического обучения в техническом вузе
• Предмет:
  Другое
• Когда добавили:
  21.03.2012 2:24:50
• Тип файлов:
  MS WORD
• Проверка на вирусы:
  Проверено - Антивирус Касперского

Другие экслюзивные материалы по теме

• Полный текст:

  Звягина Л.Н. Проектирование профессионально личностного экологического обучения в техническом вузе: Дисс... канд. пед. наук. - М., 2005

  
  

  СОДЕРЖАНИЕ

  Введение

  Глава 1. Теоретические основы профессионально-личностного

  экологического обучения студентов технического вуза

  1.1 Научные предпосылки проектирования профессионально-личностного экологического обучения

  1.2 Анализ современного состояния экологического образования в техническом вузе

  Глава 2. Моделирование профессионально-личностного экологического образования

  2.1. Модель экологического образования в высшей школе

  2.2. Проектирование педагогической технологии профессионально личностной направленности экологических знаний

  2.3. Реализация педагогической технологии профессионально личностного экологического обучения в техническом вузе

  Глава 3. Экспериментальное исследование и оценка эффективности педагогической технологии профессионально личностного экологического обучения

  3.1. Оценка теоретических и практических знаний студентов технического вуза в области курса «Промышленная экология» с помощью системы педагогического мониторинга

  3.2. Экспериментальная диагностика реализации экологического обучения студентов технического вуза

  3.3. Результаты опытно-экспериментальной работы в проектировании профессионально личностного экологического обучения студентов технического вуза

  Заключение

  Список использованной литературы

  Приложения

  ВВЕДЕНИЕ

  В современном обществе ни одно социальное явление не может быть

  рассмотрено без соотнесения его с природными условиями в плане позитивного

  или негативного воздействия на них. Состояние природной среды всецело

  зависит от деятельности человека, а, следовательно, от уровня культуры и

  нравственности.

  Возрастающие потребности общества в биологических ресурсах

  послужили стремительному обострению экологической обстановки. Веками

  отношение человека к природе складывалось не только с эстетической,

  нравственной стороны, но и с сугубо практической.

  Не слишком беспокоясь о сохранении и приумножении, человечество

  привыкло выступать в роли потребителя. Урбанизация образа жизни,

  индустриализация, истощение традиционных, относительно легкодоступных

  энергетических и сырьевых ресурсов, постоянное возрастание

  демографической нагрузки на природу, нарушение внутренних механизмов

  саморегуляции биосферы, продолжающееся уничтожение отдельных видов

  животных и растений, отрицательные последствия загрязнения природы

  отходами производства продолжает усугублять природную среду. Все это

  заставляет решительно и радикально менять веками сложившийся тип

  деятельности, методы и способы взаимодействия с природой. Остановить

  нарушение экологических законов можно только подняв на должную высоту

  экологическую культуру каждого члена общества, что возможно сделать,

  прежде всего, через образование, через изучение основ экологии [23,29].

  В Законе Российской федерации «Об охране окружающей среды»

  содержится специальная статья 74 «Обязательность преподавания

  экологических знаний в учебных заведениях», в которой сказано, что овладение

  минимумом экологических знаний, необходимых для формирования

  экологической культуры, обеспечивается обязательным преподаванием основ

  экологии в соответствии с профилем подготовки инженера.

  5

  Основными принципами экологического образования и воспитания

  являются:

  - непрерывность, последовательность, связь с практикой;

  - единство общего, профессионального и экологического образования;

  - учет национальных интересов, региональных особенностей,

  использование традиционной культуры природопользования и охраны

  природы;

  - гуманизация, развитие социально-активной личности, экологического

  сознания, мышления, культуры.

  Одной из задач экологического образования является формирование у

  будущих специалистов современного экологического мировоззрения,

  развивающего способность осуществлять свою профессиональную

  деятельность в соответствии с возможностями природы, исходя из принципа

  «не навреди» [40].

  Сегодня система экологического образования строится внутри

  действующей системы образования, являясь ее важной составляющей.

  Экология стала интегральной наукой, связанной почти со всеми естественными

  и техническими дисциплинами и преподается в том или ином объеме во всех

  учебных заведениях [45].

  Стремительный рост потребности в квалифицированных, экологически

  грамотных специалистах ставит перед системой высшего образования

  принципиально новые задачи, требующие немедленного и скорейшего

  решения. Ключевая роль в подготовке инженеров, способных решать

  экологические задачи самого разного масштаба, принадлежит техническим

  вузам. Решение всего комплекса экологических проблем связано не только с

  приобретением экологических знаний, но и требует фундаментального

  научного подхода, практического технического применения.

  6

  Теоретическим основам экологического образования посвящены

  исследования С.В.Алексеева, А.Н.Захлебного, И.Д.Зверева, Д.Н. Кавтарадзе,

  В.М.Назаренко, Е.С.Сластениной, И.Т.Суравергиной, И.Н.Пономаревой.

  Экологическое образование в техническом вузе осуществляется по двум

  направлениям:

  - общекультурная подготовка студентов (изучение основ экологических

  знаний как элемента общегуманитарного и мировоззренческого

  уровня);

  - профессиональная подготовка специалистов в различных областях

  современной экологии, рационального природопользования, охраны природы.

  Экологическое образование не может ограничиваться только

  традиционными информационно-просветительскими методами обучения и

  воспитания. Профессиональное развитие должно проходить в образовательной

  среде, состоящей из специальным образом сконструированных под заданную

  цель методических, дидактических, психологических, интеллектуальных,

  информационных и практических действий, приемов, гарантирующих

  достижение поставленных образовательных целей.

  Переход на новые уровни развития требует качественных изменений в

  практической педагогике. Ведущее место при этом принадлежит обучению

  умениям самостоятельно приобретать знания, мыслить, творить.

  Профессиональное образование, как специфическая сфера социальной

  жизни, создает внешние и внутренние условия для развития личности будущего

  специалиста. Новое понятие образованности представляет собой не просто

  набор различных знаний и владение профессиональными навыками, а

  формирует профессиональные способности системного характера и высокую

  степень их продуктивности. Возникает потребность в поиске современных

  методов и средств обучения, применения инновационных технологий в

  профессиональной подготовке студентов технического вуза.

  7

  При изучении курса «Промышленная экология» студентами технических

  вузов традиционная передача учащемуся необходимого объема экологических

  знаний недостаточна. Экологические знания лишь тогда становятся основой

  экологического сознания, когда они приводят к экологически правильным

  действиям. Зачастую, обладая необходимыми знаниями в области экологии,

  студенты не владеют ими. А ведь эффективность преподавания любого курса

  во многом определяется методикой обучения, дидактическим обеспечением

  предмета и умением преподавателя, использованием современных технологий в

  комплексном решении поставленных задач. [45]

  Промышленная экология - ключевая научно-техническая дисциплина,

  определяюш:ая способы и средства достижения экологически разумного

  компромисса между человеком и природой. Задачей промышленной экологии

  является формирование необходимой базы знаний современного инженера,

  способного, не нарушая механизмов саморегуляции объектов биосферы и

  естественного баланса, создавать методы и средства управления

  природообразующей сферой. Понятийный аппарат промышленной экологии и

  методология в значительной мере опирается на базовые естественнонаучные

  знания. Изучение курса невозможно без проработки отдельных разделов

  естественнонаучных дисциплин. Значительное количество литературы по всем

  направлениям, изучаемым экологией, дает определенные базовые знания. При

  получении экологического образования в техническом вузе возникает

  потребность во взаимосвязи теоретических и практических знаний, способных

  стать практическим руководством в будущей профессиональной деятельности.

  Большими возможностями в развитии профессионально-ориентированной

  экологической деятельности обладает эксперимент, а точнее лабораторный

  практикум.

  Многие курсы отличаются высоким уровнем теоретического обобщения и

  недостаточной эффективностью практического (лабораторного) опыта. К ним

  можно отнести и курс «Промышленная экология». Огромное количество

  8

  информации из различных областей знаний не дает возможности за время,

  отводимое на курс « Промышленная экология», привить глубокие знания и

  практические умения. Соприкосновение теории и опыта содействуют не только

  усвоению учебного материала, но и развивают мышление, придавая ему

  активный характер.

  При применении и разработке современных профессионально-

  ориентированных технологий в изучении курса «Промышленная экология»

  были учтены следующие аспекты:

  - сочетание различных технологий обучения (позволяет рационально

  распределить время и интеллектуальные ресурсы и придать

  наибольшую эффективность усвоения материала в процессе

  познания);

  - возможность изменения отдельных образовательных модулей (с

  учетом будуш,ей специализации);

  - обеспеченность методическими информационными средствами

  (дающими возможность для самостоятельной подготовки);

  техническая адаптация устаревших средств обучения (возможная замена

  на более прогрессивные) [46].

  При изучении курса «Промышленная экология» создается учебно-

  информационная среда, адекватная профессиональной среде - тем самым

  учитывается принцип профессиональной направленности. В процессе обучения

  студент сам является субъектом активной творческой деятельности. При таком

  подходе студенты получают значительно более широкий диапазон знаний,

  умений и навыков практического опыта, причем на качественно ином уровне,

  что помогает успешно адаптироваться в современном технократическом

  обществе.

  Научные предпосылки для решения проблем подготовки

  профессиональных кадров в области экологии и техносферной безопасности в

  системе высшего образования были рассмотрены в работах СВ. Белова, A.M.

  9

  Жирова, Т.В.Стадницкого, Н.П.Тарасова, Т.А.Ягодина, И.И. Мазур,

  О.И.Молдаванова.

  Противоречия между необходимостью повышения экологической

  компетентности студентов технического вуза и недостаточной

  разработанностью в педагогической науке содержания практической

  технологии экологического образования определили тему нашего

  диссертационного исследования «Проектирование профессионально

  личностного экологического обучения в техническом вузе».

  Учитывая, специфику получения экологического образования в

  техническом вузе и его связь с профессиональной деятельностью, целью

  исследования явилось определение дидактических условий и разработка форм

  и средств профессионально личностного экологического обучения студентов

  технического вуза.

  Объект исследования - процесс профессиональной экологической

  подготовки специалистов в техническом вузе.

  Предмет исследования - проектирование профессионально личностного

  экологического обучения в техническом вузе.

  Гипотеза исследования. Экологическая компетентность выпускников

  технического вуза формируется в процессе обучения, если:

  - уточнены теоретические основы профессионально личностного

  экологического обучения студентов технического вуза;

  - экологическое обучение студентов технического вуза осуществляется

  на основе проектирования профессионально личностной технологии;

  - разработана модель профессионально личностного экологического

  обучения, отражающая процесс и результат формирования

  экологической компетентности;

  - спроектирована педагогическая технология профессионально

  личностного экологического обучения;

  10

  - разработано методическое обеспечение экологического обучения,

  основанного на реализации профессионально личностной технологии;

  - разработана система диагностики и оценки качества экологического

  обучения студентов технического вуза.

  Для реализации намеченной цели, и исходя из сформулированной

  гипотезы, в соответствии с выбранным объектом и предметом

  исследования определены задачи исследования:

  1. определить теоретические основы профессионально личностного

  экологического обучения студентов технического вуза;

  2. определить структуру и содержание профессионально личностной

  технологии экологических знаний;

  3. разработать модель профессионально личностного экологического

  обучения студентов технического вуза;

  4. разработать, экспериментально апробировать и оценить

  эффективность методики профессионально личностной технологии

  экологического обучения;

  5. разработать технологию реализации профессионально личностного

  экологического обучения в техническом вузе;

  6. разработать и экспериментально апробировать систему диагностики

  уровня экологической компетентности.

  Теоретико-методологической основой исследования являлись:

  Работы в области методики преподавания различных дисциплин с применением

  современных информационных технологий обучения (Ю.К.Бабанский, И.Я

  Лернер, М.Н.Скаткин, Т.И.Шамова, Б.С.Гершунский, Н.Ф.Талызина и др.),

  теория формирования содержания образования и процесса обучения

  (Ю.К.Бабанский, В.В. Давыдов, Г.П.Корнеев, Н.Ф.Талызина и др.),

  моделирование и конструирование педагогического процесса (В.С.Безрукова,

  Ю.Р.Гализина, Ю.К.Чернова), психолого-педагогические проблемы

  компьютеризорованого образования (Т.В.Габай, О.К.Тихомирова), личностно-

  11

  ориентированный подход (Ш.А. Амонашвили, Л.Г.Вяткин, В.В.Сериков, В.С

  Сухомлинский, И.С.Якиманская), профессионально личностный подход ( Л.В.

  Паринова, А.Ю. Ефремов), экологическая психология (Дж. Гибсон, С.Д.

  Дерябо, Э.Холл, В.А.Левин), теории педагогической деятельности

  (Ю.К.Бабанский, Н.В.Кузьмина, В.А.Сластенин), концепции моделирования и

  конструирования педагогического процесса (С.А. Архангельский, B.C.

  Безрукова, В.П.Беспалько, Н.Ф. Талызина), подходы и исследование

  ответственности в качестве общечеловеческой ценности (М.М.Бахтин,

  Н.А.Бердяев, В.Виндельбард, С.М.Мокроусова, В.С.Соловьев, И.В.Усачев,

  В.А.Ядов), теоретические начала конструирования компьютерных технологий

  обучения ( В.П.Беспалько, М.Б. Гузарода, З.Д. Жуковская, Я.Е.Львович).

  Методы исследования:

  В исследовании применялся анализ педагогической, методической,

  экологической литературы; изучение и обобщение педагогического опыта.

  Опытно - экспериментальная часть включала сбор информации,

  констатирующий и формирующий этапы педагогического эксперимента;

  педагогический мониторинг; статистическую обработку экспериментальных

  данных; интерпретацию полученных результатов.

  Исследования проводились в период с 2001г. по 2004 г. в

  Воронежском государственном техническом университете на базе кафедры

  «Промышленная экология и безопасность жизнедеятельности» в несколько

  этапов:

  Первый этап (2001 г. - 2002 г.) поисково-аналитический. Изучена

  педагогическая, методическая, специальная техническая литература по

  проблеме исследования, опыт применения инновационных педагогических

  технологий в учебном процессе вуза и лабораторных практикумах.

  Анализировался традиционный и инновационный педагогический опыт

  экологического обучения в призме профессиональной ориентации и выявлялся

  реальный уровень сформированности экологической компетентности.

  12

  Определялись объект, предмет, цели, задачи, методология и методика

  исследования. Формулировалась рабочая гипотеза и основное направление

  исследования. Намечена программа и методика эмпирической проверки

  гипотезы. Проводился анализ содержания традиционного лабораторного

  практикума в техническом вузе и определялись направления его

  компьютеризации. Разрабатывалась методика проведения опытно-

  экспериментальной работы.

  Второй этап (2002 г. - 2003 г.) экспериментальный. Разрабатывалась

  модель формирования системы профессионально личностных экологических

  навыков у студентов технического вуза. Создан практико-ориентированный

  модуль и разработана методическая система проведения лабораторных занятий.

  Разработаны тесты и методика проведения контроля качества знаний.

  Определены критерии оценки экологической компетентности будущих

  специалистов. Проводился констатирующий и формирующий эксперименты.

  Третий этап (2003 г- 2004 г.) заключительный. Включал в себя

  систематизацию, обработку и обобщение результатов формирующего

  эксперимента, оформление теоретических и практических результатов

  исследования. Формулирование выводов. Оформление диссертационной

  работы.

  Научная новизна и теоретическая значимость исследования

  заключается в:

  - разработке научно обоснованных условий и средств реализации

  педагогической технологии профессионально личностного

  экологического обучения;

  - разработке дидактической модели профессионально личностного

  экологического образования для подготовки инженеров технических

  специальностей;

  - разработке технологии профессионально личностного экологического

  обучения;

  13

  - разработке системы диагностики сформированности и критериев

  оценки экологической компетентности будущих специалистов.

  Практическая значимость исследования заключается в:

  - профессионально личностном экологическом обучении и методике

  эффективного использования современных средств формирования

  экологической компетентности выпускников технического вуза;

  - создании и внедрении в учебный процесс практико-ориентированного

  модуля с применением инновационных технологий обучения;

  - разработке и внедрении в учебный процесс методического

  обеспечения профессионально направленного экологического

  обучения;

  - разработке и апробации диагностических средств для оценки

  экологической компетентности студентов технического вуза.

  Достоверность научных выводов подтверждается:

  - всесторонним анализом проблемы исследования;

  - результатами опытно- экспериментальных работ;

  - сравнительным анализом качества знаний обучающихся на начальном

  и конечном этапах педагогического эксперимента;

  - методической обоснованностью теоретических выводов,

  современными разработками в области педагогики.

  На защиту выносятся:

  - педагогические условия и модель профессионально личностного

  экологического обучения студентов технического вуза, учитывающие

  экологическую составляющую профессиональной подготовки

  специалистов в техническом вузе;

  - технология профессионально личностного экологического обучения

  студентов технического вуза на примере практико-ориентированного

  модуля курса «Промышленная экология»;

  14

  - диагностические модули, обеспечивающие контроль и оценку качества

  профессионально личностного экологического обучения студентов

  технического вуза.

  Апробация и внедрение результатов исследования

  Основные положения диссертации, результаты исследований

  докладывались и обсуждались на следующих конференциях: 7

  Международной экологической студенческой конференции «Экология России

  и сопредельных территорий. Экологический катализ» (г. Новосибирск, 2002 г.);

  Международной научно-практической конференции «Качество образования на

  современном этапе развития: концепции и практика» (г. Орел, 2002 г.);

  Региональной конференции «Шаг в будущее» (г. Воронеж, 2002 г.);

  Международной научно-практической конференции молодых ученых и

  специалистов «Социально-экономическое развитие регионов: реальность и

  перспективы» (г. Воронеж, 2003 г); Всероссийской научно-методической

  конференции «Актуальные проблемы профессионального образования:

  подходы и перспективы» (г. Воронеж, 2003 г).; Международной научно-

  технической конференции и Российской научной школы молодых ученых и

  специалистов «Системные проблемы качества, математического

  моделирования, информационных и электронных технологий» (г. Сочи, 2003 г.)

  Всероссийской научно-практической конференции «Духовность,

  нравственность, патриотизм» (г. Воронеж, 2003 г.);. 8 Международной

  экологической студенческой конференции «Экология России и сопредельных

  территорий» (г. Новосибирск, 2003 г.).

  По материалам диссертации опубликовано 19 печатных работ.

  Структура и объем диссертации

  Диссертация состоит из введения, трех глав и заключения. Работа

  содержит список литературы из 145 наименований, 7 приложений. Основное

  содержание работы изложено на 118 страницах.

  15

  Глава 1. ТЕОРЕТИЧЕСКИЕ ОСНОВЫ ПРОФЕССИОНАЛЬНО

  ЛИЧНОСТНОГО ЭКОЛОГИЧЕСКОГО ОБУЧЕНИЯ СТУДЕНТОВ

  ТЕХНИЧЕСКОГО ВУЗА

  1.1. Научные предпосылки проектирования системы профессионально

  личностного экологического обучения

  Негативные последствия нерационального использования природных

  ресурсов, загрязнение окружающей среды постепенно накапливаются и

  создают чрезвычайные ситуации, которые ставят под угрозу дальнейшее

  существование человечества. Проблема взаимоотношения человека с

  окружающей средой является одной из самых актуальных, от ее решения в

  конечном итоге зависит будущее человечества [85].

  Экологическая безграмотность подрывает основы существования

  человеческого общества, устойчивое развитие природы. Экология же строит

  прочный фундамент для создания гармоничных отношений с внешней средой, а

  управление природными процессами и использование ее ресурсов при

  прогнозировании социально-экологических последствий позволит сохранить и

  приумножить все биологическое разнообразие живых организмов, исключить

  развитие человечества за счет будущих поколений. Логика решения

  экологических проблем требует не только фундаментального научного

  подхода, но и практического технического воплощения. Экологическое

  образование в техническом вузе строится на основе реалий глобальной

  экологической ситуации и концепции устойчивого развития, провозглашенной

  на совещании государств Мирового сообщества в Рио-де-Жанейро в 1993 году

  [89,116, 143].

  Концепция устойчивого развития включает в себя три компонента:

  - социальная устойчивость (социальная справедливость и демократия);

  - экономическая устойчивость (материальное благополучие);

  16

  - экологическая устойчивость (рациональное использование природных

  ресурсов) [104].

  Разработка стратегии устойчивого развития предусматривает научно-

  практический поиск по следующим научным направлениям: создание новых

  экологически безопасных технологий, экономико-правовые вопросы

  природопользования, практическая и инженерная экология, экологическое

  образование [83].

  Цель экологического образования - формирование развития такого

  населения планеты, которое осознает и озабочено проблемами окружающей

  среды и у которого есть знания, навыки, отнощения, мотивации и

  приверженность работать индивидуально и коллективно по решению текущих

  экологических проблем и по предотвращению проблем грядущих, так было

  приведено в отчете о Белградской конференции по экологическому

  образованию. Как отмечал П.Дж.Феншам, Канберра в 1976 году:

  «Все стали «экологами». Такого взрыва профанации знания не было в

  истории человечества. Без профессионалов никакая наука невозможна, это

  ясно. Очевидно, что профессионалов можно готовить лишь в

  профессиональных коллективах. А если этих коллективов нет, не возникнут и

  профессионалы. Замкнутый, порочный круг. Но экология - наука о проблемах.

  Вернее, прежде всего о них, так как каждая наука - дитя нужды. Она выполняет

  социальный заказ, а затем лишь возникает учение о специфических структурах

  и функциях. Доминанта проблем в экологии столь ярка, что мало кто осознает

  печальный факт отсутствия в ней профессионального костяка -

  фундаментального экологического знания и его носителей» [104].

  Слово «экология» образовано из греческих слов oikos (дом,

  жилище, убежище) и logos (учение, знание, наука) и впервые предложено

  Э.Геккелем в 1866 году [18].

  Он понимал под экологией науку, призванную изучать

  взаимоотношения организмов с окружающей их средой. Экология из раздела

  17

  биологии превращается в междисциплинарную науку, охватывающую многие

  области знания. Уже в трудах Э. Геккеля прослеживается одно важное

  обстоятельство - понимание экологии как «экономики природы» [22,91].

  В России заслуга в формировании экологического мировоззрения и

  основных положений экологии принадлежит профессору Московского

  университета К.Ф. Рулье. На протяжении нескольких лет он дал практически

  полный перечень принципиальных проблем экологии, но не нашел

  выразительного термина для обозначения этой науки.

  Современный период развития экологии в мире связан с именами таких

  крупных зарубежных ученых как Ю.Одум, Дж. Андерсен, Э.Пианка, Р.Риклефс,

  М.Бигон, А.Швейцер, А.Миллер, Б.Небел. Среди отечественных И.П.

  Герасимов, A.M. Гиляров, В.С.Горшков, Ю.А. Израэль, Ю.Н. Куражковский,

  К.С.Лосев, Н.Н.Моисеев, Н.П.Наумов, Н.Ф.Реймерс, В.В.Розанов, В.Е.Соколов,

  В.Д.Федоров, С.С.Шварц, А.В.Яблоков, А.Л.Яншина.

  Понятие «экологическая культура» появилось в науке и

  общественно- политической жизни общества во второй половине XX века. Его

  введение в научный обиход связано с работой советского культуролога

  Л.Н.Когана «Экологическая культура развитого социалистического общества»,

  идеями которой автор поделился в форме доклада на конференции «Идейно-

  теоретические проблемы научно-технического прогресса» (Свердловск, июнь

  1973 г). Данное понятие получило дальнейшее развитие в различных отраслях

  знания: экологии, психологии, педагогике, этике, культурологии.

  Сформировалось направление, изучающее поведенческую специфику

  взаимоотношений в системе «человек- общество - природа»,- экологическая

  психология ( Дж.Гибсон, Дж.Голд, С.Д. Дерябо, Дж.Фаст, Э.Холл, В.А. Левин)

  [27,84,109].

  «В обществе,- указывал К.Маркс,- природа является для человека звеном,

  связывающим человека с человеком» ( Маркс К., Энгельс Ф., Соч.2-е изд..-

  18

  Т.42.- С. 118) иначе говоря, отношения между людьми в процессе

  экологической деятельности всегда опосредованы природой.

  Экологический подход в образовании впервые наблюдается в учебнике

  В.Ф.Зуева «Начертание естественной истории» (1786). К.Ф.Рулье считается

  основоположником экологии в России, а А.Я.Герд установил научную систему

  школьного курса естествознания с позиций логики и экологии.

  Интенсивным развитием экологии как науки, возникшей в ответ на

  требования современного общества, в связи с необходимостью урегулирования

  человеческой деятельности в природе, характеризовался двадцатый век.

  Экология проникла в образование.

  Усиление роли экологического аспекта характерно для современной

  ситуации в образовании. Общество нуждается в экологически грамотных

  специалистах.

  Существенный научный вклад в экологическое образование внесли член

  кор. РАН Н.С. Косимов (МГУ им. М.В.Ломоносова), проф. Н.М.Черновой

  (МГПУ), академик РАН В.А. Грачев (председатель комитета Госдумы по

  экологии) и др.

  Техническим вузам, располагающим достаточным интеллектуальным

  потенциалом, отводится ключевая роль в подготовке специалистов, способных

  решать экологические задачи самого разного масштаба. Это диктуется всей

  логикой решения экологических проблем, требующих не только

  фундаментального научного подхода, но и практического технического

  воплощения. Серьезное внимание должно быть уделено экологизации

  образования на всех уровнях, созданию целостной междисциплинарной

  системы образования в области экологии, природопользования, охраны

  окружающей среды и безопасности жизнедеятельности. Основная причина

  недостаточно эффективного экологического образования в техническом вузе,

  на наш взгляд, в слабой разработанности лабораторных занятий, направленных

  на будущую профессиональную деятельность.

  19

  Экологическая подготовка будущего инженера является необходимостью,

  социальным заказом общества, обусловленного экологизацией всей

  образовательной области знания, науки и производства.

  Сущность непрерывного экологического образования можно понять через

  характеристику его основных целей: « развитие экологического сознания и

  мышления, экологической культуры личности и общества, ответственное

  отношение каждого человека к природе; формирование практического опыта

  природопользования и компетентного принятия решений (каждый на своем

  уровне), что будет способствовать здоровому образу жизни людей,

  устойчивому социально-экологическому развитию и экологической

  безопасности страны и мира» [20].

  Использование понятия «проектирование» применительно к

  образовательной сфере влечет не только расширение терминологического

  пространства науки, но и пересмотр представлений о некоторых традиционных

  критериях. Педагогическое проектирование и его приложения исследовались в

  работах В.С.Безруковой, В.П.Беспалько, Н.Н Суртаевой, Ю.К.Черновой,

  Е.С.Заир-Бек и др. Но несмотря на интенсивные поиски ученых, остаются мало

  изученными вопросы терминологии данной проблематики и ее

  содержательного наполнения [13].

  Понятие «педагогическое проектирование» можно толковать по- разному:

  деятельность, направленная на разработку и реализацию образовательных

  проектов, под которыми понимаются оформленные комплексы инновационных

  идей в образовании, в социально-педагогическом движении, в образовательных

  системах и институтах, в педагогических технологиях; предварительная

  разработка основных деталей предстоящей деятельности учащихся и педагогов

  [52].

  Вопросы педагогического проектирования вариативных образовательно-

  профессиональных технологий подготовки специалиста в вузе

  рассматриваются в работах Берестовского A.M. Он раскрывает технологию

  20

  перехода учебной деятельности в учебно - профессиональную, проектирование

  технологий строится с учетом закономерностей освоения конкретной учебной

  дисциплины и профессионального становления студента, дает теоретический

  анализ технологий обучения и определяет их значение для профессиональной

  подготовки студента. Технология освоения учебной дисциплины проектируется

  как технология гуманитарного воздействия преподавателя и студента.

  Проектирование системы профессионально-личностного экологического

  образования в техническом вузе требует синтеза различных знаний:

  педагогических, психологических, экологических, медицинских, правовых,

  технических, информационных и др.

  В современной педагогике проектирование рассматривается как

  «идеальная» (мыслительная) деятельность, включающая в себя целеполатание,

  планирование, конструирование, моделирование, прогнозирование и как

  деятельность, связанная с реализацией замысла, т.е. организация

  взаимодействия субъектов проектирования между собой, объектами и средой,

  диагностика, анализ результатов и коррекция проектов [52].

  Возникшие противоречия между необходимостью повышения

  экологической компетентности и культуры студентов технического вуза и

  недостаточной разработанностью практической технологии экологического

  образования определили направление для исследования.

  Выведение места и роли экологической культуры в системе интересов,

  потребностей и ценностных ориентации индивидов и социальных общностей,

  обоснование этого понятия как основы взаимодействия в системе «человек -

  общество - природа» отражается в работах Бахарева В.В. Он исследовал

  состояние экологической культуры, роли системы непрерывного

  экологического образования в формировании экологической личности. Автор

  разделяет мнение В.И.Панова о том, что для преодоления экологического

  кризиса недостаточно переориентации сознания людей на сохранение планеты

  и ее ресурсов, как своей жизненной среды. Поскольку дело не в возросших

  21

  технологических возможностях человечества, а в том, что оно использует их,

  оставаясь на прежнем уровне экологического сознания, прежнем уровне

  отношения к себе и природе. На смену антропоцентрическому должно прийти

  экоцентрическое сознание, при котором человек начинает осмыслять себя в

  качестве единицы природы [143,136,137,89].

  22

  1.2 Анализ современного состояния экологического образования в

  техническом вузе

  Промышленная экология приобрела комплексное междисциплинарное

  научное направление, центральной проблемой которой является создание

  безопасных условий для человека в процессе трудовой деятельности и защита

  природной среды от негативных техногенных воздействий. Вопрос об

  экологическом образовании на сегодняшний день - далеко не праздный.

  Хорошо поставленное экологическое образование технических специалистов

  является важнейшим фактором, способным повлиять на сложившуюся

  ситуацию. Основанное на системе знаний и сформированное на их основе

  экологическое мировоззрение, способ познания, отражающий экологическую

  направленность мышления, совокупность профессиональных и личностных

  качеств, обеспечивают экологически обоснованную деятельность. Основой

  нравственной позиции будущего специалиста и его способности выбирать

  такие технические решения, при которых минимизируется техногенная

  нагрузка на природные объекты, служат глубокие знания природных процессов

  и негативного влияния на них той отрасли, в которой специализируется студент

  [143, 140].

  Экологическое образование в высшей технической школе долгие годы

  носило эмпирический характер, без опоры на объективные закономерности,

  лежащие в основе формирования специалиста высшей квалификации.

  Профессиональная экологическая подготовка студентов осуществлялась

  преимущественно на уровне природоохранительного просвещения.

  Сегодня система экологического образования строится внутри

  действующей системы образования, являясь ее важной составляющей.

  Экология стала интегральной наукой, связанной почти со всеми естественными

  и техническими дисциплинами и преподается в том или ином объеме во всех

  учебных заведениях [44, 46].

  23

  ЭТАПЫ ЭКОЛОГИЧЕСКОГО ОБРАЗОВАНИЯ

  V

  ОБЩЕНАУЧНЫЙ

  1 '

  Воспитание

  экологической

  культуры

  J к i

  и

  >> 

  сд?

  X

  из Ояк)

  PQ

  Н

  О

  (D

  Н

  О

  S он

  VO

  о

  S

  к

  0 0

  L

  »i3

  И

  еS

  tоКr

  1=5

  (U

  Н (Й

  О

  Ю

  О

  о

  ^г

  ОБЩЕПРОФЕССИОНАЛЬНЫЙ

  "

  Профилированная

  экологическая

  подготовка

  i L i

  К

  S

  1=:

  S

  Я'

  оS

  ч:

  Я О

  оои (U

  о

  (U

  о

  L i

  3

  X

  S

  t?

  SоЯс"

  S

  S

  Dои

  s UH

  о

  l=!

  О

  к

  1-Я

  uQ

  Я

  (я=:

  ояяя

  Л

  Я |4

  яЯ"

  Я

  и

  1 '

  СПЕЦИАЛЬНЫЙ

  V

  Знание и умение,

  экологизация

  технологий,

  деятельность

  в соответствии

  со специальностью

  Рис. 1. Структура экологического образования в техническом вузе

  24

  В соответствии с Государственными стандартами высшего

  профессионального образования «Экология» входит в число обязательных

  дисциплин естественнонаучного цикла в учебные планы всех технических

  специальностей [139 ].

  Бережное отношение к природным ресурсам предполагает формирование

  у студентов представлений о значении состояния природной среды для

  сохранения здоровья и жизни человека, о последствиях различных техногенных

  воздействий, о пределах адаптивных возможностей природной среды, об

  ограниченности природных ресурсов и важности их сбережения.

  Содержание экологического образования в техническом вузе должно

  содержать следующие основные аспекты:

  - философские основы взаимодействия природы и человека;

  - знание общеобразовательных дисциплин;

  - правовые и нормативные основы природопользования;

  - знание экологической обстановки;

  - основы экономики природопользования;

  - методы и технические способы минимизации негативных воздействий

  на природную среду;

  - методы экологического мониторинга и контроля за антропогенным

  воздействием на объекты природной среды.

  Формирование экологической этики требует значительного количества

  времени, поэтому работа со студентами начинается с первого курса, для чего в

  общеобразовательные курсы должны быть введены соответствующие разделы.

  Промышленная экология - целостная наука, обладающая всеми

  свойствами комплексной научно-технической дисциплины, изучающей общие

  и локальные закономерности формирования техносферы и способы управления

  ею в целях защиты и безопасности природной среды на региональном и

  планетарном уровнях [83].

  Задачей промышленной экологии является формирование необходимой

  базы знаний современного инженера, способного, не нарушая механизмов

  25

  саморегуляции объектов биосферы и естественного баланса

  природообразующих сфер, создавать методы и средства формирования и

  управления природообразующей сферой.

  Фундаментальные вопросы экологии как науки должны быть

  адаптированы к конкретным специальностям вуза. Будущим инженерам, как

  разработчикам и пользователям нового оборудования и технологий, при работе

  на предприятиях необходимы знания об организации производства,

  безопасного для окружающей среды, ресурсно-сберегающих технологиях и

  безотходных производствах [44,45, 46].

  Обеспечивать образовательный стандарт и создавать основу для

  профессиональной подготовки, развития творческих способностей будущих

  специалистов и формирования технической интеллигенции в целом - задача

  естественнонаучных и технических дисциплин в инженерном вузе.

  Преподавание экологии, осуществляемое в техническом вузе на втором -

  третьем курсах, дает основы экологических знаний, а лабораторный практикум

  позволяет сформировать практические умения и навыки, необходимые в

  дальнейшей профессиональной деятельности.

  Для получения знаний недостаточно программы изучения одного курса

  «Экология», требуется целый цикл экологических курсов.

  «Экология», «Экологическая безопасность и охрана труда»,

  «Промышленная экология», «Безопасность жизнедеятельности» - эти

  дисциплины объединяет система непрерывного экологического образования, а

  общий характер изучаемых проблем непосредственно связан с жизнью и

  будущей профессиональной деятельностью инженера.

  Овладение начальными экологическими знаниями начинается на первых

  курсах. Наряду с введением в специальность и усвоением общепрофессиональных

  дисциплин закладываются начальные знания в области

  экологии, задачами которой являются:

  26

  формирование потребности поведения и деятельности,

  направленных на соблюдение здорового образа жизни и

  улучшения состояния окружающей среды;

  воспитание гуманитарно - экологического мироощущения;

  развитие волевых навыков самостоятельного анализа

  экологической проблемы и эффективного ее решения;

  поддержание познавательного интереса к окружающей среде.

  Рабочая программа разработана и скорректирована с учетом профиля

  выпускаемых специалистов, наряду с общей экологией в нее включены

  вопросы инженерной экологии, основной задачей стоит экологизация

  деятельности предприятий.

  При подготовке инженеров радио и - электротехнического профиля, как

  разработчиков и создателей нового технологического оборудования, новых

  технологических процессов и средств автоматизации и т.п. учитываются

  следующие положения:

  производство, полностью изолированное от окружающей среды,

  невозможно. Любое производство воздействует на окружающую

  среду через потребление и отходы и ухудшает состояние

  окружающей среды. Задачей, стоящей перед инженером, является

  минимизация вредного воздействия на природу;

  усиленное внимание и создание экологически чистого

  производства, повышение экологического качества технических

  решений ориентирует деятельность инженера на защиту

  окружающей среды, снижение вредного воздействия;

  разработка экологически чистых технологий;

  организация экологически направленного автоматизированного

  производства - важнейшее направление деятельности инженера.

  Междисциплинарный подход в подготовке инженеров, эффективные

  способы представления информации, соответствующее методическое

  обеспечение позволяют в учебном процессе осуществить одну из важнейших

  27

  задач обучения - развитие профессиональных умений и навыков на высоком

  уровне относительной сложности [45].

  Изучение курса предполагает взаимосвязь теории и практики в решении

  инженерно - экологических проблем. Тем самым формируется экологическая

  компетентность будущего инженера.

  Таблица 1.1 .Критерии экологической компетентности

  иметь

  представление

  знать

  уметь

  владеть

  Иметь опыт

  (навык)

  о биосфере, ее эволюции, структуре, целостности и

  гомеостазе живых систем; взоимоотношениях организмов и

  среды; об изменениях в природе, вызванных антропогенным

  воздействием; об экологических принципах охраны

  природы, 0 рациональном природопользовании.

  основные понятия и законы экологии; экологические

  принципы рационального использования природных

  ресурсов и охраны природы; основы экологического права и

  ответственности за экологические нарушения; принципы и

  элементы безотходных технологий.

  Критически оценивать последствия воздействия НТР на

  среду обитания с допустимыми пределами; устанавливать

  взаимосвязь между техногенным воздействием на

  экологические системы и их способностью нейтрализовать

  это воздействие; прогнозировать и принимать грамотные

  решения в условиях производства.

  Методологией инженерной экологии по определению

  структуры и функционирования природно-промышленных

  систем.

  По использованию методов оценки антропогенного

  воздействия на окружающую природную среду; пользования

  приборной базой и измерительным оборудованием.

  В настоящее время существует хорошая теоретическая база новой

  гуманистической парадигмы экологического образования.

  За последние годы высшая школа получила ряд хороших учебников и

  учебных пособий по различным разделам экологии как отечественных, так и

  зарубежных ученых.

