Автореферат (Формирование проектировочной деятельности у бакалавров направления подготовки «строительство» при изучении курса физики в техническом вузе), страница 4

Ими являются: 1) расчетмеханических характеристик строительного объекта или его отдельныхэлементов; 2) расчет теплофизических характеристик строительныхконструкций или его отдельных элементов; 3) расчет световых характеристикзданий и сооружений.Для формирования проектировочных умений у будущего бакалавра строителя необходимо выделенные этапы дополнить способами ихвыполнения. Психологами установлено, что формирование данных уменийбудет наиболее полным, если рассматриваемые способы выполнения этаповпроектировочной деятельности будут выделены в обобщенном виде.Обобщенные способы выполнения этапов проектировочной деятельностипредставлены в таблице 1.Таблица 1.Обобщенные способы выполнения этапов проектировочной деятельности№п/п1Отдельные этапыпроектировочнойдеятельности,выполняемые сприменениемфизическихзнанийрасчетмеханическиххарактеристикстроительногообъекта или егоотдельныхэлементовОбобщенный способ выполнения этапов проектировочнойдеятельности1.

Выделить объект или его отдельный элемент;2. Установить виды нагрузки, действующий на выделенныйобъект или его отдельный элемент;3. Указать физические явления и вид деформации;4. Изобразитьграфическуюмодельповеденияпроектируемого объекта или его отдельного элемента;5. Установить физические величины, характеризующиеданный вид деформации;6. Записать физические законы, описывающие поведение15объекта или его отдельного элемента в заданных условиях;7. Решить полученную систему уравнений и найти расчетноезначение искомой физической величины;8.

Сравнить расчетное значение со значениями согласнотехническим условиям и нормам проектирования;9. Подобрать материал и форму конструкции.23расчеттеплофизическиххарактеристикстроительныхконструкций илиего отдельныхэлементов1. Выделить объект или его отдельный элемент;2. Записать нормативные теплофизические параметрывыделенного объекта или его отдельного элемента;3. Начертить схематичное изображение выделенного объекта;4. Записать физические законы, описывающие состояниевыделенного объекта в заданных условиях;5. Решить полученную систему уравнений и найти расчетноезначение теплофизического параметра выделенного объектаили его отдельного элемента;6. Проверить, соответствует ли полученное расчетноезначение нормам проектирования;7. Подобрать теплоизолирующий материал строительнойконструкции.расчет световыххарактеристикзданий исооружений1.

Выделить проектируемый объект;2. Установить эксплуатационные характеристики объекта;3. Установить нормативные значения свойств объекта всоответствии с нормами проектирования;4. Указать геометрические параметры проектируемогообъекта с учетом условий его эксплуатации;5. Записать физические законы, на основании которыхвозможен расчет светотехнических величин;6. Определить расчетное значение светотехническойвеличины;7. Сравнить расчетное значение с условиями эксплуатации инормами проектирования (при условии естественного иискусственного освещения);8.

При необходимости внести коррективы в расчетсветотехнических характеристик проектируемого объекта сзаданными свойствами;9. Подобрать тип светильника, форму световых проемов ит.п.Покажем, как конкретизируются действия обобщенных способоввыполнения этапов проектировочной деятельности с применениемфизических знаний на следующем примере (табл.2):Исходя из требований строительных норм и правил (СНиП) дляосвещенности пола площадок отдыха, рассчитать силу света фонарей,необходимых для освещения летней танцевальной площадки, если согласнопроектно-технической документации она выполнена в виде правильногошестиугольника со стороной 6 м. Фонари устанавливаются по угламплощадки на высоте 4,5 м.

Считать фонари точечными источниками.16Таблица 2.Пример обобщенного способа выполнения этапа проектировочной деятельностиДействияобобщенногоспособаВыполнение действийРасчет световых характеристик зданий и сооружений1) выделитьЛетняя танцевальная площадкапроектируемыйобъект2) установитьОсвещение должно охватывать всю поверхность площадкиэксплуатационныехарактеристикиобъекта3) установитьНорма освещенности пола для площадок отдыха согласно СНиПнормативные23-05-95 «Естественное и искусственное освещение» должна бытьзначения свойств не менее 10 лк от источника светаобъектавсоответствиисостроительныминормамииправилами (СНиП)4) указатьФонари расположены на высоте h = 4,5м по углам правильногогеометрическиешестиугольника со стороной L = 6м (рис.1)параметрыпроектируемогообъекта с учетомусловийегоэксплуатацииРис.1.

Графическое изображение площадки5) записатьПо закону косинуса, освещенность площадки, создаваемаяфизические законы, точечным источником:наоснованиикоторых возможенрасчетпоэтому, сила света точечного источника:светотехническихвеличин17DAРис.2. К определению освещенности площадкиРасстояние R от источника света до центра площадки определим изтеоремы Пифагора.Из рис.

