Детектор Плагиата v. 2762 - Отчёт оригинальности: 20.01.2023 11:25:59

дозволяє інтенсифікувати процес навчання та активізує самостійну роботу студентів.

займає особливе місце. Він спрямований на формування необхідних знань та вмінь майбутніх

спеціально розробленої методичної системи, яка включає модульну побудову даного курсу, рейтинговий контроль знань і відповідне методичне забезпечення, це дасть змогу: - інтенсифікувати процес навчання; - студентам, що мають різний рівень здібностей, ефективно досягти базового і підвищеного (спеціальності

Відповідно до мети дослідження поставлені завдання: 1. Проаналізувати психолого-педагогічну, науково-методичну літературу з метою вивчення стану проблеми навчання і упровадження НМК у вищих навчальних закладах, спеціальну літературу з Механіки суцільного середовища 2. Сформулювати загальні психологічні і методичні вимоги до процесу формування знань та вмінь студентів з дисципліни. 3. На основі наукових принципів здійснити відбір змісту навчального матеріалу та встановити рівні програмних вимог щодо знань та вмінь студентів. 4. Розробити методичну систему і описати методику реалізації з використанням елементів модульної системи, рейтингового контролю знань у вивченні механіки суцільного середовища. Для розв’язання поставлених задач використано комплекс методів дослідження: 10 − теоретичні: аналіз філософської, психолого-педагогічної, науково- технічної та навчально-методичної літератури з проблем дослідження, теоретичний синтез, узагальнення, моделювання педагогічних процесів; − емпіричні: спостереження навчального процесу, анкетування, тестування, бесіди зі студентами та викладачами; педагогічний експеримент (констатуючий, пошуковий і формуючий етапи); методи математичної статистики. Методологічною основою дослідження стали: системно-структурний підхід до аналізу навчальної діяльності; теорія розвиваючого навчання; психологічна теорія діяльності; загально дидактичні положення; Державна національна програма

(Україна ХХІ століття). Наукова новизна роботи визначається тим, що розроблено ДНМК і вперше запропоновано науково обґрунтовану методичну систему навчання дисципліни

орієнтовану на формування знань та вмінь студентів; вдосконалено зміст навчального матеріалу з курсу, створено мультимедійний курс лекцій; розроблено і перевірено приклади і типові завдання та задачі до практичних робіт. Теоретичне значення дослідження полягає в тому, що: - визначено методичні засади формування знань та вмінь студентів з механіки суцільного середовища на основі логічного підходу до його розгляду; - визначено структуру і зміст нового курсу

вищого навчального закладу (ВНЗ); - одержані висновки можуть бути використані для розв’язування проблеми інтенсифікації процесу навчання у вивченні інших розділів курсу, пошуку підходів, ефективних форм та засобів навчання з дисципліни у вищій школі. 11 Практичне значення роботи: у процесі дослідження розроблено ДНМК з

який: - дозволяє інтенсифікувати процес навчання; - активізує самостійну роботу студентів. Особистий внесок здобувача в уточненні шляхів підвищення інтенсифікації навчання відповідно до вимог сьогодення;

використання яких дозволяє інтенсивніше проводити навчання. Апробація і впровадження результатів

Основні положення й результати дослідження впроваджено в практику роботи викладачів кафедри фізико-технічних систем та інформатики Навчально-наукового інституту фізики, математики та інформаційних технологій Державного закладу Луганського національного університету імені Тараса Шевченка. Матеріали роботи використовуються під час проведення занять з

вступу, трьох розділів, висновків, списку використаних джерел, додатків. Загальний обсяг основного тексту

формування знань та вмінь майбутнього фахівця, описано наукові засади 12 відбору змісту навчального матеріалу, розроблено та вирішено практичні задачі з дисципліни

У третьому розділі описано методичні засоби формування знань та вмінь студентів, концептуальні положення методики, елементи модульної системи організації навчання з

В умовах зміни освітніх парадигм та технологій навчання актуальним залишається перехід до нової моделі навчання, що формує у майбутнього вчителя фізики здатність до розв’язування нестереотипних професійних задач, до творчого мислення, зміщення акцентів на засвоєння фундаментальних знань, що покладені в основу цілісного сприйняття наукової фізичної картини світу, посилення взаємозв’язків теоретичної й практичної підготовки майбутнього вчителя до педагогічної діяльності. Курс