  28

  Значительное количество литературы по всем направлениям, изучаемых

  экологией, дает определенные базовые знания. Но нельзя сказать, что курс

  «Промышленная экология» в техническом вузе обеспечен в практическом

  отношении. Рассматривая экологическое образование в техническом вузе,

  возникает потребность во взаимосвязи теоретических и практических знаний,

  способных стать практическим руководством в будущей профессиональной

  деятельности. Рассматривая экологическое образование в техническом вузе,

  возникает потребность во взаимосвязи теоретических и практических знаний,

  способных стать практическим руководством в будущей профессиональной

  деятельности.

  Практические знания - знания, полученные ранее, интегрированные в

  некоторую целостную систему, переведенные с теоретического языка на язык

  практических действий. Взаимосвязь теоретических и практических знаний -

  завершенное внешнее отношение между ними, состояние субъекта,

  характеризующее результат овладения экологическими знаниями.

  Характеристика понятия «взаимосвязь» предложена В.В Бобрышевым, В.А.

  Карташевым, А.В.Петровским, Н.Ф. Радионовой, М.З. Ярошевским.

  Анализ литературы показал разнообразные подходы к экологическому

  образованию. Многие авторы подходят к экологии как науке биологической,

  основной упор делая на теоретические знания. Шилов И.А. освящает главные

  проблемы и закономерности развития фундаментальной экологии [136].

  Основное направление идет на осмысливание главных механизмов и

  закономерностей существования биологических систем разного уровня,

  способствует пониманию общей направленности экологических процессов.

  Такие авторы как И.И.Мазур, О.И.Молдаванов одними из первых

  подошли к проблеме экологического обучения, разработав учебник для

  студентов высших технических учебных заведений, в котором дается

  методология оценки экологической ситуации с учетом отраслевой

  спецификации и приводятся примеры формирования прикладных инженерно-

  экологических решений.

  29

  Осуществляя общеобразовательный подход, содержание позволяет

  усвоить общепринятые и общеметодические основы предмета, составляющие

  базис этой научно- технической дисциплины. Наряду и базовыми знаниями,

  приобретаемыми в результате изучения этого учебника, отсутствие

  практических занятий значительно снижает качество изучаемого материала

  [79].

  Подход к экологическому образованию с практической стороны

  осуществлен Черновой Н.М. Разработанный практикум позволяет

  активизировать процесс обучения, содержит поисковые и исследовательские

  элементы приобщения студентов к логике научного решения экологических

  вопросов, развивает творческую инициативу преподавателей-экологов в

  разработке оптимального варианта программы, формы и объема лабораторного

  цикла занятий по курсу «Экология». Лабораторные занятия наглядны,

  доступны и нетрудоемки в постановке экспериментов. Учебной целью их

  является иллюстрация действий общих экологических законов на простых и

  доступных наблюдениях, распространенных явлениях и примерах.

  Разработанный Черновой Н.М практикум предназначен для биологических

  факультетов педагогических вузов с целью глубокого изучения основ экологии

  будущими учителями. В лабораторных работах в качестве модельных

  объектов используются живые культуры и обширный демонстрационный

  материал. Частично используются объекты лабораторных практикумов по

  зоологии и ботанике [131]. Он развивает умение анализировать изменения

  природной сферы глазами биолога и не предназначен для получения

  экологических знаний студентами , технического вуза. Приведенные

  экологические задачи и упражнения позволяют изучить адаптивные

  особенности отдельных видов, конкурентные отношения, структуру популяций,

  трофические связи и динамику численности организмов, структуру сообществ

  и роль различных групп организмов в круговороте веществ. Лабораторный

  практикум профессионально ориентирован для педагогических вузов.

  30

  Студентам же технических вузов необходимы знания в области своей

  будущей профессиональной деятельности, теоретические знания в области

  промышленной экологии, практические умения и навыки ликвидации

  негативного антропогенного воздействия на биосферу.

  Рассматривая подходы к лабораторным занятиям других авторов, можно

  отметить «Руководство к лабораторным занятиям по коммунальной гигиене»

  Е.И.Гончарука. Автор оценивает влияние неблагоприятных факторов

  производственной среды на состояние здоровья населения, дает гигиеническую

  оценку и способы защиты от отрицательного воздействия. Внедряет в учебный

  процесс новые методы исследования и гигиенической оценки различных

  факторов окружающей среды, методологические особенности изучения

  влияния факторов окружающей среды на состояние здоровья.

  Такие авторы как А.И. Федоров, А. Н.Николькая в «Практикуме по

  экологии и охране окружающей среды» ориентируются на студентов высших

  учебных заведений, специализирующихся в области экологии и охраны

  окружающей среды. Практикум разработан по основным разделам экологии и

  мониторинга окружающей среды с использованием несложных химических

  анализов. Различные аспекты общей экологии и биоиндикации состояния

  окружающей среды рассмотрены в первой части пособия, две главы которого

  посвящены изучению составляющих стабильного существования биосферы и

  влиянию естественных и антропогенных экологических факторов на

  устойчивость биоты. Значительное место уделено анализу загрязняющих

  веществ от промышленных источников. В работах дается расчет условий

  рассеивания выбросов промышленных предприятий [128]. Рассматриваются и

  последствия загрязнения воздуха в жилых помещениях. Студентам же

  технического вуза наиболее интересны физические загрязнения, которые не

  нашли отражения в работе авторов.

  При постановке работ в пособии Л.Г.Качурина «Руководство к

  лабораторным работам по метеорологии», автор учитывал начальный навык в

  31

  обращении с основными физическими приборами, применяющимися в

  метеорологии и имел своей целью закрепить и дополнить сведения о методах

  метеорологических измерений, полученных на лекциях. Главное внимание

  уделяется физической сущности самих методов измерений, взаимосвязи и

  взаимообусловленности явлений, происходящих в атмосфере. Особенностями

  методики метеорологических исследований является:

  - «атмосфера всегда турбулентна, вследствие чего больщинство

  метеорологических величин, подвергающихся измерению, испытывает

  значительные колебания во времени и пространстве;

  - метеорологические явления создаются в результате взаимодействия

  многих соизмеримых по своей значимости факторов, следствием чего обычно

  является сложность метеорологических явлений, сложность их расчленения и

  процессе изучения» [128].

  Руководство к лабораторным работам рассматривает основные

  направления в изучении метеорологии и оборудования, используемого для

  измерений. Уделено внимание таким вопросам, как измерение температуры,

  влажности воздуха, атмосферного давления, воздушных потоков, лучистой

  энергии, атмосферных осадков. Дается методика определения дальности

  видимости и измерения элементов атмосферного электричества. Выполнение

  работ ведется как в полевых условиях так и в учебных метеорологических

  лабораториях. Руководство рассчитано на студентов высших и средних

  учебных заведений, на получение знаний в области метеорологических

  изменений и наблюдений.

  Беляков Г.И, подходя к формированию исследовательских умений в

  лабораторном практикуме студентов высшей школы, выделяет следующие

  дидактические функции:

  «усвоение предметно- специфических знаний, т.е. закрепление,

  углубление, расширение, практическая проверка полученных на

  32

  лекциях знаний; проверка научно-теоретических положений

  экспериментальным путем;

  знакомство с оборудованием, приборами и материалами, изучение

  на практике методов научных исследований;

  формирование профессионально-практических умений,

  состоящих в умении осуществлять определенные виды

  профессиональной деятельности по решению определенных типов

  профессиональных задач;

  формирование экспериментально - исследовательских умений, состоящих

  в получении опытных данных» [12] .

  Обеспечение комфортных условий деятельности людей, их жизни,

  защиты человека и природной среды от воздействия опасных и вредных

  факторов нашло отражение в работах Э.А.Арустамова .Отражены такие

  вопросы как : жилая среда и ее влияние на здоровье человека, правовое

  регулирование безопасности жизнедеятельности, техника безопасности,

  производственная санитария и гигиена труда, пожарная безопасность. Один из

  разделов содержит задания и методические рекомендации по проведению

  лабораторно- практических занятий, предназначенные для усвоения студентами

  необходимых практических навыков оценки и контроля качества среды

  обитания и методов оптимизации условий труда работающих в сферах

  современной антропогенной деятельности. Предлагается выполнить

  лабораторные занятия по пяти темам. Работы по изучению и оценке параметров

  среды обитания позволяют ознакомиться с основными задачами

  инструментального контроля качества среды обитания, изучить технические

  средства измерения санитарных параметров среды, приобрести навыки работы

  с контрольно-измерительной аппаратурой.

  Рассмотренные подходы к экологическому обучению не отражают

  потребностей студентов технических вузов в практических навыках

  специального характера.

  33

  Глава 2. ИНТЕГРАЦИЯ ПРОЦЕССОВ ОБУЧЕНИЯ КАК ОСНОВА

  ПРОФЕССИОНАЛЬНО ЛИЧНОСТНОГО ЭКОЛОГИЧЕСКОГО

  ОБРАЗОВАНИЯ

  2.1 Модель экологического образования в высшей школе

  Проведенное комплексное исследование проблемы совершенствования

  традиционной системы получения экологического образования в техническом

  вузе выявило необходимость дальнейшего развития образовательной среды на

  новой технологической основе с примененим инновационных технологий в

  образовательном процессе.

  Технологические инновации привели к существенному расширению

  педагогических методов и приемов, оказали влияние на характер

  педагогической деятельности. Изменилась функция преподавателя, задачей

  которого стало поддержать обучающегося, помочь освоить большую и

  разнообразную информацию [57].

  Для дальнейшего развития образовательной среды профессионально

  личностного экологического обучения потребуется развитие обучения на

  новой технологической основе, организация гибкого учебного процесса,

  ориентированного на будущую специальность.

  Одним из методов научного исследования является моделирование.

  Модель - это искусственно созданный объект в виде схемы, физических

  конструкций, знаковых форм или формул, который, будучи подобен

  исследуемому объекту (или явлению), отображает и воспроизводит в более

  простом и огрубленном виде структуру, свойства, взаимосвязи и отношения

  между элементами этого объекта [30].

  Принято условно подразделять модели на три вида: физические

  (имеющие природу, сходную с оригиналом); вещественно-математические (их

  физическая природа отличается от прототипа, но возможно математическое

  описание поведения оригинала); логико-семиотические (конструируются из

  41 - -

  специальных знаков, символов и структурных схем). Между названными

  типами моделей нет жестких границ. Педагогические модели в основном

  входят во вторую и третью группу перечисленных видов [30].

  Традиционная педагогическая модель та, в которой знания отражают

  умения, переходящие в навык. Конечным продуктом педагогической модели

  является навык.

  Моделирование объединяет эмпирические и теоретические наработки в

  педагогическом исследовании, т.е. сочетает в ходе изучения педагогического

  объекта эксперимент с построением логических конструкций и научных

  абстракций. В работах Г.В Суходольского моделирование определяется «как

  процесс создания иерархии моделей, в которой некоторая реально

  существующая система моделируется в различных аспектах и различными

  средствами».

  Е.Э.Смирнова в работе «Пути формирования модели специалиста с

  высшим образованием» включает в модель следующее:

  задачи, которые приходится решать специалисту в своей

  профессиональной деятельности;

  - приемы и способы, с помощью которых решаются задачи;

  - основные обязанности, в соответствии с требованиями профессии;

  - знания теоретического и практического характера, которыми оперирует в

  своей деятельности специалист;

  - умения и навыки, с помощью которых достигаются желаемые

  результаты;

  - качества личности, обеспечивающие успешность действий в избранной

  области;

  - ценностные ориентации и установки.

  42

  Социальный заказ на обучение

  экологически компетентных инженеров

  Требования к

  профессиональному

  образованию

  Требования к

  формированию

  экологической

  компетентности

  Требования к

  личностным качествам

  ОБРАЗОВАТЕЛЬНАЯ СРЕДА

  Формирование

  экологической

  культуры

  Формирование

  процессуальных

  навыков

  Профессионально

  личностная

  экологическая

  подготовка

  Воспи•

  тание

  Уровень rcJTOBHOCTH к

  экологически грамотной

  профессиональной

  деятельности

  Выход специалиста

  Рис. 2.1 Модель экологического образования в высшей школе

  43

  Социальный заказ на экологически компетентных инженеров

  продиктовало обострение экологической обстановки. Построение уровневой

  иерархии образовательного процесса и формирование экологической культуры

  необходимо начинать с анализа существующих требований к выпускнику

  образовательного учреждения, определенных Государственными

  образовательными стандартами. Государственный образовательный стандарт

  на каждую специальность содержит требования, предъявляемые к

  специалистам, выпускаемым техническими вузами. Требования содержат и

  экологические критерии. Исследование показало, что подготовка требует

  определенных условий и организации образовательного процесса.

  Получение экологических знаний в высшей школе носит интегральный и

  дифференциальный характер и происходит на каждом этапе обучения.

  Изучение любого курса должно обязательно рассматриваться в экологическом

  ракурсе. Проследить и оценить эффективность получения экологического

  образования можно, используя метод моделирования.

  Следуя общей теории систем, построим модель получения

  профессионально ориентированного образования в техническом вузе. Цель

  создания такой модели в формировании экологической компетентности

  будущего инженера.

  Экологическое образование в техническом вузе может осуществляться

  только в системе, только в этом случае педагогические усилия дадут результат.

  Любую систему как совокупность элементов можно расчленить. Рассматривать

  и изучать структуру и свойства системы удобнее по ее модели.

  Модель системы непрерывного профессионально личностного

  экологического образования представлена в виде целостного единства системы

  целей образования и всех факторов педагогического процесса, способствующих

  достижению этих целей. Многоуровневый характер носят структура,

  содержание и функции данной системы. Каждое звено работает на единую

  цель.

  44

  Профессионально личностно ориентированным педагогическим

  технологиям отведена интегрирующая роль в формировании экологических

  умений и навыков будущих специалистов.

  Особенностью данной модели является включение на каждом этапе

  контролирующего момента, сочетание теоретического изложения материала и

  практики.

  Совершенствование образовательного процесса может быть достигнуто

  не только за счет применения инновационных технологий обучения, но и за

  счет совершенствования процесса управления образовательной средой.

  Формирование экологической культуры, как специальной формы

  организации деятельности на основе знаний, умений, навыков, ценностных

  ориентации обуславливает потребность в экологическом воспитании. Формами

  воспитания экологической культуры служат и традиционные учебные занятия,

  практикумы и тематические беседы.

  В процессе овладения теоретическими и практическими знаниями у

  студентов формируется целостное отношение к природе, ответственное

  отношение к своей профессиональной деятельности и осознание себя частью

  природы. Уровень экологической культуры есть отражение результата

  воспитания. Будущий инженер должен быть не только экологически

  грамотным, но и быть носителем экологической культуры, быть экологически

  компетентным.

  Деление целостного процесса подготовки экологически грамотного

  специалиста на этапы условно, формирование умений и навыков

  сопровождается качественным преобразованием системы знаний и

  способствует становлению экологического мировоззрения, а достижение

  необходимого уровня знаний требует их применения в профессиональной

  деятельности.

  Модель непрерывного профессионально личностного образования была

  применена на практике. В эксперименте приняли участие студенты 12 групп.

  В течение всего периода обучения наряду с основным образованием, студенты

  45

  получали профессионально направленные экологические знания. Чтение

  лекций совмещалось с проведением лабораторных занятий. Постоянно

  осуществлялся контроль за уровнем усвоения и качества знаний.

  Разработанные критерии оценки помогли оценить экологическую

  компетентность выпускаемого специалиста.

  Применение на практике разработанной модели показало ее

  эффективность. Проведенное итоговое тестирование и опрос студентов показал

  повышение экологической компетентности и удовлетворенность результатами

  обучения.

  46

  2.2 Проектирование педагогической технологии профессионально

  личностной направленности экологических знаний

  Подготовка экологически грамотных специалистов в условиях высшей

  школы имеет свои особенности. Образовательная система подготовки носит

  непрерывный, многоуровневый, гибкий характер. Созданная

  образовательная среда ориентирована на конечный результат: формирование

  экологически грамотного специалиста с высокими нравственными

  качествами.

  В современных условиях реформирования высшего образования уже

  сложились определенные подходы к решению проблемы экологического

  образования. Государственные стандарты содержат требования,

  предъявляемые к специалистам, образовательные профаммы содержат

  экологические курсы. Поскольку в требованиях содержатся и экологические

  аспекты, возникает необходимость в качественной подготовке.

  Исследование состояния экологического образования в техническом

  вузе показало необходимость не только в улучшении качества знаний, но и

  потребность в практических навыках.

  Технология экологического обучения в техническом вузе включает в

  себя разработанную модель профессионально личностного экологического

  образования, педагогический мониторинг по оценке и контролю качества

  знаний и такие формы обучения как лекционные и лабораторные занятия.

  Профессионально-личностную экологическую подготовку студентов в

  техническом вузе целесообразно проводить на основе предложенной

  модели (рис.2.2), в которой отражены содержание, принципы, функции,

  методы и формы подготовки будуш;их экологически грамотных инженеров.

  Выработка стратегии управления исследуемым объектом, погруженном в

  образовательную среду, позволяет контролировать качество получаемых

  знаний на каждом этапе обучения. На стадии анализа объекта управления,

  47

  Профессионально направленная экологическая подготовка

  Профессиональные знания Личностные качества

  Квалификационные требования

  Знания универсального характера

  (базисные понятия)

  Знания

  специализированного

  характера

  (узкоспециализированные

  • '

  Контроль

  знаний

  Теоретический

  курс

  Контроль

  знаний

  Практический

  курс

  Зачет

  В

  О

  С п

  и

  т

  А

  Н

  И

  Е

  Выход специалиста

  Рис. 2.2. Модель профессионально личностного экологического

  обучения в техническом вузе

  48

  учитывая имеющиеся ресурсы и используя различные педагогические

  подходы, определены критерии оценки эффективности обучения.

  Построение модели носит конкретную задачу - получение

  профессионально-личностного экологического образования студентами

  технического вуза. Модель решает и проблему повышения качества

  экологического образования.

  Созданную модель можно отнести к модели мониторинга. Она включает

  механизмы обратной связи и способы корректировки возможных отклонений от

  планируемых результатов. Использование принципа линейной отрицательной

  обратной связи заимствовано из систем автоматического регулирования

  источников электропитания, главный смысл которой - в осуществлении

  постоянного контроля за процессом обучения, и в случае отрицательной

  динамики усвоения учебного материала - повторение и дополнительное

  разъяснение неусвоенных моментов. Использование этого принципа позволяет

  корректировать изложение лекционного материала. Что касается практического

  курса, то проконтролировать усвоение материала представляется возможным

  посредством отчета по сделанным лабораторным работам.

  Системный подход в построении модели отражает переход от общих

  экологических понятий, терминов и т.д. к реализации и проектированию

  конкретных экологически обоснованных действий. Происходит поэтапная

  синтезация полученных знаний в русле получаемой специальности.

  Системный подход служит базой создания методики преподавания всех

  экологических курсов.

  Содержание образовательной области включает изучение нескольких

  курсов: «Промышленная экология», « Безопасность жизнедеятельности»,

  «Экологическая безопасность и охрана труда», «Охрана труда».

  Объект моделирования не является изолированным, взаимодействуя с

  внешней средой, опирается на знания, полученные по другим предметам.

  49

  Модель предполагает корректировку существующей методики

  преподавания курса «Промышленная экология», который является ключевой

  частью модели. Внесены усовершенствования, путем разработки и внедрения в

  учебный процесс лабораторного комплекса. В рамках лабораторного комплекса

  были разработаны работы, способствующие приобретению практических

  навыков исследовательской деятельности, приобретению опыта работы с

  приборной базой, закреплению полученных теоретических знаний.

  Па протяжении всего периода обучения решаются задачи осуществления

  активной воспитательной деятельности, направленной на повышение

  экологической культуры. Воспитательный элемент проходит через всю модель.

  Подготавливая специалиста, нельзя забывать о его воспитании, развитии его

  экологической культуры. Проведя исследование, считаем необходимым внести

  изменение в Государственный образовательный стандарт, введя в него

  воспитательный компонент.

  Воспитывая экологически грамотного специалиста происходит через

  формирование личностных качеств. Интеллектуальные качества:

  мировоззрение, профессиональные знания и умения, компетентность,

  позитивное мышление. Творческие качества: творческий подход, опережающее

  отражение, умение принимать решения в нестандартных ситуациях,

  предвидение отдаленных последствий своих действий. Нормативные качества:

  точность, внимательность, педантичность, собранность, самоконтроль,

  ответственность, саморазвитие.

  Все компоненты модели гармонично дополняют друг друга и

  надстраиваются один на другой, последовательно формируя компоненты

  экологической компетентности.

  Проведенный эксперимент позволил проследить и оценить качество

  полученных знаний после каждого этапа обучения.

  50

  Модель процесса экологической подготовки специалиста позволяет

  наиболее полно осуществить согласование целей образования со структурой,

  задачами, функциями, взаимосвязями образовательной системы.

  Педагогическая модель овладения профессионально направленными

  экологическими знаниями отражает систему экологического образования.

  Исследование модели дает возможность проследить динамику роста

  экологической компетентности, позволит контролировать и управлять всем

  процессом обучения, использовать инновационные технологии обучения и

  оценить их эффективность.

  Высокое качество подготовки можно достичь при условии, что

  образовательная система будет функционировать как многоуровневая модель.

  Получение экологических знаний разбивается на несколько этапов. Знания

  универсального характера и знания специализированного (прикладного)

  характера. Оба этих компонента опираются на теоретический и практический

  курс. Последнему уделено наибольшее внимание в исследовании.

  Применение данной модели выявило разнообразие факторов,

  воздействующих на качество экологического образования и позволило

  правильно оценить качество образовательной системы и педагогического

  процесса, позволило принимать различные управленческие решения для

  повышения результативности профессионально ориентированной

  экологической подготовки.

  Модель подготовки экологически грамотного специалиста в высшей

  школе позволяет выработать стратегию управления объектом в

  образовательной среде. На стадии анализа определяются критерии оценки

  эффективности, изучается объект управления, имеющиеся ресурсы и

  используемые педагогические подходы. Постоянный контроль за учебным

  процессом позволяет следить за качеством знаний и полнотой их усвоения.

  Разработанная модель дополняет традиционную подготовку студентов,

  конкретизируя ее применительно к формированию экологической

  5,1

  компетентности и готовности осуществления профессионально личностной

  экологической деятельности.

  Эффективность модели наблюдается при значительной разности между

  показателями ценности результатов на начальном этапе и конечном.

  Однако мы не можем с полной уверенностью говорить о

  сформированности экоцентрического сознания, а лишь о повышении уровня

  экологической компетенции на основании используемых критериев [47].

  Разработанная модель дает возможность ее использования в качестве

  проверенного способа улучшения качества подготовки специалистов. В ней

  заложена возможность дальнейшего развития с применением новых

  современных методов и средств обучения.

  52

  2.3 Реализация педагогической технологии профессионально личностного

  экологического обучения в техническом вузе

  Овладение теоретическими знаниями невозможно без практических

  навыков по экологии и охране окружающей среды. Взаимосвязанные между

  собой, они становятся руководством в дальнейшей деятельности будущего

  инженера.

  В исследовании рассмотрена одна из форм приобретения экологических

  умений и навыков для дальнейшей профессиональной деятельности - это

  практико-ориентированный модуль, который включает в себя такие этапы как:

  овладение базовыми умениями и навыками работы с приборной базой,

  осознание значимости возможности исключения негативного воздействия на

  человека и окружающую среду в процессе своей профессиональной

  деятельности; формирование готовности решения экологических задач с

  помощью современных технологий; развитие системного видения

  экологических проблем, формирование экологической культуры специалиста.

  Практическая значимость работы заключается в разработке методики

  эффективного использования информационных технологий для развития

  творческой активности и самостоятельности при проведении лабораторных

  исследований в учебном курсе «Промышленная экология». Данная методика

  позволяет повышать познавательную активность и самостоятельность

  студентов на лабораторных занятиях, развивать инженерно-экологическое

  мышление.

  Само значение слова «лабораторный» (от лат. Laboro - трудиться)

  связано с применением умственных, физических усилий к изысканию ранее

  неизвестных путей разрешения возникающих научных задач [91].

  Лабораторная работа - метод обучения, вид самостоятельной

  деятельности, в ходе которой учащийся выполняет опыты, измерения.

  53

  элементарные исследования, подтверждающие изучаемые теоретические

  положения [128].

  Совокупность ряда лабораторных работ, объединенных в единое целое по

  какому - либо признаку, представляет собой практико-ориентированный

  модуль. Практикум - форма организации учебных занятий, на которых

  осуш;ествляется постановка и проведение эксперимента, учащимися под

  контролем преподавателя.

  В качестве цели при проведении лабораторных занятий можно выделить

  следующие:

  практическое освоение студентами научно-теоретических

  положений изучаемого предмета;

  приобретение инструментальных знаний для решения учебно-

  исследовательских, а затем реальных экспериментальных и

  практических задач.

  Составляющие модуля позволяют исследовать взаимодействие человека и

  природы в процессе производственной деятельности, определить степень и

  характер воздействия. Позволяют выработать неравнодушное отношение к

  состоянию окружающей среды, личностному восприятию экологических

  проблем.

  Преимущество в проведении лабораторных занятий заключается в

  объединении теоретических, методических, практических знаний и умений в

  едином процессе учебно-исследовательского характера, характерной чертой

  лабораторного практикума является организация самостоятельной работы

  студентов под руководством преподавателя. При методически правильной

  организации, лабораторные занятия способствуют развитию мышления

  студентов, активизации практической деятельности и развитию умения

  наблюдать, измерять, планировать, осуществлять взаимопомощь и

  взаимоконтроль.

  54

  Работа в лаборатории требует от студента творческой инициативы,

  самостоятельности в принимаемых решениях, глубокого понимания в освоении

  учебного материала.

  Формирует отношение к окружающей среде, основанное на

  необходимости овладения знаниями и навыками, личностного участия в

  решении существующих и предупреждении новых экологических проблем.

  Профессионально направленный экологический модуль, задания

  которого направлены на выполнение конкретной практической деятельности,

  является наиболее эффективной формой организации занятий на основе

  самостоятельной работы студентов.

  «Цель лабораторного занятия - практическое освоение студентами

  научно-теоретических положений изучаемого предмета, овладение новейшей

  техникой экспериментирования в соответствующей отрасли науки,

  инструментализация полученных знаний, то есть превращение их в средство

  для решения учебно - исследовательских, а затем реальных экспериментальных

  и практических задач, иными словами - установление связи теории с

  практикой» [12].

  На основе имеющегося оборудования, разработан и внедрен в учебном

  процесс практико-ориентированный модуль по курсу «Промышленная

  экология», включающий в себя восемь работ, каждая из которых насчитана на

  занятие продолжительностью 2-4 учебных часа. Уникальный лабораторный

  комплекс создан для студентов технических специальностей с учетом их

  специализации.

  При проектировании лабораторного практикума были учтены следующие

  аспекты:

  - применение различных технологий обучения (позволяет рационально

  распределить время и интеллектуальные ресурсы и придать

  наибольшую эффективность в процессе познания);

  - возможность изменения отдельных образовательных модулей (с

  учетом будущей специализации);

  55

  - обеспеченность методическими информационными средствами

  (дающими возможность для самостоятельной подготовки);

  - техническую адаптацию устаревших средств обучения (возможная

  замена на более прогрессивные)

  В ходе практико-ориентированных занятий происходит практическое

  освоение студентами научно-теоретических положений изучаемого предмета,

  приобретение инструментальных знаний для решения учебно-исследовательских,

  а затем реальных экспериментальных и практических задач.

  В качестве основных задач, поставленных в процессе проектирования

  лабораторного практикума можно выделить следующие: экспериментальная

  проверка законов, освоение методики измерений и приобретение навыков

  эксперимента, изучение принципов работы измерительных приборов.

  Применение в обучении информационных технологий позволяет

  эффективно вовлечь учащихся в активную когнитивную деятельность по

  осмыслению и закреплению учебного материала, применению знаний в ходе

  решения задач. Для того, чтобы разработанная технология обучения на практике

  обеспечивала поставленные цели, учитывались мотивации студентов,

  возможности усваивать учебный, справочный, нормативный материал, усваивать

  предоставленные объемы информации. В процесс обучения были включены

  элементы, обеспечивающие связь с предстоящей профессиональной

  деятельностью. Новые информационные технологии легко вписались в учебный

  процесс, не затронув содержания образования, которое определено

  образовательным стандартом и государственными программами.

  Эффективное использование современных средств обучения, комплексный

  подход к организации образовательного процесса, практическая его реализация

  позволяют осуществить более широкий подход к решению проблемы реализации

  экологического образования.

  Прежде чем приступить к выполнению практико-ориентированных

  заданий, студенты изучают необходимый теоретический материал по конспектам

  лекций, учебникам, предварительно знакомятся с содержанием и порядком

  56

  выполнения работы. В ходе выполнения лабораторных работ, проектируя свою

  экспериментально - исследовательскую учебную деятельность, студенты имеют

  возможность индивидуально выполнить все этапы лабораторных работ. Работа

  выполняется в группе по 2-3 человека, учитывая личные пожелания. Выполненное

  задание оформляется в специальной тетради с обязательным указанием темы,

  цели занятия. Результаты выполнения работы предоставляются в таблицах или в

  виде расчетов.

  Практико-ориентированное занятие делится на несколько этапов:

  - ознакомление с теоретической частью работы, методикой проведения

  эксперимента;

  - постановка преподавателем цели и объяснение возникших вопросов;

  - самостоятельная работа по выполнению заданий, запись необходимых

  результатов в тетради;

  - оформление конспекта выполненной работы, вывод.

  Выполнение каждой лабораторной работы рассчитано на 2 часа учебного

  времени.

  В качестве примера рассмотрим одну из работ, позволяющих изучать

  изменение роста численности популяций путем моделирования процесса.

  Учение о популяции или популяционной экологии является одним из

  основных разделов современной экологии. Термин "популяция" был

  заимствован биологами у демографов, причем значительно раньше, чем

  возникла популяционная экология. В демографии он используется в смысле

  обозначения населения всей страны (либо ее части) или какого-либо

  населенного пункта. С экологической же точки зрения, популяция - это группа

  совместно обитающих особей вида, объединяющих единством

  жизнедеятельности. Внутри популяции происходит самовоспроизводство

  живого вещества, она обеспечивает выживание вида благодаря

  наследственности адаптационных качеств, дает начало новым популяциям и

  процессам видообразования [51].

  57

  Одной из основных характеристик популяций является ее численность,

  которая определяется общем количеством особей на данной территории или в

  данном объеме. Численность никогда не бывает постоянной и зависит от

  интенсивности размножения и смертности. Это связано с воздействием

  абиотических и биотических факторов среды на интенсивность роста и

  размножения.

  Изучить динамику роста численности популяции, и получить полное и

  детальное представление о столь сложной системе в естественных условиях

  практически невозможно. Поэтому, для исследования динамических

  экологических процессов, вследствие сложных математических расчетов,

  применяют методы компьютерного моделирования, т.е. заменяют некоторый

  объект (процесс, явление), вследствие его сложности, моделью (объектом

  подобным ему, но осознанно упрощенным) [93].

  Существуют различные типы моделей, но особое распространение в

  экологии получили математические модели, т.к. они легко реализуемы и их

  реализация не требует специальной материальной базы.

  Практико-ориентированное задание представляет собой программный

  продукт, написанный на языке Paskal, структурная схема которого

  представлена на рис.2.3.

  Для нормальной работы программы необходима операционная система не

  ниже Windows 95, установленный MS Word 97 или выше, монитор с

  поддержкой разрешения 800x600 и мышь. Программа имеет интуитивно

  понятный интерфейс и не требует перед работой предварительного

  ознакомления.

  Суть работы в ознакомлении студентов с тремя основными

  математическими моделями роста численности популяций, позволяющих

  отследить динамику усложнения моделей, уменьшая количество ограничений

  при решении дифференциальных уравнений.

  58

  Ввод данных о студенте, впервые

  приступившем к выполнению

  лабораторного практикума

  Выбор математической модели расчета динамики роста

  численности популяции

  V

  Модель

  Мальтуса

  V

  'Г

  Модель

  Ферхюльста

  •"

  V

  Модель

  Вольтерра

  1 '

  Вывод на монитор. Проведение статистического анализа

  ^''

  Вывод на

  устройство

  печати

  Рис.2.3.Структурная схема практико-ориентированного задания по

  моделированию динамического роста численности популяций.

  Основоположником математических популяционных моделей принято

  считать, Мальтуса работающего в конце 18-го века. Закон Мальтуса,

  определяющий экспоненциальный рост популяции, имеет смысл лишь на

  ограниченных временных интервалах, с введением ограничений в виде

  отсутствия хищников без учета биохимических и физиологических процессов.

  Для расчета численности популяции по Мальтусу, необходимо ввести

  следующие величины:

  X - численность популяции в момент времени t;

  R - скорость размножения,

  / - коэффициент размножения;

  S - скорость естественной гибели;

  59

  СУ - коэффициент естественной гибели;

  dx

  — - скорость изменения численности популяции;

  вид:

  £ - коэффициент роста.

  Тогда R = рс, S = -ох. Дифференциальное уравнение баланса будет иметь

  dx / \ dx ^2 1")

  = УУ- СУ)Х , или = £Х \ • J

  dt dt

  Учитывая начальные условия: при t = О численность особей х = х^

  Решением этого уравнения является выражение:

  yx^yit — "^0 ' ^

  St (2.2)

  где:

  -^0 - начальная численность популяции;

  у - коэффициент размножения;

  а - коэффициент естественной гибели;

  £ = (;к - сг) - коэффициент роста.

  Построив графики динамики роста популяции по Мальтусу, студенты, введя

  заданные коэффициенты в программу, проверяют адекватность своего решения на

  персональном компьютере. После запуска программы на экране монитора

  появляется главное окно с четырьмя кнопками: «Начать», «Продолжить», «О

  программе», «Выход». Меню «Начать», предназначено для студентов, ранее не

  выполнявших эту лабораторную работу.

  V

  60

  Q Е? Н rf *j б; Li i ' '%'Л'#1 >гэ', г, - tj|, ffl П Q и i#ij ЕЗ IT i53% - i-j ,;<: .

  ; - ^ Обычный - Times New Roman - 12 - Ж A" Ч ^ I s ^ S Js " IE : = i ^ t ^ П - ^ - К •

  Файл Правка &ид Вставка Форцат Сервис Таблица ^кно Справка

  МИНИСТЕРСТВО ОБРАЗОВАНИЯ РФ

  Воронежский ГосуларственныИ Технический Университет

  mjiiiililiiiiiiu^L

  Введите Ваши личные данные:

  Дdнныe Д|||я pdCMe юн

  модель Мальтуса

  у - коэффициент

  размножения

  о - коэффициент

  естественной гибели

  ХО - начальная

  численность популяции

  [100Q0 Tend-рассматриваемый

  временной отрезок

  р.30

  [йо"

  hoooo

  |1.30

  |Т,сю

  И 0000

  10000

  модель Ферхюльста

  у - коэффициент

  размножения

  а - коэффициент

  естественной гибели

  б - коэффициент

  пропорциональности

  ХО-начальная

  численность популяции

  Tend - рассматриваемый

  временной отрезок

  модель Вольтерра

  Т - коэффициент

  размножения

  о - коэффициент

  естественной гибели

  о. ' коэффициент

  встречи с хищником

  Ь - коэффициент

  размножения хищника

  Р -коэффициент

  естественной гибели

  хищника

  r-z^7::z Tend - рассматриваемый

  ' временной отрезок

  "— Y0 - начальная численность

  хищников

  |1.30

  [olcT

  loTcT

  |l,30

  10.90

  ^0

  ^ сз н :э _<_ [_ ] модель Мальтуса

  Дейс1вия • tj Автофигуры • \ Ч • О Н 41 О iSi 3 <?» • ; £ ' А, - = ч^ g В Й ,

  Стр. 1 Разд 1_^ 1/] На 2см Ст 1 Кол 1 английский

  Рис.2.4. Окно для ввода данных расчетов.

  После ее нажатия появляется окно регистрации, в котором студент должен

  ввести свои фамилию, имя, отчество, группу и заданный номер варианта.

  Повторное нажатие кнопки выводит окно ввода данных для расчетов (рис.2.4.). В

  этом окне в три столбика расположены коэффициенты для расчета моделей

  Мальтуса, Ферхюльста и Вольтерра. Для проведения компьютерного

  моделирования по Мальтусу студенты выбирает в меню коэффициенты Мальтуса

  и вводя их.

  Произведя решение для своего варианта студенты делают вывод, отмечая

  недостатки данной модели. Модель при ^ ^ О адекватна реальности лишь до

  определенных значений времени. Согласно данной модели, рассматривающей

  уменьшение численности особей только за счет естественной гибели, их

  численность должна бесконечно возрастать со временем, что не соответствует

  61

  реальности. При большом количестве особей возможно уменьшение их

  численности за счет других механизмов, например, за счет борьбы за место

  обитания, за пиш;у.

  Вторая математическая модель, предлагаемая в лабораторном практикуме

  описывает часто наблюдаемую в природе стабилизацию численности популяции

  за счет внутривидовой конкуренции (модель Ферхюльста). Она усложняет

  рассмотренную модель Мальтуса, допуская наличие борьбы между особями за

  место обитания и за пищу, тем самым добавляется дополнительный источник

  гибели [51,93].

  Считая, что скорость гибели за счет конкуренции между особями

  пропорциональна вероятности встреч двух особей, можно записать S = -Sc-х-ох

  (S - коэффициент пропорциональности). Исходя из этого, уравнение баланса

  численности особей можно записать в виде:

  —дх - yx-ox-S,x 2 (2-3)

  dt

  Полученное нелинейное дифференциальное уравнение решается заменой

  переменных: U = {-joc - СУХ - дх^). Учитывая, что при ^ = 0 численность особей х = XQ ,

  получаем:

  ln(x/xo) - \г\{{рс - ох - Зс)/(е - SXQ)) = St (^.4)

  Отсюда

  x(t) - ""'^

  (2.5)

  (s - ^0 )в ^ + (SK,

  62

  Студенты производят расчет по варианту своего задания и проверяют

  правильность своего решения на компьютере.

  На экране монитора видно, что х не уходит в бесконечность, а стремится

  к стационарному уровню, х^„, = yi.

  Рассмотренные выше две модели используются в биотехнологиях для

  оптимального регулирования выращивания различных микроорганизмов.

  Интенсивное развитие математического моделирования роста

  численности популяций в 20-х годах прошлого столетия усилиями, в первую

  очередь В. Вольтера, позволило сделать следующий крупный шаг и разработать

  модель учитывающую взаимодействие двух и более видов. Для этого

  рассматривается пространство, на котором живут два вида особей, между

  которыми отсутствует внутривидовая борьба. Одни питаются растительной

  пищей, имеющейся в достаточном количестве, и являются пищей вторым.