2 следует:,6) определитьрасчетное значениесветотехническойвеличины7) сравнитьрасчетное значениесусловиямиэксплуатацииитребованиямиСНиП (при условииестественногоиискусственногоосвещения)Сила света точечного источникаПроверим достаточна ли будет освещенность площадки от шестифонарей в точке Х (рис.2), если будут установлены фонари силойсвета I=58,6 (кд) каждый:Следовательно, освещенность в точке Х:,т.е. условие СНиП не выполнено.Расчет освещенности летней танцевальной площадки требуеткорректировки.8) принеобходимостивнести коррективыврасчетсветотехническиххарактеристикПроверим, достаточна ли будет освещенность площадки в точке Епроектируемого(рис.2) при силе света I=132,4 (кд):объектасзаданнымисвойствами18Следовательно, освещенность, создаваемая одним источником вточке Е:Таким образом, чтобы освещенность в каждой точкесоответствовала нормативным значениям (не менее 10 лк)необходимо выбрать источник с силой света примерно I=132 кд.Модель методики формирования проектировочной деятельностипредставлена на рис.3.

Эта модель включает следующие компоненты:- целевой, который определяет конечный результат разработанной методики.Это - студенты, освоившие способы выполнения этапов проектировочнойдеятельности при изучении курса физики и способные применять их прирешении учебных задач в цикле общепрофессиональных и специальныхдисциплин, выполнении выпускной квалификационной работы;- содержательный включает этапы проектировочной деятельности,выполняемые с применением физических знаний (расчет механическиххарактеристик строительного объекта или его отдельных элементов; расчеттеплофизических характеристик строительного объекта или его отдельныхэлементов; расчет световых характеристик зданий и сооружений);обобщенные способы их выполнения; опорные знания курса общей физикидля выполнения действий обобщенных способов;- процессуальныйпредставляетсобойметодикуформированияпроектировочной деятельности у бакалавров направления подготовки«Строительство» при изучении курса физики; комплекс дидактическихсредств, содержащий задачи-упражнения, физические задачи с техническимсодержанием, учебные карты, а также формы и методы проведения занятий;- ценностно-смысловой компонент заключается в осознании студентамизначимости курса физики в овладении способами выполненияпроектировочнойдеятельностичерезформированиекомпонентовобщепрофессиональнойкомпетенции.Дляценностно-смысловогокомпонента должны быть разработаны такие задания, при выполнениикоторых студент указывает все физические явления, воздействия, которыеучитываются инженером-строителем при расчете конкретных конструкций.Модель разработанной методики содержит контрольный компонент,включающий критерии и средства оценивания сформированности у студентовспособов выполнения этапов проектировочной деятельности.Вторая глава «Методика формирования обобщенных способоввыполнения этапов проектировочной деятельности при изучении курсафизики» посвящена реализации модели методики формирования у студентовконкретного этапа проектировочной деятельности на занятиях по физике.19ЦЕЛЕВОЙ КОМПОНЕНТбакалавры-строители, освоившие обобщенные способы выполнения этапов проектировочнойдеятельности при изучении курса физики и успешно применяющие их в решении практическизначимых задач бакалавра-строителяСОДЕРЖАТЕЛЬНЫЙ КОМПОНЕНТЭтапыпроектировочнойдеятельности,выполняемые сприменениемфизических знанийРазделы и темы курса физики,необходимые для формированиядействий обобщенных способоввыполнения этаповпроектировочной деятельностиКонкретные элементыфизических знаний,необходимые для выполненияэтапов проектировочнойдеятельностиРасчет механическиххарактеристикстроительных объектовили его отдельныхэлементовФизические основымеханики; механика упругихтел; деформация сжатия,растяжения, изгиб; статика,механические колебанияЗакон Гука; абсолютная иотносительная деформация,механическое напряжение,модуль Юнга, коэффициентжесткости, момент силыРасчет теплофизическиххарактеристикстроительныхконструкций или егоотдельных элементовМолекулярная физика итермодинамика; явленияпереноса: диффузия,теплопроводность,конвекцияТемпература, влажность;теплопроводность, давление,точка росы, закон Фурье,уравнение НьютонаОптика, основыфотометрии, волновыепроцессы, излучение,поглощение света,рассеивание светаОсвещенность, световойпоток, яркость, коэффициентестественной освещенности,законы освещенности, законБугераРасчет световыххарактеристикзданий и сооруженийПРОЦЕССУАЛЬНЫЙ КОМПОНЕНТметодика формирования проектировочной деятельности; комплекс дидактических средств(задачи-упражнения, физические задачи с техническим содержанием, учебные карты)КОНТРОЛЬНЫЙ КОМПОНЕНТконтроль результата выполнения этаповпроектировочной деятельности;контроль последовательности выполнениядействий обобщенных способов выполненияэтапов; контроль результатов решенияпроектировочных задачЦЕННОСТНО-СМЫСЛОВОЙКОМПОНЕНТосознание студентами значимостикурса физики в формированиикомпонентов ОПК-1 и методоввыполнения этапов проектировочнойдеятельностиРис 3.