Доклад. Роль и место лаборатории в учебном процессе

Петрова Валентина Викторовна
ОГБПОУ "Новгородский агротехнический техникум"

При изучении технических дисциплин лабораторные занятия можно рассматривать не просто как один из видов практических занятий, а как прохождение практики на реальном производстве. Дело в том, что наличие лабораторий в сфере обслуживания и эксплуатации устройств электрооборудования автомобильного транспорта, сельскохозяйственной техники, техники деревообработки является обязательным. Таким образом студенты, занимаясь в учебной лаборатории, должны научиться делать то, чем им придется заниматься на производстве. При этом учебные лаборатории должны быть оснащены как производственные. Лабораторные работы должны представлять собой не просто практическую проверку теоретический знаний, а фактически производственные задания, связанные с диагностикой и устранением неисправностей различных технических систем с применением новейших технологических устройств. Правда надо заметить , что подобные лабораторные задания должны венчать всю лабораторную программу. То есть предварительно в ходе лабораторных занятий следует обучить студента технике измерений, умению пользоваться измерительными приборами, научить его оценивать результаты измерений, грамотно их оформлять, научить отдельно методике поиска неисправностей, и их устранения и только после этого ставить задачи, которые предполагают синтез всех этих знаний.

Именно лабораторные знания могут сформировать общую техническую культуру специалиста, так как ряд навыков и умений получаемых при выполнении лабораторных работ являются универсальными и могут пригодиться при освоении любых других специальностей поскольку сейчас в технике нет областей свободных, от электроники, электротехники, что особенно важно в рыночных условиях, когда от человека требуется неоднократная смена профессий.

Прямо скажем, что на производстве человека оценивают не по уровню теоретических знаний, а по умению делать конкретную работу, отсюда следует, что лабораторные занятия как форма учебного процесса является основной, а теоретический курс вспомогательным. Это можно доказать на примерах ведущих вузов России. Допустим Московского физико-технического института. Условия обучения в котором описаны в книге Петра Леонидовича Капицы "Эксперимент теория практика". Надо отметить, что МФТИ всегда готовил и готовит научную и инженерную элиту страны.

Процесс обучения в МФТИ разбит на два этапа
I этап- теоретическая подготовка два года
II этап - начинается после сдачи итоговых экзаменов после 2 курса. Студенты которые их не выдерживают имеют право перейти без экзаменов на III курс в любой по их выбору обычный технический вуз. Студенты, выдержавшие этот экзамен, дальше продолжают обучение не в учебном институте, а в научно-исследовательских лабораториях, куда они согласно их выбору распределяются небольшими группами. Это специализированные лаборатории, они обычно находятся в крупных научно-исследовательских институтах. В этих институтах организуют специализированные кафедры, которые и обеспечивают дальнейшее обучение студентов по определенной программе. Таким образом, студент только по общеобразовательным предметам продолжает заниматься в учебном институте, но по специальным предметам его обучение полностью проходит в базовом научно-исследовательском институте. То есть подготовка элитных специалистов возможна только в лабораторных условиях.

Надо сказать, что понимание необходимости придать лабораторным занятиям первостепенное место, заставило и нас уделить очень большое внимание организации лаборатории электротехники в Новгородском агротехническом техникуме. То есть вся современная аппаратура, с которой столкнутся учащиеся на практике и производстве есть в наличие в наших лабораториях. К моменту моего прихода в техникум в 2007 году лаборатория электротехники и электроники была оснащена оборудованием 1980 года выпуска. В 2018 году было закуплено современное электротехническое оборудование, компьютеры. программное обеспечение, которое позволяет моделировать процессы управления электроприводом, возможные его неисправности, осуществлять сбор электрических схем, проводить измерения параметров цепей, исследовать параметры электронных приборов.
Следующим шагом в обеспечении работы лаборатории электротехники и электроники стало создание методического обеспечения. Эти работы продолжаются до сих пор.

Покажем на конкретных примерах какие лабораторные работы мы выполняем и как они могут пригодиться будущим специалистам. Допустим, лабораторная работа по измерению параметров полупроводниковых приборов помогает овладеть методикой поиска неисправностей в цепях. Ведь отказ происходит когда параметры этих приборов отличаются от номинальных. После выполнения лабораторных работ связанных с моделированием работы электропривода с помощью специального программного обеспечения, компьютер в глазах студента становиться не просто интеллектуальной пишущей машиной или игровой приставкой, а настоящим рабочим инструментом, наподобие отвертки.