  Введем величины:

  X - число жертв в момент t;

  у - число хищников в момент t.

  Уравнения баланса между численностью рожденных и гибнущих особей:

  Жертвы:

  дх (2.6)

  — = wc-ax- аху ^ ^

  dt

  где:

  }к - скорость размножения;

  ох - скорость естественной гибели;

  аху - скорость гибели за счет встречи с хищником.

  Хищники:

  ^ X /? (2-7)

  — = Sxy-/3y ^

  dt

  63

  где:

  Sxy - скорость размножения;

  fiy - скорость естественной гибели.

  Полученную систему нелинейных дифференциальных уравнений приведем к

  стационарной: х = const, у = const, то есть dx/dt = О, dy/dt = О. Система

  дифференциальных уравнений сводится к алгебраической:

  Xc„(^-ccy,J = 0 (2.8)

  УсЛ&с.-/^) = 0 (2.9)

  Решением системы являются функции:

  х.„, = ^/з;у.„,=Ф. (2.10)

  Проведя систему алгебраических вычислений , при малых отклонениях от

  стационарных значений численности популяций, получим следующие решение:

  х(0 = х,„,+[/„,, sin V ^ (2.11)

  У(0 = Ус. + УМАХ sin(V^ + ^О) (2-12)

  где:

  ^тах" максимальное значение малых отклонений численности жертв;

  V^^^ - максимальное значение малых отклонений численности хищников.

  Можно сделать вывод о том, что численности популяций испытывают

  гармонические колебания относительно стационарных значений с одинаковой

  частотой. Но в реальных условиях зависимости более сложные, чем это следует

  из модели.

  V

  W-

  64

  После просмотра графиков и нажатия на кнопку «Просмотр результатов»

  автоматически формируется окно со всеми тремя графиками (рис.2.5). При

  закрытии этого окна результаты выполнения работы автоматически

  добавляются в файл данных, и происходит возврат в главное окно программы.

  Компьютер в сочетании с идеей математического моделирования

  выступает как единый обучающий комплекс. Разработан программный продукт

  для проведения лабораторной работы «Математические модели роста

  численности популяций» зарегистрированный в Государственном фонде

  алгоритмов и программ (г. Москва), регистрационный номер- 50200200566 от

  25.10.02.

  I . I |||| 111|1|1111 1111'1|1|1111|1||1111М^^^^^^

  • L i a d a e i i ^ j ' а -У Й. ЕВ П П ^-^ |-й| и ^i ^^•"- • , . « ,

  ^ Обычный • Times New Roman •- 12 •- Ж А" Ч te^ ^ Ш t ^ " 1 ^ i ^ ^ ^ i ^ Q » ^ » А

  файл Правка Вид Вставка Формат Сервис Х^блица QKHO ^правка

  10 • 1 • 11 • I • 12 • I • 13 • 1 ' W • 1Ь • д ; ; . '

  H^i_^Mi;iiijiJloaH.Mny^i!*,

  Peiy/ibTdihi лабордторной работы

  Модели изменения численности популяции

  140

  120

  100

  80

  40

  20

  С

  .:. : : J : i ^ :

  штгчптхМгкт^

  1 OOO 2 000 3 000 4 000 S 000 6 000 7 OOO 8 000 9 000

  модель Вольтерра

  [•Записать результаты и выйти в главное меню |

  22 000 000 000 000

  20 000 OOO 000 000

  16 000 OOO 000 000

  16 000 000 000 000

  14 000 000 000 000

  12 000 000 000 000

  10 000 OOO 000 000

  8 000 OOO 000 000

  6 000 000 000 000

  4 000 OOO 000 000

  2 000 OOO 000 000

  UiM

  0 10 20 30 40 so 60 70 80 80 10

  модель Мальтуса

  9 000

  эооо

  7 OOO

  6 000

  5 000

  4 000

  3 000

  2 000

  1 000

  10 20 30 40 50 60

  модель Ферхюльста

  70 80 90 10

  g a i B : » _ < ^ J J i модель Мальтуса j

  Действия • t:* Автофигуры - ~ч. "» • О |Я] .^1 ?7? 1.1

  Стр. 1 Раэд 1 1/1 На 2с11 Ст 1 Кол 1

  модель Ферхюльста i модель Вольтерра

  Jj

  ild£ ' Д | ' ^^^ ''^'•' ^ в

  английский

  Рис.2.5 Окно для просмотров результатов.

  6.5

  Использование методов математического моделирования в обучении

  является очень эффективным, ибо реализует такие принципы обучения как

  научность, наглядность, системность, активность. Кроме того, методология

  учебной деятельности сближается с методологией научно- исследовательской

  работы. Становятся очевидными такие преимущества:

  - возможность экспериментирования даже в тех случаях, когда

  проведение реального эксперимента затруднено и нецелесообразно;

  - возможность построения и точного воспроизведения условий

  протекания изучаемого процесса, прерывания и возобновления хода

  эксперимента в целях анализа промежуточных результатов и внесения

  корректировки;

  - возможность управления условиями эксперимента;

  - относительная дешевизна и быстрота создания численной модели и

  работы с ней [51,93].

  Целесообразность постановки работы и применения ее в учебном

  процессе заключается :

  - в расширении рамок лабораторного эксперимента, появлении

  возможности исследования систем и явлений, трудновоспроизводимых в

  условиях реального эксперимента;

  - глубоком усвоении учебного материала;

  - в получении представлений о современных методах изучения сложных

  систем.

  Огромные возможности в педагогических технологиях открывают

  новейшие персональные компьютеры. Персональный компьютер становится

  центральным техническим средством, возможности которого еще более

  возрастают с присоединением к нему различных интерфейсных устройств,

  датчиков, видеоадаптера, плоттера, сканера, модема, устройств связи.

  Открываются новые возможности для организации и совершенствования

  обучения, формирования навыков самостоятельной учебной деятельности,

  критического мышления, исследовательского подхода в обучении.

  66

  Широкое распространение информационных технологий дало развитие

  дистанционному образованию, которое подразумевает индивидуальное

  обучение в телекоммуникационной компьютерной образовательной среде.

  Исследования в области создания виртуальных лабораторий дают возможность

  применения разработанных работ в системе дистанционного образования.

  Использование в экологическом образовании электронных курсов по

  своей эффективности не намного превосходит печатные издания. Работа

  студентов в обоих случаях осуществляется с готовой информацией.

  Полученные знания носят чисто теоретический характер. Для устранения этого

  недостатка нам представляется целесообразным использование в учебном

  процессе лабораторного комплекса, позволяюпдего активизировать

  познавательную деятельность студентов, проводя лабораторные эксперименты

  дистанционно.

  Открываются такие возможности, как проведение виртуальных

  лабораторных занятий с участием вспомогательного персонала, возможность

  обратной связи с осуществлением контроля за качеством усвоения знаний.

  Применение компьютерных технологий создает предпосылки для

  небывалой в истории педагогики интенсификации образовательного процесса:

  незамедлительная обратная связь; компьютерная визуализация учебной

  информации; архивное хранение больших объемов информации с

  возможностью легкого доступа пользователя к центральному банку данных;

  автоматизация процессов вычислительной, информационно-поисковой

  деятельности, а также обработки результатов учебного эксперимента;

  автоматизация процессов управления учебной деятельностью со стороны

  преподавателя [26].

  Преимущество разработанного лабораторного практикума заключается не

  только в постановке работ, учитывающих специализацию студентов, но и

  возможность применения каждой лабораторной работы в дистанционном

  обучении. Ярким примером для этого является лабораторная работа

  67

  «Исследование эффективных методов защиты от ЭМП токов высокой

  частоты».

  В процессе своей профессиональной деятельности человек по-разному

  влияет на составные части биосферы. Антропогенное влияние приводит к

  истощению и загрязнению природной среды. Само понятие «загрязнение»

  включает в себя внесение в среду новых, не характерных для нее физических,

  химических, информационных или биологических агентов, приводящих к

  негативным последствиям. Изучая курс «Промышленная экология» в

  техническом вузе при подготовке инженеров для радиоэлектронной и

  электротехнической промышленности, основное внимание уделяется

  физическому (параметрическому) загрязнению. К энергетическому

  загрязнению относится качественное изменение физических параметров

  окружающей среды: шумовых, электромагнитных, радиационных, световых,

  температурных [6,48, 50, 135].

  За последнее время возник и сформировался новый значимый фактор

  окружающей среды - электромагнитные поля антропогенного происхождения.

  Его источниками служат различные электроустановки переменного тока:

  воздушные линии электропередач, открытые распределительные устройства,

  производственно-технологические установки, использующие токи высокой

  частоты. Излучаемое этими источниками электромагнитное поле вместе с

  естественными полями создают сложную и изменчивую обстановку. В

  результате суммарная напряженность электромагнитного поля увеличилась по

  сравнению с естественным фоном в сотни раз. Электромагнитное загрязнение

  стало формой физического загрязнения окружающей среды, при которой

  уровень созданных человеком электромагнитных полей в отдельных местах в

  десятки и сотни раз превышает средний уровень полей природных диапазонов

  [135].

  Степень воздействия ЭМП на организм человека зависит от частоты

  колебаний электрической и магнитной составляющих, а также от величины их

  напряженностей. Медицинскими исследованиями в настоящий момент точно

  w

  68

  установлено, что длительное воздействие переменного электромагнитного поля

  на организм человека вызывает прежде всего нарушение нормальной

  деятельности его нервной и сердечно-сосудистой систем, которое проявляется

  в утомлении человека, снижении точности движений во время работы,

  появлении головной боли и болей в области сердца. Такие нарушения

  деятельности организма способствуют возникновению новых или обострению

  уже существующих заболеваний, что может привести к частичной потере

  трудоспособности человека [6].

  Поэтому важно, чтобы будущий специалист знал обо всех опасных и

  вредных факторах ненормированного воздействия ЭМП на организм человека,

  и мог эффективно использовать принципы защиты с целью снижения

  возможных неблагоприятных последствий.

  Это обуславливает необходимость постановки лабораторной работы. На

  рис. 2.6. представлена лабораторная установка для изучения ЭМП.

  Методические указания для выполнения работы содержатся в приложении.

  Рис. 2.6. Лабораторная установка

  69

  IK'"

  г

  w

  v^

  Рис. 2.7. Образцы экранов

  При подготовке к выполнению лабораторной работы студенты изучают

  следующие вопросы:

  - количественные характеристики ЭМИ;

  - воздействие ЭМИ на человека;

  - нормирование ЭМИ на рабочих местах;

  - физические принципы защиты расстоянием и экранированием.

  Разработан программный продукт для проведения лабораторной работы

  по теме: «Исследование эффективности методов защиты от ЭМП токов

  промышленной частоты», зарегистрированный в Государственном фонде

  алгоритмов и программ №50200200566 2003.03.0122.

  Лабораторное оборудование, используемое для проведения

  эксперимента, адаптировано для подключения к персональному компьютеру,

  что значительно расширяет рамки эксперимента и возможности его

  использования. На рисунке 2.8 представлен лабораторный стенд с

  подключенным видеотерминалом.

  70

  •jwaamee

  V

  V-

  Рис.2.8. Лабораторный стенд для исследования эффективных методов

  защиты от токов высокой частоты.

  <^

  В лабораторной работе исследуются два метода защиты от ЭМП -

  защита расстоянием и защита экранированием. В первой части работы

  студенты измеряют интенсивность ЭМП при удалении от источника, при

  заданной частоте ЭМП, а затем сравнивают полученные значения с

  нормативными на рабочих местах.

  Во второй части работы они исследуют эффективность экранирования

  ЭМП экранами из различных материалов (парамагнетики, диамагнетики,

  ферромагнетик, проводник, диэлектрик, сетчатые экраны) в диапазоне частот

  от 50 Гц до 1МГц, а также эффективность экранирования ЭМИ экранами с

  различной толщиной стенок на заданной частоте.

  71

  : Определитель эффективности экранирования

  Ф ормагг: 48000 Н г, 1 G-bit М опо

  Отображение ^ —- -

  F? Контур АЧХ

  17 Маркер часгсггы

  Режим

  С АЧХ без экранирования

  ^ АЧХ с экранированием

  <" Эффективность экранирования

  J..L

  Сброс

  Настройки и калибровка

  Шкала частоты:

  Частота: Э38 Гц |

  Напряжение: 97.74 мВ Г

  Пуск

  Логарифм

  Гц jOKj;

  в _ок|

  Рис. 2.9. Амплитудно-частотная характеристика экранирования ЭМП.

  ч^

  На мониторе выводится графики амплитудно-частотной характеристики

  без экранирования и с экранированием, позволяющие наглядно увидеть

  эффективность экранирования различными материалами (Рис. 2.9.)

  В результате выполнения работы студенты закрепляют знания,

  полученные на лекционных занятиях, а также приобретают практические

  навыки защиты от электромагнитного излучения.

  Разработанный практико-ориентированный модуль, состоящий из восьми

  работ, может быть применен в дистанционном обучении для студентов

  технических вузов. Эффективность использования комплекса в учебном

  процессе экспериментально проверена в ходе проведенного педагогического

  эксперимента.

  72

  ВЫВОДЫ п о 2 ГЛАВЕ

  Существующая теоретическая база для экологического образования не

  дает практических экологических навыков в профессиональной деятельности.

  Следовательно, возникает необходимость в профессионально направленной

  экологической подготовке студентов технического вуза.

  Анализируя состояние экологического обучения в вузе, предлагается

  профессионально личностный подход к экологическому обучению студентов

  технического вуза. В ходе проведенного исследования можно сделать

  следующие выводы:

  разработана дидактическая модель овладения профессионально

  направленными экологическими знаниями. Получение экологических

  знаний разбивается на несколько этапов. Наибольшее внимание в

  исследовании уделено знаниям специализированного практического

  характера. Особенностью разработанной модели является

  осуществление постоянного контроля за качеством получаемых знаний

  и использование профессионально личностного подхода в обучении,

  разработана технология получения профессионально направленных

  экологических знаний, включающая в себя модель обучения,

  педагогический мониторинг качества знаний и как одну из форм

  обучения - лабораторные занятия. Предлагается технология проведения

  лабораторных занятий на основе разработанного лабораторного

  комплекса.

  Разработан практико-ориентированный модуль, состоящий из восьми

  работ. Разработанные методические указания по выполнению

  лабораторных работ способствуют лучшему усвоению учебного

  материала.

  Разработаны программные продукты для проведения лабораторных

  работ «Математические модели роста численности популяций» и

  «Исследование эффективности методов защиты от ЭМП токов промышленной

  73

  частоты» зарегистрированные в Государственном фонде алгоритмов и

  программ.

  Уникальность разработанного практико-ориентированного модуля

  заключается в возможности использования в дистанционном обучении.

  Практико-ориентированный модуль внедрен в учебный процесс как

  составляющая курса «Промышленная экология».

  74

  Глава 3. ЭКСПЕРИМЕНТАЛЬНОЕ ИССЛЕДОВАНИЕ И ОЦЕНКА

  ЭФФЕКТИВНОСТИ ПЕДАГОГИЧЕСКОЙ ТЕХНОЛОГИИ

  ПРОФЕССИОНАЛЬНО ЛИЧНОСТНОГО ЭКОЛОГИЧЕСКОГО

  ОБУЧЕНИЯ

  3.1 Оценка теоретических и практических знаний студентов технического вуза в области курса «Промышленная экология» с помощью системы педагогического мониторинга.

  Проблема качества экологических знаний в вузе решается на основании системного подхода к организации учебного процесса и включает в себя:

  планирование учебного процесса, материально-техническое обеспечение,

  создание учебно-методических пособий, промежуточный контроль качества обучения, итоговая аттестация.

  Качество профессионально направленного экологического обучения в структурном плане представляет собой совокупность качеств образовательных подсистем, ориентированных на достижение интегрального результата - качества подготовки специалиста. Управлять качеством как системой предполагается, использовав системный подход, основанный на целостности, структурности, иерархической организации управления качеством. Управление качеством знаний осуществляется на каждом этапе образовательного процесса.

  Поэтому, если на каждом отдельном этапе достигать повышения качества экологических знаний - то будет достигнуто повышение и интегрального качества- качества подготовки экологически грамотного специалиста [123].

  При получении экологического образования студентами технического вуза можно выделить разные уровни знаний: мировоззренческий минимум, базовые знания, программные знания сверх базового уровня, и уровень умений.

  В свете рассматриваемых критериев качества экологического образования становится очевидным, что целью повышения экологической компетентности студентов технических вузов является совокупность двух составляющих требований: владение экологическими знаниями и умение применять их для решения практических задач.

  Педагогический эксперимент проходил на базе Воронежского государственного технического университета. Исследованием были охвачены группы АП 021, АП 022 (2 курс), ИС 021, ИС 022 (2 курс), РТ 021, РТ 022, РТ 023, РТ 024 (2 курс), РК 011, РК 012, РК 013, РК 014 (3 курс) учебный план которых предусматривает комплекс дисциплин экологического направления, среди которых курс «Промышленная экология». В эксперименте приняли участие 355 студентов.

  Выбор этих групп обуславливается их специализацией и необходимостью

  практических знаний в области промышленной экологии для

  профессиональной деятельности.

  Первым этапом исследования стал поисковый эксперимент,

  проходивший в период с 2001 по 2002 год. В этот период изучалось и

  анализировалось состояние экологического образования в вузе,

  анализировалась методика чтения лекций и проведения лабораторных занятий.

  Сделан вывод, что существующая теоретическая база для экологического

  образования не дает практических экологических навыков в профессиональной

  деятельности. Следовательно, возникает необходимость в профессионально

  направленной экологической подготовке студентов технического вуза.

  Анализ традиционного лабораторного практикума по курсу

  «Промышленная экология» определил пути его совершенствования с целью

  повышения эффективности применения в учебном процессе.

  Второй этап (2002 - 2003 уч. год) экспериментальный. Собственные

  исследования и изучение педагогического опыта в преподавании экологии

  привели к необходимости модернизации и компьютеризации лабораторного

  практикума по курсу «Промышленная экология». Разработаны методические

  указания для проведения лабораторных работ. Внедрение в учебный процесс

  лабораторного комплекса позволяет интегрировать теоретические знания,

  76

  практические умения и навыки студентов. Методически правильная

  организация занятий активизирует познавательную активность и

  самостоятельность обучающихся. Подготавливая специалиста, нельзя забывать

  о формировании личностных качеств. Предполагается, что эффективность

  развития профессионально личностных экологических навыков студентов в

  процессе обучения в техническом вузе будет выше, если создадутся

  оптимальные условия для их реализации.

  Созданы лабораторные установки для проведения работ с

  использованием информационных технологий, разработаны описания и

  методика проведения работ. Определены критерии оценки экологической

  компетентности. Разработанная система тестового контроля позволяет

  контролировать весь процесс обучения на каждом этапе.

  Педагогический мониторинг, проводимый в течение всего периода

  обучения, включает в себя проверку, оценивание, накопление и анализ

  статистических данных, контроль и прогнозирование дальнейшего развития

  событий.

  Целью педагогического мониторинга стало своевременное выявление,

  оценивание и анализ течения образовательного процесса.

  Контроль знаний проводился в несколько этапов. Традиционная

  диагностика начальных знаний проводилась перед чтением первой лекции.

  Разработанные контрольно - тестовые задания соответствовали каждой теме

  изучаемого курса с включением некоторых элементов из практических знаний,

  полученных при выполнении лабораторных работ. Результаты помогли

  скорректировать, дополнить читаемый материал с учетом начального уровня

  знаний.

  Мы использовали широко применяемый и хорошо зарекомендовавший

  себя метод тестового контроля, позволяющий оперативно провести контроль

  знаний у большого количества студентов, объективно их оценив.

  Разработана гомогенная нормативно и критериально ориентированная система

  77

  тестов. В качестве интерпретационной системы отчета используется конкретная

  область содержания курса «Промышленная экология». Контрольно - тестовые

  задания соответствуют общепринятым требованиям надежности и валидности

  [4].

  Чтение лекций чередовалось с проведением лабораторных занятий.

  Студенты получали возможность закрепить полученные знания на практике.

  Внедрена в практику реального педагогического процесса разработанная

  технология проведения лабораторных работ. Формой контроля на

  лабораторных занятиях стал отчет по сделанным работам преподавателю.

  После каждой прочитанной лекции проводился промежуточный контроль

  усвоения материала. Чтение каждой последующей лекции начиналось с

  анализа результатов предыдущего тестирования и обсуждения неусвоенных

  моментов. Такой подход позволяет вести постоянный контроль за усвоением

  материала и вовремя скорректировать учебный процесс.

  Третий этап (2003 - 2004 уч. год) завершающий. Целью его стала

  окончательная проверка гипотезы исследования, анализ эффективности

  практико-ориентированного модуля в течение семестра. Обработка

  статистических данных позволила сделать сравнение с разработанными

  критериями экологической компетенции. Данные педагогического мониторинга

  показали положительную динамику роста экологической компетентности

  студентов.

  Выявленный низкий коэффициент полезного действия лабораторных

  работ, проводимых по традиционной методике, подтвердил малую

  эффективность традиционной системы преподавания в сравнении с

  потенциальными возможностями данного вида учебных занятий.

  Используемый профессионально личностный подход в получении

  экологического образования стал наиболее адекватен целям и задачам

  обучения.

  78

  Зачет по всему пройденному курсу показал глубину знаний, готовность и

  умение применять полученные знания на практике, системность и

  осознанность.

  79

  3.2 Экспериментальная диагностика реализации экологического обучения

  студентов технического вуза

  Учебная деятельность обучающихся на всех видах занятий и ее

  результаты (достигнутый уровень усвоения знаний, приобретенные умения,

  навыки, т.е. достигнутый уровень обученности) должны систематически

  контролироваться преподавателями и соответствующим образом оцениваться.

  Педагогический контроль выполняет целый ряд функций в педагогическом

  процессе: оценочную, стимулирующую, развивающую, диагностическую и др.

  [120, 123, 125].

  Рассмотрев методические особенности преподавания курса

  «Промышленная экология» с применением в учебном процессе

  компьютеризированного лабораторного практикума, для определения уровня

  качества знаний целесообразно применить один из распространенных

  диагностических приемов - тестирование.

  Технология тестирования выступает в качестве инструмента,

  позволяющего контролировать учебный процесс. Тестирование сокращает

  время на обработку результатов, позволяет охватить максимальное количество

  студентов и сводит к минимуму субъективное влияние преподавателя.

  Тестирование проводится на бланках, с контрольно- тестовыми заданиями.

  Предусматривается также компьютеризация процесса тестирования и

  обработки результатов.

  Для определения качества экологического образования (качества знаний

  и умений студентов), в рамках предложенных критериев были разработаны

  разного рода контрольные тесты: специальные вводные тесты для оценки

  начальных знаний, срезовые контрольно-тестовые задания, итоговое

  тестирование.

  Метод тестирования активно применяется в последнее время в

  педагогике. Он позволяет аттестовать обучаемого в соответствии с его уровнем

  80

  усвоения определенного объема знаний, оценить умения и навыки,

  полученные в процессе обучения [4]. Применив критериально-

  ориентированный подход в создании тестов, мы можем сопоставить учебные

  достижения на каждом этапе обучения.

  Ввиду того, что Государственный образовательный стандарт определяет

  не только каким количеством знаний должен владеть студент, но и на каком

  уровне усвоения должны быть эти знания, представленная технология

  тестирования позволяет измерить как обширность, так и глубину усвоения

  знаний.

  Основные уровни усвоения знаний:

  - знание основных понятий и определений темы курса;

  - понимание и умение применять полученные знания при решении

  типичных задач;

  - умение анализировать различные ситуации, находить решения в

  нестандартных задачах;

  - умение обобщать изучаемый материал, устанавливать связь с

  профессиональной деятельностью.

  Разработанные контрольно-тестовые задания относятся к критериально-

  ориентированным тестам, направленным на сопоставление учебных

  достижений обучаемых с планируемым объемом усвоения материала и

  приобретением определенных умений и навыков.

  Тестовые задания разработаны и составлены исходя из следующих

  критериев оценки знаний. В результате изучения дисциплины студенты

  должны:

  Иметь представление:

  о биосфере, ее эволюции, структуре, целостности и гомеостазе живых

  систем;

  взаимоотношениях организмов и среды, сообществе организмов в

  экосистемах;

  об изменениях в природе, вызванных антропогенным воздействием;

  81

  об экологических принципах охраны природы, о рациональном

  природопользовании.

  Знать:

  основные понятия и законы экологии;

  экологические причины рационального использования природных

  ресурсов и охраны природы;

  основы экологического права и ответственности за экологические

  нарушения;

  принципы и элементы безотходных технологий.

  Уметь:

  критически оценивать последствия воздействия НТР на среду обитания

  (в частности конкретного производства);

  соотносить реальное промышленное воздействие на среду обитания

  (вещественное и энергетическое) с допустимыми пределами;

  устанавливать взаимосвязь между техногенным воздействием на

  экологические системы и их способностью нейтрализовать это воздействие;

  прогнозировать и принимать грамотные решения в условиях

  производства.

  Владеть:

  методологией инженерной экологии по определению структуры и

  функционирования природно-промышленных систем.

  Иметь опыт (навык):

  по использованию методов оценки антропогенного воздействия на

  окружающую природную среду;

  пользования приборной базой и измерительным оборудованием;

  в отработке документов по охране природной среды.

  Критериально - ориентированные тестовые задания созданы в

  соответствии с требованиями Государственного образовательного стандарта.

  82

  Тестирование происходит по одному курсу «Промышленная экология» с

  возрастанием трудности задания, потому тесты относятся к гомогенным.

  Выбор такой формы задания как задание закрытой формы (с

  множественным выбором), в которой обучаемые выбирают правильный ответ

  из данного набора ответов, обусловило необходимость тестирования большого

  количества студентов в ограниченные временные рамки. Форма является

  технологичной и дает возможность компьютеризировать данный процесс.

  При составлении контрольно-тестовых заданий использовалась

  дихотомическая система оценки. Контрольно-тестовое задание включает в себя

  пять вопросов, весовой коэффициент каждого задания равен 1.Правильно

  выполненное задание оценивалось в 1 балл, не выполненное или выполненное

  неправильно в О баллов. В течение всего семестра набранные баллы

  суммируются [120].

  Статистические характеристики являются главными в оценке тестовых

  заданий. Из полученных при тестировании данных формируются матрицы

  тестовых результатов, в строчку заносятся тестируемые, в столбцы задания.

  Матрица формируется из нулей и единиц и позволяет статистически обработать

  полученные данные. Определяется доля правильных ответов на каждое

  задание, индивидуальный средний балл. Результаты обработки тестов

  представлены в приложении 7.

  Средняя арифметическая квадратов отклонений вариантов от их средней

  арифметической называется дисперсией. Мера разброса вокруг среднего

  значения должна находится в определенных пределах. Дисперсия теста

  оценивается по формуле:

  S^^=J^ (3.1)

  N-l

  83

  Для характеристики изменчивости распределения используем стандартное

  отклонение, которое равно корню квадратному из дисперсии.

  = ^[sГ (3.2)

  Данные, представленные в приложении 7 и на рис. 3.1, позволяют судить о

  высокой величине дисперсии, а следовательно о нормальном распределении.

  Пг1

  • г2

  ПгЗ

  Пг4

  • г5

  Пгб

  • г7

  Пг8

  • г9

  • г10

  Пг11

  Пг12

  Рис .3.1. Дисперсия теста

  Дисперсия помогает оценить качество тестов. На гистограмме изображены

  результаты оценки тестов для вводного, промежуточного и итогового контроля.

  Условные обозначения: г1 - группа РТ 021, г2 - группа РТ 022, гЗ - группа РТ

  023, г4 - группа РТ 024,г5 - группа РК 011, г6 - группа РК 012, г7 - группа

  84

  РК013, г8 - группа РК 014, г9 - группа ИС 021, г10 - группа ИС 022, г11-

  группа АП 021, г12 - группа АП 022.

  Надежность - согласованность (выраженная коэффициентом корреляции)

  результатов одного и того же лица при повторном тестировании тем же тестом

  или эквивалентной его формой [4].

  Для подсчета коэффициента надежности мы использовали метод

  расщепления теста на две части по четным и нечетным заданиям. Это

  позволило вычислить коэффициент надежности при однократном выполнении

  тестирования.

  Расчет коэффициента надежности осуществлялся по формуле:

  ,.,„ .^ЬйГ&йШ^. (3.3)

  Подставляя значения из матриц, находим

  И) ,.„,=0,59 (3.4)

  С учетом коррекции, в нашем случае получаем г,, = 0,74, что говорит о

  хорошей надежности.

  Между числом измерений, величиной доверительного интервала и

  достоверностью существует определенная зависимость. В строгом научном

  эксперименте принято добиваться не менее, чем 95% -ной доверительности,

  хотя в ряде случаев оправдан и 50% -ный уровень. Для имеющих место в

  педагогическом эксперименте малых выборок эта зависимость исследована

  английским математиком Стьюдентом.

  Вычислив средний балл:

  8-5

  (3.5)

  для каждой группы и найдя среднюю квадратичную ошибку

  ^ср =

  _ \Y,{x-x,y

  п{п-\)

  (3.6)

  задаемся 95% достоверностью, вычисляем доверительный интервал

  Д^*« = ±va,^ (3.7)

  Таблица 3.1,

  Сводная таблица данных вводного тестирования

  X

  ''ср

  а

  bJCdc

  РТ

  021

  2,18

  0,12

  2,05

  0,24

  РТ

  022

  2,09

  0,11

  2,05

  0,22

  РТ

  023

  2,7

  0,14

  2,06

  0,28

  РТ

  024

  3,0

  0,11

  2,04

  0,22

  РК

  ОН

  3,04

  0,12

  2,04

  0,24

  РК

  012

  3,07

  0,13

  2,05

  0,26

  РК

  013

  3,2

  0,10

  2,04

  0,20

  РК

  014

  2,9

  0,11

  2,05

  0,22

  ИС

  021

  2,4

  0,10

  2,04

  0,20

  ИС

  022

  2,1

  0,13

  2,04

  0,26

  АП

  021

  2,7

  0,10

  2,05

  0,20

  АП

  022

  2,3

  0,11

  2,04

  0,22

  Результат аналогичного повторного тестирования с 95% вероятностью

  будет лежать в пределах: в группе РТ 021 (от 2,18 балла до 2,42 балла), в группе

  РТ 022 (от 2,09 балла до 2,31 балла), в группе РТ 023 (от 2,7 балла до 2,9 балла),

  в группе РТ 024 (от 3 балла до 3,22 балла), в группе РК 011 ( от 3,04 балла до

  3,28 балла), в группе РК 012 (от 3,07балла до 3,33 балла), в группе РК 013 (от

  3,2балла до 3,4 балла), в группе РК 014, ( от 2,9 балла до 3,12 баллов), в группе

  ИС 021 ( о т 2,4 балла до 2,6 баллов), в группе ИС 022 ( от 2,1 балла до 2,36

  балла), в группе АП 021 (от 2,7балла до 2,9 балла), в группе АП 022 ( от 2,3

  балла до 2,52 балла).

  86

  Полученные данные, к сожалению, свидетельствуют о низком уровне

  начальных экологических знаний и слабой ориентации в вопросах экологии.

  Таблица 3.2.

  Сводная таблица данных промежуточного тестирования

  X

  ^ с .

  а

  АХдс

  РТ

  021

  3,9

  0,11

  2,04

  0,22

  РТ

  022

  4,04

  0,13

  2,06

  0,26

  РТ

  023

  4,27

  0,11

  2,04

  0,22

  РТ

  024

  3,9

  0,11

  2,04

  0,22

  РК

  011

  3,9

  0,10

  2,04

  0,20

  РК

  012

  3,8

  0,11

  2,06

  0,22

  РК

  013

  3,9

  0,11

  2,05

  0,22

  РК

  014

  3,5

  0,12

  2,04

  0,24

  ИС

  021

  3,8

  0,10

  2,05

  0,22

  ИС

  022

  3,1

  0,11

  2,04

  0,22

  АП

  021

  3,7

  0,11

  2,06

  0,23

  АП

  022

  3,06

  0,12

  2,05

  0,24

  В группах РТ 021 разброс баллов колеблется в следующих пределах (от

  3,9 баллов - 4,12 баллов), РТ 022 (от 4,04 баллов - 4,3 баллов), РТ 023 (от 4,27

  баллов - 4,49 баллов), РТ 024 (от 3,9 баллов - 4,12 баллов ), РК 011 ( от 3,9

  баллов - 4,1 баллов), РК 012 (от 3,8 баллов - 4,02 баллов), РК 013 (от 3,9 баллов

  - 4,12 баллов), ИС 021 (от 3,8 баллов - 4,02 баллов), ИС 022 (от 3,1 баллов -

  3,32 баллов), АП 021 (от 3,7 баллов - 3,93 баллов), АП 022 (от 3,06 баллов - 3,3

  баллов).

  Промежуточное тестирование показало заинтересованность в

  получении экологического образования. Студенты проявляли интерес и

  творческую активность в изучении курса. Анализ данных показал

  положительную динамику роста экологических знаний.

  Группы РТ 021 (от 4,2 баллов - 4,44 баллов), РТ 022 (от 4,2 баллов -4,42

  баллов), РТ 023 ( от 4,5 баллов - 4,74 баллов), РТ 024 ( от 3,9 баллов - 4,1

  баллов), РК 011 (от 4,7 баллов - 4,96 баллов), РК 012 ( от 4,1 баллов - 4,3

  баллов), РК 013 ( от 4,3 баллов - 4,5 баллов), РК 014 ( от 3,6 баллов - 3,82

  баллов), ИС 021 ( от 4,2 баллов - 4,42 баллов), ИС 022 ( от 3,4 баллов - 3,6

  баллов), АП (от 4,3 баллов - 4,54 баллов), АП ( от 3,1 баллов - 3,3 баллов).

  87

  Таблица 3.3.

  Сводная таблица данных итогового тестирования

  X

  ^сп

  а

  ^Xдc

  РТ

  021

  4,2

  0,12

  2,06

  0,24

  РТ

  022

  4,2

  0,11

  2,04

  0,22

  РТ

  023

  4,5

  0,12

  2,06

  0,24

  РТ

  024

  3,9

  0,10

  2,05

  0,2

  РК

  011

  4,7

  0,13

  2,04

  0,26

  РК

  012

  4,1

  0,10

  2,04

  0,20

  РК

  013

  4,3

  0,10

  2,06

  0,20

  РК

  014

  3,6

  0,11

  2,05

  0,22

  ис

  021

  4,2

  0,11

  2,05

  0,22

  ИС

  022

  3,4

  0,10

  2,05

  0,20

  АП

  021

  4,3

  0,12

  2,06

  0,24

  АП

  022

  3,1

  0,10

  2,05

  0,20

  Итоговый контроль знаний отразил повышение качества знаний и,

  следовательно, рост экологической компетентности.

  Благодаря тестовому контролю можно управлять учебным процессом,

  совершенствуя его, осуществляя дифференцированный подход к обучаемому

  по формированию у него экологической компетентности.

  Повышение качества знаний - одна из важнейших проблем высшей

  школы. Качество подготовки экологически грамотного специалиста должно

  соответствовать качественным характеристикам модели современного

  специалиста, который обладает такими качествами как:

  - высокий профессионализм;

  - способность к экологически оправданным действиям;

  - способность к интеграции полученных знаний применительно к своей

  специализации;

  - системное видение производственных процессов и их влияние на

  окружающую среду;

  - способность принимать экологически грамотные решения и нести за них

  ответственность;

  - способность планировать и прогнозировать последствия технологической

  деятельности;

  88

  - владение методикой поиска эффективных способов решения проблем,

  умение контролировать ход решения

  Анализ полученных данных позволяет в дальнейшем определить

  образовательные действия студента по формированию фундаментальных и

  практических знаний и умений, научного мировоззрения, экологической

  компетентности.

  Объем начальных знаний студентов по изучаемой дисциплине

  показывает входной контроль (Таблица З.1.). Входной контроль позволяет

  оценить полноту и качество базовых знаний студента и указать направления в

  их совершенствовании. Тестовые задания составлены по ключевым темам

  ранее изучавшихся студентом родственных дисциплин. Но основной упор

  сделан на теоретические знания в области экологии, полученные в объеме

  школьной программы.

  Определенную озабоченность вызывал разный уровень подготовки

  студентов, многие из которых обучались в специализированных школах,

  лицеях и имели относительно высокий уровень знаний в области экологии,

  многие окончили обычные средние учебные заведения. Для изучения

  исходного состояния готовности студентов к экологически направленной

  профессиональной деятельности проводилось начальное тестирование, которое

  показало их неспособность ориентироваться в вопросах экологии, отсутствие

  мотивационного компонента.

  В контрольно-тестовое задание включены тесты различной сложности,

  предназначенные для проверки знаний у студентов с разным уровнем

  подготовленности. Контрольно- тестовое задание содержит пять вопросов с

  несколькими вариантами ответов. Каждый правильно данный ответ

  оценивается в один балл. По количеству набранных баллов можно выделить

  три уровня остаточных знаний: высокий, средний, низкий.

  89

  Таблица 3.1,

  №

  1

  2

  3

  4

  5

  6

  7

  8

  9

  10

  11

  12

  Группа

  АП021

  АП022

  ИС021

  ИС022

  РТ021

  РТ022

  РТ023

  FT 024

  PKOU

  РК012

  РК013

  РК014

  Сводные данные по итогам вводного тестирования

  Курс

  2

  2

  2

  2

  2

  2

  2

  2

  3

  3

  3

  3

  Кол-во

  человек

  23

  16

  32

  30

  27

  21

  11

  12

  23

  28

  18

  14

  1

  2

  4

  4

  10

  10

  6

  1

  1

  2

  4

  1

  -

  2

  6

  4

  12

  12

  7

  9

  2

  1

  7

  3

  3

  5

  Баллы

  3

  8

  6

  14

  -

  5

  4

  7

  8

  6

  9

  6

  5

  4

  6

  2

  1

  8

  5

  2

  1

  1

  4

  И

  7

  3

  5

  1

  0

  1

  -

  -

  -

  -

  1

  4

  1

  1

  1

  Средний

  балл

  0,54

  0,47

  0,48

  0,42

  0,42

  0,41

  0,56

  0,6

  0,61

  0,60

  0,67

  0,58

  Тестирование проводилось среди студентов вторых курсов групп АП-021,

  АП-022 («Автоматизированное проектирование»), ИС-021, ИС-022

  («Информационные системы»), РТ-021, РТ-022, РТ-023, РТ-024

  (Радиотехника) и студентов третьего курса специальности РК (Радиоконструирование).

