ИНТЕГРАТИВНЫЕ СВЯЗИ ФИЗИКИ И ИНФОРМАТИКИ В ПРОЦЕССЕ ОБУЧЕНИЯ СТУДЕНТОВ СПО

АННОТАЦИЯ

В статье рассматривается проблема интеграции дисциплин в системе среднего профессионального образования. Выделены интегративные связи дисциплин «Физика» и «Информатика». Кратко рассмотрено содержание межпредметной интеграции физики и информатики в процессе обучения студентов СПО.

Ключевые слова: интеграция, профессиональное образование.

Характерные для начала XXI века перемены в характере среднего профессионального образования безоговорочно ориентируют его на свободное становление личности, творческую активность, самостоятельность, конкурентоспособность, вёрткость будущих специалистов. Комплекс требований, обязательных при реализации основных образовательных программ образовательными учреждениями определена ФГОС третьего поколения.

Процесс реализации стандартов в ссузах акцентирует внимание на  компетентностный подход, основными целевыми установками которого являются компетенции, формируемые в ходе обучения. Наряду с этим, в понятие «компетенция» в качестве составных компонентов выступают знания, умения, навыки, личностные качества, социальная адаптация и профессиональный опыт. В общей сложности все эти составляющие формируют поведенческие модели – когда выпускник способен самостоятельно сориентироваться в ситуации, квалифицированно решать стоящие перед ним и плодотворно заниматься самообразованием, саморазвитием, т.е. компетентностный подход предусматривает иную роль студента в учебном процессе [1].

Студент должен уметь не просто воспроизводить информацию, а самостоятельно мыслить, заниматься самоформированием и самосовершенствованием и быть готовым к реальным жизненным ситуациям. Вследствие этого, реализация стандартов третьего поколения в колледже направлена на создание интегрального образовательной площадки, которое гарантирует успешное освоение теоретических знаний, практических умений и навыков, необходимых для выполнения профессиональной деятельности, и организации учебного процесса, направленного на развитие общекультурных и профессиональных компетенций в производственно-технологической, экспериментально-исследовательской, организационно-управленческой и расчетно-проектной видах деятельности.

Современные требования, предъявляемые к будущим специалистам, требуют поиска новых форм организации обучения, новых технологий, способствующих высококачественной подготовки специалистов среднего звена. Для решения поставленной задачи ряд исследователей предлагают использовать интеграцию учебных дисциплин. [2]

Рассмотрим интегративные связи физики и информатики в процессе обучения студентов в учебных заведениях СПО. Физика решает специфические задачи, возникновение которых в общеобразовательной школе не наблюдается – формирование теоретической базы с целью дальнейшего изучения ряда общетехнических и специальных дисциплин. Информатика служит, в первую очередь, для развития конкретного мировоззрения в информационной сфере и освоения информационной культуры, т. е., умения преднамеренно работать с информацией, профессионально применяя ее для получения, обработки и передачи компьютерную информационную технологию и соответствующее ей технические и программные средства.

Непосредственна связь физики и информатики обусловлено тем, что вычислительная техника даёт возможность объяснить и продемонстрировать использование физических принципов; персональный компьютер возможно эксплуатировать в качестве генератора сигналов или измерительного устройства в учебном эксперименте; возникла возможность реализации в рамках учебного процесса вычислительного эксперимента. Вдобавок, ПК может применяться для обработки файлов, полученных на других устройствах, для математической обработки и графического представления результатов.

Преподавание физики, в большей мере электродинамики, связано с изучением вычислительной техники и современных технологий сбора, хранения, обработки и передачи информации. Это обуславливается явными причинами: развитие компьютерной техники имеет место быть благодаря достижениям микроэлектроники, формирование которой опирается на физические законы. На примере этих устройств демонстрируется значение физики для развития современной техники, ее роль в практической деятельности.

Преподавателю физики необходимо знать и ориентироваться в современной вычислительной технике, понимать назначение и функционирование различных устройств. Также важно умение объяснить каким образом происходит взаимодействие составных частей компьютера, например: процесс выполнение математических операций, обмен информацией между оперативной памятью и устройствами ввода и вывода, запись и считка информации из внешней памяти. Педагогу следует проинформировать о возможности построения различных электронных устройств: логических элементов, генератора импульсов, вырабатывающего прямоугольные импульсы, триггера. Студенты должны осознавать, что на основе этих элементов создаются узлы ЭВМ, такие как регистр памяти, сумматор, арифметико-логическое устройство, оперативная память, шифратор и дешифратор и т.д.

В ходе изучения принципов радиосвязи и передачи информации с помощью электромагнитных волн, необходимо отметить о достижениях сферы телекоммуникации. В современных телекоммуникационных системах информация передается с помощью электрического тока или напряжения, радиосигналов или световых сигналов — все эти физические процессы представляют собой колебания электромагнитного поля различной частоты. Характеристики линий связи затрагивает такие понятия как длина волны, скорость, ёмкость. Имеет смысл рассмотреть амплитудную, частотную и фазовую модуляции, принцип частотного и временного разделения канала связи, использование оптоволокна для одновременной коммутации нескольких источников и потребителей информации и т.д.

Рассматривая технологии изготовления микросхем, учитель может напомнить, что большие и сверхбольшие интегральные схемы составляют элементную базу современных ЭВМ. Электронная промышленность продолжает развиваться в направлении уменьшения размеров транзисторов и увеличения плотности их размещения на кристалле. Это приводит к увеличению производительности процессора, росту тактовой частоты, снижению напряжения питания.

При изучении темы внешнего и внутреннего фотоэффекта демонстрируется работа лазерного принтера, сканера, фото и видео камеры.  Изучение магнитных свойств вещества, явления остаточной намагниченности, электромагнитной индукции имеет возможность  рассмотреть работу магнитных запоминающих устройств.

К сожалению, при реализации интегративных связей имеют место быть некоторые проблемы. Отводимое учебными планами на дисциплины «Информатика»  и «Физика» количество часов не позволяет расширить и углубить интегративные связи в полной мере, материалы которые используются на занятиях, могут изучаться в  разных семестрах. В зависимости от времени изучения дисциплин имеет место либо пропедевтика, либо синхронность, либо повторение материала. Во всех этих случаях польза для студентов несомненна.

Реализация интегративных связей информатики и физики в процессе профессиональной подготовки будущих специалистов среднего звена играет значительную роль в компетентностном подходе в обучении и, следовательно, способствует повышению качества профессиональной подготовки будущих специалистов.

Список литературы:

1. Отличительные особенности ФГОС ВПО третьего поколения URL: https://studwood.ru/1038567/pedagogika/otlichitelnye_osobennosti_fgos_tretego_pokoleniya_vtorogo_pokoleniya (дата обращения: 23.12.2020).
2. Усманкулов, Ш. У. Применение интегративного обучения при преподавании дисциплины «Информатика и информационные технологии» / Ш. У. Усманкулов. — Текст : непосредственный // Молодой ученый. — 2015. — № 12 (92). — С. 815-817. — URL: https://moluch.ru/archive/92/19525/ (дата обращения: 23.12.2020).