Приведем еще ряд примеров из практики выдающих ученых показывающих важность правильной постановки лабораторного и практического обучения студентов. Начнем с Роберта Вуда американского ученого, которого еще при жизни называли чародеем физической лаборатории. В бытность свою студентом Гарвардского университета Роберт Вуд изучал геологию у профессора Шалера блестящего специалиста в области геологии. Так вот у этого профессора была теория "водяной смазки" ледников. Суть проблемы заключалась в том, что в Северной Америке ледник не оставил следов своего движения в виде моренных отложений, как он это сделал в Европе и Азии. Так вот Шалер объяснял это следующим образом: в Северной Америке мощность ледника была очень велика и под действием собственного веса он в нижней части плавился и таким образом двигался как бы по водяной подушке. Вуд ничему в этой истории не верил. Он придумал опыт, который должен был подтвердить его сомнения. Однако в Гарварде не было для этого необходимых лабораторных условий. Поэтому он обратился к своему другу инженеру на вентиляторном заводе, там ему помогли изготовить опытную установку. Вкратце суть опыта такова: в прочном сосуде была заморожена вода, а в нижнюю часть этого сосуда была вморожена пуля. После этого ледяной столбик подвергли очень сильному сжатию, если бы лед хотя бы частично расплавился, то пуля упала бы на дно этого сосуда, однако этого не произошло. Мораль этой истории заключается в том, что будь в Гарварде приличная лабораторная база, то профессор Шалер не смог бы столько лет морочить голову студентам своей ложной теорией.

Приведем другой пример, которым покажем как опыт, проведенный во время занятий со студентами привел к революции в физике. Дело было в 1820 году когда профессор Копенгагенского университета Эрстед показывал студентам опыт нагревания проволоки при прохождении через нее электрического тока. Рядом с демонстрационной установкой на столе лежал компас, который к опыту никакого отношения не имел, и вот в момент включения тока один студент заметил, как стрелка компаса отклоняется. И надо же было этому студенту задать вопрос о причине обнаруженного явления. Он был любознательным молодым человеком. Как жаль, что мы так и никогда и не узнаем его имени. Эрстед даже растерялся от неожиданного вопроса - "Я не понимаю о чем вы господин студент, говорите". "Но я говорю о том, что видел собственными глазами, в момент включения вами тока господин профессор, стрелка компаса отклонилась". Опыт был тут же повторен. Таким образом, лабораторный опыт пусть даже поставленный случайно, помог открыть связь между электричеством и магнетизмом. Именно с этого опыта берет свое начало вся наша электроэнергетика, электротехника. В заключении мне бы хотелось привести одну забавную историю, показав как на одном опыте была показана сомнительность теории о вреде выпивки. Академик Крылов в своей книге "Мои воспоминания" описывая свои детские годы, написал об одном своем соседе помещике. Этот помещик очень долгое время жил в деревне, но однажды ему по делам пришлось поехать в Санкт- Петербург и прожить в нем некоторое время. В связи с переменой климата и места жительства он решил посоветоваться с врачом о том какой же образ жизни ему вести в городе. Пришел он к профессору Боткину и начал рассказывать: "Надо вам сказать профессор, что живу я давно в деревне, чувствую себя здоровым и жизнь веду очень правильную, но все-таки попав в Петербург, решил с вами посоветоваться. Скажем, летом встаю я в четыре часа и выпиваю стакан (чайный) водки, мне подают дрожки я объезжаю поля. Приеду домой в 6.30 выпью стакан водки и иду обходить усадьбу. Вернусь домой часов в 8, выпью стакан водки, подзакушу и лягу отдыхать. Встану часов в 11, выпью стакан водки, займусь до 12 делами со старостой. В 12 часов выпью стакан водки, пообедаю и после обеда прилягу отдохнуть Встану в 3 часа, выпью стакан водки и т.д. "Позвольте вас спросить, давно ли вы ведете столь правильный образ жизни". "Ой профессор давно, лет 35". "Продолжайте вести ваш правильный образ жизни, он вам, видимо на пользу". Вот вам и теория о вреде пьянства.

Подитоживая свой доклад мне хотелось бы провести такую аналогию. Известно, что в науке какой красивой и непротиворечивой не была бы теория, она должна допускать опытную проверку. Только в этом случае теория становиться настоящим знанием, в противном случае она так и останется гипотезой, игрой ума. Обучение есть тоже получение знаний, новых для данного конкретного человека. И какие бы красивые лекции ему не читались в голове у него останутся те знания, которые он добыл собственными руками во время выполнения лабораторных работ и прохождения производственной практики. Это и есть мой ответ на вопрос, который был обозначен темой моего доклада.