  Учебные планы по каждой специальности включают курс

  «Промышленная экология» на втором году обучения в вузе и как продолжение

  экологического образования - курсы «Экологическая безопасность и охрана

  труда» «Безопасность жизнедеятельности» на 3 - 5 курсах.

  В проведении тестирования групп АП 021 и АП 022 специальности

  «Автоматизированное проектирование» участвовало 39 человек. Больше

  половины (88%) тестируемых набрали от 1 до 3-х баллов из 5 возможных.

  90

  такой процент является показателем довольно низкого уровня начальных

  знаний в области экологии.

  Несколько другая ситуация с группами РК. Из 83 протестированных

  студентов 32% показали довольно высокий уровень начальных экологических

  знаний. Группа ИС-022 подверглась тестированию примерно в таком же

  процентном отношении, но группа разделилась на тех, кто не имеет никакого

  понятия об экологии (1-2 балла) и тех, у кого уверенные знания в этой области

  (4 балла).

  В целом по результатам проведенного вводного контроля знаний можно

  судить о довольно низком уровне экологических знаний студентов второго года

  обучения. Объясняется это неадекватным пониманием студентами понятия

  «экология» и отсутствием мотивации к овладению экологическими знаниями.

  Многие при выборе правильного ответа на поставленный вопрос указывали

  несколько вариантов, что говорит об отсутствии системности в полученных

  знаниях. Проявленные знания можно охарактеризовать как знания на уровне

  ориентации.

  Предполагается, что эффективность развития профессионально-

  ориентированных экологических навыков студентов в процессе обучения

  экологии в техническом вузе будет выше, если создадутся оптимальные

  условия. Такие как :

  - в процессе обучения будет использовано содержание, учитывающее

  мотивацию и профессиональную деятельность инженера;

  - применены современные педагогические технологии, стимулирующие

  познавательную активность и самостоятельность студентов.

  Необходимость обеспечения контроля и оценки не только результата, но

  и, главным образом, процесса учения, то есть тех трансформаций, которым

  подвергается студент, усваивая учебный материал, выявило проведение

  промежуточного тестирования после каждого пройденного раздела читаемого

  курса.

  91

  Тестирование проводилось после каждой прочитанной темы. Сводные

  данные по тематическому тестированию приведены в приложении 7.

  Анализируя результаты промежуточных тестирований, можно отметить

  постепенное нарастание познавательной и учебной деятельности (Таблица 3.2)

  Таблица 3.2

  №

  1

  2

  3

  4

  5

  6

  7

  8

  9

  10

  11

  12

  Группа

  АП021

  АП022

  ИС021

  ИС022

  РТ021

  РТ022

  РТ023

  РТ024

  РК011

  РК012

  РК013

  РК014

  Индекс

  фупп

  э

  к

  э

  к

  э

  э

  э

  к

  э

  э

  э

  к

  Сводные данные средних баллов

  Начальный

  этап

  0,54

  0,47

  0,48

  0,42

  0,42

  0,41

  0,56

  0,6

  0,61

  0,60

  0,67

  0,58

  Средний балл

  Промежуточный

  этап

  0,75

  0,61

  0,8

  0,64

  0,8

  0,8

  0,76

  0,71

  0,791

  0,77

  0,78

  0,7

  Итоговый

  этап

  0,81

  0,65

  0,85

  0,67

  0,87

  0,84

  0,90

  0,78

  0,91

  0,82

  0,86

  0,72

  Наличие промежуточного контроля знаний позволяет осуществлять

  самоконтроль и строить свою познавательную деятельность полноценно,

  разумно, балансируя полученные теоретические знания и практический опыт.

  92

  ^ч-

  ч^

  <^

  Рис. 3.2. Сводные данные средних баллов.

  Дать количественную оценку полученных экспериментальных

  результатов можно, через коэффициент полноты усвоения знаний:

  0 = — Уп' (3.8)

  где п - общее количество элементов знаний, которые должны быть усвоены

  обучающимися, и, - количество элементов знаний, усвоенных I - тым

  обучающимся , N - число обучающихся, выполняющих контрольное задание.

  93

  РК011 РК012

  Итоговый

  Промежуточный

  РК013 РК014

  • Промежуточный • Итоговый,^П

  Рис. 3.3. Коэффициент полноты усвоения знаний в группах РК.

  ^

  Таблица 3.3

  Показатели коэффициента полноты усвоения знаний

  №

  1

  2

  3

  4

  Индекс

  группы

  РК011

  РК012

  РК013

  РК014

  Промежуточный

  контроль

  0,79

  0,77

  0,78

  0,69

  Итоговый

  контроль

  0,94

  0,82

  0,87

  0,72

  Примечание

  экспериментальная

  экспериментальная

  экспериментальная

  контрольная

  ww

  94

  Итоговый

  Промежуточный

  ИС021

  ИС022

  Промежуточный • Итоговый

  Рис. 3.4. Коэффициент полноты усвоения знаний в группах ИС.

  V-

  Данные коэффициента полноты знаний показывают хорошую

  усвояемость учебного материала в экспериментальных группах.

  Таблица 3.4

  Показатели коэффициента полноты усвоения знаний

  №

  1

  2

  Индекс

  группы

  ИС021

  ИС022

  Промежуточный

  контроль

  0,77

  0,62

  Итоговый

  контроль

  0,85

  0,68

  Примечание

  экспериментальная

  контрольная

  95

  iw

  0,9

  0,88

  0,86

  0,84

  0,82

  0,8

  0,78

  0,76

  0,74

  0,72

  FT 021 PT022 PT023

  Итоговый

  Промежуточный

  FT 024

  w-

  П Промежуточный • Итоговый

  Рис. 3.5. Коэффициент полноты усвоения знаний в группах РТ.

  Таблица 3.5

  Показатели коэффициента полноты усвоения знаний

  №

  1

  2

  3

  4

  Индекс

  группы

  РТ021

  РТ022

  РТ023

  РТ024

  Промежуточный

  контроль

  0,78

  0,80

  0,85

  0,78

  Итоговый

  контроль

  0,84

  0,84

  0,89

  0,78

  Примечание

  экспериментальная

  экспериментальная

  экспериментальная

  контрольная

  ^^

  'w

  SV

  w Итоговый

  Промежуточный

  АП021

  АП022

  ;П Промежуточный • Итоговый

  Рис. 3.6. Коэффициент полноты усвоения знаний в группах АП.

  Таблица 3.6

  Показатели коэффициента полноты усвоения знаний

  №

  1

  2

  Индекс

  группы

  АП021

  АП022

  Промежуточный

  контроль

  0,75

  0,63

  Итоговый

  контроль

  0,86

  0,63

  Примечание

  экспериментальная

  контрольная

  Коэффициент эффективности применяемой методики определяем по формуле:

  V = GJG,. 3.9)

  где G,- коэффициент полноты усвоения знаний в экспериментальной

  группе, 0^- коэффициент полноты усвоения знаний в контрольной группе,

  работающей по традиционной методике.

  97

  Таблица 3.6

  Группа

  7

  РК

  011

  1,3

  Коэффициентов полноты усвоения знаний.

  РК

  012

  1,1

  РК

  013

  1,2

  РК

  014

  -

  ис

  021

  1,25

  ИС

  022

  -

  РТ

  021

  1,07

  РТ

  022

  1,07

  РТ

  023

  1,14

  РТ

  024

  -

  АП

  021

  1,36

  АП

  022

  -

  Группы РК 014, ИС 022, РТ 024,АП 022 являются контрольными. На

  основании полученных результатов можно сделать вывод об эффективности

  применяемой методики.

  Итоговый контроль - случайная выборка вопросов по каждому разделу,

  сформированные различные комбинации тестов, которые способствуют

  объективности оценки. Итоговый контроль знаний дает анализ качественных

  характеристик сформированности у студентов:

  - осознания значимости и возможности применения полученных знаний;

  - практической готовности к решению профессиональных задач;

  системно-целостного видения сущности выполняемых задач,

  экологической культуры профессиональной деятельности.

  Итоговое тестирование позволяет оценить запас знаний, степень их

  системности.

  Итоговый контроль знаний в группе АП 021 показал, что 91% студентов

  усвоил программу читаемого курса, из них 65% набрали по 4 балла и 26%

  набрали 5 баллов. В контрольной группе средний балл составлял 3,1.

  Группы РТ 021 - 88,8 %; РТ 022 - 90,4 %; РТ 023 - 100%; ИС 021 - 84,3 %;

  РК 011 - 100%; РК 012 - 89,2% ; РК 013 - 94,4% набрали от 4 до 5 баллов.

  В контрольных группах показатели на уровне среднего.

  На основе проведенной диагностики отмечено интенсивное наращивание

  степени профессиональной экологической подготовки и уровня полученных

  знаний.

  98

  Благодаря тестовому контролю можно управлять учебным процессом.

  Совершенствуя учебный процесс, необходимо осуществлять

  дифференцированный подход к обучаемому по формированию у него

  экологической компетентности.

  99

  3.3 Результаты опытно- экспериментальной работы в проектировании

  профессионально личностного экологического обучения студентов

  технического вуза

  Возрастающие требования к объективности информации обратной связи,

  стимулировали активное внедрение в образовательный процесс новых

  технологий и использование различных критерий и подходов в определении

  итоговых оценочных результатов.

  Ключевым моментом учебного процесса является этап оценки качества

  знаний.

  Определив, насколько полученный результат соответствует

  поставленным целям, можно определив отклонения от поставленной цели и

  путь ликвидации этих отклонений, скорректировать дальнейшую стратегию

  направления педагогической деятельности.

  Для того, чтобы верно оценить конечную цель, возникает необходимость

  отслеживания динамики развития учебного процесса и всей цепочки

  достижения промежуточных результатов.

  Проводя педагогический мониторинг и накапливая результаты

  предварительных оценок можно выявить этап, на котором произошло

  отклонение.

  Протоколирование результатов, и вычисление итоговой оценки

  представляет собой итоговый контроль.

  Оценка не только констатирует уровень обученности, а является

  стимулирующим средством положительной мотивации и влияния на личность

  обучаемого.

  В котором учитываются специальные интегральные коэффициенты

  соответствующие важности тем и влияющие на формирование

  профессиональных качеств будущего экологически грамотного специалиста.

  Результаты контроля учитывают качественные и количественные

  показатели познавательной деятельности. Количественные показатели

  100

  оцениваются в баллах, качественные - «отлично», «хорошо»,

  «удовлетворительно».

  Матрица тестовых результатов представляет собой большое число

  взаимно независимых слагаемых. Неправильные ответы являются

  отклонениями, влияющими на заданный результат. Стандартные отклонения

  (представлены в приложении), которые фактически регистрируются при

  проведении тестирования, есть сумма большого числа отклонений примерно

  одного порядка, они являются случайной величиной с нормальным законом

  распределения. Нормальное распределение можно задать в виде функции

  распределения:

  F(x)=J' F{x)dx (3.6)

  Специфика эксперимента, охватывающего значительное количество

  студентов, дает объемные характеристики протекающего процесса. Когда мы

  рассматриваем образовательный процесс в трехмерном пространстве, то

  основными осями выступают такие показатели, как студенты, баллы, группы

  (Рис.3.7.).

  Оценивая качество полученных знаний, возникает необходимость в

  интегральной оценке. Интегральная оценка - суммарный индекс, который

  складывается из оценок вводного, текущего и итогового контроля (рис. 3.8, 3.9)

  Оценивая знания студентов, появляется необходимость во введении

  интегрального коэффициента, который находится по формуле:

  F = ±\m (3.7)

  101

  Vw-

  гВ. 1г

  Ш2г

  ПЗг

  П4г

  • 5г

  Пбг

  И7г

  D8r

  • 9г

  НЮг

  a i i r

  П12г

  Рис.3.7. Гистограмма результатов вводного контроля

  Обобщенно оценить качество знаний, в данной работе предлагается по

  следующей формуле:

  v

  F=]KJ{x) + KJ(x) + K,f(x) (3.8)

  Эмпирически вычисленные коэффициенты Ki,K2,K^ равны 4, 6, 10

  соответственно. Функция f(x) является функцией вводного, промежуточного и

  итогового контроля.

  102

  V

  •^

  Рис.3.8. Гистограмма результатов промежуточного контроля

  Значения коэффициентов складывается, исходя из степени значимости

  данного раздела в формировании экологической компетенции. Суммарный

  индекс рассчитывается по формуле:

  СИ=4*ВК + 6*ГЖ+10*ИК (3.9)

  где ВК - результаты входного контроля; ПК — результаты

  промежуточного контроля; ИК - результаты итогового контроля.

  *w-

  П1г

  •12г

  ПЗг

  П4г

  • 5г

  Шбг

  • 7г

  Р8г

  • 9г

  • Юг

  П11г

  П12г

  Рис.3.9. Гистограмма результатов итогового контроля.

  По результатам суммарных оценок можно сделать вывод о значительном

  повышении качества знаний, а следовательно, и экологической компетентности

  среди студентов, проходивших обучение по специальной методике получения

  экологического образования.

  104

  ВЫВОДЫ п о 3 ГЛАВЕ

  Педагогический эксперимент, проведенный с целью анализа

  эффективности профессионально личностного подхода в экологическом

  обучении студентов технического вуза, позволил сделать следующие выводы:

  средствами педагогического мониторинга дана оценка

  теоретическим и практическим знаниям студентов. Контроль

  знаний проводился в несколько этапов, позволяя контролировать

  весь процесс обучения;

  обосновано применение тестового контроля в реализации

  экологического обучения. Разработаны контрольно - тестовые

  задания для проведения вводного, промежуточного и итогового

  контроля знаний. Обработанные статистические данные

  результатов тестирования показали хорошие результаты. Введен

  интегральный коэффициент оценки качества знаний;

  в соответствии с разработанными критериями, дана оценка

  результатов повышения качества экологического обучения и

  роста уровня экологической компетенции студентов технического

  вуза.

  Проведенный педагогический эксперимент подтвердил гипотезу

  исследования, показав эффективность предложенного профессионально

  личностного подхода в экологическом обучении студентов технического вуза.

  105

  ЗАКЛЮЧЕНИЕ

  Проведенные исследования подтвердили первоначально выдвинутую

  гипотезу, что дает нам возможность сформулировать следующие выводы:

  - система экологического образования строится внутри действующей

  системы образования, являясь ее важной составляющей;

  - экологическое образование в техническом вузе осуществляется в двух

  направлениях: общекультурная подготовка и профессиональная подготовка

  специалистов;

  в ходе исследования определены теоретические основы

  профессионально личностного экологического обучения студентов

  технического вуза, исследованы педагогические подходы к вопросу

  экологического обучения;

  - проведен анализ современного состояния экологического образования

  в техническом вузе, на основании которого можно говорить о

  недостаточности профессионально направленной экологической подготовки;

  - определены методические особенности эффективности применения

  профессионально личностного подхода в обучении промышленной экологии;

  - предлагается профессионально личностный подход к экологическому

  обучению студентов технического вуза;

  - разработана дидактическая модель овладения профессионально

  направленными экологическими знаниями. Получение экологических знаний

  разбивается на несколько этапов. Наибольшее внимание в исследовании

  уделено знаниям специализированного практического характера.

  Особенностью разработанной модели является осуществление постоянного

  контроля за качеством получаемых знаний и использование

  профессионально личностного подхода в обучении;

  - разработана технология получения профессионально направленных

  экологических знаний, включающая в себя модель обучения, педагогический

  106

  мониторинг качества знаний и, как одну из форм обучения - лабораторные

  занятия.

  Предлагается технология проведения лабораторных занятий на основе

  разработанного практико-ориентированного комплекса;

  - разработаны программные продукты для проведения лабораторных

  работ «Математические модели роста численности популяций» и

  «Исследование эффективности методов защиты от ЭМП токов

  промышленной частоты», зарегистрированные в Государственном фонде

  алгоритмов и программ. Уникальность разработанного практико-

  ориентированного комплекса заключается в возможности его использования

  в дистанционном обучении.

  Практико-ориентированный комплекс внедрен в учебный процесс как

  составляющая курса «Промышленная экология».

  - средствами педагогического мониторинга дана оценка теоретическим

  и практическим знаниям студентов. Контроль знаний проводился в

  несколько этапов, позволяя контролировать весь процесс обучения;

  - обосновано применение тестового контроля в реализации

  экологического обучения. Разработаны контрольно-тестовые задания для

  проведения вводного, промежуточного и итогового контроля знаний.

  Обработанные статистические данные результатов показали хорошие

  результаты. Введен интегральный коэффициент оценки качества знаний;

  - в соответствии с разработанными критериями, дана оценка

  результатов повышения качества экологического обучения и роста уровня

  экологической компетентности студентов технического вуза.

  107

  ОСНОВНЫЕ РЕЗУЛЬТАТЫ РАБОТЫ

  В ходе поставленных в диссертационной работе задач, направленных на

  проектирование профессионально личностного экологического обучения в

  техническом вузе, получены следующие основные результаты:

  - определены теоретические основы профессионально личностного

  экологического обучения студентов технического вуза;

  - разработаны структура, содержание и средства реализации технологии

  профессионально личностного экологического обучения, обеспечивающие

  повышение экологической компетентности студентов технического вуза;

  спроектирована технология профессионально личностного

  экологического обучения, включающая в себя дидактическую модель

  профессионально направленных экологических знаний, педагогический

  мониторинг оценки качества знаний и практико - ориентированный модуль;

  - разработана методика реализации профессионально личностного

  экологического обучения основанная на использовании в учебном процессе

  практико - ориентированного модуля, повышающего результативность

  профессионально направленной экологической подготовки и роста

  экологической компетентности;

  - разработано методическое обеспечение процесса профессионально

  личностного экологического обучения студентов технического вуза;

  - разработана и экспериментально апробирована система диагностики

  экологической компетентности в процессе профессионально личностного

  экологического обучения.

  108

  СПИСОК ИСПОЛЬЗОВАННОЙ ЛИТЕРАТУРЫ

  1 .Агесс П. Ключи к экологии. Л.: Гидрометиздат, 1982. 96 с.

  2. Алексеев В.П. Очерки экологии человека. М.: Наука, 1993. 189 с.

  3. Анастази А. Психологическое тестирование. 2 книги. Кн 1. М.: Педагогика,

  1982.320 с.

  4. Анастази А. Психологическое тестирование. Кн.1 Пер. с англУ Под ред. К.М.

  Гуревича, В.И. Лубовского. М.: Педагогика, 1982.320 с.

  5. Антонов В.Ф., Черныш A.M., Пасечник В.И., Вознесенский С.А.,

  Козлова Е.К. Биофизика: Учеб. для студ. высш. учеб. заведений. М.: Гуманит.

  Изд. Центр ВЛАДОС, 1999. 288 с.

  6.Антиков В.В. Биологическое действие электромагнитных излучений

  микроволнового диапазона. М.: Наука, 1980. 221 с.

  У.Апполонский СИ. Расчет электромагнитных экранирующих оболочек.

  Л.: Энергоиздат, 1982. 144 с.

  8. Афанасьев Ю.А., Фомин С.А. Мониторинг и методы контроля

  окружающей среды. М.: Изд-во МНЭПУ, 1998. 208 с.

  9. Бабанский Ю.К. Педагогика.-М.: Просвещение, 1988.

  10. Бабанский Ю.К. Проблемы повышения эффективности педагогических

  исследований (дидактический аспект). М.: Педагогика, 1982.192с.

  И.Белов СВ. Безопасность производственных процессов: Справочник. М.:

  Мапшностроекме, 1985.448 с.

  12. Беляков Г.И Гфактикум по охране труда, М.: Агропромиздат, 1988.

  13. Беспалько В.П. Слагаемые педагогической технологии. М.: Педагогика, 1989.

  192 с.

  14. Безопасность жизнедеятельности: Учебное пособие. Часть 1и 2 /Под

  ред. Проф. Э.А. Арустамова. М.: Информационно-внедренческий центр

  «Маркетинг», 1998. 248 с.

  15. Беккер А.А., Агаев Т.Е. Охрана и контроль загрязнений природной

  среды. М.: Гидрометеоиздат, 1989. 285 с.

  109

  16. Боголепов И.И. Промышленная звукоизоляция. Л.: Судостроение,

  1986. 368 с.

  17. Бондаревская Е.В., Кульневич СВ. Педагогика: личность в

  гуманистических теориях и системах воспитания: Учеб.пособие для студ. сред,

  и высш. пед. учеб. заведений, слушателей ИПК и ФПК. Ростов-н/Д: Творческий

  центр «Учитель», 1999. 560 с.

  18. Быков Б.А. Экологический словарь. Алма-Ата: Наука, 1983. 215 с.

  19. Вербицкий А.А., Платонова Т.А. Формирование познавательной и

  профессиональной мотивации студентов. М., 1986. 198 с.

  20. Вербицкий А.А. Основы концепции непрерьюного экологического

  образования //Педагогика. 1997. №6. С 31-32.

  21. Воронин Ю.А. Перспективные средства обучения.Воронеж: ВГПУ, 2000.124 с.

  22. Вронский В.А. Экология. Словарь- справочник. Ростов на Дону: Изд

  «Феникс», 1997. 576 с.

  23. Вернадский В.И. Философские мысли натуралиста. М.: Наука, 1988.

  24. Гарин В.М., Кленова И.А., Колесников В.И. Экология для технических вузов.

  Серия «Высшее образование». Под ред. В.М.Гарина. Ростов н/Д: Феникс, 2003.384 с.

  25.Гарин В.М. Инженерная экология. Ростов н/Д: РГУПС, 1997. 144 с.

  26. Гершунский Б.С. Компьютеризация в сфере образования: Проблемы и

  перспекгивы. М.: Педагогика, 1987.246 с.

  27. Горелов А.А. Экология: Учеб. пособие для вузов. М.: Юрайт , 2001.

  312 с.

  28. Глухов В.В, Некрасова Н.П.. Экономические основы экологии. СПб.:

  Питер, 2003. 384 с.

  29. Гетов В.П., Сычева А.В. Охрана природы М.: Высш.шк., 1988. 160 с.

  30. Данилов-Данилян В.И., Лосев К.С. Экологический вызов и

  устойчивое развитие: Учебное пособие. М.: Прогресс- Традиция, 2000. 416 с.

  31. Дахин А. ТО ГИС: из опыта проектного обучения школьников // Педагогика.

  2002. №1.0108-110.

  по

  32. Дорогань Л.В., Филиппов В.П. Экологический практикум. Воронеж.: Би. 1994г.

  39с.

  33. Долин П.А. Справочник по технике безопасности. 6-е изд. М.: Энергоиздат,

  1985.-800 с.

  34. Долженко О.В., Шатуновский В.Л. Современные методы и технологии

  обучения в техническом вузе: Методическое пособие. М.: Высшая пжола, 1990. 191с.

  35. Дерябо С.Д., Левин В.А. Экологическая педагогика и психология.

  Ростов н/Д: изд-во «Феникс», 1996. С.480.

  36. Закон Российской Федерации «Об образовании» // Высшее образование в

  России. 1992. №3. С. 36.

  37. Загвязинский В.И. Методология и методика дидактического исследования. -

  М.: Педагогика, 1982.160 с.

  38. Звягина Л.Н., Асташкин В.П., Кащенко В.А., Минаков Л. П. «Исследование

  шума в механических цехах». //Ж. Машиностроитель. 2002. № 8. С. 50-51.

  39. Звягина Л.Н., Лагунов B.C., Беспалова О.Ю. Мониторинговые исследовагшя

  загрязнения окружающей природной феды предприятиями левобережного района г.

  Воронежа // Экология России и сопредельных территорий. Экологический катализ:

  Материалы Междунар. Экологрмеской студ. Конф. Новосибирск: НГУ, 2002. С. 75-76.

  Звягина Л.Н., Лагунов B.C., Хорошильцева О.В. Организация мониторинга

  подземных вод на территории левобережного района г. Воронежа // Экология России и

  сопредельных территорий. Экологический катапиз: Материалы Междунар.

  экологической студ. конф. Новосибирск: НГУ,2002. С. 108-109.

  40. Звягина Л.Н. Формирование экологических ценностей в процессе обучения

  студентов высшей пжолы // Духовность, нравственность, патриотизм: Сб. матер. Всерос.

  науч.-практ. конф. Воронеж: ВАТУ, 2002. С. 10.

  41. Звягина Л.Н. Качество образования на современном этапе развития:

  концепции и практика // Основные направления развития инновационного

  образования в технических вузах: Сб. матер. Междунар. науч.-практ. конф.

  Орел: СГИ, 2002.С. 65-67.

  I l l

  42. Совершенствование образовательных программ курса «Безопасность

  жизнедеятельности» в высших учебных заведениях Российской федерации /

  Звягина Л.Н., Асташкин В.П., Лагунов B.C., Алпатов Б.П // Инженер, технолог,

  рабочий. 2002.№8. С. 80-81.

  43. Звягина Л.Н., Асташкин В.П., В.А.Кащенко Исследование шума в

  механических цехах// Шаг в будущее: Сб. матер, регион, конф. Воронеж:

  ВГТУ,2002.С. 80.

  44. Звяпина Л.Н. Информационные технологии в формировании экологического

  мировоззрения // Социально-экономическое развитие регионов: реальность и

  перспективы: Сб. матер. Междунар. науч.-практ. конф. молодых ученых и специалистов.

  Воронеж: Новый взгляд, 2003. С. 322-323.

  45. Звягина Л.Н., Паринова Л.В. Междисциплинарный подход в реализации

  экологического образования инженеров // Социально-экономическое развитие регионов:

  реальность и перспективы: Сб. матер. Междунар. науч.-практ. конф. молодых ученых и

  специалистов. Воронеж: Новый взгляд, 2003. С. 323-325.

  46. Звягина Л.Н. Технологические инновации в экологическом образовании //

  Актуальные проблемы профессионального образования: подходы и перспективы: Сб.

  матер. Всерос. науч.-метод. конф. Воронеж: ЦНТИ, 2003. С. 79.

  47. Звягина Л.Н., Финько С.Ф. Основы психологического подхода к

  непрерывному экологическому образованию // Системные проблемы качества,

  математического моделирования, информационных и электронных технологий:

  Сб. матер. Междунар. науч.- техн. конф. и Российская науч. Шк. молодых

  ученых и специалистов. Сочи:Радио и связь, 2003. С. 114-115.

  48. Звягина Л.Н., Федоров М.Н. Установка для определения

  эффективности экранирующих свойств материалов на промышленной частоте //

  Изобретатели машиностроению.2003. № 3. С.41.

  49. Звягина Л.Н., П.Г.Шеин, Т.В.Муковоз Изучение эффективных

  методов защиты от электромагнитного излучения студентами технического

  вуза // Экология России и сопредельных территорий: Сб. матер.8 Междунар.

  экологической студ. конф. Новосибирск: НГУ, 2003. С. 232.

  112

  50. Звягина Л.Н., Федоров М.Н. Установка для определения

  эффективности экранирующих свойств материалов на промышленной частоте//

  Изобретатели машиностроению. 2003.№ 3 С. 41.

  51.Звягина Л.Н., Кудинов А., Азаров А. Изучение динамики роста

  численности популяции на основе математического моделирования процесса//

  Экология и проблема охраны окружающей среды: Тезисы докл. XI Всерос.

  студ. конф. Красноярск: КГУ , 2004. С. 210.

  52. Захарова И.Г. Информационные технологии для качественного и

  доступного образования// Педагогика. 2002. №1. С.27-34.

  53. Защита от шума: Справочник проектировщика / Под ред. Е.Я.Юдина.

  М.: Стройиздат, 1974. 134 с .

  54. Зимняя И.А. Педагогическая психология. М.: Логос, 1999. 383 с.

  55. Защита атмосферы от промышленных загрязнений : Справ.изд. В 2 ч./

  Пер. с англ. М.: Металлургия, 1988. 760 с.

  56. Ильясов И.И. Структура процесса учения. М.: МГУ, 1986.200с.

  57. Инновационное образование: стратегия и практика /Под ред. ВЛ. Ляудис. М.,

  1994.187 с.

  58. РТнформатизация высшего образования в России: Сборник официальных

  материалов и нормативных актов. М., 1993. Вьш.7 263 с.

  59. Инженерная экология: Учебник /Под ред. В.Т.Медведева- М.: Гардарики,

  2002.687 с: ил.

  60. Карелькина Л.П. Экологические аспекты оптимизации техногенных

  ландшафтов. СПб, Наука Пр., 1993.

  61. Кларин М.В. РЬшовационные модели обучения в зарубежных педагогических

  поисках. М.: Арена, 1994.222 с.

  62. Кормилицын В.И., Цицкишвили М.С., Яламов Ю.И. Основы экологии.

  М.: Изд-во "Интерстиль", 1997. 368 с.

  63. Коробкин В.И., Передельский Л.В. Экология. Ростов н/Д: изд-во

  «Феникс», 2001. 576 с.

  113

  64. Коменский Я.А. Великая дидактика: Избранные педагогические сочинения:

  Педагогака, 1982.320 с.

  65. Колесников А.Е. Шум и вибрация. Л.: Шум и вибрация. Л.:

  Судостроение, 1988. 247 с.

  66. Кириллов В.Ф., Книжников В.А.. Коренков И.П. Радиационная

  гигиена. -М., 1988.

  67. Коржуев А.В., Попков В.А. Рефлексия и критическое мышление в

  контексте задач высшего образования // Педагогика. 2002. №1. С. 18-22.

  68. Коментарий к Закону Российской Федерации « Об охране

  окружающей природной среды» / Под ред. Проф. С.А. Боголюбова - М.: Норма

  - ИФРА, 1999. 368 с.

  69. Куражсковский Ю.Н. Основы всеобщей экологии. Ростов н/Д: изд-во

  РГУ, 1992. 144 с.

  70. Лагунов Л.Ф., Осипов Г.Л. Борьба с шумом в машиностроении. М.:

  Машиностроение, 1989, 150 с.

  71. Лапин В.Л., Мартинсен А.Г., Попов В.М. Основы экологических

  знаний инженера. М.: Изд-во Экология, 1996. 176 с.

  72. ЛернерИЛ Дидактические основы методов обучения. М.: Педагогика, 1981.

  185 с.

  73. Ливчак И.Ф., Воронов Ю.В. Охрана окружающей среды: Учеб. Пособие. М.:

  Стройиздат, 1988. 191 с.

  74. Лебедева Г.А. Технология обучения педагогическому

  проектированию // Педагогика. 2002. № 1. С.68-75.

  75. Лейнер ИЛ. Процесс обучения и его закономерности. М.: Педагогика, 1980.

  96с.

  76. Лихачев Б. Педагогика М.: Прометей, 1996. 154с.

  77. Малаш В.Ф. Методические аспекты проектирования (в образовании).//

  Сб. науч. тр. в 2 ч.- Мн., 1998. Вып.13, ч.2, С.7-11.

  78. Маркина Н.Ю. Проектирование процесса обучения.// Среднее проф.

  Образование. 1998. №3, С.4-8.

  114

  79. Мазур И.И., Молдаванов О.И. Курс инженерной экологии: Учеб. Для

  вузов/ Под ред. И.И. Мазура - М.: Высш.шк., 1999. 447 с: ил.

  80. Математическая статистика. Учебник для техникумов. Под ред.

  A.M.Длина, М.: «Высш.школа», 1975. 398 с.

  81. Машбиц Е.И. Психолого-педагогические проблемы компьютеризации

  обучения. М.: Педагогика, 1988.192 с.

  82. Машкович В.П., Панченко A.M. Основы радиационной безопасности;

  Учебник для вузов. М.: Энергоатомиздат, 1990. 175 с.

  83. Мазур И.И., Молдаванов О.И. Шанс на выживание. Экология и

  научно-технический прогресс. М., 1992. 160 с.

  84. Моисеев Н.Н. Человек и ноосфера. М.: Молодая гвардия, 1990. 352с.

  85. Моисеев Н.Н. Экология и образование. М.: «ЮНИСАМ», 1996. 192 с.

  86. Назарова Т.С, Палат Е.С. Средства обучения. М., 1998.203 с.

  87. Новые педагогические и информационные технологии в системе образования

  / Под ред. Полат. М.: Академия, 1999. 224 с.

  88. Новиков A.M. Проектирование педагогических систем.// Специалист.

  1998, №5 0.23-28.

  89. Новиков Г.А. Основы общей экологии и охраны природы. Л.: Изд-во

  ЛГУ, 1979.С.350.

  90. Негробов О.П., Золотова А.В. Учебная и справочная литература по

  экологии и охране природы. - Воронеж: ВГУ, 1990. 32 с.

  91. Негробов О.П. Словарь эколога. Учебное пособие. Воронежский

  государственный университет. Воронеж, Издат. «Истоки», 1999. 188 с.

  92. Павлова Е.И., Буралев Ю.В. Экология транспорта: Учеб. для вузов.

  М.: Транспорт, 1998. 232 с.

  93. Паринова Л.В., Федоров М.Н., Звягина Л.Н. Лабораторный практикум

  компьютерного моделирования динамического роста численности популяций//

  Инженер, технолог, рабочий. 2004. № 1 . 0 . 20-23.

  115

  94. Паринова Л.В. Экспертно-оптимизационное моделирование

  жизненного цикла диссертационных научно-исследовательских работ.

  Воронеж: Изд-во ВГТУ, 2000. 133 с.

  95. Паринова Л.В., Звягина Л.Н. Методика оценки качества знаний в

  процессе профессионально личностного экологического обучения студентов

  технического вуза// Модернизация образования. Региональный аспект: Сб.

  матер, второй Всерос. науч. - метод, конф.- Вологда: ВоГТУ, 2004, С 255.

  96. Петросян Л.А., Захаров В.В. Математические модели в экологии.-

  СПб.: Издательство С.-Петербугского университета, 1997. 256 с.

  97. Протасов В.Ф., Молчанов А.В. Экология, здоровье и

  природопользование в России /Под ред. В.Ф.Протасова. М.: Финансы и

  статистика, 1995. 528 с.

  98. Простаков Н.И. Биоэкология: Учеб.пособие. Воронеж: Воронежский

  государственный университет, 1999. 271 с.

  99. Петров К.М. Общая экология: взаимодействие общества и природы:

  Учебное пособие для вузов. СПб: Химия, 1997. 352 с, ил.

  100. Педагогика / Под ред. ПИ. Пидкасистого. М.: Росс. Пед.агенство, 1996. 602 с.

  101. Посталюк ПЮ. Педагогика сотрудничества: путь к успеху. Казань, 1992. 206

  с.

  102. Профессиональная педагогика, М.: Ассоциация «Профессиональное

  образование», 1997. 512 с.

  103. Платонов А.П., Платонов В.А. Основы общей и ршженерной экологии. Серия

  «Учебники и учебные пособия». Ростов н/Д: «Феникс», 2002.352 с.

  104. Реймерс А.Ф. Надежды на выживание человечества: Концептуальная

  экология. - М.: ИЦ «Россия Молодая» Экология, 1992. 367 с.

  105. Руководство к практическим занятиям по гигиене труда / Под ред.

  З.И.Изральсона. М.Медицина 1973,479 с.

  106. Роберт И Современные информационные технологии в образовании:

  дидактические проблемы, перспективы использования. М., 1994.230 с.

  116

  107. Родионов А.И. Техника защиты окружающей среды: Учебник для

  вузов. 2-е изд., перераб.и доп. М.: Химия, 1989. 512 с.

  108. Савенко B.C. Радиоэкология. Мн.: Изд.Дизайн ПРО, 1997. 208 с.

  109. Сарычев B.C., Караваев А.В., Климов СМ. Краткий экологический

  словарь- справочник. Липецк. 1994. 64 с.

  110. Средства защиты в машиностроении: Расчет и проектирование: Справочник/

  С.В.Белов, А.Ф.Козьяков, О.Ф.Партолин и др.; Под ред. С.В.Белова.-М.:

  Машиностроение, 1989.368 с: ил.

  111. Сенько Ю.В. Педагогический процесс как гуманитарный феномен//

  Педагогика. 2002. № 1. С.11-17.

  112. Смирнов С.Д. Педагогика и психология высшего образования: от

  деятельности к личности. М.: Аспект Пресс, 1995. 272 с.

  113. Скаткин М.Н. Методология и методы педагогических исследований. М:

  Педагогика, 1986.152с.

  114. Сластенин В.А., Исаев И.Ф., Мищенко А.И., Шиянов Е.Н.

  Педагогика: Учебное пособие. М.: Школа - Пресс, 1998. 512 с.

  115. Сластенин В.А., Подымова Л.С. Педагогика: Инновационная

  деятельность. - М.: Магистр, 1997. 308 с.

  116. Серов Г.П. Экологическая безопасность населения и территорий

  Российской Федерации. М.: «Анкил», 1998. 207 с.

  117. Средства защиты в машиностроении. Расчет и проектирование:

  Справочник / Под ред. СВ. Белова.М.: Машиностроение, 1989. 368 с.

  118. Сытник К.М. Биосфера, экология, охрана природы: Справочное

  пособие. Киев: Наукова думка, 1987. 523 с.

  119. Сластенин В.А., Каширин В.П. Психология и педагогика:

  Учеб.пособие для студ. вые. учеб. заведений. М.: Издательский центр

  «Академия», 2001. 480 с.

  120. Скаткин М.Н. Методология и методика педагогических

  исследований. М.: Педагогика, 1986. 150 с.

  117

  121. Суслов И.Н. Педагогические основы гуманитаризации

  образовательного процесса технического вуза: Монография. Омск:

  Издательство ОмГПУ, 1998. 170 с.

  122. Талызина Н.Ф. Теоретические основы разработки модели

  специалиста//Политехнический музей. М.: Знание, 1986. 434 с.

  123. Талызина Н.Ф. Управление процессом усвоения знаний. М.: МГУ,

  1975.343 с.

  124. Талызина Н.Ф. Педагогическая психология: Учебное пособие.

  М.:Академия, 1998. 228 с.

  125. Теория и практика педагогического эксперимента / Под ред.

  Пискунова А.И. М.: Педагогика, 1979. 208 с.

  126. Урсул А.Д. Переход России к устойчивому развитию: ноосферная

  стратегия. М.: Ноосфера, 1998.

  127. Федоров М.Н., Звягина Л.Н. Установка для определения

  эффективности экранирующих свойств//. Техника машиностроения. 2003. №6

  С. 99-100.

  128. Федорова А.И., Никольская А.Н. Практикум по экологии и охране

  окружающей среды: Учебное пособие. Воронеж: Воронеж, гос. университет, 1997,305 с.

  129. Чернилевский Д.В., Филатов O.K. Технология обучения в высшей

  школе / Под ред. Д.В.Чернилевского. М.: Экспедитор, 1996. 288 с.

  130. Челышкова М.Б. Теория и практика конструирования

  педагогических тестов: Учеб. пособие. М.: Исследовательский центр проблем

  качества подготовки специалистов, 2001. 410 с.

  131. Чернова Н.М. Лабораторный практикум по экологии. М.: Просвещение, 1986

  95 с.

  132. Харламов И.Ф. Педагогика. М. Высшая школа, 1990. 90 с.

  133. Хорват Л. Кислотный дождь М.: Стройиздат, 1990. 80 с.

  134. Шамова Т.И. Активизация учения школьников. М.: Педагогика,

  1992. 209 с.

  118

  135. Шевель Д.М. Электромагнитная безопасность: К.: Век +, К.: НТИ,

  2002. 432 с.

  136. Шилов И.А. Экология: Учеб.для биол. И мед. спец. Вузов. М.: Высш.

  шк., 1997. 512 с : ил.

  137. Шимина А.Н. Философские основы образования. Воронеж, 1999.

  118с.

  138. Щукина Г.И. Педагогические проблемы формирования

  познавательных интересов учащихся. М.: Педагогика, 1988. 203 с.

  139. Экологическое право: Сборник нормативных актов. М.: Новый

  Юрист, 1998. 384 с.

  140. Экология: Учебное пособие /Под ред. Проф. В.В. Денисова. Серия «Учебный

  курс».- Ростов н/Д: Издательский центр «МарТ», 2002 г. 640 с.

  141. Экология: Учеб. для вузов / Н.И. Николайкин, Н.Е. Н^колайкина,

  О.П.Мелихова. - 2-е изд., переб. И доп. - М.: Дрофа, 2003. 624 с: ил.

  142. Ярмоленко С. П. Радиобиология человека и животных: Учеб. для

  биолог, спец. вузов. - 3-е изд., перераб. и доп. М.: Высш.шк., 1988. 424 с : ил.

  143. Яншин А. Л., Мелуа А.И. Уроки экологических просчетов. М.:

  Мысль, 1991.429 с.

  144. Якимская И.С. Развивающее обучение. М.: Педагогика, 1979. 144 с.

  145.ЯСВИН В.А. Моделирование образовательной среды. Черноголовка,

  1997.248 с.

  119

  ПРИЛОЖЕНИЕ

  120

  Приложение 1

  Лабораторная работа

  Защита от электромагнитного излучения высокой частоты

  1. Цель работы

  Исследовать эффективность методов защиты от электромагнитных

  излучений (ЭМИ).

  2. Подготовка к выполнению лабораторной работы

  При подготовке к выполнению лабораторной работы студент должен

  изучить следующие вопросы:

  количественные характеристики ЭМИ;

  воздействие ЭМИ на человека;

  нормирование ЭМИ на рабочих местах;

  физические принципы защиты расстоянием и экранированием.

  3. Теоретическая часть

  Электромагнитным излучением называется переменное электромагнитное

  поле, распространяющееся в пространстве с конечной скоростью. ЭМИ имеет

  широкий диапазон частот от 0,003 до 5 • 10'^ Гц.

  ЭМИ вокруг любого источника излучения волн условно разделяют на три

  зоны: ближнюю - зону индукции, промежуточную - зону интерференции и

  дальнюю волну зону, или зону излучения. При рассмотрении диапазона излучения

  до 1 МГц преобладает зона индукции с границей / = Х/2ж.

  Основной характеристикой ЭМИ является интенсивность, которая может

  быть выражена через амплитуду вектора напряженности электрического поля Е

  или магнитного поля Н.

  Напряженность Е, связанная с потенциалом электрического поля

  выражением Е = -grad ф, обычно измеряется в В/м.

  Напряженность ^ ^ измеряется в А/м.

  121

  Для определения магнитной индукции поля любого тока необходимо

  воспользоваться принципом суперпозиции и законом Био-Савара-Лапласа

  для dB, создаваемого элементом тока длины dl:

  An r^

  (2)

  где г - вектор проводимости от элемента тока до точки, в которой

  определяется;

  dB, г - модуль этого вектора.

  ЭМИ по мере удаления от источника излучения быстро затухает.

  Напряженность электрической составляющей в зоне индукции

  пропорциональна расстоянию в третьей степени (график рис.1), а

  напряженность магнитной составляющей - расстоянию в квадрате (график на

  том же рисунке).

  E=K,f(l/r^); H=K2f(l/r^).

  Е,Н t

  Рис. 1. График зависимости ЭМИ от расстояния

  122

  Важной характеристикой, влияющей на интенсивность излучения, является

  среда, в которой происходит распространение ЭМИ.

  По проявляемым свойствам на действие магнитной составляющей поля

  вещества делят на ферро-, диа- и парамагнетики. К ним относятся:

  ферромагнетики - Fe (// = 8000), Ni {/и = 1100), чугун (// = 600 - 800) и

  т.д.;

  диамагнетики - Ag, Au, Си и т.д., /л <\.

  парамагнетики - Pt, А1 и т.д., /л > \.

  По воздействию электрического поля вещества подразделяются на

  проводники, диэлектрики и сверхпроводники. Для проводников , , =

  (1,6 - 2,7) - 1 0 ' ^ Ом • м; для диэлектриков (воздух, резина, слюда,

  стекло) = 10' - 10" Ом • м, для сверхпроводников = О Ом • м.

  Санитарно-гигиеническое нормирование ЭМИ на рабочих местах

  Источниками ЭМИ могут быть различные электроустановки

  переменного тока: воздушные линии и открытые распределительные

  устройства, производственно-технологические установки, использующие

  точки ВЧ.

  Степень воздействия ЭМИ на организм человека зависит от частоты

  колебаний электрической и магнитной составляющих, а также от величины

  их напряженностей.

  Медицинскими исследованиями установлено, что длительное

  воздействие переменного электромагнитного поля на организм человека

  вызывает прежде всего нарушение нормальной деятельности его нервной и

  сердечно-сосудистой систем, которое проявляется в быстром утомлении

  человека, снижении точности движений во время работы, появлении головной

  боли и болей в области сердца.

  123

  Допустимый уровень напряженности электрического поля

  промышленной частоты (50 Гц) согласно ГОСТ 12.1.002-84 (ССБТ) для

  работы в течение рабочего дня Е = 5 кВ/м.

  Нормирование ЭМ поля радиочастот от 60 кГЦ до 300 МГц

  определяется ГОСТ 12.1.006-84.

  Таблица 1.

  Предельные значения в диапазоне частот.

  Параметр

  Е. В/м

  И, А/м

  Предельные значения в диапазонах частот, МГц

  от 0,06 до 3

  500

  50

  св. 3 до 30

  300

  св. 30 до 300

  80

  Физические принципы защиты расстоянием и экранированием

  Для защиты человека от воздействия ЭМИ применяют несколько

  способов снижения интенсивности излучения:

  конструкторский - во время разработок различной электротехнической

  аппаратуры и устройств, которые по природе своей работы становятся

  источниками ЭМИ, добиваться снижения их интенсивности;

  защита расстоянием - источники излучения обносятся ограждением,

  препятствующим попаданию человека в зону повышенных значений

  нормирующих величин излучений;

  защита экранированием - осуществляется в случае необходимости

  присутствия человека в зоне опасного действия ЭМИ в процессе производства.

  Экраны бывают: коллективной защиты, когда экранируются источники

  ЭМИ, и индивидуальной защиты, когда экранируется непосредственно человек. К

  последним относятся специальные экранирующие костюмы, фартуки.

  Задачей индивидуального экранирования является уменьшение или

  устранение ЭМИ внутри замкнутого объема экрана, коллективный экран решает

  задачу локализации излучения в месте его возникновения.

  В зависимости от поляризации электромагнитной волны экраны бывают:

  электростатические;

  124

  магнитостатические;

  электромагнитные.

  Электростатические экраны применяются, когда:

  поляризация волны такова, что составляющая магнитного поля

  ничтожна мала по сравнению с составляющей электрического поля,

  частота ЭМИ низка настолько, что о распространении ЭМ волны не

  может идти и речи, волна распространяется за счет электростатической

  индукции

  Принцип действия электростатического экрана показан на рис. 2.

  Рис. 2. Принцип действия электростатического экрана

  125

  Силовые линии электростатически заряженного тела В заканчиваются на

  экране, индуктируя на нем отрицательный заряд, стекающий через «заземление».

  Электростатические экраны должны отвечать следующим требованиям:

  в пределе экран не должен иметь отверстий, к этому стремятся для

  того, чтобы экран перехватывал все электрические силовые поля;

  электрическая проводимость материала экрана должна быть как можно

  большей, а его соединение с землей должно представлять минимальное

  сопротивление току с частотой f.

  Мерой эффективности действия экрана на различных частотах является

  коэффициент экранирования:

  Е Е (3)

  К =— K=20\g— ^^

  Магнитостатические экраны применяются, когда

  поляризация волны такова, что составляющая электрического поля

  ничтожно мала по сравнению с составляющей магнитного поля;

  частота ЭМИ настолько низка, что о распространении ЭМ волны не может

  идти речи, и волна распространяет свое действие за счет ЭМ индукции.

  Принцип действия магнитостатического экрана при экранировании

  собственного поля показан на рис. 3.

  Здесь почти все силовые линии поля катушки индуктивности будут

  замыкаться через толшу стенок экрана.

  К магнитостатическому экрану предъявляются следующие требования:

  начальная магнитная проницаемость материала магнитного экрана должна

  быть возможно более высокой;

  126

  Рис. 3. Принцип действия магнитостатического экрана

  увеличение толщины стенок экрана приводит к улучшению экранирующих

  свойств, поскольку магнитное сопротивление экрана уменьшается с увеличением

  толщины стенок;

  расстояние между магнитным экраном и другими магнитопроводами

  различных цепей должно быть по возможности наибольшим.

  Коэффициент экранирования в этом случае равен:

  иэ иэ

  (4)

  где Uu - э.д.с. излучения, наводимая в неэкранированной электрической

  цепи при наличии внешнего поля;

  Uu3 - э.д.с. излучения, наводимая в неэкранированной электрической

  цепи при наличии внешнего магнитного поля излучения той же самой

  интенсивности, при которой изменялась э.д.с.

  Экранирование магнитных полей с использованием викревых токов

  наиболее эффективно на высоких частотах и весьма мало сказывается их

  127

  действие на низких частотах; одновременно с экранированием магнитных полей

  происходит также экранирование электрических полей. Это дает основание называть

  данный способ экранирования электромагнитным экраном.

  Простейший ЭМ экран представляет собой замкнутое металлическое

  кольцо (рис. 4).

  Фп

  Рис. 4. Простейший ЭМ экран

  Результируюш,ий магнитный поток ЭМИ Ф = Фо - Ф] где Фо - поток

  излучения; Ф] - магнитный поток, возникающий в кольце с

  индуктивностью в результате действия вихревого тока.

  ЭМ экраны, действующие на основе использования вихревых токов, можно

  изготовлять из весьма тонких проводящих материалов, причем эффективность

  экранирования от этого не уменьшается. Для электромагнитных экраном

  целесообразнее применять хорошо электрически проводящие материалы, поскольку

  сопротивление экранов желательно уменьшить.

  Коэффициент экранирования определяется в виде:

  128

  (5)

  Фл L .0)1.2

  Ф \ R

  При расчете экранов основным вопросом является определение толщины

  материала экрана.

  Расчет сводится к тому, насколько глубоко в толщу материала проникает

  высокочастотный ток. Величина, характеризующая проникновение тока в толщу

  металла, называется эквивалентной глубиной проникновения:

  S= ' ^

  (6)

  f-M^Mo

  где р - удельное сопротивление материала экрана;

  f - частота тока ЭМИ.

  Для определения толщины стенки экрана h возможны два случая:

  h>5, тогда

  h = S[b^-ln ' ^« ^ '''

  2л/2 ju 15

  и h<=5, тогда

  JU D CD' JUQG • D

  (8)

  129

  где D - диаметр цилиндрического экрана;

  /) '5' =1 —7 - экранное затухание;

  а - удельная электрическая проводимость материала экрана.

  График зависимости kg = f(h) показан на рис. 5, причем Ц]> ц.2-

  k.t

  Рис. 5. График зависимости кэ = f(h) h

  Экраны сравнительно больших размеров делаются не сплошными, а с

  перфорированными стенками. При этом перфорация должна быть выполнена так,

  чтобы не ухудшать резко эффект экранирования. То же самое относится к экранам,

  в которых имеются отверстия для вывода проводов, для доступа к подстрочному

  конденсатору или сердечнику промежуточных контуров.

  Во всех экранах отверстия должны быть расположены так, чтобы не

  препятствовать протеканию вихревых токов в толще экрана. В противном случае

  сопротивление экрана токам помех возрастает, и эффект экранирования

  снижается. При этом небольшие размеры отверстия сравнительно мало сказываются

  на свойствах экрана, а большие сказываются заметных образом.

  130

  Генератор

  50 Гц-1 МГц Усилитель Li Мили-

  вольтметр

  Рис.6. Схема стенда.

  В качестве источника электромагнитного поля используется катушка

  индуктивности Lj с числом витков 500, на которую через усилитель подается

  сигнал от генератора ГЗ-112. Напряжение на индуктивности регулируется от 5

  до 25 В.

  Приемником L2 определяли электромагнитное действие, которое

  регистрируется с помощью милливольтметра ВЗ-53. Для увеличения

  чувствительности Lj в середину индуктивности помещен ферритовый

  сердечник с ;W=500. Определение эффективности экранирования проводится по

  следующей методике. На катушку JL/, которая является источником поля, от

  генератора через усилитель подается переменный сигнал. На индуктивности L2,

  с помощью вольтметра регистрируется наведенный уровень сигнала, (Ui, В).

  Затем определяется уровень наведенного сигнала при экранировании

  индуктивности L2, (Uo, В). Помещая источник ЭМИ в различные типы экранов,

  можно оценить эффективность его экранирования. Источник закреплен

  неподвижно, датчик перемещается по направляющим, изменяя свое положение

  относительно источника. Измерения проводятся на различных расстояниях

  между источником и приемником.

  Порядок выполнения работы

  Задание 1. Измерить интенсивность ЭМИ при удалении от источника.

  Выбрать частоту ЭМ излучения согласно варианту задания (табл. 1.2).

  131

  Таблица 1.2.

  Варианты заданий

  Варианты

  Частота

  1

  50 Гц

  2

  0,5 кГц

  3

  1кГц

  4

  ЮОкГц

  5

  0,5МГц

  6

  1МГц

  Сравнить полученные значения с нормативными на рабочих местах.

  Построить графики зависимости напряженности от расстояния до источника

  ЭМИ Е = kf(r).

  Задание 2. Исследовать эффективность экранирования ЭМИ экранами из

  различных материалов:

  парамагнетик,

  диамагнетик;

  ферромагнетик,

  проводник,

  диэлектрик, сетчатые экраны.

  Построить графики зависимостей kg = f(|i,a,f). Объяснить графики. Сделать

  вывод.

  Измерения производить в диапазоне частот от 50 Гц до 1 МГц.

  Задание 3. Исследовать эффективность экранирования ЭМИ экранами с

  различной толщиной стенок, сетчатого экрана.

  Частоту для опыта взять согласно заданию 1. Построить графики

  зависимости коэффициента экранирования экранами с различной толщиной

  стенок в зависимости от расстояния.

  Задания 4. рассчитать экран для защиты от ЭМИ по заданию

  преподавателя. Варианты приведены в табл. 1.2. Сделать выводы по работе.

  Контрольные вопросы:

  1. Какие основные параметры характеризуют электромагнитное поле?

  2. Какие основные методы защиты от действия электромагнитных

  полей?

  3. Чем объяснить эффективность защиты расстоянием?

  4. В чем сущность метода защиты экранированием от действия ЭМП

  132

  высокой частоты?

  5. Какие материалы используются в конструкциях защитных экранов?

  6. Какой параметр определяет степень защиты человека методом

  экранирования?

  133

  приложение 2

  Лабораторная работа

  Изучение источников шума и звукоизоляции однослойным

  ограждением

  Задание 1: ознакомиться с устройством и работой измерителя шума и

  вибраций ВШВ-003-М2. Научиться пользоваться им в качестве шумомера.

  Определить уровни звукового давления, создаваемого источником шума.

  Сравнить результаты с допустимыми нормами шума на рабочих местах.

  Задание 2: исследовать эффективность звукоизоляции однослойным

  ограждением в области низких, средних и высоких частот.

  Приборы и оборудование: измеритель шума и вибрации ВШВ -003-М2,

  в комплект которого входят: предусилитель микрофонный ВПМ-101, капсюль

  микрофонный конденсаторный 101 (в дальнейшем микрофон), камера для

  проведения эксперимента, источник шума (электрический звонок),

  однослойные ограждения из различных материалов. Схема установки

  изображена на рисунке 1.

  Описание измерителя шума и вибраций ВШВ-003-М2

  В ВШВ-003-М2 используется принцип преобразования звуковых и

  механических колебаний исследуемых объектов в электрические сигналы,

  которые затем усиливаются и измеряются.

  В качестве преобразователя звуковых колебаний в электрические

  сигналы используется микрофон.

  Органы управления, регулирования и индикации

  Конструктивно измерительный прибор выполнен в прямоугольном

  корпусе.

  На лицевую панель прибора выведены следующие органы управления,

  регулирования и индикации:

  1. Переключатель "Род работы" с положениями:

  "О" - для включения измерителя.

  134

  -| |- - для контроля СОСТОЯНИЯ источника питания.

  ">" - для включения измерителя в режим калибровки.

  "F" - быстро (для включения измерителя в режим измерения с постоянной

  времени).

  "S"-медленно.

  "10S" - задержка 10 сек.

  2. Переключатели ДЛТ1, dB, ДЛТ2, dB и единичные

  индикаторы 20,30... 130, служат для выбора предела

  определения уровня звукового давления источника.

  3. Индикатор ПРГ предназначен для индикации перегрузки

  прибора.

  4.

  "ЛИН"

  20кГц,

  Переключатель "ФЛТ,Н7" с положениями:

  для включения фильтра низкой частоты ФНЧ

  ограничивающего частотный диапазон при

  измерении уровня звукового давления по характеристике

  (линейная) "ЛИН";

  А,Б,С - для включения корректирующих фильтров;

  "ОКТ" - для включения измерителя в режим частотного анализа в октавных

  полосах частот.

  5. Переключатель "ФЛТ ОКТ" с кнопкой, для включения

  одного из четырнадцати октавных фильтров со средними

  геометрическими частотами 1 Гц, 2 Гц, 4 Гц, 8Гц, 16 Гц, 31

  Гц, 63 Гц, 125 Гц, 250 Гц, 500 Гц, 1000 Гц, 2000 Гц, 4000 Гц,

  8000 Гц.

  Кнопка "СВ, ДИФ" - для измерения в режиме свободного или

  диффузного поля (диффузное поле образуется в малых помещениях с большим

  количеством отражающих поверхностей).

  -• ) " - гнездо для подключения микрофона.

  135

  Примечание: Уровни шума, измеренные в стандартных октавных

  полосах, являются основными характеристиками источника. Уровни звука,

  измеренные по шкалам шумометра А, В, С, ЛИН играют вспомогательную

  роль и используются для оценочных измерений.

  Шкалы А, В, С исторически вводились для улучшения качества

  телефонного общения, т.к. помеха в 500 Гц воспринимается вдвое слабее, чем

  помеха на 1000 Гц, то это означает, что электрический фильтр, включенный в

  прибор, имеет характеристику, которая пропускает сигнал на частоте 500 Гц в

  два раза меньше, чем на 1000 Гц. Для этой цели была использована

  характеристика фильтра А, напоминающая кривую чувствительности уха

  человека к звукам различных частот.

  Л

  Рис.1 Схема лабораторного стенда

  136

  1. Камера для экспериментов

  2. Источник шума

  3. Микрофон

  4.Пазы для установки экранов

  З.Прибор ВШВ-003-М2

  РТ1 — первая рабочая точка

  РТЗ - третья рабочая точка,

  dB

  -25

  -50

  20 31,5 63 125 250 500 1000 2000 4000 8000 F, Hz

  Рис. 2. Графики зависимости уровня звука L, dB от частоты F, Гц по шкалам

  А, В, С ЛИН

  Подготовка ВШВ-003-М2 к работе

  ф I. Установить переключатели измерителя в положение:

  "Род работы" - "-I I-".

  137

  "ДЛТ1", "dB"-80.

  "ДЛТ2", "dB" - 50.

  2. Зафиксировать показания измерителя: если стрелка прибора

  расположена в пределах сектора, указанного на и.]кале измерителя (черная дуга

  на шкале "dB"), то прибор готов к работе. Если это требование не выполняется,

  то необходимо поставить в известность преподавателя.

  Задание 1

  Измерение уровней звукового давления, создаваемого источником в

  диапазоне частот от 20 Гц до 20 кГц по характеристикам ЛИН, А, В, С, и в

  октановых полосах частот со среднегеометрическими значениями от 16 до 8 кГц.

  Микрофон с помощью кабеля присоединить к гнезду 9 " —н—• ] ".

  Установить переключатели 1,2, 3, 6 в положения:

  "Род работы" - "F" (быстро).

  "ДЛТ1", "dB"-80.

  "ДЛТ2", "dB" - 50.

  "ФЛТ", Hz - "ЛИН".

  При этом светится индикатор со значением 130 dB.

  Включить источник звука.

  Произвести измерения уровня звукового давления, Lj, dB.

  Если стрелка измеррггеля находится в начале шкалы, то следует ввести ее в

  сектор 6-10 шкалы децибел переключателем 2 ДЛТ1, dB, затем переключателем 3

  ДЛТ1, dB более точно (в случае перегрузки загорится индикатор ПРГ, следует

  перевести переключатель 2 ДЛТ1, dB на более высокий уровень, пока не

  погаснет индикатор 5).

  При измерении низкочастотных составляющих могут возникнуть

  флуктуации (колебания) стрелки прибора. Для устранения этого явления

  необходимо перевести переключатель "Род работы" из положения "F" (быстро)

  в положение "S" (медленно) или "10S" (задержка 10 секунд).

  138

  Определить результат измерений, сложив показания светящегося

  индикатора и значения на шкале децибел.

  Измерить уровни звука по характеристике А, В, С согласно пунктам 3-9,

  установив переключатель прибора "ФЛТ" в положения "А", "В", "С"

  соответственно.

  Произвести измерение уровней звукового давления Lj, dB в октавных

  полосах частот в положениях переключателя "ФЛТ" - "ОКТ" согласно пунктам

  3-9, 12.

  Произвести измерение уровней звукового давления Lj, dB в октавных

  полосах частот.

  Измерение Lj, dB в октавных полосах частот F = 16, 31, 63 Гц производить в

  следующем порядке: переключатель ФЛТ перевести в положение ОКТ, а

  переключатель ФЛТ-ОКТ в положение 16, 31, 63 Гц последовательно. Кнопка

  Hz/kHz нажата.

  Измерение Lj, dB в октавных полосах частот F = 125, 500, 1000, 2000, 4000,

  8000 Гц производят аналогичным образом при положении кнопки Hz/kHz в

  отжатом положении, последовательно фиксируя переключатель ФЛТ-ОКТ в

  положениях 0,125; 0,25; 0,5; 1,2; 4,8.

  Допустимые уровни шума брать из таблицы 1,2 "Защита от шума"

  методического указания №1119 по выполнению самостоятельной работы и

  дипломного проектирования.

  Исследование звукоизоляции однослойным определением в области

  низких, средних и высоких частот

  Для выполнения второй части работы используется 6 экранов.

  Отличительной особенностью каждого экрана является различная поверхностная

  плотность.

  139

  Для определения звукоизоляции ограждения используют источник шума,

  прибор BliIB-003-2M и преграды, которые устанавливают в камере между

  источником шума и микрофоном.

  Порядок выполнения работы

  1. Подготовить прибор для измерения уровня звукового давления согласно

  пункту 1,2 задания.

  2. Измерить уровень звукового давления Lj, dB, создаваемого источником

  шума в октавных полосах частот со среднегеометрическими значениями частот:

  16, 31, 63, 125, 250, 500, 1000, 2000,4000, 8000 Гц.

  Данные свести в таблицу 2. Измерения проводить согласно пунктам 3-9, 11-

  12 задания 1.

  3. Измерить уровень звука по шкапе А шумомера, см. п.п. 3-10.

  4. По указанию преподавателя выбрать ограждение с соответственным

  номером и установить его в пазы камеры между микрофоном и источником.

  5. Определить уровни звукового давления Lj, dB в октавных полосах

  частот за преградой по пункту 2 (задание 2).

  6. Определить уровень звука Lj, dB за преградой по шкале А шумометра

  согласно пункту 3 (задание 2).

  7. Построить график зависимости звукоизоляции ограждения от

  частоты звука 3U от F:

  а) На оси абцисс отложить частоту в логарифмическом масштабе,

  используя формулу Ig F=n, где F - среднелогарифмическая частота октавной

  полосы, Гц; п - логарифмическое значение данной частоты.

  140

  б) На оси ординат отложить значения величины звукоизоляции (ЗИ, dB)

  ограждения. Расчет вести по формуле ЗИ=Ь{ - L", где - октавные уровни

  звукового давления, измеренные за оградой, dB.

  8. Объяснить частотную зависимость ЗИ однослойного офаждения.

  9. В каком интервале частот выполняется закон массы?

  Таблица 1

  L dB

  ЛИН

  L dB

  А

  L dB

  В

  L dB

  С

  В октавных полосах частот Lj,

  dB

  Таблица 2

  и

  dBA

  Li"

  dBA

  В октавных полосах частот Lj, dB

  В октавных полосах частот Li", dB

  Определить резонансную частоту пластины-преграды 1-ой моды.

  Определить критическую частоту, при которой происходит волновое

  совпадение.

  Сделать выводы по работе.

  141

  Приложение 3

  Лабораторная работа

  Исследование физических принципов защиты от источников

  тепловых излучений

  Приборы и принадлелсности: измеритель мощности PIMO-4C, оптическая

  скамья, источник излучения, линейка, призма с экранами.

  Цель работы - определение количественных характеристик источника

  лучистой энергии и эффективности защиты человека от теплового потока при

  использовании экранов с различными физическими характеристиками.

  Теоретические сведения

  Передача тепла от более нагретого тела к менее нагретому может

  осуществляться конвекцией, теплопроводностью и излучением. При

  теплопередаче конвекции и теплопроводностью среда принимает участие в

  переносе тепла, при теплопередаче излечением - нет.

  Передача тепла излучением рассматривается как процесс

  распространения электромагнитных волн, характеристики которых определяют

  по формуле:

  V

  где X - длина волны, м; v - частота. Гц; С - скорость света в вакууме,

  С = 2,998- lOV/c.

  По диапазонам длин волн и действию на человека, излучение

  классифицируется на ультрафиолетовое (к = 0,05-0,4 мкм), видимое (к = 0,4-0,78

  мкм) и инфракрасное (А, = 0,78-10 мкм).

  Энергия излучения нагретого тела распределена по длинам волн

  неравномерно и определяется его температурой (рис. 1).

  142

  Количество энергии, излучаемой поверхностью абсолютно черного тела

  (а.ч.т.) в единицу времени, определяют по формуле Стефана-Больцмана:

  т

  Ео = ао • Т'* или Ео = Со (j^f • (2)

  о ТА

  где ао= 5,67 • 10" Вт/м • К ; Со — коэффициент излучения а.ч.т.

  Для серых тел формула (2) имеет вид:

  Е = а„-Т^ = С о ф ' , (3)

  где 8 = —" - степень черноты; s = 0-1; с - коэффициент излучения серого тела, с

  = 0-5,67.

  Е

  0,2 0,4 1 10 Х,ыкм

  Рис. 1. Распределение энергии излучения по длинам волн

  для различных температур нагретых тел.

  143

  Максимум кривой интенсивности лучистой энергии определяют по

  формуле Вина:

  ^max-T = b. • (4)

  где b - постоянная Вина; b = 0,002898 м • К.

  Энергетический максимум смещается в сторону коротких длин волн при

  повышении температуры тела. Так, нагретые тела получают свет, начиная с

  температур 450^ С. а ультрафиолетовое излучение появляется при Т = 1200° С.

  Угловое распределение излучения а.ч.т. во всех направлениях изотропно.

  Распределение излучения а.ч.т. пропорционально косинусу угла между

  направлениями излучения и нормально к поверхности (закон Ламберта):

  I4 = In • cos (р = В cos ф, (5)

  где In - интенсивность излучения по нормали к поверхности, В - яркость

  поверхности.

  Излучение реальных тел характеризуется двумя распределениями -

  спектральным и угловым, они отличны от излучения а.ч.т. Так, излучательная

  способность реальных тел зависит от состояния поверхности микроструктуры,

  природы материала и т.д. Закон Ламберта для реальных тел не выполняется,

  если поверхность отражает зеркально. Для матовых поверхностей, отражающих

  диффузию отступление от формулы (5) наблюдается при углах, больших 60 .

  При известном пространственно-угловом распределении потока энергии

  от излучателя эффективной мерой защиты человека может быть и оптимальное

  расположение рабочего места относительно нагревательных поверхностей.

  Количество теплоты, передаваемой от более нагретого тела к менее

  нагретому, определяют по формуле:

  144

  Q = Snp • с

  100 у

  ^2

  100

  F,

  (6)

  где Snn = 1/ приведенная степень черноты.

  Степень черноты зависит от температуры нагретой поверхности и обычно

  возрастает с ее увеличением. Для кожи человека s = 0,98 при температуре тела

  37° С.

  Для уменьшения лучистого теплообмена используют экраны. Эффективность

  экранирования источника определяют по формуле:

  LE-lOlg дб, (7)

  ' 010

  где Епад, Епрош - падающий и прошедший тепловые потоки соответственно,

  Вт/м1

  Уровень облученности человека на рабочем месте можно определить

  относительно нормируемых тепловых потоков для разной степени открытости

  тела, согласно ГОСТ 12.1.005-89 «Воздух рабочей зоны»:

  La=101g над (8)

  Е.

  где Ео - тепловой поток от нагретых поверхностей технологического

  оборудования на постоянных и непостоянных рабочих местах; при облучении

  50%) (и более) поверхности тела он составляет 35 Вт/м , при величине

  облучаемой поверхности от 25 до 50%) - 70 Вт/м^, при облучении не более 25 %

  поверхности тела - 100 Вт/м .

  145

  ЭКСПЕРИМЕНТАЛЬНАЯ УСТАНОВКА

  Лабораторная установка состоит из вращающейся шестигранной призмы

  (1), четыре грани-экрана, которой изготовлены из различных металлов:

  нержавеющей стали, алюминия, латуни, меди, пятая - латунная сетка, шестая

  грань - без экрана. Внутри призмы расположен источник лучистой энергии (2),

  питание которого осуществляется через ЛАТР (3) (Рис.2).

  Прибором ИМ0-4С, состоящим из блока регистрации (4) и

  фотоприемника (5), измеряют плотность потока излучения (облученности).

  L

  и

  ^

  5 6

  \

  /^^^

  N.

  \

  4

  Рис.2. Схема лабораторной установки (вид сверху).

  Приемник излучения расположен на оптической скамье с линейкой (6).

  Принцип работы прибора заключается в поглощении приемником

  мощности излучения и преобразовании ее в эквивалентное значение термоЭДС,

  которая измеряется блоком регистрации. Фотоприемник относится к

  146

  неселективному (неизбирательному) устройству. Вся энергия интегрального

  потока излучения: ультрафиолетового, видимого и инфракрасного -

  поглощается на его поверхности. Чувствительность приемника в ИМО-4С не

  зависит от спектрального состава излучения. Если фотоприемник относится к

  селективным устройствам, например, если это селен или глаз человека, то его

  чувствительность определяется спектральным составом излучения. Так,

  совпадение кривой чувствительности глаза человека и селена с видимым

  участком спектра позволило использовать последний в качестве

  фотоприемника в люксметрах (рис. 2).

  К,

  1,0 1

  0,8

  0,6

  0,4

  0,2

  500 600 700 X, мкм

  Рис. 3. Спектры чувствительности неселективного (1) и селективного

  (селенового) (2) фотоприемников. Для сравнения приведена кривая

  чувствительности глаза (3)

  Методика проведения эксперимента

  1. Исследование характеристик источника излучения.

  1.1 .Подготовить прибор к работе.

  147

  1.2.Установить приемник на расстоянии 1 от источника, измерить

  тепловой поток в ваттах на квадратный метр согласно варианту,

  предложенному преподавателем (табл. 1).

  1.3.Измерить зависимость теплового потока источника от расстояния до

  приемника.

  1.4. Определить пространственно-угловое распределение теплового

  потока источника от О до 90°.

  2. Исследование эффективности экранирования источника.

  2.1. Измерить тепловой поток при экранировании источника в ваттах на

  квадратный метр согласно предложенному варианту (табл. 2).

  Таблица 1

  Варианты

  Параметры

  и, В

  S

  1, см

  индивидуальных заданий

  Варианты

  1

  И

  0

  0,1

  0

  5

  2

  15

  0

  0,2

  5

  10

  3

  14

  0

  0,2

  0

  7

  4

  16

  0

  0,2

  5

  15

  5

  130

  0,12

  8

  6

  130

  0,12

  6

  7

  14

  0

  0,2

  0

  5

  8

  18

  0

  0,3

  0

  9

  9

  200

  0,32

  20

  10

  20

  0

  0,3

  5

  25

  Примечание. Экран №1 - сталь, №2 - медь, №3 - алюминий; №4 -

  нержавеющая сталь; №5 - латунь; №6 - латунная сетка. 2.2. Измерить

  пространственно-угловое распределение теплового

  горизонтальной плоскости экрана от О до 90°.

  потока

  148

  Варианты индивидуальных заданий

  Таблица 2

  Пара

  метр

  ы

  1, см

  L,"

  S

  1

  3

  5

  0,

  3

  5

  2

  20

  20

  0,2

  3

  40

  0

  0,4

  1 2 3

  Варианты

  4

  30

  10

  0,3

  5

  25

  15

  0.3

  6

  25

  0

  0,15

  7

  35

  0

  0,

  4

  8

  20

  15

  0,

  7

  9

  25

  10

  0,6

  Номер экрана

  4 5 6 7 8 9

  10

  20

  0

  0,3

  10

  2.3. Определить изменение плотности теплового потока от расстояния

  между экраном и приемником.

  Результаты эксперимента и их интерпретация

  1. Вычислить температуру и мощность источника по формуле (3).

  2. Вычислить максимальное значение энергетического максимума по

  формуле Вина и определить спектральный состав излучения,

  используя графики рис. 1.

  3. Построить кривую пространственно-углового распределения потока

  излучения источника в горизонтальной плоскости.

  4. Построить график зависимости изменения теплового потока

  расстояния между источником и приемником.

  5. Построить график изменения потока излучения от расстояния между

  экраном и приемником.

  149

  6. Построить кривую пространственно-углового распределения потока

  излучения и горизонтальной плоскости экрана и сравнить с кривой

  распределения потока для а.ч.т. (закон Ламберта).

  7. Вычислить эффективность экранирования источника и уровень

  облученности тела человека для всех нормативных значений

  облученности по формулам (7). (8).

  Контрольные вопросы

  1. Как изменяется качественный состав излучения с увеличением

  температуры нагреваемого тела?

  2. К каким типам фотоприемников относится приемник излучения,

  используемый в данной лабораторной работе?

  3. Зависит ли температура экранов от степени их черноты, если

  плотность падающего на них лучистого потока одинакова?

  4. Влияет ли степень черноты внутренней стенки экрана на его

  излучательную способность со стороны внешней стенки?

  5. Какое понятие используют для определения уровня облученности

  (эффективности экранирования)?

  6. В каких единицах измеряется уровень облученности (эффективность

  экранирования)?

  150

  Приложение 4

  Лабораторная работа

  Защита от ионизирующих излучений

  Приборы и принадлежности: регистрирующий прибор, набор изотопов.

  Цель работы: определение дозы гамма- и бета- излучений и зависимости

  мощности дозы от расстояния до источника.

  Теоретические сведения

  Излучение - это распространение энергии в виде волн или частиц. Мера

  излучения, основанная на ионизирующей способности, называется дозой.

  При работе с радиоактивными веществами и источниками

  ионизирующих излучений может возникнуть облучение: внешнее - от

  источника излучения, находящегося вне организма; внутреннее - от

  источников излучения, попавших внутрь организма при дыхании и при приеме

  пищи; комбинированное - внешнее и внутреннее облучение одновременно.

  Для характеристики источника излучения по эффекту ионизации

  применяют так называемую экспозиционную дозу ренгеновского и гамма -

  излучения.

  Экспозиционная доза - D^ полный заряд dQ ионов одного знака,

  возникающих в воздухе в данной точке пространства при полном торможении

  всех вторичных электронов, которые были образованы фотонами в малом

  объеме воздуха, деленный на массу воздуха dm в этом объеме:

  D^ =^dQ/dm. (1)

  Единица измерения экспозиционной дозы - кулон на килограмм (Кл/кг).

  Ренген - специальная единица экспозиционной дозы. IP = 0,285 мКл/кг.

  Мощность экспозиционной дозы Р^ - приращение экспозиционной дозы

  X за малый промежуток времени dt, деленное на этот промежуток, Р^= dDjdt.

  151

  Специальной единицей мощности экспозиционной дозы является ренген

  в секунду (Р/с). Величину экспозиционной дозы на рабочем месте можно

  рассчитать по формуле:

  D. ••AK^t/R\ (2)

  где А - активность счетчика, мКи, К^ - гамма постоянная изотопа. Рем - /ч м Ки,

  берется из таблиц; значения К для некоторых изотопов приведены в табл.1; t -

  время облучения, ч; R — расстояние от источника до рабочего места, см.

  Таблица 1

  Гамма - постоянная некоторых изотопов

  Изотопы

  Рсм'/чмКИ

  24 Na

  19

  бОСо

  12,9

  90Sr

  14,11

  226Ra

  8,25

  238Р1

  0,091

  Поглощенная доза D - средняя энергия dE, переданная излучением

  веществу в некотором элементарном объеме, деленная на массу вещества dm в

  таком объеме:

  D= dE/dm. (3)

  Грей - единица поглощенной дозы. Величина поглощенной дозы зависит

  от свойств излучения и поглощающей среды. В условиях электронного

  равновесия в экспозиционной дозе IP соответствует поглощенная доза в

  воздухе, равная 0,88 рад.

  В связи с тем, что одинаковая доза различных видов излучений вызывает

  в живом организме различное биологическое действие, введено понятие

  эквивалентной дозы. Эквивалентная доза D^- величина, введенная для оценки

  радиационной опасности хронического излучения, излучением произвольного

  152

  состава и определяемая как произведение поглощенной дозы D на средний

  коэффициент качества излучения Q и данной точке ткани:

  ^=DQ (4)

  Безразмерный коэффициент качества излучения определяет зависимость

  неблагоприятных биологических последствий облучения человека в малых

  дозах от полной линейной передачи энергии излучения. Единица

  эквивалентной дозы - зиверт (Зв). 1 Зв = 100 бэр. Бэр - специальная единица

  эквивалентной дозы. Бэр - поглощенная доза любого вида излучения, которая

  вызывает равный биологический эффект с дозой в 1 рад рентгеновского

  излучения.

  При определении эквивалентной дозы различных видов ионизирующих

  излучений с неизвестным спектральным составом следует использовать

  следующие значения коэффициента Q, рекомендуемые Международной

  комиссией по радиационной защите:

  Рентгеновское и гамма- излучение 1

  Электроны и позитроны, бета-излучение 1

  Протоны с энергией меньше 10 МэВ 10

  Нейтроны с энергией меньше 20 МэВ 3

  Нейтроны с энергией 1,1-10 МэВ 10

  Альфа-излучение с энергией меньше 10 МэВ 20.

  При расчете эквивалентной дозы в счет альфа-активных радионуклеидов

  следует учитывать коэффициент распределения дозы КР, характеризующий

  влияние неоднородности распределения нуклида в организме ткани и его

  канцерогенную эффективность по отношению к 226 Ra. Для всех альфа-

  активных радионуклидов, кроме 226R, КР = 5, для 226 R КР =1. В случае, когда

  КР не равен 1, его значение необходимо использовать в качестве сомножителя

  при определении величины эквивалентной дозы в формуле 2.

  153

  Предельно- допустимая доза (ПДД) - основной дозовый предел для

  категории А облучаемых лиц. ПДД - такое наибольшее значение

  индивидуальной дозы за календарный год, при котором равномерное облучение

  в течение 50 лет не моет вызвать в состоянии здоровья неблагоприятных

  изменений, обнаруживаемых современными методами.

  Основной дозовый предел для категории В облучаемых лиц - предел

  дозы (ПД). ПД - такое наибольшее среднее значение индивидуальной

  эквивалентной дозы за календарный год у критической группы лиц, при

  котором равномерное облучение в течение 10 лет не может вызвать в состоянии

  здоровья неблагоприятных изменений, обнаруживаемых современными

  методами.

  Категория А облучаемых лиц, или персонал, профессиональные

  работники - лица, которые постоянно или временно работают непосредственно

  с источниками ионизирующих излучений.

  Категория В облучаемых лиц, или ограниченная часть населения — лица,

  которые не работают непосредственно с источниками ионизирующего

  излучения, но по условиям проживания или размещения рабочих мест могут

  подвергаться воздействию радиоактивных веществ и других источников

  излучения, применяемых в учреждении и (или) удаляемых во внешнюю среду.

  Во избежании вредного воздействия ионизирующих излучений

  необходимо создать условия, исключающие облучение организма дозами выше

  предельно допустимых и содержание радиоактивных веществ в воздухе, воде,

  пище и т.д. в концентрациях выше предельно допустимых.

  Полученная (фактическая) доза облучения в лабораторной работе

  рассчитывается по формуле:

  Оф= РйО-' (5)

  где D^^- полученная доза облучения; рентген (Р)- мощность дозы, мкР/ч;

  t - допустимое время облучения по категориям, ч.

  154

  Полученная доза облучения складывается из доз от естественного фона

  излучения и источника ионизирующего излучения.

  Источник ионизирующего излучения - устройство или радиоактивное

  вещество, испускающее или способное испускать ионизирующее излучение.

  Естественный фон излучения - эквивалентная доза ионизирующего

  излучения, создаваемая космическим излучением и излучением естественно

  распределенных природных радионуклидов в поверхностных слоях Земли,

  приземной атмосфере, продуктах питания, воде, организме человека.

  Соотношение фактической и допустимой доз, D^ облучения

  рассчитывается по формуле:

  Оф (6)

  к д,

  Выводы о возможности прибывания людей при данной дозе облучения

  можно сделать, исходя из величины коэффициента К. В случае К< 1

  пребывание людей допустимо, К ;- 1 - пребывание людей недопустимо.

  Полученные при выполнении работы дозы внешнего облучения не

  являются опасными, так как не превышают предельно допустимых доз,

  предусмотренных санитарными правилами и нормами радиационной

  безопасности НРБ - 76/87 для категории В. Категория В облучаемых лиц или

  населения - население страны, республики, края или области.

  Экспериментальная установка

  Схема экспериментальной установки приведена на рис. 1.

  Источники излучения помещаются в закрытый контейнер 1, который

  установлен на направляющих 2 и имеет возможность перемещаться по ним на

  различные расстояния от датчика 3 регистрирующего прибора 4. Расстояние

  определяется по шкале 5.

  155

  Рис. 1 .Схема установки.

  Типовая блок-схема устройства дозиметрических приборов представлена

  на рис.2.

  D S

  С

  р

  «ч

  ^

  1

  \

  (

  —

  —N

  ) ' [G:

  Э] /

  ) '

  \

  о

  2 ^ ^ ^ ^ " ^ ^

  3 '

  Рис.2.Типовая блок-схема устройства дозиметрических приборов: 1-

  ионизационная камера, 2- электрические преобразователи импульсов, 3-

  регистрирующий прибор.

  156

  Методика проведения эксперимента

  1. Ознакомившись с прибором и получив исходные данные от

  преподавателя (пункты 1,2,3 табл. 2), приступить к выполнению работы.

  2. Радиоактивный препарат помещают в закрытый контейнер, который

  устанавливается на заданном расстоянии от регистрирующего датчика.

  3. Включается прибор и производят измерения мощности дозы, создаваемой

  источником.

  4. По окончании измерений прибор выключают, радиоактивный препарат

  извлекают из контейнера, помещая его в контейнер для хранения.

  5. В контейнер устанавливают другой препарат и производят измерения в

  той же последовательности.

  6. Результаты измерений заносят в табл.2.

  7. Графы 8,9,10 табл.2 заполняют после соответствующего расчета по

  формулам 2,3,4.

  8. Исследование зависимости мощности дозы, создаваемой источником

  излучения, от расстояния до точки детектирования.

  9. Включив прибор произвести измерение мощности дозы, создаваемой

  естественным фоном излучения.

  10. Изменяя расстояние от препарата до датчика провести пять измерений

  мощности дозы Р, создаваемой источником излучения и естественным

  фоном излучения:

  Р., =Р-Р. (V)

  где Р„- мощность экспозиционной дозы источника, Р, - мощность

  экспозиционной дозы естественного фона излучений.

  157

  Таблица 2

  1

  2

  3

  4

  5

  6

  7

  8

  Источник ионизирующих излучений

  Вид излучения

  Расстояние до изотопа

  Категория облучения

  Предельно допустимая доза по категориям, бэр за год

  Допустимое время облучения, часов в год

  Полученная доза облучения, Z)^

  Соотношение фактической и допустимой доз

  облучения К

  А

  5

  1700

  Б

  0,5

  2000

  При обработке результатов экспериментов и при расчетах по формулам

  необходимо обратить особое внимание на размерность и сделать нужные

  преобразования.

  Таблица 3

  Вид изотопа

  Мощность дозы излучения

  Мощность дозы естественного

  фона

  Мощность дозы источника

  излучения

  Расстояние от источника до точки

  детектирования, мм.

  0 10 20 30 40

  Результаты эксперимента и их интерпретация

  1. Рассчитать значения экспозиционной дозы на рабочем месте по формуле

  1.

  2. Сделать вывод о возможности пребывания людей при данной дозе

  облучения.

  158

  3. По полученным данным (табл.3) построить график зависимости

  мощности дозы радиоактивных излучений от расстояния до источника.

  4. Сделать вывод о возможности защиты расстоянием при работе с

  источниками излучения.

  159

  Приложение 5

  Лабораторная работа

  Защита от вибрации

  В соответствии с ГОСТ 24346-80 «Вибрация. Термины и определения»

  под вибрацией понимается движение точки или механической системы, при

  котором происходит поочередное возрастание и убывание во времени

  значений, по крайней мере одной координаты.

  Причиной возбуждения вибраций являются возникающие при работе

  машин и агрегатов неуравновешенные силовые воздействия. Величина

  дисбаланса во всех случаях приводит к появлению неуравновешенных сил,

  которые приводят к вибрации. Причиной дисбаланса может явиться

  неоднородность материала враш;аюш;егося тела, несовладение центра массы и

  оси вращения, деформация деталей от неравномерного нагрева при различных

  сопряжениях между собой.

  Воздействие вибраций на человека чаще всего связано с колебаниями,

  внешним переменным силовым воздействием на машину либо на отдельную ее

  систему. Возникновение такого рода колебаний может быть связано не только с

  силовым, но и кинематическим возбуждением, например, в транспортных

  средствах при их движении по неровному пути.

  Воздействие вибраций на человека.

  Различают общую и локальную вибрации. Общая вибрация вызывает

  сотрясение всего организма. Локальная (местная) вовлекает в колебательное

  движение отдельные части тела.

  Общей вибрации подвергаются транспортные рабочие, кузнецы,

  штамповщики, водители и другие.

  Локальной вибрации подвергаются лица, работающие с пневматическим

  ударным инструментом, обрубщики, клепальщики и другие.

  160

  Для большинства внутренних органов собственные частоты лежат в

  диапазоне 6-9 Гц. Колебания рабочих мест с указанными частотами весьма

  опасны, т.к. могут вызвать механическое повреждение или даже разрыв

  органов.

  Систематическое воздействие вибраций может стать причиной

  вибрационной болезни - стойких нарушений физиологических функций

  организма, обусловленных преимущественно воздействием вибраций на ЦНС.

  Данные нарушения проявляются в виде постоянных головных болей,

  головокружений, пониженной работоспособности, плохого сна и т.д. Локальная

  вибрация вызывает спазмы сосудов концевых фаланг пальцев, а затем

  распространяются на всю кисть, предплечье, захватывают сосуды сердца.

  Вследствие этого ухудшается снабжение конечностей кровью. Особенно

  сказываются в холодный и переходный периоды года и замедляются летом.

  Виброболезнь является профессиональным заболеванием, которое

  возможно эффективно излечивать на ранних стадиях.

  Основные параметры, характеризующие вибрацию.

  Основные параметры вибрации, изменяющейся по синусоидальному

  закону, являются следующие: амплитуда виброперемещения Х^; амплитуда

  колебательного ускорения а^; период колебаний Т; частота f. Частота -

  количество колебаний в секунду и связана с периодом следующей

  зависимостью: f=l/T.

  В общем случае физическая величина, характеризующая вибрацию

  (например, виброскорость Vm), является некоторой функцией времени V=f(t).

  Математическая теория показывает, что такой процесс можно представить в

  виде сумм бесконечно делящихся синусоидальных колебаний с различными

  периодами и амплитудами. В случае периодического процесса частоты этих

  составляющих кратны основной частоте процесса: fp = n*f, (п = 1, 2, 3... f-

  основная частота процесса).

  161

  Можно сказать, что спектр периодического или квазипериодического

  колебательного процесса является дискретным, а случайного или

  кратковременного процесса - непрерывным. Чаще всего в дискретном спектре

  наиболее ярко выражена основная частота колебаний. Если процесс

  представляет собой сложение нескольких периодических процессов, частоты

  отдельных составляющих в его спектре могут быть не кратными друг другу,

  т.е. имеет место квазипериодический процесс.

  Изображение непрерывного спектра требует обязательной оговорки о

  ширине Af элементарных частотных полос, к которым относится изображение.

  Характеристики вибрации определяются в стандартных октавных полосах.

  Если f2 — нижняя граничная частота данной полосы частот, fj - верхняя

  граничная частота, то в качестве частоты характеризующей полосу в целом,

  берется среднегеометрическая частота:

  1с.г. ~ л1 Jl ' J 2

  (1)

  В практике виброакустических исследований весь диапазон частот

  разбивают на октавные диапазоны. В октавном диапазоне верхняя граничная

  частота в два раза больше нижней fa /ij — 2. Среднегеометрические частоты

  октавных полос частот вибраций стандартизированы и составляют 1, 2, 4, 16,

  31,5, 63, 125, 250, 500, 1000 Гц.

  В практике виброакустических исследований используют

  логарифмического уровня колебаний - относительная величина.

  Логарифмический уровень колебаний - характеристика, сравнивающая

  две одноименные физические величины пропорциональные десятичному

  логарифму отношения оцениваемой и исходного значение величины.

  Измеряются уровни в децибелах.

  Уровень виброскорости определяют по формуле:

  162

  V. (2)

  Vo = 5*10" , м/с - пороговое значение виброскорости,

  стандартизированное в международном масштабе.

  Снижение уровня вибраций определяют разностью

  AL = Lvi-Lv2. (3)

  где Lvi - уровень вибраций до проведения мероприятий;

  Lv2 - уровень вибраций после проведения мероприятий.

  Способы борьбы с вибрациями базируются на основании уравнений,

  описывающих колебания машин и агрегатов в условиях производства. Эти

  уравнения сложны, т.к. любой вид технологического оборудования также как и

  его отдельные элементы, являются системой со многими степенями

  подвижности и обладают рядом резонансных частот.

  Прежде всего, следует снижать вибрацию вблизи резонансов.

  В практике широко распространены следующие способы борьбы с

  вибрациями:

  а) снижение вибраций воздействием на источник возбуждения

  (посредством снижения или ликвидации вынуждающих сил);

  б) отстройка от режима резонанса путем рационального выбора массы

  или жесткости колеблющейся системы;

  в) вибродемпфирование - увеличение механического импеданса

  колеблющейся системы или конструктивных элементов путем увеличения

  диссипативных сил при колебаниях с частотами, близкими к резонансным;

  163

  г) динамическое гашение колебаний - присоединение к защищаемому

  объекту системы, реакции которой уменьшают размах вибрации объема в

  точках присоединения системы;

  д) изменение конструктивных элементов машин и строительных

  конструкций.

  Борьба с вибрацией воздействием на источник возбуждения заключается

  в том, что при проектировании машин и механизмов технологических

  процессов предпочтение отдается кинематическим и технологически схемам,

  при которых динамические процессы, вызванные ударами, резкими

  ускорениями полностью исключались бы.

  Отстройка от режима резонанса, т.е. отстройка собственных частот

  агрегата и его отдельных узлов и деталей от частоты вынуждающей силы.

  Собственные частоты отдельных конструктивных элементов определяют

  либо расчетным путем, либо экспериментально на специальных стендах.

  Резонансные режимы при работе технологического оборудования

  устраняют двумя путями: либо изменением характеристик системы (массы m и

  жесткости q), либо установлением нового рабочего режима (отстройка от

  резонансного значения угловой частоты вынужденных колебаний). Графически

  явление резонанса представлено на рис. 1.

  Вибродемпфирование - процесс уменьшения уровней вибраций

  защищаемого объекта путем превращения энергии механических колебаний

  заданной системы в тепловую.

  Увеличение потерь энергии в системе может быть: использованием в

  качестве конструкционных материалов с большим внутренним трением;

  нанесением на вибрирующие поверхности слоя упруговязких материалов,

  обладающих большими потерями на внутреннее трение; применением

  поверхностного трения; переводом механических колебаний в энергию токов

  Фуко или электромагнитного поля.

  164

  А.

  -f ст/q XQX

  f / ;

  ;

  /

  /

  /

  /

  / / / // / / / / /

  / / / / / / _,*•—1

  / / /^

  / / / / / /

  / / / / / / .y^

  / / ^ / / / / / / y^/ /

  / / / / ^S/^c/* *'/^^УX у^ y^

  \

  \

  \

  \

  \

  \

  N

  V \

  \ \

  \ \

  \ \

  \ \

  \ \ Ч Ч

  \ N

  4 Ч " > ^ >k. "^ ^v\ \.^ 4. ^ '^ X ^v. "^

  X ^Sw "V •^ XX ^ ^*^^.> w '^ ~v

  ^v Xi^ ^*4,^ ^

  ^ 4 . ^ \ s . ^""^(^4

  ^ " " " " ^ " ^ - - ^ " " ^ " ^ \ ^^ ^ - - ^ ^ ^ ^ ц .

  w

  ^1

  CO

  (O, =^l m

  Рис. 1. Зависимость амплитуды вибрации от частоты колебаний

  (|1о < jj-i < |J-2 < Н^з < 1^-4 - коэффициенты сопротивлений)

  Динамическое виброгашение осуществляют путем установки агрегатов

  на фундаменты (при со > соо). Массу фундаментов подбирают таким образом,

  чтобы амплитуда колебаний подошвы не превышала 0,1-0,2 мм, а для особо

  ответственных сооружений 0,005 мм.

  Виброизоляция заключается в уменьшении передачи колебаний от

  источника возбуждения защищаемому объекту при помощи устройств,

  помещаемых между ними.

  Эта упругая связь может также использоваться для ослабления передачи

  вибрации от основания на человека, либо на защищаемый агрегат.

  Эффективность виброизоляции определяют коэффициентом передачи

  КП, который имеет физический смысл отношения амплитуды

  виброперемещения, виброскорости, виброускорения или действующей на

  165

  объект силы к амплитуде той же величины источника возбуждения при

  гармонической вибрации:

  •^^•^А •"" -f т.осв ' -^ т.маш * т.осв ' » ^.маш- \^)

  Чем меньше это соотношение, тем выше виброизоляция.

  Обычно эффективность виброизоляции определяют в децибелах:

  1 (5)

  AL = 2 0 1кg -п^-

  Выражения для собственной частоты в герцах с учетом, что niq/q = Хс

  можно представить в виде:

  (6)

  ' 2^'V/m 2л-

  Хст - статическая осадка системы на виброизоляторах под давлением

  собственной массы.

  Чем больше статическая осадка, тем ниже собственная частота, тем

  эффективнее виброизоляция. Но данное свойство противоречит

  экономическим, и в ряде случаев, техническим требованиям, т.к. приводит к

  сложным и дорогостоящим конструкциям виброизоляторов с большими

  габаритами, а сами системы приобретают большую подвижность.

  Поэтому существует оптимальное соотношение между частотой

  возбуждения и собственной частотой колебаний в пределах f/fo = 3-^4, что

  соответствует КП = 1/8 ^ 1/5, рис. 1.

  В случае, когда параметры вибраций неизвестны, необходимо выполнять

  данное условие f/fo = 3-^4. Значения частоты возбуждающей силы определяют

  166

  по параметрам рабочего процесса, например, для электродвигателей f = п/60.

  Используя связь между статической осадкой Хст и частотой собственных

  колебаний системы fo, можно построить график зависимости для определения

  Хсх-

  Цель работы

  Целью работы является научить студентов определить основные

  параметры вибрации, сравнить их с нормируемыми значениями, эффективность

  виброизоляции, собственную частоту колебаний системы, построить кривую

  резонанса в зависимости от частоты изменения возмущающей силы.

  Описание лабораторного стенда

  Стенд состоит из электродвигателя, на роторе которого закреплен

  эксцентрик и вызывает возникновение возмущающей силы.

  Регулирование скорости вращения ротора производится переключением

  ручки из положения 1 до 12, которая расположена на блоке питания. Скорость

  вращения ротора имеет дискретные значения

  Меняя положение переключателя из положения 1, 2... и т.д. производим

  регулирование скорости вращения ротора. Число оборотов определяем по

  тахометру, которым определяем частоту возмущающей силы.

  Физические параметры вибрации (виброскорость и виброускорение)

  измеряют при помощи виброметра ВВМ-201 (1).

  Съем информации о вибрации осуществляется пьезоэлектрическим

  преобразователем ДН-3-М1 (2), который закрепляется на корпусе

  электродвигателя. Принцип работы преобразователя основан на возникновении

  э.д.с. в кристалле под действием инерционных сил, которые возникают при

  колебательном перемещении в процессе вибрации.

  Преобразователь ДН-3-М1 закрепляют на источнике вибрации, который

  представляет собой электродвигатель (3) с регулируемым числом оборотов.

  Частоту вращения ротор двигателя измеряют при помощи тахометра (4).

  Изменение чисел оборотов ротора двигателя производят при помощи

  167

  источника питания (5) вращением ручки (6). Двигатель располагают на

  заменяемых виброизоляторах (7).

  Рис. 2. Общий вид лабораторного стенда

  Назначение виброметра и порядок измерения вибрации

  Виброметр ВВМ-201 позволяет снимать следующие характеристики.

  Полосы частот измерения: виброускорения от 2 до 4000 Гц;

  виброскорости от2 до 2800 Гц.

  Диапазон измерений: виброускорения от 0,1 до 1000 м/с ;

  виброскорости от 0,5 до 1000 мм/с.

  Примечание: среднеквадратическое значение виброускорения не более

  1000 м/с при измерении виброскорости.

  Принцип работы виброметра

  Открыть крышку, закрывающую переднюю панель прибора. Проверить

  механическую исправность его органов управления и разъемов.

  168

  Извлечь из отсека, расположенного в верхней части прибора,

  вибропреобразователь, кабель и подсоединить кабель с гнездом к^^

  Соединить блок питания с гнездом и вставить штепсель в розетку.

  Включить виброметр нажатием кнопки -| |- и убедиться по цифровому

  индикатору о наличии напряжения. Показания цифрового индикатора должны

  соответствовать напряжению питания, которое должно быть не меньше 07.60

  В. Если показания меньше 07.60 В, то необходимо сообщить преподавателю.

  Кнопку РЕЖИМ a/V установить в положение "а" (отжать).

  Кнопку T,S 1/10 установить в положение " 1 " (отжать).

  Кнопками ДИАПАЗОНо установить диапазон измерения 10, что

  соответствует положению точки во втором разряде индикатором.

  Измерение виброускорения

  Установить вибропреобразователь на исследуемый объект.

  Манипулируя кнопками ДИАПАЗОНо установить требуемый диапазон

  измерения и произвести расчет по индикатору с учетом положения светящейся

  точки.

  При индикации одновременно четырех точек или высвечивании единиц в

  первом и старшем разряде и отсутствии индикации в остальных трех разрядах

  необходимо перейти на менее чувствительный предел измерения.

  На виброметре имеется четыре предела измерения: 1000; 100; 10; 1. При

  включенном питании включается наибольший предел измерения 1000, что

  индицируется точкой в крайнем правом разряде индикатора.

  Для перехода на другие пределы необходимо нажать левую кнопку

  ДИАПАЗОНо и задержать ее на 1-2 сек. В зависимости от времени задержки

  автоматически происходит переход к более точным пределам.

  Измерение виброскорости

  Кнопку РЕЖИМ a/V установить в положение "V" (нажать).

  169

  Кнопками ДИАПАЗОНо установить пределы измерений и произвести

  измерения.

  При измерении уровней вибрации с частотами меньше 10 Гц, включить

  постоянную времени 10 нажатием кнопки T,S 1/10.

  Измерение вибрации при помощи щупа возможно только в ограниченно

  частотном диапазоне.

  После окончания работы кнопкой ВКЛ выключить виброметр.

  Порядок выполнения работы

  После ознакомления с методическими указаниями и допуском

  преподавателя к выполнению лабораторной работы, установить виброметр на

  исследуемый объект в соответствии со схемой на рис. 2.

  Включить виброметр и проверить его готовность к работе.

  1. Произвести измерение виброметром в стандартных октавных полосах

  частот в зависимости от числа оборотов электрических машин.

  Для этого числа оборотов электрических машин регулируют

  автотрансформатором.

  2. Оценить уровень вибрации на каждой частоте и сравнить с

  санитарными нормами.

  3. Определить резонансную частоту, при которой амплитуда колебаний

  двигателя максимальная. Построить кривую в соответствии с рис. 1.

  4. Установить вибропреобразователь ДН-3-М1 на основание стенда и

  произвести измерение виброскорости на тех же частотах, что и в п. 1.

  5. Определить коэффициент передачи КП на каждой стандартной полосе

  частот.

  6. Произвести оценку виброизоляции.

  7. Определить резонансную частоту колебаний системы и сравнить ее с

  резонансной частотой на графике п.З.

  170

  Таблица 1,

  Зависимость частоты вращения ротора двигателя от величины питания

  напряжения

  Число оборотов двигателя

  1000

  1500

  3000

  3800

  4800

  5800

  6800

  7400

  7900

  8400

  V

  25

  50

  60

  70

  80

  90

  100

  110

  120

  127

  Требования безопасности при выполнении работ

  1. Для выполнения работы допускаются студенты, прошедшие

  инструктаж по ТБ при работе в лаборатории кафедры и ознакомившиеся с

  методическими указаниями.

  2. Включать стенд, производить измерения только в присутствии

  преподавателя по его разрешению.

  3. Замену виброизоляторов производить в присутствии УВП,

  преподавателя.

  4. Подключение вибропреобразователя к измерительному прибору

  производить под контролем преподавателя.

  5. При всех неисправностях немедленно сообщить преподавателю и

  прекратить работу. Обесточить приборы.

  171

  Контрольные вопросы

  1. Что такое вибрация?

  2. Виды и параметры, характеризующие вибрацию?

  3. Вредное воздействие вибрации на организм человека?

  4. Принцип измерения и количественная оценка вибрации?

  5. Стандартные полосы частот?

  6. Основные принципы борьбы с вибрацией?

  172

  Приложение 6

  Лабораторная работа

  Исследование эффективности магнитостатического экранирования

  1. Приборы и принадлежности

  Сильноточный блок питания; датчик ЭДС Холла; милливольтметр;

  амперметр; соленоид; устройство для микрометрического перемещения

  магнитного концентратора; набор сменных экранов различными

  электрофизическими свойствами.

  2. Цель работы

  Экспериментальное исследование напряженности постоянного

  магнитного поля, его количественных характеристик, а также эффективности

  защиты персонала путем магнитостатического экранирования рабочих мест и

  увеличения расстояния до источника поля.

  3. Теоретические сведения

  Мощными источниками стационарных магнитных полей являются

  электроустановки высокого напряжения постоянного тока, установки

  управляемого термоядерного синтеза и другие устройства, реализующие

  электрическую энергию высоких уровней.

  Нормирование постоянных магнитных полей производится в

  соответствии с санитарными правилами СН 1748-78 «Предельно допустимые

  уровни напряженности постоянного магнитного поля на рабочем месте при

  работе с магнитными устройствами и магнитными материалами». В

  соответствии с указанными нормами напряженность постоянных магнитных

  полей на рабочем месте не должна превышать 8 кА/м.

  В то же время человек в процессе повседневной жизни постоянно

  испытывает воздействие естественного геомагнитного фона. Исследованиями

  /1/ установлено наличие в стационарном магнитном поле Земли двух

  составляющих. Одна из них - постоянная (со средним по поверкности) Земли

  значением напряженности порядка 0.5 Э (~ 40 А/м) - обусловлена

  173

  особенностями внутреннего строения. Другая составляющая - переменная

  — Ф О, именуемая «вариациями», - зависит от процесса протекания

  dt

  электрических токов в верхних слоях атмосферы. Количественно «вариации»

  не превышают обычно 1 % от постоянной составляющей.

  Естественными для земного существования являются и магнитные

  возмущения, так называемые магнитные бури, являющиеся следствием

  процессов, происходящих на Солнце с периодичностью в 11 лет 121. Однако эти

  возмущения характеризуются амплитудой колебаний магнитных элементов на

  уровне не более 10" Э (~ 0.8 А/м). таким образом для нормального

  существования человека естественный магнитный «фон» в 200 раз меньше

  указанной выше нормы. Подобное обстоятельство может объяснятся фактом

  относительного кратковременного воздействия постоянных магнитных полей

  высокой напряженности в процессе профессиональной деятельности, с одной

  стороны, а также с недостаточной изученностью механизма воздействия

  постоянных магнитных полей на живой организм, с другой.

  Начало, систематическому деятельному изучению биоэлектрических

  явлений в организме и их зависимости от внешних магнитных воздействий

  положили работы ДЖ. Бишопа и Г. Гассера только в 20-30 гг. XX века 121.

  В тоже время энергия постоянного магнитного поля может существенно

  корректировать уровень и возникновение биоэлектрических потенциалов в

  тканях и отдельных клетках живых организмов и, как следствие, стать

  причиной серьезных патологий обменных процессов. Так, установлено, что

  магнитные поля оказывают влияние как на центральную нервную систему

  человека, проявляющиеся в частности, в склонности к преобладанию процессов

  торможения в головном мозгу, так и прежде всего на сердечно-сосудистую,

  реагирующую на незначительные уровни магнитных полей, которые приводят

  к сокращению ритма сердечных сокращений, систолического давления, уровня

  скорости кровотока и расширению артерий, изменениям в печени, легких,

  почках, поджелудочной железе.

  174

  В большинстве практических случаев снизить значение Н до приемлемых

  уровней в источнике не представляется возможным. При этом способами

  профилактики воздействия поля следует считать магнитостатическое

  экранирование самого источника или рабочего места, а также увеличение

  расстояния до источника поля. В последнем случае реализуется сильная

  зависимость Н(1) из-за высоко значения магнитного сопротивления воздуха

  ^1в~10'^Гн/м).

  Для четкого понимания сути экранирования необходимо знать

  физическую природу и математическую интерпретацию напряженностей

  основных разновидностей магнитных полей.

  а) В системе СИ напряженность магнитного поля прямого проводника

  стоком I на расстоянии Го от него (рис. 1) определяется выражением:

  Я = ^ , А/м, (1)

  2 • Л" • Го

  Таким образом, напряженность постоянного магнитного поля

  определяется силой тока и находится в обратной зависимости от расстояния до

  поверхности проводника, т е по мере увеличения расстояния до поверхности

  проводника напряженность постоянного магнитного поля убывает по

  гиперболическому закону.

  Это обстоятельство объясняет целесообразность использования метода

  защиты расстоянием при рассмотрении вопроса защиты объектов,

  расположенных в непосредственной близости от высоковольтного

  оборудования. В этом случае применяют экранирование самого оборудования.

  I

  Го

  Н

  Рис. 1. Магнитное поле вокруг проводника

  175

  б) Напряженность магнитного поля на оси кругового витка выражается

  формулой:

  Я = 1-г'

  2 , ; 2 ч З / 2 ' 2-{г'+П

  А/м (2)

  где г - радиус витка; 1 - расстояние от точки А до центра витка;! - ток в

  проводнике.

  Данный вариант можно рассматривать как частный случай соленоида.

  в) Напряженность поля в центре плоской катушки из п витков. Данный

  случай иллюстрируется рис. 2, который схематически показывает принцип

  создания постоянных магнитов в условиях производства.

  Рис.2. Магнитное поле в центре катушки.

  Поскольку напряженность поля пропорциональна току, целесообразно

  увеличить диаметр провода с учетом эффекта Джоуля.

  Напряженность поля в этом случае рассчитывают по формуле:

  1-п ..^ (3)

  Н = 1-г

  А/м.

  г) Напряженность поля внутри соленоида (длинной катушки).

  Магнитное поле внутри соленоида (рис. 3) рассчитывается по формуле:

  176

  Н = 1-щ, А/м. (4)

  где По - число витков, приходящихся на единицу длины катушки. Из

  формулы следует, что при прочих равных условиях напряженность возрастает

  по мере увеличения длины катушки.

  Рис. 3. Магнитное поле внутри катушки.

  Представляет большой практический интерес пространственная

  интерпретация магнитного поля Н (x,y,z) при наличии неоднородностей

  (Анизотропии) в среде его распространения. Частным случаем таких

  неоднородностей является поверхность раздела двух сред с различными

  значениями абсолютной магнитной проницаемости.

  Так, поверхность раздела ферромагнетиков и воздуха характеризуется

  вполне определенной ориентацией вектора магнитной индукции В .

  Из теории известно, что характер граничных условий определяется

  соотношением:

  tgQ^^Mi_ (5)

  tg®2 Ml

  Принимая для ферромагнетика р,! = 1000|i2, имеем: tg 0i = 1000 tg 02-

  даже в случае, когда линий магнитной индукции внутри ферромагнетика

  составляют с нормалью угол 0i = 89 ° (tg = 57,29), тангенс соотвествующего

  угла в воздухе составит 0,00057, а сам угол ©2 = 3 °20. Поэтому во всех

  177

  случаях, когда магнитное поле создается токами, протекающими по

  проводникам, расположенным в воздухе, практически можно принять ©2 = ©ь

  то есть считать, что линии магнитной индукции в воздухе нормальны к

  поверхности тел из ферромагнитных материалов.

  Последнее обстоятельство широко используется в магнитной

  дефектоскопии, когда скрытая трещина повышает напряженность поля на

  границе раздела и концентрирует по своему профилю стальные опилки. Эффект

  концентрации используется и в данной лабораторной работе с помощью

  стальной конической формы, применяемой совместно с микрометрическим

  винтом.

  В

  Рис. 4. Вершина конического концентратора

  в увеличенном виде.

  На рисунке 4 представлена увеличенная вершина конического

  концентратора. Крайне малое значение площади S и определяет магнитную

  индукцию В, что в конечном счете повышает значение магнитной

  напряженности Н:

  5 = ^ . (б)

  S

  где Ф - магнитный поток.

  Эффект магнитостатического экранирования в большой степени

  определяется неразрывностью потока индукции в замкнутой магнитной цепи. В

  соответствии с /3/ полная магнитодвижущая сила (МДС)

  178

  F = (o-i (7)

  Определяемая током i в обмотке соленоида, имеющей со витков, равна

  сумме м.д.с. на ее отдельных участках, то есть

  F^co-i = Y.F,. (8)

  Пренебрегая потоками рассеяния, можно считать, что потоки Ф во всех

  последовательно соединенных участках (с сечением Sk) одинаковы. Применяя

  закон магнитной цепи для ее участков, будем:

  F = 0.R^,F,=0-R^,. (9)

  где Rm - магнитное сопротивление всей магнитной цепи; R M K - магнитное

  сопротивление ее к-го участка.

  Подставляя эти выражения в (3) и сокращая на Ф, получаем:

  К.^Ъ^ш- (10)

  в свою очередь,

  К (И)

  ^мк =

  Sk -Мк

  где 1к - длинна отдельного участка; Sk - сечение отдельного участка; Цк

  магнитная проницаемость участка.

  Заменяя в (4) RMK его значением, окончательно имеем:

  ^ . - ^ - ' ' ('^^

  'S,-/J,

  179

  Из (6) следует, что при прочих равных условиях эффект экранирования

  будет определяться: а) выбором материала экрана с ji » [XQ; б) минимальным

  количеством стыков и воздушных промежутков в конструкции экрана.

  Количественная оценка эффекта экранирования следует из теории /3/.

  Н

  / • /

  J 1 1 {

  b • ^

  •а \\

  i !

  \ П '

  - I I I

  Рис. 5. Схема экранирования цилиндрическим экраном.

  На рисунке 5 представлена схема экранирования с использованием

  цилиндрических экранов. Так как во всех трех областях нет тока, то магнитное

  поле в них описывается уравнением Лапласа:

  V ' - ^ M = 0 . (13)

  Раскрывая уравнение в цилиндрической форме, получаем:

  г or

  5(рм 1 , S VM

  дг + г^ -да'

  = 0

  (14)

  Решение его методом Фурье для каждой из областей с определением

  постоянных интегрирования приводит к выражению:

  180

  (рi' м =иЯ о 2-q-b- r-cosa. (15)

  При переходе к декартовой системе координат (ось х направлена

  вверх, X = rcosa)

  ^1 =^0

  2-q-b' (16)

  ? =

  2- /jj 2

  Д = (//,-1)-(/^,+1).

  (17)

  (18)

  (19)

  Тогда напряженность поля в первой области (по модулю)

  дх

  (20)

  Отношение напряженности поля внутри экрана к напряженности

  внешнего поля Но:

  Я, 2-q-b- 4 b' (21)

  Н^ А JU2 Ь^ -а^

  Для квазисферического замкнутого объема отношение напряженностеи

  можно аппроксимировать выражением:

  Н

  (22)

  ° 1 + -

  Г ^зЛ

  V Ъ- J

  181

  Используя формулу (7), можно рассчитать толщину экрана,

  изготовленного из ферромагнитного материала, обеспечивающую практически

  полное экранирование защищаемого объекта.

  В последнем случае априорно следует ожидать более высокой степени

  экранирования при прочих равных условиях, так как в чисто цилиндрическом

  варианте отсутствуют торцевые поверхности экрана .

  В таблице приводятся значения относительной магнитной проницаемости

  некоторых химических элементов и соединений. В большинстве практических

  случаев целесообразно ориентироваться на конструкционную сталь (Ст.З,

  содержание углерода 0,22%), экономически предпочтительную и обладающую

  достаточно высоким значением магнитной проницаемости.

  Таблица 1.

  Значения относительной магнитной проницаемости для различных веществ.

  Номер

  п/п

  1

  2

  3

  4

  5

  6

  Вещество

  Медь

  Алюминий

  Вольфрам

  Чугун (3% С)

  Никель

  Железо (0,1% С)

  Ц

  0,999

  1,0003

  1,0002

  2000

  300

  3000

  Номер

  п/п

  7

  8

  9

  10

  И

  Вещество

  Мягкое железо

  Электротехническая

  сталь (1% Si)

  Железо (4% Si)

  Чистое железо

  после отжига в

  водороде

  Пермаллой

  И

  8000

  10000

  15000

  280000

  80000

  На практике при решении электро- и радиотехнических задач

  экранирования принято оценивать отношение напряженностен постоянных

  магнитных полей в децибелах:

  s_.

  laa

  (23)

  4. Описание лабораторного оборудования

  Для проведения лабораторной работы разработан специальный стенд,

  (рис. 9) состоящий из источника постоянного напряжения (блок питания: U=6B,

  1=5А), микровинта, набора экранов с различными магнитной проницаемости.

  —г

  шштуг-шш.

  _r_'Zf?

  - • \ ' V

  7

  , f\l 220 В

  Рис. 6. Схема лабораторного стенда.

  1 - милливольтметр Холла (1 мВ/дел.); 2 - Амперметр соленоида;

  3 - микровинт; 4 - магнитный концентратор; 5 - соленоид; 6- датчик Холла;

  7 - экран; 8 - дифференциальный усилитель; 9 - блок питания соленоида.

  Блок питания имеет тиристорную защиту от перегрузок, при

  срабатывании которой гаснет сигнальная лампочка на панели стенда (рис 10).

  Рис. 7. Панель стенда.

  1 ^

  w

  V»-

  183

  1 - сигнальная лампа; 2 - «установка нуля»; 3 - тумблер СЕТЬ; 4 -

  тумблер ЗАЩИТА; 5 - предохранитель.

  Нагрузкой блока питания служит мощный соленоид 7. Ток в цепи

  соленоида контролируется амперметром 2. В зоне действия постоянного

  магнитного поля, создаваемого соленоидом, зафиксирован датчик Холла

  6(подробнее см. ниже). ЭДС, вырабатываемая датчиком, подается на

  дифференциальный усилитель 8, а затем на милливольтметр 1. С целью

  повышения чувствительности используемой магнитной системы применен

  специальный конический концентратор 4 из ферромагнитного материала.

  Микровинт 3 позволяет варьировать расстояние между концентратором и

  датчиком Холла. Шаг резьбы микровинта позволяет за один полный оборот

  обеспечить его продольное перемещение на 0.5 мм. В то же время на

  вращающейся части конуса нанесены равномерно по окружности 50 делений

  (рисунок). Цена одного деления составляет 0.01 мм (Юмкм). Экранирование

  датчика осуществляется путем применения замкнутых цилиндрических

  экранов, отличающихся значением ц.

  Датчик Холла представляет собой пластину полупроводника р-типа

  толщиной 1мм. Ориентация датчика в пространстве относительно вектора

  магнитной индукции питающего тока представлена на рис 8.

  Bzl /"^

  а / /''

  /~7

  / ш

  X {} и I f } i

  Рис.8. Схематическое изображение датчика Холла.

  184

  Bz - магнитный вектор; m-n - направление тока питания; 1^ - точки съема

  ЭДС Холла.

  Так, называемая ЭДС Холла, обусловленная действием сил Лоренца,

  снимается с контактных площадок m-n . ЭДС Холла определяется выражением

  /4/

  и Л.к .в ./ (24)

  а

  где d - толщина пластины; RH - эффект Холла; Bz - магнитная индукция;

  I - ток, питающий датчик.

  Тогда:

  5 ^UH^ (25)

  Таким образом, по величине ЭДС Холла мы рассчитываем магнитную

  индукцию и значение Н:

  я = ^ (2^>

  Поскольку в конечном счете для определения коэффициента

  экранирования нас интересует не сами напряженности в тех или иных единицах

  измерений, а их отношение (HI/HQ), выражаем Н в относительных единицах.

  5. Методика проведения эксперимента

  1. Исследование зависимости напряженности Н постоянного магнитного

  поля от расстояния.

  1.1. Подготовка стенда к работе. Проверить исправность штепселя и

  наличия заземления (зануления).

  185

  1.2. Микрометрическим винтом установить концентратор на расстояние

  12-15 мм от датчика Холла, контролируя расстояние по нонинусу микровинта.

  1.3. Включить в сеть штепсель стенда и тумблер на пульте (должна

  загореться зеленая лампочка).

  1.4. Дать схеме прогреться в течение 5 минут, после чего установить

  стрелку милливольтметра Холла на «О» (ручка 2, рис. 10).

  1.5. Пользуясь микровинтом. Постепенно приближать магнитный

  концентратор к датчику. Фиксируя показания милливольтметра через каждые

  10 делений вращающейся части нониуса.

  1.6. Вращение микровинта прекратить при совпадении цифры 5 на

  вращающейся части нониуса с первой вертикальной риской на неподвижной

  его части.

  1.7. Выключить стенд тумблер 3), отвести концентратор в исходное

  положение.

  2. Исследование эффективности магнитостатического экранирования в

  зависимости от магнитной проницаемости материала экрана ц.

  2.1 Включить стенд.

  2.2. Проверить установку «О» (п. 1.4)

  2.3. Приблизить концентратор к открытому датчику Холла (п. 1.6).

  2.4. Зафиксировать показание милливольтметра.

  2.5. Отвести концентратор от датчика на 10-15 мм.

  2.6. Закрыть датчик Холла съемной частью экрана из диамагнетика

  (латунь).

  2.7. Приближая концентратор к датчику Холла. Привести его в

  соприкосновение со съемной частью экрана из диамагнетика.

  2.8. Зафиксировать показания милливольтметра.

  2.9. Отвести концентратор от датчика.

  3. Проделать процедуру. Предусмотренную пп.2.1-2.9 применительно к

  съемной части экрана из парамагнетика (алюминий).

  186

  4. Аналогично проверить эффективность экранирования с применением

  экрана из ферромагнетика.

  6. Результаты эксперимента и их интерпретация

  1. Построить график зависимости напряженности Н постоянного магнитного

  поля от расстояния Н(1), используя формулу (10).

  2. Вычислить значения Bz по формуле (9), используя данные п. 1.5

  предыдущего раздела; построить график Bz(Uk)/

  3. Определить коэффициент экранирования в соответствии с п. 2.4 и 2.8

  раздела 5 по формуле (8).

  4. Определить коэффициент экранирования в соответствии с 2.3 разделом 5.

  5. Аналогичным способом определить коэффициент экранирования по

  данным П.4 раздела 5.

  6. Рассчитать ожидаемый коэффициент экранирования по данным п.4

  раздела 5, используя формулу (7) (принять значение ц = 3000). Сравнить

  полученные результаты с экспериментом.

  187

  Приложение 7

  Таблица 1.

  Матрица тестовых результатов

  Экспериментальная группа РТ 021 (Входной контроль знаний)

  №

  п/п

  1

  2

  3

  4

  5

  6

  7

  8

  9

  10

  11

  12

  13

  14

  15

  16

  17

  18

  19

  20

  21

  22

  23

  24

  25

  26

  27

  Фамилия

  Авдеев Д.

  Арсентьев Д.

  Беспалов Т.

  Болдин В.

  Будалов А.

  Воронов А.

  Гладких М.

  Гулин И.

  Кадин Д.

  Камышенко Ю.

  Косачева Н.

  Костомаров М.

  Красюков М.

  Лаврентьев К.

  Маснев И.

  Нижельский А.

  Олефир В.

  Панкратов В.

  Семенов Е.

  Синицын В.

  Тархов А.

  Фролов А.

  Фролов Ю.

  Хвостов К.

  Цыбулин А.

  Чирков 0.

  Шаршова Я.

  Номера заданий

  1

  0

  1

  0

  1

  0

  1

  0

  0

  0

  0

  0

  0

  1

  0

  1

  1

  0

  0

  0

  0

  1

  0

  0

  0

  0

  1

  0

  2

  1

  1

  0

  1

  0

  1

  1

  0

  0

  1

  1

  1

  0

  1

  0

  1

  1

  0

  1

  1

  0

  0

  0

  1

  1

  1

  0

  3

  0

  1

  1

  0

  1

  0

  1

  1

  1

  0

  1

  1

  1

  0

  0

  0

  0

  1

  1

  0

  1

  0

  1

  0

  0

  1

  0

  4

  0

  0

  1

  1

  0

  0

  1

  1

  1

  0

  0

  1

  1

  0

  1

  1

  0

  0

  0

  0

  1

  1

  0

  1

  0

  0

  1

  5

  0

  0

  0

  0

  0

  0

  0

  0

  1

  0

  0

  1

  1

  0

  0

  0

  1

  - 0

  1

  0

  1

  0

  0

  0

  1

  1

  0

  Индивидуаль

  ный балл

  испытуемого

  1

  3

  2

  3

  1

  2

  3

  2

  3

  1

  2

  4

  4

  1

  2

  3

  2

  1

  3

  1

  4

  1

  1

  2

  2

  4

  1

  Средний

  балл

  0,2

  0,6

  0,4

  0,6

  0,2

  0,4

  0,6

  0,4

  0,6

  0,2

  0,4

  0,8

  0,8

  0,2

  0,4

  0,6

  0,4

  0,2

  0,6

  0,2

  0,8

  0,2

  0,2

  0,4

  0,4

  0,8

  0,2

  Средний балл 2,18

  Дисперсия 1,15

  Стандартное отклонение 1,07

  Л

  Qj

  Gj

  0,41

  0,59

  0,24

  0,75

  0,25

  0,18

  0,6

  0,4

  0,24

  0,6

  0,4

  0,24

  0,6

  0,5

  0,24

  0,5

  0,5

  0,25

  188

  Таблица 2.

  Матрица тестовых результатов

  Экспериментальная группа РТ 022 (Входной контроль знаний)

  №

  п/

  п

  1

  2

  3

  4

  5

  6

  7

  8

  9

  10

  11

  12

  13

  14

  15

  16

  17

  18

  19

  20

  21

  Фамилия

  Беспахотных А.

  Детков М.

  Ефанов А.

  Кириченко М.

  Киркин Н.

  Климов В.

  Луковников А.

  Мусолин А.

  Панфилов Ю.

  Поляков В.

  Праскурин Е.

  Роботько А.

  Рогонов С.

  Рыжих И.

  Свиридов С.

  Солдатов Д.

  Фурсов В.

  Храмов А.

  Шатских В.

  Шеховцов А.

  Шишкин А.

  Номера заданий

  1

  0

  0

  1

  0

  0

  1

  0

  0

  0

  1

  0

  1

  0

  0

  1

  1

  0

  0

  0

  0

  0

  2

  1

  1

  0

  0

  0

  0

  1

  1

  0

  1

  0

  0

  0

  0

  1

  0

  1

  1

  0

  1

  1

  3

  1

  1

  0

  0 -

  1

  0

  0

  0

  1

  1

  1

  1

  1

  0

  1

  1

  1

  0

  0

  1

  1

  4

  0

  1

  0

  1

  0

  1

  0

  0

  0

  1

  0

  0

  0

  1

  0

  0

  1

  0

  1

  1

  1

  5

  • 0

  0

  0

  1

  0

  0

  1

  0

  1

  0

  0

  0

  1

  0

  0

  0

  0

  0

  1

  1

  0

  Индивидуаль

  ный балл

  испытуемого

  2

  3

  1

  2

  1

  2

  2

  1

  2

  4

  1

  2

  2

  1

  3

  2

  1

  2

  4

  3

  Сред

  НИИ

  балл

  0,4

  0,6

  0,2

  0,4

  0,2

  0,4

  0,4

  0,2

  0,4

  0,8

  0.2

  0,4

  0,4

  0,2

  0,6

  0,4

  0,6

  0,2

  0,4

  0,8

  0,6

  Средний балл 2,18

  Дисперсия 1,15

  Стандартное отклонение 1,07

  Pj

  Qj

  Gj

  0.28

  0.72

  0.21

  0.48

  0.53

  0.24

  0.61

  0.39

  0.23

  0.42

  0.58

  0.24

  0.28

  0.72

  0.2

  189

  Таблица 3.

  Матрица тестовых результатов

  Экспериментальная группа РТ 023 (Входной контроль знаний)

  №

  п/

  п

  1

  2

  3

  4

  5

  6

  7

  8

  9

  10

  11

  Фамилия

  Белозеров С.

  Вознесенский Е.

  Гавриленко М.

  Зеленин С.

  Марчуков В.

  Медведев А.

  Попов А.

  Рогозянский В.

  Савицкий Д.

  Ушков Е.

  Яснов А.

  Номера заданий

  1

  0

  0

  1

  0

  1

  1

  0

  0

  0

  1

  0

  2

  0

  0

  3

  1

  0

  1

  0

  1

  1

  0

  0

  1

  0

  1

  4

  1

  1

  1

  0

  1

  0

  1

  0

  1

  0

  1

  5

  0

  0

  1

  0

  0

  0

  1

  1

  1

  1

  0

  Индивидуальны

  й балл

  испытуемого

  3

  2

  4

  1

  4

  3

  3

  1

  3

  3

  3

  Среди

  ий

  балл

  0,6

  0,4

  0,8

  0,2

  0,8

  0,6

  0,6

  0,4

  0,6

  0,6

  0,6

  Средний балл 2

  Дисперсия 1,01

  Стандартное отклонение 1,009

  Pj

  Qj

  Gj

  0.36

  0.64

  0.23

  0.8

  0.2

  0.16

  0.54

  0.46

  0.24

  0,6

  0.37

  0.23

  0.45

  0.55

  0.24

  190

  Матрица тестовых результатов

  Контрольная группа РТ 024 (Входной контроль знаний)

  Таблица 4.

  №

  п/п

  1

  2

  3

  4

  5

  6

  7

  8

  9

  10

  И

  12

  Фамилия

  Акимов А.

  Бескровный С.

  Бушуев Б.

  Веретин Д.

  Вошин С.

  Диденко С.

  Иванов С.

  Кретинин В.

  Курлов А.

  Лукинов С.

  Матуразов М.

  Хохлов А.

  Номера заданий

  1

  1

  0

  0

  0

  1

  0

  0

  1

  1

  0

  1

  0

  2

  0

  1

  0

  0

  3

  1

  1

  1

  1

  0

  0

  1

  0

  1

  0

  1

  1

  4

  0

  0

  0

  0

  1

  5

  0

  0

  0

  1

  0

  0

  0

  Индивидуальный

  балл

  испытуемого

  3

  3

  1

  3

  2

  3

  4

  3

  5

  3

  3

  3

  Средний

  балл

  0,6

  0,6

  0,2

  0,6

  0,4

  0,6

  0,8

  0,6

  1

  0,6

  0,6

  0,6

  Средний балл 3

  Дисперсия 0.63

  Стандартное отклонение 0.79

  Р.

  Qj

  Gj

  0.41

  0.59

  0.24

  0.75

  0.25

  0.18

  0.6

  0.4

  0.24

  0.6

  0.4

  0.24

  0.5

  0.5

  0.25

  191

  Таблица 5.

  Матрица тестовых результатов

  Экспериментальная группа РК 011 (Входной контроль знаний)

  №

  п/п

  1

  2

  3

  4

  5

  6

  7

  8

  9

  10

  11

  12

  13

  14

  15

  16

  17

  18

  19

  20

  21

  22

  23

  Фамилия

  Болобин А.

  Бузиков А.

  Гордиенко Е.

  Гордиенко И.

  Землянухин С.

  Ивлев Д.

  Киселев Е.

  Кретинин А.

  Крылов Е.

  Лешкун А.

  Лисков А.

  Малеев Р.

  Москвичев А.

  Нестеренко Д.

  Порфенов А.

  Плохих Е.

  Свекольников А.

  Снеговской А.

  Сорокин Д.

  Твожыдло А.

  Шалуева М.

  Шкарин Р.

  Якименко Е.

  Номера заданий

  1

  0

  0

  1

  1

  1

  1

  0

  0

  1

  0

  0

  1

  0

  1

  0

  0

  0

  1

  0

  1

  0

  1

  0

  2

  1

  1

  1

  1

  0

  1

  1

  0

  1

  1

  1

  1

  1

  0

  0

  1

  0

  1

  1

  1

  0

  0

  0

  3

  0

  0

  0

  0

  0

  0

  0

  4

  1

  1

  1

  0

  0

  1

  1

  0

  1

  0

  0

  0

  1

  0

  1

  1

  0

  1

  0

  1

  1

  1

  1

  5

  0

  0

  0

  0

  1

  1

  0

  1

  1

  0

  0

  0

  Индивидуальный

  балл

  испытуемого

  2

  3

  4

  2

  3

  5

  3

  2

  5

  1

  2

  4

  2

  ^ J

  4

  1

  5

  2

  5

  2

  4

  3

  Средний

  балл

  0,4

  Qfi

  0,8

  0,4

  0,6

  1

  0,6

  0,4

  1

  0,2

  0,4

  0,6

  0,8

  0,4

  0,6

  0,8

  0,2

  1

  0,4

  1

  0,4

  0,8

  0,6

  Средний балл 3, 04

  Дисперсия 1,58

  Стандартное отклонение 1,26

  Pj

  Qj

  G,

  0.4

  0.6

  0.24

  0.65

  0.35

  0.22

  0.69

  0.31

  0.21

  0.60

  0.4

  0.24

  0.65

  0.35

  0.22

  192

  Таблица 6.

  Матрица тестовых результатов

  Экспериментальная группа РК 012 (Входной контроль знаний)

  №

  п/п

  1

  2

  3

  4

  5

  6

  7 J

  8

  9

  10

  11

  12

  13

  14

  15

  16

  17

  18

  19

  20

  21

  22

  23

  24

  24

  26

  27

  Фамилия

  Авдеева Н.

  Александров Н.

  Анохин А.

  Астахов Н.

  Богданов В.

  Бузин В.

  Гусев Б.

  Иванов С.

  Киреев К.

  Ключанцев С.

  Кондауров Д.

  Красильников

  К.

  Максимов И.

  Максимов А.

  Небогин В.

  Пальчиков Н.

  Паринов Е.

  Пирогов А.

  Плотников В.

  Сапкин С.

  Суворин И.

  Сумин В.

  Усков А.

  Хохлов М.

  Черепанова Т.

  Чумаков Н.

  Шведов В.

  Номера заданий

  1

  1

  0

  1

  0

  0

  0

  0

  1

  0

  1

  0

  0

  1

  0

  0

  1

  1

  0

  0

  л

  0

  1

  0

  0

  0

  1

  1

  2

  0

  0

  0

  0

  1

  3

  1

  0

  1

  0

  0

  1

  0

  1

  0

  1

  1

  0

  0

  0

  1

  0

  0

  0

  0

  1

  4

  0

  0

  5

  0

  0

  0

  0

  0

  1

  1

  0

  0

  0

  1

  1

  1

  0

  1

  0

  0

  1

  0

  0

  1

  0

  1

  1

  1

  0

  1

  1 Индивидуальный

  балл

  испытуемого

  3-

  1

  4

  1

  2

  4

  3

  4

  2

  3

  4

  3

  4

  1

  4

  3

  4

  3

  1

  3

  4

  4

  3

  4

  4

  2

  5

  Средний

  балл

  0,6

  0,2

  0,8

  0,2

  0,4

  0,8

  0,6

  0,8

  0,4

  0,6

  0,8

  0,6

  0,8

  0,2

  0,8

  0,6

  0,8

  0,6

  0,2

  0,6

  0,8

  0,8

  0,6

  0,8

  0,8

  0,4

  0,8

  Средний балл 3,07

  Дисперсия 1,2

  Стандартное отклонение 1,09

  Pj

  Qj

  Gj

  0.3

  0.7

  0.21

  0.8

  0.2

  0.16

  0.57

  0.43

  0.245

  0.8

  0.2

  0.16

  0.42

  0.58

  0.243

  193

  Таблица 7.

  Матрица тестовых результатов

  Экспериментальная группа РК 013 (Входной контроль знаний)

  №

  п/п

  1

  2

  3

  4

  5

  6

  7

  8

  9

  10

  11

  12

  13

  14

  15

  16

  17

  18

  Фамилия

  Авилов А.

  Андрющенко Е.

  Беспалов А.

  Верняев А.

  Власов А.

  Волосенцев А.

  Воропаев 0.

  Гущин А.

  Дмитриев Р.

  Комаров Е.

  Медведкова С.

  Нестеренко Р.

  Новиков А.

  Пешков В.

  Сухов А.

  Тертышников

  А.

  Уфаев А.

  Шабунин Е.

  Р,

  Q.,

  Gj

  1

  0

  0

  0

  0

  1

  0

  0

  1

  1

  0

  1

  1

  0

  1

  0

  0

  1

  0

  0.3

  0.7

  0.21

  Номера заданий

  2

  1

  1

  1

  0

  0

  1

  0

  1

  1

  1

  0

  1

  0

  1

  1

  1

  1

  1

  3

  1

  1

  1

  0

  1

  0

  1

  0

  0

  1

  0

  1

  1

  0

  1

  0

  1

  1

  4

  1

  0

  0

  0

  Средний балл 3,

  Дисперсия 1

  Стандартное отклони

  0.7

  0.3

  0.21

  0.6

  0.4

  0.24

  0.8

  0.2

  0.16

  5

  0

  0

  0

  0

  0

  0

  2

  ;ние 1

  0.6

  0.4

  0.24

  Индивидуальный

  балл

  испытуемого

  3

  2

  4

  2

  3

  1

  3

  4

  3

  4

  2

  4

  3

  4

  4

  3

  5

  4

  Средний

  балл

  0,6

  0,4

  0,8

  0,4

  0,6

  0,2

  0,6

  0,8

  0,6

  0,8

  0,4

  0,8

  0,6

  0,8

  0,8

  0,6

  1

  0,8

  194

  Матрица тестовых результатов

  Контрольная группа РК 014 (Входной контроль знаний)

  Таблица 8.

  №

  п/п

  1

  2

  3

  4

  5

  6

  7

  8

  9

  10

  11

  12

  13

  14

  Фамилия

  Амелин С.

  Бобраков С.

  Борофанов Н.

  Головин С.

  Гриднев Д.

  Жуков И.

  Журихин А.

  Змеев СВ.

  Кривошеий А.

  Куделин 0.

  Куркин П.

  Кучеев Н.

  Лебедев А.

  Филиппов Д.

  Номера заданий

  1

  0

  0

  1

  0

  0

  1

  1

  0

  0

  0

  1

  0

  1

  0

  2

  1

  0

  1

  1

  1

  0

  0

  1

  1

  1

  1

  1

  0

  1

  3

  0

  1

  1

  1

  1

  0

  1

  0

  1

  1

  1

  1

  1

  1

  4

  1

  1

  1

  0

  0

  0

  0

  1

  0

  1

  0

  1

  0

  1

  5

  0

  1

  0

  0

  1

  1

  1

  0

  1

  1

  1

  1

  0

  0

  Индивидуальный

  балл

  испытуемого

  2

  3

  4

  2

  3

  2

  3

  2

  3

  4

  4

  4

  2

  3

  Средний

  балл

  0,4

  0,6

  0,8

  0,4

  0,6

  0,4

  0,6

  0,4

  0,6

  0,8

  0,8

  0,8

  0,4

  0,6

  Средний балл 2,9

  Дисперсия 0.68

  Стандартное отклонение 0.82

  Р,

  Qj

  Gj

  0.35

  0.65

  0.22

  0.7

  0.3

  0.7

  0.3

  0.21 0.21

  0.5

  0.5

  0.25

  0.57

  0.43

  0.24

  195

  Таблица 9.

  Матрица тестовых результатов

  Экспериментальная группа ИС 021 (Входной контроль знаний)

  №

  п/п

  1

  2

  3

  4

  5

  6

  7

  8

  9

  10

  11

  12

  13

  14

  15

  16

  17

  18

  19

  20

  21

  22

  23

  24

  25

  26

  27

  28

  29

  30

  31

  32

  Фамилия

  Арепьева Е.

  Баркалов С.

  Вартанова М.

  Вдовин А.

  Гецман Р.

  Гильденбрант

  Диденко А.

  Комаров 0.

  Котова 0.

  Лаптев В.

  Лапшин Д.

  Левин В.

  Меланьин А.

  Моловцев М.

  Мощенский М.

  Некрасов Р.

  Пасмурнова А.

  Пенькова М.

  Поддубный В.

  Пеликанов А.

  Потапова 0.

  Рындин Р.

  Сарыкалин Ю.

  Селюминова С.

  Сериков И.

  Федерко Н.

  Царт М.

  Черниченко С.

  Шерстяных С.

  Шипилов Д.

  Шмельков Е.

  Яновский А.

  1

  0

  0

  1

  0

  0

  0

  1

  0

  1

  0

  1

  1

  0

  0

  0

  0

  0

  0

  0

  1

  1

  0

  0

  1

  0

  1

  0

  1

  0

  1

  0

  1

  С

  Р^

  Q.

  Gj

  0.38

  0.63

  0.23

  0.66

  0.34

  0.22

  Номера заданий

  2

  1

  1

  1

  1

  1

  1

  1

  0

  0

  1

  0

  0

  1

  1

  0

  1

  1

  0

  1

  0

  1

  1

  0

  1

  1

  0

  1

  0

  1

  1

  1

  0

  3

  1

  1

  0

  0

  0

  0

  0

  0

  0

  0

  4

  0

  0

  0

  0

  1

  1

  0

  0

  1

  0

  1

  0

  1

  0

  0

  0

  1

  0

  1

  0

  0

  1

  1

  1

  0

  0

  1

  1

  1

  0

  1

  1

  5

  1

  0

  0

  0

  0

  0

  0

  0

  0

  1

  1

  0

  1

  0

  0

  0

  0

  1

  0

  0

  0

  0

  1

  1

  1

  0

  0

  0

  0

  0

  0

  0

  Индивидуальный

  балл

  испытуемого

  3

  2

  2

  1

  2

  3

  3

  1

  3

  2

  4

  2

  3

  1

  1-

  2

  3

  2

  3

  2

  3

  2

  ->

  5

  2

  2

  3

  3

  3

  3

  3

  2

  Средний

  балл

  0,6

  0,4

  0,4

  0,2

  0,4

  0,6

  0,6

  0,2

  0,6

  0,4

  0,6

  0,4

  0,6

  0,2

  0,2

  0,4

  0,6

  0,6

  0,6

  0,4

  0,6

  0,4

  0,6

  1

  0,4

  0,4

  0,6

  0,6

  0,6

  0,6

  0,6

  0,4

  Средний балл 2,4

  Дисперсия 0.56

  тандартное отклонение 0.74

  0.72

  0.28

  0.20

  0.47

  0.53

  0.25

  0.25

  0.75

  0.19

  196

  Таблица 10.

  Матрица тестовых результатов

  Контрольная группа ИС 022 (Входной контроль знаний)

  №

  п/п

  1

  2

  3

  4

  5

  6

  7

  8

  9

  10

  11

  12

  13

  14

  15

  16

  17

  18

  19

  20

  21

  22

  23

  24

  24

  26

  27

  28

  Фамилия

  Архипова Е.

  Лаптионов С.

  Бердников М.

  Богданов А.

  Воищев В.

  Жилкин А.

  Жуков А.

  Иванов В.

  Иванов А.

  Киселев М.

  Кобьшинский В.

  Люминарский И.

  Мелешкин М.

  Минаев Е.

  Новичков А.

  Первухин С.

  Пипченко А.

  Покатаев А.

  Рязанов А.

  Седых П.

  Слюсарева Е.

  Ткаченко Я.

  Тупицин А.

  Харин С.

  Шевченко Н.

  Есырев А.

  Светличный Е.

  Лесняков А.

  Номера заданий

  1

  0

  1

  1

  0

  0

  0

  0

  0

  0

  0

  0

  0

  0

  0

  0

  0

  1

  0

  0

  0

  1

  0

  0

  0

  1

  0

  0

  1

  2

  1

  1

  0

  0

  1

  0

  1

  1

  0

  0

  1

  1

  0

  1

  1

  0

  1

  1

  0

  1

  0

  1

  0

  1

  1

  1

  1

  0

  3

  0

  0

  1

  1

  0

  1

  0

  0

  1

  0

  1

  0

  0

  1

  0

  1

  0

  0

  1

  1

  0

  1

  1

  0

  1

  0

  1

  1

  4

  0

  1

  0

  0

  0

  1

  0

  1

  0

  1

  1

  0

  1

  0

  0

  1

  0

  0

  0

  1

  1

  1

  0

  1

  1

  0

  1

  1

  5

  0

  0

  .. 0

  0

  1

  0

  0

  0

  0

  1

  1

  0

  0

  0

  0

  0

  0

  1

  0

  1

  0

  1

  0

  0

  0

  0

  1

  1

  Средний балл 2,1

  Дисперсия 1,19

  Стандартное отклонение 1,09

  Pj

  Qj

  Gj

  0.20

  0.80

  0.16

  0.60

  0.40

  0.24

  0.53

  0.47

  0.25

  0.53

  0.47

  0.25

  0.30

  0.70

  0.21

  Индивидуальный

  балл

  испытуемого

  1

  2

  1

  2

  2

  1

  2

  1

  2

  4

  1

  1

  2

  1

  2

  2

  2

  1

  4

  2

  4

  1

  2

  4

  1

  4

  4

  Средний

  балл

  0,2

  0,6

  0.4

  0,2

  0,4

  0,4

  0,2

  0,4

  0,2

  0,4

  0,8

  0,2

  0,2

  0,4

  0,2

  0,4

  0,4

  0,4

  0.2

  0,8

  0,4

  0,8

  0,2

  0,4

  0,8

  0,2

  0,8

  0,8

  т

  197

  Таблица 11,

  Матрица тестовых результатов

  Экспериментальная группа АП 021 (Входной контроль знаний)

  №

  п/п

  1

  2

  3

  4

  5

  6

  7

  8

  9

  10

  11

  12

  13

  14

  15

  16

  17

  18

  19

  20

  21

  22

  23

  Фамилия

  Горлищева Е.

  Дорофеев А.

  Загорский В.

  Ильинский К.

  Калачев В.

  Казаков С.

  Корчагина И.

  Краник Д.

  Левченко Н.

  Мешков Д.

  Мясникина Т.

  Паненко П.

  Панкова М.

  Проворотов Д.

  Просекин П.

  Романов С.

  Сеничкин А.

  Скопинцев А.

  Сатин А.

  Тьпинин И.

  Щеглова 0.

  Щербаков С.

  Шкодкин С.

  Номера заданий

  1

  1

  0

  1 -

  0

  1

  0

  0

  0

  1

  1

  0

  0

  1

  0

  1

  1

  1

  0

  0

  1

  0

  1

  0

  2

  1

  1

  1

  1

  0

  1

  0

  1

  0

  1

  1

  0

  1

  1

  0

  0

  1

  1

  1

  0

  1

  1

  0

  3

  1

  0

  0

  0

  0

  0

  0

  1

  0

  4

  0

  1

  1

  0

  0

  1

  0

  0

  0

  1

  0

  1

  1

  1

  0

  1

  0

  1

  1

  0

  0

  1

  0

  5

  0

  0

  0

  0

  1

  0

  0

  1

  1

  0

  0

  1

  0

  0

  0

  1

  1

  0

  1

  1

  1

  1

  0

  Индивидуальный

  балл

  испытуемого

  3

  2

  4

  2

  3

  2

  1

  3

  2

  4

  2

  3

  4

  л J

  1

  3

  4

  3

  4

  3

  2

  5

  0

  Средний

  балл

  0,6

  0,4

  0,8

  0,4

  0,6

  0,4

  0,2

  0,3

  0,4

  0,8

  0,4

  0,6

  0,8

  0,6

  0,2

  0,6

  0,8

  0,6

  0,8

  0,6

  0,4

  1

  0

  Средний балл 2,7

  Дисперсия 0.53

  Стандартное отклонение 0.72

  Pj

  Qj

  Gj

  0.47

  0.53

  0.24

  0.65

  0.35

  0.22

  0.69

  0.31

  0.21

  0.48

  0.52

  0.25

  0.43

  0.56

  0.24

  198

  Таблица 12.

  Матрица тестовых результатов

  Контрольная группа АП 022 (входной контроль знаний)

  №

  п/п

  1

  2

  3

  4

  5

  6

  7

  8

  9

  10

  11

  12

  13

  14

  15

  16

  Фамилия

  Акимов Ю.

  Алейников К.

  Баричук А.

  Болдырев В.

  Головин А.

  Егоров А.

  Исаева Р.

  Картошов А.

  Колесников Р.

  Какошкина

  Ю.

  Лахин С.

  Лыткина Е.

  Поминова Е.

  Потапова Е.

  Пучинкин В.

  Серенко И.

  Pj

  Q,

  G,

  Номера заданий

  1

  0

  1

  0

  0

  0

  0

  1

  1

  0

  1

  0

  0

  0

  0

  0

  1

  2

  1

  0

  1

  0

  1

  1

  0

  1

  0

  1

  1

  0

  0

  1

  1

  0

  3

  1

  0

  0

  1

  1

  0

  1

  0

  0

  0

  0

  0

  1

  0

  1

  0

  4

  1

  0

  1

  0

  1

  1

  1

  0

  0

  1

  1

  1

  1

  1

  1

  0

  5

  0

  0

  1

  0

  1

  0

  0

  0

  1

  1

  1

  1

  1

  0

  0

  0

  Средний балл 2,375

  Дисперсия 1,056

  Стандартное отклонение 1,0

  0.31

  0.69

  0.21

  0.56

  0.44

  0.25

  0.37

  0.62

  0.23

  0.69

  0.31

  0.22

  0.44

  0.56

  0.26

  Индивидуальный

  балл

  испытуемого

  3

  1

  3

  1

  4

  2

  3

  2

  1

  4

  л

  й

  2

  3

  2

  3

  1

  2

  Средний

  балл

  0,6

  0,2

  0,6

  0,2

  0,8

  0,6

  0,6

  0,4

  0,2

  0,8

  0,6

  0,4

  0,6

  0,4

  0,6

  0,2

  199

  Таблица 13.

  Матрица тестовых результатов

  Экспериментальная группа РТ 021 (промежуточный контроль знаний)

  №

  п/п

  1

  2

  3

  4

  5

  6

  7

  8

  9

  10

  11

  12

  13

  14

  15

  16

  17

  18

  19

  20

  21

  22

  23

  24

  25

  26

  27

  Фамилия

  Авдеев Д.

  Арсентьев Д.

  Беспалов Т.

  Болдин В.

  Будалов А.

  Воронов А.

  Гладких М.

  Гулин И.

  Кадин Д.

  Камышенко Ю.

  Косачева Н.

  Костомаров М.

  Красюков М.

  Лаврентьев К.

  Маснев И.

  Нижельский А.

  Олефир В.

  Панкратов В.

  Семенов Е.

  Синицын В.

  Тархов А.

  Фролов А.

  Фролов Ю.

  Хвостов К.

  Цыбулин А.

  Чирков 0.

  Шаршова Я.

  Номера заданий

  1

  0

  0

  0

  2

  0

  0

  D

  Э

  0

  0

  3

  0

  0

  0

  0

  0

  4

  0

  0

  0

  5

  0

  1

  1

  0

  1

  1

  1

  1

  0

  1

  0

  1

  0

  1

  1

  1

  1

  0

  1

  0

  1

  0

  1

  0

  0

  1

  1

  Индивидуальный

  балл

  испытуемого

  4

  5

  4

  3

  4

  5

  5

  4

  3

  4

  4

  5

  4

  5

  4

  5

  4

  3

  4

  3

  4

  3

  4

  3

  4

  3

  3

  Средний

  балл

  0,8

  1

  0,8

  0,6

  0,8

  1

  1

  0,8

  0,6

  0,8

  0,8

  1

  0,8

  1

  0,8

  1

  0,8

  0,6

  0,8

  0,6

  0,8

  1

  0,8

  0,6

  0,8

  0,6

  0,6

  Средний балл 3,04

  Дисперсия 1,58

  Стандартное отклонение 1,26

  Pj

  Qj

  Gj

  0.4

  0.6

  0.24

  0.65

  0.35

  0.22

  0.69

  0.31

  0.21

  0.60

  0.4

  0.24

  0.65

  0.35

  0.22

  200

  Таблица 14.

  Матрица тестовых результатов

  Экспериментальная группа РТ 022 (промежуточный контроль знаний)

  №

  п/п

  1

  2

  3

  4

  5

  6

  7

  8

  9

  10

  И

  12

  13

  14

  15

  16

  17

  18

  19

  20

  21

  Фамилия

  Беспахотных

  А.

  Детков М.

  Ефанов А.

  Кириченко М.

  Киркин Н.

  Климов В.

  Луковников

  А.

  Мусолин А.

  Панфилов Ю.

  Поляков В.

  Праскурин Е.

  Роботько А.

  Рогонов С.

  Рыжих И.

  Свиридов С.

  Солдатов Д.

  Фурсов в.

  Храмов А.

  Шатских В.

  Шеховцов А.

  Шишкин А.

  Номера заданий

  1

  0

  0

  0

  0

  0

  2

  1

  1

  1

  1

  1

  0

  1

  0

  1

  1

  1

  1

  1

  0

  1

  0

  1

  0

  1

  0

  1

  3

  1

  0

  0

  0

  4

  1

  0

  5

  0

  0

  0

  0

  0

  Индивидуальный

  балл

  испытуемого

  3

  4

  5

  4

  3

  4

  5

  4

  5

  4

  3

  4

  5

  4

  4

  3

  4

  4

  5

  4

  4

  Средний

  балл

  0,6

  0,8

  1

  0,8

  0,6

  0,8

  1

  0,8

  1

  0,8

  0,6

  0,8

  1

  0,8

  0,8

  0,6

  0,8

  0,8

  1

  0,8

  0,8

  Средний балл 4,04

  Дисперсия 0,21

  Стандартное отклонение 0,46

  Pj

  Qj

  Gj

  0.31

  0.69

  0.21

  0.56

  0.44

  0.25

  0.37

  0.62

  0.23

  0.69

  0.31

  0.22

  0.44

  0.56

  0.26

  201

  Таблица 15.

  Матрица тестовых результатов

  Экспериментальная группа РТ 023 (промежуточный контроль знаний)

  №

  п/п

  1

  2

  3

  4

  5

  6

  7

  8

  9

  10

  11

  Фамилия

  Белозеров С.

  Вознесенский

  Е.

  Гавриленко

  М.

  Зеленин С.

  Марчуков В.

  Медведев А.

  Попов А.

  Рогозянский

  В.

  Савицкий Д.

  Ушков Е.

  Яснов А.

  Номера заданий

  1

  1

  1

  0

  1

  1

  1

  0

  1

  1

  1

  1

  2

  0

  1

  1

  0

  1

  1

  1

  1

  1

  0

  1

  3

  1

  1

  1

  1

  1

  1

  1

  1

  0

  1

  1

  4 . 5

  1

  1

  1

  1

  1

  1

  1

  0

  1

  1

  0

  Индивидуальный

  балл

  испытуемого

  4

  5

  4

  4

  5

  5

  4

  4

  4

  4

  4

  Средний

  балл

  0,8

  1

  0,8

  0,8

  1

  1

  0,8

  0,8

  0,8

  0,8

  0,8

  Средний балл 4,27

  Дисперсия 0,22

  Стандартное отклонение 0,47

  Pj

  Qj

  G.,

  0,82

  0,18

  0,15

  0,73

  0,27

  0,20

  0,91

  0,09

  0,82

  1

  0

  0

  0,82

  0,18

  0,15

  202

  Таблица 16.

  Матрица тестовых результатов

  Контрольная группа РТ 024 (промежуточный контроль знаний)

  №

  п/п

  1

  2 ..

  3

  4

  5

  6

  7

  8

  9

  10

  11

  12

  Фамилия

  Акимов А.

  Бескровный

  С.

  Бушуев Б.

  Веретин Д.

  Вошин С.

  Диденко С.

  Иванов С.

  Кретинин В.

  Курлов А.

  Лукинов С.

  Матуразов

  М.

  Хохлов А.

  Р,

  Qj

  Gj

  1

  1

  0

  1

  0

  1

  0

  1

  1

  1

  0

  1

  0

  0,83

  0,17

  0,14

  Номера заданий

  2

  0

  1

  1

  0

  1

  1

  1

  1

  1

  1

  1

  1

  3

  1

  1

  1

  1

  0

  0

  1

  0

  1

  0

  1

  1

  4

  0

  1

  1

  5

  0

  0

  0

  1

  0

  0

  Индивидуальный

  балл

  испытуемого

  2

  3

  5

  3

  4

  3

  5

  4

  4

  3

  4

  3

  Средний балл 3,9

  Дисперсия 0,92

  Стандартное отклонение 0,95

  0,92

  0,08

  0,08

  0,67

  0,33

  0,22

  0,58

  0,42

  0,24

  0,92

  0,01

  0,08

  Средний

  балл

  0,4

  0,6

  1

  0,6

  0,8

  0,6

  1

  0,8

  0,8

  0,6

  0,8

  0,6

  203

  Таблица 17.

  Матрица тестовых результатов

  Экспериментальная группа РК 011 (промежуточный контроль знаний)

  №

  п/

  п

  1

  2

  3

  4

  5

  6

  7

  8

  9

  10

  11

  12

  13

  14

  15

  16

  17

  18

  19

  20

  21

  22

  23

  Фамилия

  Болобин А.

  Бузиков А.

  Гордиенко Е.

  Гордиенко И.

  Землянухин

  С.

  Ивлев Д.

  Киселев Е.

  Кретинин А.

  Крылов Е.

  Лешкун А.

  Лисков А.

  Малеев Р.

  Москвичев А.

  Нестеренко Д.

  Порфенов А.

  Плохих Е.

  Свекольников

  А.

  Снеговской А.

  Сорокин Д.

  Твожыдло А.

  Шалуева М.

  Шкарин Р.

  Якименко Е.

  Номера заданий

  1

  1

  0

  0

  0

  0

  0

  2

  0

  1

  0

  0

  3 ,

  1

  1

  1

  0

  1

  0

  1

  1

  0

  1

  0

  1

  1

  1

  0

  1

  1

  0

  1

  1

  1

  0

  1

  4

  0

  0

  0

  0

  0

  5

  0

  0

  0

  Индивидуальный

  балл

  испытуемого

  4

  4

  3

  4

  5

  4

  4

  5

  4

  4

  3

  3

  4

  4

  ^

  J5

  4

  4

  4

  3

  4

  4

  5

  Средний

  балл

  0,8

  0,8

  0,6

  0,8

  1

  0,8

  0,8

  1

  0,8

  0,8

  0,6

  0,6

  0,8

  0,8

  0,6

  1

  0,8

  0,8

  0,8

  0,6

  0,8

  0,8

  1

  Средний балл 3,9

  Дисперсия 0,41

  Стандартное отклонение 0,64

  Pj

  Qj

  Gj

  0,74

  0,26

  0,19

  0,87

  0,13

  0,11

  0,70

  0,3

  0,21

  0,78

  0,22

  0,17

  0,87

  0,13

  0,11

  204

  Таблица 18.

  Матрица тестовых результатов

  Контрольная группа РК 014 (промежуточный контроль знаний)

  №

  п/п

  1

  2

  3

  4

  5

  6

  7

  8

  9

  10

  11

  12

  13

  14

  Фамилия

  Амелин С.

  Бобраков С.

  Борофанов Н.

  Головин С.

  Гриднев Д.

  Жуков И.

  Журихин А.

  Змеев СВ.

  Кривошеий А.

  Куделин 0.

  Куркин П.

  Кучеев Н.

  Лебедев А.

  Филиппов Д.

  Pj

  Qj

  Gj

  1

  0

  0

  1

  1

  1

  1

  1

  0

  0

  1

  1

  1

  1

  1

  0,71

  0,29

  0,20

  Номера заданий

  2

  1

  0

  0

  0

  0

  0

  3

  1

  1

  1

  1

  1

  0

  0

  1

  0

  1

  1

  1

  0

  1

  4

  1

  1

  0

  0

  1

  1

  1

  1

  1

  0

  1

  0

  1

  1

  5

  1

  1

  0

  1

  1

  0

  1

  1

  1

  0

  0

  1

  1

  1

  Индивидуальный

  балл

  испытуемого

  4

  3

  3

  4

  4

  3

  4

  3

  3

  3

  3

  4

  4

  4

  Средний

  балл

  0,8

  0,6

  0,6

  0,8

  0,8

  0,6

  0,8

  0,6

  0.6

  0,6

  0,6

  0,8

  0,8

  0,8

  средний балл 3,5

  Дисперсия 0,26

  Стандартное отклонение 0,5

  0,64

  0,36

  0,23

  0,71

  0,29

  0,20

  0,71

  0,29

  0,20

  0,71

  0,29

  0,20

  205

  Таблица 19.

  Матрица тестовых результатов

  Экспериментальная группа РК 013 (промежуточный контроль знаний)

  №

  п/п

  1

  2

  3

  4

  5

  6

  7

  8

  9

  10

  И

  12

  13

  14

  15

  16

  17

  18

  Фамилия

  Авилов А.

  Андрющенко Е.

  Беспалов А.

  Верняев А.

  Власов А.

  Волосенцев А.

  Воропаев 0.

  Гущин А.

  Дмитриев Р.

  Комаров Е.

  Медведкова С.

  Нестеренко Р.

  Новиков А.

  Пешков В.

  Сухов А.

  Тертышников

  А.

  Уфаев А.

  Шабунин Е.

  Номера заданий

  1

  0

  0

  0

  0

  1

  1

  2

  0

  3

  0

  0

  1

  4

  1

  1

  1

  1

  0

  1

  0

  1

  1

  0

  0

  0

  0

  1

  1

  1

  1

  0

  5

  0

  0

  0

  0

  1

  1

  0

  1

  Индивидуальный

  балл

  испытуемого

  5

  4

  4

  4

  4

  5

  3

  5

  4

  4

  4

  3

  3

  4

  4

  4

  3

  4

  Средний

  балл

  1

  0,8

  0,8

  0,8

  0,8

  1

  0,6

  1

  0,8

  0,8

  0,8

  0,6

  0,6

  0,8

  0,8

  0,8

  0,6

  0,8

  Средний балл 3,9

  Дисперсия 0,22

  Стандартное отклонение 0,46

  Р.

  Q,

  Gj

  0,78

  0,22

  0,17

  0,94

  0,06

  0,05

  0,89

  0,11

  0,1

  0,61

  0,39

  0,24

  0,72

  0,28

  0,20

  206

  Таблица 20.

  Матрица тестовых результатов

  Экспериментальная группа РК 012 (промежуточный контроль знаний)

  №

  п/п

  1

  2

  3

  4

  5

  6

  7

  8

  9

  10

  11

  12

  13

  14

  15

  16

  17

  18

  19

  20

  21

  22

  23

  24

  25

  26

  27

  Фамилия

  Авдеева Н.

  Александров

  Н.

  Анохин А.

  Астахов Н.

  Богданов В.

  Бузин В.

  Гусев Б.

  Иванов С.

  Киреев К.

  Ключанцев С.

  Кондауров Д.

  Красильников

  К.

  Максимов И.

  Максимов А.

  Небогин В.

  Пальчиков Н.

  Паринов Е.

  Пирогов А.

  Плотников В.

  Сапкин С.

  Суворин И.

  Сумин В.

  Усков А.

  Хохлов М.

  Черепанова

  Т.

  Чумаков Н.

  Шведов В.

  Номера заданий

  1 .

  0

  2

  0

  3

  0

  1

  0

  0

  1

  4

  1

  1

  0

  1

  0

  1

  0

  1

  0

  1

  1

  1

  0

  1

  1

  0

  0

  0

  0

  1

  0

  1

  0

  0

  1

  1

  0

  5

  1

  0

  0

  0

  1

  1

  0

  1

  1

  0

  1

  1

  1

  0

  1

  1

  1

  0

  1

  1

  1

  1

  1

  0

  0

  1

  1

  Индивидуальный

  балл

  испытуемого

  4

  4

  3

  4

  4

  5

  3

  4

  4

  4

  5

  4

  4

  4

  4

  4

  4

  3

  4

  3

  4

  4

  4

  3

  4

  4

  4

  Средний

  балл

  0,8

  0,8

  0,6

  0,8

  0,8

  1

  0,6

  0,8

  0,8

  0,8

  1

  0,8

  0,8

  0,8

  0,8

  0,8

  0,8

  0,6

  0,8

  0,6

  0,8

  0,8

  0,8

  0,6

  0,8

  0,8

  0,8

  Средний балл 3,8

  Дисперсия 0,26

  Стандартное отклонение 0,.

  Pj

  Qj

  Gj

  0,96

  0,04

  0,04

  0,89

  0,11

  0,1

  0,85

  0,15

  0,13

  0,52

  0,48

  0,25

  0,67

  0,33

  0,17

  207

  Таблица 21,

  Матрица тестовых результатов

  Экспериментальная группа ИС 021 (промежуточный контроль знаний)

  №

  п/п

  1

  2

  3

  4

  5

  6

  7

  8

  9

  10

  11

  12

  13

  14

  15

  16

  17

  18

  19

  20

  21

  22

  23

  24

  25

  26

  27

  28

  29

  30

  31

  32

  Фамилия

  Арепьева Е.

  Баркалов С.

  Вартанова М.

  Вдовин А.

  Гецман Р.

  Гильденбрант

  Диденко А.

  Комаров 0.

  Котова О.

  Лаптев В.

  Лапшин Д.

  Левин В.

  Меланьин А.

  Моловцев М.

  Мощенский

  М..

  Некрасов Р.

  Пасмурнова

  А.

  Пенькова М.

  Поддубный В.

  Пеликанов А.

  Потапова 0.

  Рындин Р.

  Сарыкалии

  Ю.

  Селюминова

  С.

  Сериков И.

  Федерко Н.

  Царт М.

  Черниченко

  С.

  Шерстяных С.

  Шипилов Д.

  Шмельков Е.

  Яновский А.

  Номера заданий

  1 2 3

  1

  1

  1

  1

  1

  1

  0

  1

  1

  1

  0

  1

  0

  1

  0

  0

  1

  0

  1

  1

  1

  1

  0

  1

  1

  1

  1

  0

  1

  1

  0

  1

  4

  1

  0

  0

  1

  1

  1

  0

  0

  0

  1

  1

  1

  1

  1

  1

  1

  0

  1

  0

  0

  1

  1

  1

  0

  1

  1

  1

  1

  0

  0

  1

  1

  5

  1

  1

  0

  0

  1

  1

  1

  1

  0

  0

  1

  1

  1

  1

  1

  1

  1

  1

  1

  1

  0

  0

  1

  1

  0

  0

  0

  1

  1

  1

  1

  0

  Индивидуальный

  балл

  испытуемого

  5

  4

  3

  4

  5

  5

  3

  4

  3

  4

  4

  5

  4

  5

  4

  3

  4

  4

  3

  4

  4 .

  3

  4

  4

  4

  4

  4

  4

  4

  4

  4

  4

  Средний

  балл

  1

  0,8

  0,6

  0,8

  1

  1

  0,6

  0.8

  0,6

  0,8

  0,8

  1

  0,8

  1

  0,8

  0,6

  0,8

  0,8

  0,6

  0,8

  0,8

  0,8

  0,8

  0,8

  0,8

  0,8

  0,8

  0,8

  0,8

  0,8

  0,8

  0,8

  Средний балл 3,8 |

  Дисперсия 0,42 |

  Стандартное отклонение 0,65

  Pj

  Qj

  G,

  0,97

  0,03

  0,03

  1,07

  0,07

  0,08

  0,73

  0,27

  0,19

  0,63

  0,37

  0,23

  0,70

  0,30

  0,21

  208

  Таблица 22.

  Матрица тестовых результатов

  Контрольная группа ИС 022 (промежуточный контроль знаний)

  №

  п/п

  1

  2

  3

  4

  5

  6

  7

  8

  9

  10

  И

  12

  13

  14

  15

  16

  17

  18

  19

  20

  21

  22

  23

  24

  25

  26

  27

  28

  Фамилия

  Архипова Е.

  Лаптионов С.

  Бердников М.

  Богданов А.

  Воищев В.

  Жилкин А.

  Жуков А.

  Иванов В.

  Иванов А.

  Киселев М.

  Кобылинский

  В.

  Люминарский

  И.

  Мелешкин М.

  Минаев Е.

  Новичков А.

  Первухин С.

  Пипченко А.

  Покатаев А.

  Рязанов А.

  Седых П.

  Слюсарева Е.

  Ткаченко Я.

  Тупицин А.

  Харин С.

  Шевченко Н.

  Есырев А.

  Светличный

  Е.

  Лесняков А.

  Номера заданий

  1

  0

  1

  2

  0

  0

  3

  1

  0

  0

  1

  0

  1

  0

  1

  0

  1

  1

  1

  0

  1

  0

  1

  0

  1

  1

  1

  0

  0

  0

  1

  1

  1

  0

  1

  4

  0

  1

  1

  1

  0

  0

  0

  0

  1

  0

  0

  1

  1

  1

  1

  0

  0

  0

  0

  0

  0

  1

  0

  5

  0

  0

  0

  0

  1

  0

  1

  1

  0

  0

  1

  1

  0

  1

  0

  0

  1

  0

  0

  0

  0

  1

  1

  0

  1

  0

  1

  0

  Индивидуальный

  балл

  испытуемого

  3

  3

  3

  4

  3

  3

  3

  4

  3

  3

  3

  3

  4

  4

  3

  3

  о

  J

  3

  3

  4

  3

  3

  4

  4

  3

  3

  3

  3

  Средний балл 3,1

  Дисперсия 0,203

  Стандартное отклонение 0,45

  Pj

  Qj

  Gj

  0,90

  0,10

  0,09

  0,90

  0,10

  0,09

  0,60

  0,40

  0,24

  0,5

  0,5

  0,25

  0,37

  0,63

  0,23

  Средний

  балл

  0,6

  0,6

  0,6

  0,8

  0,6

  0,6

  0,6

  0,8

  0,6

  0,6

  0,6

  0,6

  0,8

  0,8

  0,6

  0,6

  0,6

  0,6

  0,6

  0,8

  0,6

  0,6

  0,8

  0,8

  0,6

  0,6

  0,6

  0,6

  209

  Таблица 23.

  Матрица тестовых результатов

  Экспериментальная группа АП 021 (промежуточный контроль знаний)

  №

  п/п

  1

  2

  3

  4

  5

  6

  7

  8

  9

  10

  11

  12

  13

  14

  15

  16

  17

  18

  19

  20

  21

  22

  23

  Фамилия

  Горлищева

  Е.

  Дорофеев А.

  Загорский В.

  Ильинский

  К.

  Калачев В.

  Казаков С.

  Корчагина И.

  Кранин Д.

  Левченко Н.

  Мешков Д.

  Мясникина

  Т.

  Паненко П.

  Панкова М.

  Проворотов

  Д.

  Просекин П.

  Романов С.

  Сеничкин А.

  Скопинцев

  А.

  Сатин А.

  Тычинин И.

  Щеглова 0.

  Щербаков С.

  Шкодкин С.

  Номера заданий

  1

  1

  0

  2

  1

  0

  3

  1

  1

  1

  1

  1

  1

  1

  1

  0

  1

  0

  1

  0

  1

  1

  0

  1

  1

  0

  1

  1

  1

  1

  4

  1

  1

  0

  1

  0

  0

  1

  0

  1

  0

  1

  0

  1

  0

  1

  0

  0

  1

  1

  0

  0

  1

  1

  5

  1

  1

  1

  0

  1

  1

  0

  1

  0

  1

  1

  0

  1

  0

  1

  1

  1

  0

  1

  1

  0

  0

  0

  Индивидуальный

  балл

  испытуемого

  5

  5

  4

  4

  4

  4

  4

  4

  3

  3

  3

  3

  4

  3

  4

  3

  4

  4

  4

  4

  3

  4

  4

  Средний

  балл

  1

  1

  0,8

  0,8

  0,8

  0,8

  0,8

  0,8

  0,6

  0,6

  0,6

  0,6

  0,8

  0,6

  0,8

  0,6

  0,8

  0,8

  0,8

  0,8

  0,6

  0,8

  0,8

  Средний балл 3,78

  Дисперсия 0,356

  Стандартное отклонение 0,56

  Pj

  Qj

  G,

  0,96

  0,04

  0,04

  0,96

  0,04

  0,04

  0,83

  0,17

  0,14

  0,52

  0,48

  0,25

  0,61

  0,39

  0,24

  210

  Таблица 24.

  Матрица тестовых результатов

  Контрольная группа АП 022 (промежуточный контроль знаний)

  № п/п

  1

  2

  3

  4

  5

  6

  7

  8

  9

  10

  И

  12

  13

  14

  15

  16

  Фамилия

  Акимов Ю.

  Алейников К.

  Баричук А.

  Болдырев В.

  Головин А.

  Егоров А.

  Исаева Р.

  Картошов А.

  Колесников Р.

  Какошкина Ю.

  Лахин С.

  Лыткина Е.

  Поминова Е.

  Потапова Е.

  Пучинкин В.

  Серенко И.

  Номера заданий

  1

  0

  2

  1

  0

  0

  1

  0

  1

  1

  0

  1

  1

  1

  1

  0

  1

  1

  1

  3

  1

  1

  0

  1

  0

  1

  1

  1

  0

  1

  1

  0

  1

  0

  1

  0

  4

  0

  0

  1

  0

  1

  0

  0

  1

  1

  0

  0

  1

  0

  0

  0

  0

  5

  0

  1

  1

  0

  1

  1

  0

  1

  0

  0

  1

  0

  1

  1

  0

  0

  Индивидуальный балл

  испьп'уемого

  3

  3

  3

  3

  3

  4

  3

  3

  3

  3

  4

  3

  3

  л J

  3

  2

  Средний

  балл

  0,6

  0,6

  0,6

  0,6

  0,6

  0,8

  0,6

  0,6

  0,6

  0,8

  0,6

  0,6

  0,6

  0.6

  0,4

  Средний балл 3,06

  Дисперсия 0,19

  Стандартное отклонение 0,44

  Pj

  Qj

  G,

  0,94

  0,06

  0,06

  0,69

  0,31

  0,22

  0,63

  0,37

  0,24

  0,31

  0,69

  0,21

  0,5

  0,5

  0,25

  211

  Таблица 25.

  Матрица тестовых результатов

  Контрольная группа АП 022 (итоговый контроль знаний)

  №

  п/

  п

  1

  2

  3

  4

  5

  6

  7

  8

  9

  10

  11

  12

  13

  14

  15

  16

  Фамилия

  Акимов Ю.

  Алейников К.

  Баричук А.

  Болдырев В.

  Головин А.

  Егоров А.

  Исаева Р.

  Картошов А.

  Колесников Р.

  Какошкина Ю.

  Лахин С.

  Лыткина Е.

  Поминова Е.

  Потапова Е.

  Пучинкин В.

  Серенко И.

  Номера заданий

  1

  0

  1

  1

  0

  0

  0

  1

  0

  1

  1

  0

  1

  1

  0

  0

  0

  2

  ( )

  3 4

  0

  0

  0

  0

  0

  0

  5

  0

  0

  0

  1

  1

  0

  0

  0

  0

  0

  0

  0

  1

  0

  0

  0

  Индивидуал

  ьный балл

  испытуемого

  3

  4

  3

  4

  3

  2

  4

  3

  4

  3

  3

  5

  3

  2

  2

  Средний

  балл

  0,6

  0,8

  0,6

  0,8

  0,6

  0,4

  0,8

  0,6

  0,6

  0,8

  0,6

  0,6

  1

  0,6

  0,4

  0,4

  Средний балл 3,1

  Дисперсия 0,69

  Стандартное отклонение 0,83

  Pj

  Q^

  Gj

  0,44

  0,56

  0,25

  0,94

  0,06

  0,06

  1

  0

  0

  0,62

  0,38

  0,23

  0,19

  0,81

  0,15

  212

  Таблица 26.

  Матрица тестовых результатов

  Экспериментальная группа АП 021 (итоговый контроль знаний)

  №

  п/п

  1

  2

  3

  4

  5

  6

  7

  8

  9

  10

  11

  12

  13

  14

  15

  16

  17

  18

  19

  20

  21

  22

  23

  Фамилия

  Горлищева Е.

  Дорофеев А.

  Загорский В.

  Ильинский К.

  Калачев В.

  Казаков С.

  Корчагина И.

  Кранин Д.

  Левченко Н.

  Мешков Д.

  Мясникина Т.

  Паненко П.

  Панкова М.

  Проворотов Д.

  Просекин П.

  Романов С.

  Сеничкин А.

  Скопинцев А.

  Сатин А.

  Тычинин И.

  Щеглова 0.

  Щербаков С.

  Шкодкин С.

  Номера заданий

  1 2 3

  0

  0

  0

  4

  0

  0

  0

  0

  0

  0

  1

  0

  Средний балл ^

  5

  1

  0

  0

  1

  0

  1

  1

  0

  1

  0

  0

  1

  1

  0

  0

  1

  1

  1

  1

  1

  1

  0

  1

  Индивидуальный

  балл

  испытуемого

  4

  4

  4

  5

  4

  4

  4

  3

  4

  4

  4

  5

  5

  3

  4

  4

  4

  5

  5

  5

  4

  4

  4

  Средний

  балл

  0,8

  0,8

  0,8

  1

  0,8

  0,8

  0,8

  0,6

  0,8

  0.8

  0,8

  1

  1

  0,6

  0,8

  0,8

  0,4

  1

  1

  1

  0,8

  0,4

  0,8

  КЗ

  Дисперсия 0,34

  Стандартное отклонение 0,56

  Pj

  Qj

  Gj

  0,96

  0,04

  0,04

  1

  0

  0

  0,87

  0,13

  0,11

  0,70

  0,30

  0,21

  0,61

  0,39

  0,24

  213

  Таблица 27.

  Матрица тестовых результатов

  Экспериментальная группа ИС 021 (итоговый контроль знаний)

  №

  п/

  п

  1

  2

  3

  4

  5

  6

  7

  8

  9

  10

  11

  12

  13

  14

  15

  16

  17

  18

  19

  20

  21

  22

  23

  24

  25

  26

  27

  28

  29

  30

  31

  32

  Фамилия

  Арепьева Е.

  Баркалов С.

  Вартанова М.

  Вдовин А.

  Гецман Р.

  Гильденбрант

  Диденко А.

  Комаров 0.

  Котова О.

  Лаптев В.

  Лапшин Д.

  Левин В.

  Меланьин А.

  Моловцев М.В.

  Мощенский М.

  Некрасов Р.

  Пасмурнова А.

  Пенькова М.

  Поддубный В.

  Поликанов А.

  Потапова 0.

  Рындин Р.

  Сарыкалин Ю.

  Селюминова С.

  Сериков И.

  Федерко Н.

  Царт М.

  Черниченко С.

  Шерстяных С.

  Шипилов Д.

  Шмельков Е.

  Яновский А.

  Номера заданий

  1

  1

  0

  0

  0

  0

  0

  0

  0

  1

  2

  0

  3 4

  0

  5

  0

  0

  0

  0

  0

  0

  1 •^цдивидуаль

  -П^ТЙ ^ЯТГТТ

  испытуемого

  5

  4

  4

  5

  4

  4

  4

  л J

  4

  4

  5

  3

  5

  4

  4

  5

  5

  4

  4

  3

  5

  5

  3

  5

  4

  4

  4

  4

  3

  4

  4

  4

  Средний

  балл

  1

  0,8

  0,8

  1

  0,8

  0,8

  0,8

  0,6

  0,8

  0,8

  1

  0,6

  1

  0,8

  0,8

  1

  1

  0,8

  0,8

  0,6

  1

  1

  0,6

  1

  0,8

  0,8

  0,8

  0,8

  0,6

  0,8

  0,8

  0,8

  Стандартное отклонение 0,66

  Средний балл 4,2

  Дисперсия

  Pj

  Qj

  Gj

  0,78

  0,22

  0,17

  0,88

  0,12

  0,11

  0,94

  0,06

  0,06

  0,75

  0,25

  0,19

  0,78

  0,22

  0,17

  214

  Таблица 28.

  Матрица тестовых результатов

  Контрольная группа ИС 022 (итоговый контроль знаний)

  №

  п/п

  1

  2

  3

  4

  5

  6

  7

  8

  9

  10

  11

  12

  13

  14

  15

  16

  17

  18

  19

  20

  21

  22

  23

  24

  25

  26

  27

  28

  Фамилия

  Архипова Е.

  Лаптионов С.

  Бердников М.

  Богданов А.

  Воищев В.

  Жилкин А.

  Жуков А.

  Иванов В.

  Иванов А.

  Киселев М.

  Кобылинский

  В.

  Люминарский

  И.

  Мелешкин М.

  Минаев Е.

  Новичков А.

  Первз^син С.

  Пипченко А.

  Покатаев А.

  Рязанов А.

  Седых П.

  Слюсарева Е.

  Ткаченко Я.

  Тупицин А.

  Харин С.

  Шевченко Н.

  Есырев А.

  Светличный Е.

  Лесняков А.

  Номера заданий

  1

  0

  0

  0

  1

  0

  2

  1

  1

  1

  0

  1

  1

  1

  0

  0

  1

  1

  1

  1

  0

  0

  1

  1

  1

  1

  0

  0

  1

  1

  1

  0

  1

  1

  1

  3

  0

  0

  0

  0

  0

  4

  0

  0

  1

  0

  0

  1

  0

  1

  0

  1

  1

  0

  1

  1

  1

  1

  0

  1

  0

  1

  1

  1

  0

  0

  1

  1

  1

  0

  5

  0

  1

  1

  0

  1

  0

  1

  1

  1

  0

  1

  0

  1

  0

  1

  1

  0

  1

  0

  1

  1

  1

  1

  1

  1

  1

  0

  0

  Средний балл 3,4

  Дисперсия 0,46

  Стандартное отклонение 0,67

  Pj

  Qj

  Gj

  0,11

  0,23

  0,18

  0,7

  0,30

  0,21

  0,73

  0,27

  0,19

  0,6

  0,4

  0,24

  0,67

  0,33

  0,22

  Индивидуальный

  балл

  испытуемого

  3

  4

  4

  2

  3

  4

  3

  3

  3

  3

  4

  3

  5

  3

  3

  3

  3

  4

  3

  4

  3

  4

  4

  4

  3

  4

  4

  2

  Средний

  балл

  0,6

  0,8

  0,8

  0,4

  0,6

  0,8

  0,6

  0,6

  0,6

  0,6

  0,8

  0,6

  1

  0,6

  0,6

  0,6

  0,6

  0,8

  0,6

  0,8

  0,6

  0,8

  0,8

  0,8

  0,6

  0,8

  0,8

  0,4

  215

  Таблица 29.

  Матрица тестовых результатов

  Экспериментальная группа РК 011 (итоговый контроль знаний)

  №

  п/п

  1

  2

  3

  4

  5

  6

  7

  8

  9

  10

  11

  12

  13

  14

  15

  16

  17

  18

  19

  20

  21

  22

  23

  Фамилия

  Болобин А.

  Бузиков А.

  Гордиенко Е.

  Гордиенко И.

  Землянухин С.

  Ивлев Д.

  Киселев Е.

  Кретинин А.

  Крылов Е.

  Лешкун А.

  Лисков А.

  Малеев Р.

  Москвичев А.

  Нестеренко Д.

  Порфенов А.

  Плохих Е.

  Свекольников А.

  Снеговской А.

  Сорокин Д.

  Твожыдло А.

  Шалуева М.

  Шкарин Р.

  Якименко Е.

  Номера заданий

  1

  1

  2

  1

  0

  0

  3

  0

  0

  0

  4

  0

  0

  5

  0

  0

  0

  Индивидуальный

  балл

  испытуемого

  5

  4

  4

  4

  4

  5

  4

  4

  4

  4

  4

  5

  5

  4

  4

  4

  4

  5

  4

  5

  4

  5 .

  5

  Средний

  балл

  1

  0,8

  0,8

  0,8

  0,8

  1

  0,8

  0,8

  0,8

  0,8

  0,8

  1

  ]

  0,8

  0,8

  0,8

  0,8

  1

  0,8

  ]

  0,8

  1

  1

  Дисперсия 0,36

  Стандартное отклонение 0,6

  Средний балл 4,7

  Pj

  Qj

  Gj

  0,87

  0,13

  0,11

  0,87

  0,13

  0,11

  0,83

  0,17

  0,14

  0,91

  0,09

  0,08

  0,87

  0,13

  0,11

  216

  Таблица 30.

  Матрица тестовых результатов

  Экспериментальная группа РК 012 (итоговый контроль знаний)

  №

  п/п

  1

  2

  3

  4

  5

  6

  7

  8

  9

  10

  11

  12

  13

  14

  15

  16

  17

  18

  19

  20

  21

  22

  23

  24

  25

  26

  27

  Фамилия

  Авдеева Н.

  Александров

  Н.

  Анохин А.

  Астахов Н.

  Богданов В.

  Бузин В.

  Гусев Б.

  Иванов С.

  Киреев К.

  Ключанцев С.

  Кондауров Д.

  Красильников

  К.

  Максимов И.

  Максимов А.

  Небогин В.

  Пальчиков Н.

  Паринов Е.

  Пирогов А.

  Плотников В.

  Сапкин С.

  Суворин И.

  Сумин В.

  Усков А.

  Хохлов М.

  Черепанова

  Т.

  Чумаков Н.

  Шведов В.

  Номера заданий

  1

  1

  0

  0

  0

  0

  2

  1

  0

  0

  0

  0

  0

  0

  0

  0

  3

  1

  1

  0

  0

  1

  0

  4

  1

  1

  0

  0

  0

  1

  5

  0

  1

  0

  0

  0

  0

  Индивидуальный

  балл

  испытуемого

  4

  4

  3

  5

  4

  4

  4

  4

  4

  4

  5

  3

  5

  5

  4

  4

  5

  4

  4

  4

  5

  5

  3

  4

  4

  4

  4

  Средний

  балл

  0,8

  0,8

  0,6

  1

  0,8

  0,8

  0,8

  0,8

  0,8

  0,8

  1

  0,6

  1

  1

  0,8

  0,8

  1

  0,8

  0,8

  0,8

  1

  1

  0,6

  0,8

  0,8

  0,8

  0,8

  Средний балл 4,1

  Дисперсия 0,37

  Стандартное отклонение 0,6

  Р.

  Qj

  Gj

  0,86

  0,14

  0,12

  0,71

  0,29

  0,20

  0,89

  0,11

  0,09

  0,89

  0,11

  0,10

  0,79

  0,21

  0,17

  217

  Таблица 31,

  Матрица тестовых результатов

  Экспериментальная группа РК 013 (итоговый контроль знаний)

  №

  п/п

  1

  2

  3

  4

  5

  6

  7

  8

  9

  10

  11

  12

  13

  14

  15

  16

  17

  18

  Фамилия

  Авилов А.

  Андрющенко Е.

  Беспалов А.

  Верняев А.

  Власов А.

  Волосенцев А.

  Воропаев 0.

  Гущин А.

  Дмитриев Р.

  Комаров Е.

  Медведкова С.

  Нестеренко Р.

  Новиков А.

  Пешков В.

  Сухов А.

  Тертышников

  А.

  Уфаев А.

  Шабунин Е.

  Номера заданий

  1

  0

  0

  2

  1

  0

  0

  3

  0

  0

  0

  4

  0

  0

  5

  0

  0

  0

  1

  Индивидуальный

  балл

  испытуемого

  5

  4

  4

  4

  5

  4

  4

  4

  5

  5

  3

  5

  4

  4

  4

  5

  4

  5

  Средний

  балл

  1

  0,8

  0,8

  0,8

  1

  0,8

  0,8

  0,8

  1

  1

  0,6

  1

  0,8

  0,8

  0,8

  1

  0,8

  1

  Средний балл 4,3

  Дисперсия 0,35

  Стандартное отклонение 0,5

  Pj

  Q,

  G,

  0,89

  0,11

  0,10

  0,89

  0,11

  0,10

  0,83

  0,17

  0,14

  0,82

  0,11

  0,10

  0,89

  0,17

  0,10

  218

  Таблица 32.

  Матрица тестовых результатов

  Контрольная группа РК 014 (итоговый контроль знаний)

  №

  п/п

  1

  2

  3

  4

  5

  6

  7

  8

  9

  10

  11

  12

  13

  14

  Фамилия

  Амелин С.

  Бобраков С.

  Борофанов

  Н.

  Головин С.

  Гриднев Д.

  Жуков И.

  Журихин А.

  Змеев СВ.

  Кривошеий

  А.

  Куделин 0.

  Куркин П.

  Кучеев Н.

  Лебедев А.

  Филиппов

  Д.

  Номера заданий

  1

  1

  1

  0

  0

  0

  2

  1

  0

  0.

  1

  1

  1

  1

  1

  1

  0

  1

  1

  1

  0

  3

  0

  0

  4_

  0

  0

  1

  0

  5

  0

  1

  1

  0

  1

  1

  1

  0

  0

  1

  0

  0

  1

  1

  Индивидуальный

  испытуемого

  3

  4

  3

  3

  4

  5 .

  4

  4

  4

  4

  3

  3

  4

  3

  Средний

  балл

  0,6

  0,8

  0,6

  0,6

  0,8

  1

  0,8

  0,8

  0,8

  0,8

  0,6

  0,6

  0,8

  0,6

  Средний балл 3,6

  Дисперсия 0,41

  Стандартное отклонение 0,6

  Pj

  Qj

  G,

  0,79

  0,21

  0,17

  0,71

  0,29

  0,20

  0,79

  0,21

  0,17

  0,79

  0,21

  0,17

  0,57

  0,43

  0,24

  220

  Таблица 34.

  Матрица тестовых результатов

  Экспериментальная группа РТ 022 (итоговый контроль знаний)

  №

  п/п

  1

  2

  3

  4

  5

  6

  7

  8

  9

  10

  11

  12

  13

  14

  15

  16

  17

  18

  19

  20

  21

  Фамилия

  Беспахотных

  А.

  Детков М.

  Ефанов А.

  Кириченко

  М.

  Киркин Н.

  Климов В.

  Луковников

  А.

  Мусолин А.

  Панфилов

  Ю.

  Поляков В.

  Праскурин

  Е.

  Роботько А.

  Ротонов с.

  Рыжих и.

  Свиридов С.

  Солдатов Д.

  Фурсов в.

  Храмов А.

  Шатских В.

  Шеховцов

  А.

  Шишкин А.

  Номера заданий

  1

  0

  0

  0

  1

  2

  1

  1

  1

  1

  0

  1

  1

  0

  1

  0

  1

  1

  1

  1

  1

  1

  0

  1

  1

  1

  1

  3

  1

  1

  1

  1

  1

  1

  1

  1

  1

  0

  1

  0

  1

  1

  1

  1

  1

  1

  1

  1

  1

  4

  1

  0

  0

  0

  0

  1

  5

  1

  0

  1

  Индивидуальный

  балл

  испытуемого

  4

  5

  5

  5

  4

  4

  4

  4

  5

  3

  4

  3

  4

  4

  4

  4

  4

  4

  5

  5

  5

  Средний

  балл

  0,8

  1

  1

  1

  0,8

  0,8

  0,8

  0,8

  1

  0,6

  0,8

  0,6

  0,8

  0,8

  0,8

  0,8

  0,8

  0,8

  1

  1

  1

  Средний балл 4,2

  Дисперсия 0,39

  Стандартное отклонение 0,62

  Pj

  Qj

  Gj

  0,81

  0,19

  0,15

  0,81

  0,19

  0,15

  0,09

  0,10

  0,01

  0,81

  0,19

  0,15

  0,09

  0,10

  0,01

  221

  Таблица 35.

  Матрица тестовых результатов

  Экспериментальная группа РТ 023 (итоговый контроль знаний)

  №

  п/п

  1

  2

  3

  4

  5

  6

  7

  8

  9

  10

  11

  Фамилия

  Белозеров С.

  Вознесенский

  Е.

  Гавриленко

  М.

  Зеленин С.

  Марчуков В.

  Медведев А.

  Попов А.

  Рогозянский

  В.

  Савицкий Д.

  Ушков Е.

  Яснов А.

  Pj

  Q,

  G^

  Номера заданий

  1

  1

  1

  1

  0

  1

  1

  1

  1

  1

  1

  1

  2

  0

  0

  3 4

  1

  0

  1

  1

  1

  1

  1

  1

  1

  1

  1

  Средний балл ^

  5

  0

  Индивидуальный

  балл

  испытуемого

  5

  4

  5

  4

  4

  4

  5

  5

  5

  5

  4

  Средний

  балл

  1

  0,8

  1

  0,8

  0,8

  0,8

  1

  1

  1

  1

  0,8

  к5

  Дисперсия 0,28

  Стандартное отклонение 0,52

  0,91

  0,09

  0,08

  0,82

  0,18

  0,7

  1

  0

  0

  0,91

  0,09

  0,08

  0,91

  0,09

  0,08

  222

  Таблица 36.

  Матрица тестовых результатов

  Контрольная группа РТ 024 (итоговый контроль знаний)

  №

  п/п

  1

  2

  3

  4

  5

  6

  7

  8

  9

  10

  И

  12

  Фамилия

  Акимов А.

  Бескровный

  С.

  Бушуев Б.

  Веретин Д.

  Вошин С.

  Диденко С.

  Иванов С.

  Кретинин В.

  Курлов А.

  Лукинов С.

  Матуразов

  М.

  Хохлов А.

  Номера заданий

  1

  1

  0

  0

  1

  2

  1

  3

  1

  0

  1

  0

  1

  0

  1

  1

  1

  1

  1

  0

  4

  1

  1

  0

  1

  0

  1

  0

  0

  1

  0

  1

  1

  5

  0

  1

  Индивидуальный

  балл

  испытуемого

  5

  3

  4

  4

  4

  3

  4

  4

  4

  4

  4

  4

  Средний

  балл

  1

  0,6

  0,8

  0,8

  0,8

  0,6

  0,8

  0,8

  0,8

  0,8

  0,8

  0,8

  Средний балл 3,9

  Дисперсия 0,24

  Стандартное отклонение 0,49

  Р,

  Q,

  Gj

  0,83

  0,17

  0,14

  0,92

  0,08

  0,08

  0,67

  0,33

  0,22

  0,58

  0,42

  0,24

  0,92

  0,01

  0,08

  223

  Министерство образования РФ__

Скачать дипломную работу