сприяє інтегруванню, виявленню наступності змістових ліній фізичних дисциплін і варіативності способів розв’язування навчальних та практичних завдань на рівні міждисциплінарних взаємозв’язків. Встановлення взаємозв’язків між основними категоріями в навчальних дисциплінах у процесі підготовки майбутніх вчителів фізики уможливлює формування інтегрованого 14 категоріального апарату. Принцип інтеграції навчання проявляється у системності, комплексності, підсиленні впорядкованості наукового знання щодо закріплення єдності всієї цілісної наукової системи, а відтак уможливлює підвищення ефективності навчального процесу у структурі та змісті курсу. Спектр визначених проблем та врахування концептуальних дидактичних засад і підходів до вивчення курсу “ Механіка суцільного середовища “, свідчить про потребу розробки адекватної методики її навчання та методичних матеріалів, зокрема НМК. За основу побудови ефективної методики навчання обрали попереднє моделювання відповідної методичної системи навчання. Під моделюванням методичної системи навчання (ММСН) ми розуміємо систему, яка складається з дидактичної основи та педагогічних технологій, що застосовуються у даному навчальному періоді (курсі). Дидактична основа – це методи навчання та організаційні форми його реалізації, а педагогічні технології – засоби і навчальні прийоми, що безпосередньо використовуються у навчальному процесі. Основою моделювання навчання при підготовці майбутніх вчителів фізики поряд із урахуванням загально дидактичних принципів є зміщення акцентів у бік його технологізації, фундаменталізації, інтеграції. Розробка НМК потребує розмежування процесу на внутрішні етапи; обґрунтування поетапності дій; визначення алгоритму виконання усіх технологічних операцій; корекції дій залежно від змін у навчальному процесі, що уможливлюється використанням принципу технологізації. Під принципом технологізації процесу навчання ми розуміємо трансформацію та впровадження конкретних інноваційних методів, засобів, форм та їх елементів в реальні ММСН. Метою і призначенням НМК є цілісне забезпечення навчальної дисципліни у комплексній структурі інших (згідно навчального плану спеціальності) в єдності з цілями навчання, змісту, дидактичного процесу, організаційних форм навчання й сукупності різних засобів навчання, 15 що складають одне ціле.

навчання, змісту, дидактичного процесу й організаційних форм навчання. Лише при дотриманні цієї умови НМК буде являти собою навчальний - сукупність різних засобів навчання, що складають одне ціле.

ADL - Advanced Distributed Learning (Просунуте розподілене навчання) ARIADNE (Консорціум АРІАДНА), SCORM - Sharable Content Object Reference Model

Основним недоліком існуючих систем організації навчання є те, що в системах різних виробників функції (наприклад, 26 вистежуванням користування, обробка інформації про користувача, підготовка звітів про результати і так далі), що управляють, здійснюються по- різному. Це призводить до збільшення собівартості навчальних матеріалів. Пояснюється це декількома причинами. По-перше, розробникам навчальних матеріалів доводиться створювати окремі прикладні програми для різних систем організації навчання -для того, щоб навчальні матеріали, що розробляються ними, могли успішно використовуватися на різних платформах. По-друге, творці систем організації навчання часто бувають вимушені вкладати гроші в розробку власних засобів авторизації навчальних матеріалів. Нарешті, розробники, як правило, не мають можливості розподіляти витрати на розробку між продавцями і, крім того, вони обмежують збут своєї продукції споживачам, що зупинили свій вибір на якихось конкретних серіях їх виробів. Стандарти, що розробляються Консорціумом глобального навчання IMS (IMS Global Learning Consortium), допомагають уникнути цих труднощів і сприяють впровадженню технології навчання, заснованої на функціональній сумісності. Деякі специфікації IMS отримали всесвітнє визнання і перетворилися на стандарти для навчальних продуктів і послуг. Основні напрями розробки специфікацій IMS - метадані, упаковка змісту, сумісність питань і тестів, а також управління змістом. Стандарти для метаданих визначають мінімальний набір атрибутів, необхідний для організації, визначення місцезнаходження і оцінки навчальних об'єктів. Значущими атрибутами навчальних об'єктів є тип об'єкту, ім'я автора об'єкту, ім'я власника об'єкту, терміни поширення і формат об'єкту. В міру необхідності ці стандарти можуть також включати опис атрибутів педагогічного характеру - таких як стиль викладання або взаємодії викладача з учнем, отримуваний рівень знань і рівень попередньої підготовки [14]. 27 Створена IMS інформаційна модель упаковки змісту (ВУС) описує структури даних, покликані забезпечити сумісність матеріалів, створених за допомогою інтернету, з інструментальними засобами розробки змісту, системами організації навчання (learning management systems - LMS) і так званими робочими середовищами, або оперативними засобами управління виконанням програм (run - time environments). Модель ВУС IMS створена для визначення стандартного набору структур, які можна використовувати для обміну навчальними матеріалами. Специфікація сумісності питань і систем тестування IMS описує структури даних, що забезпечують сумісність питань і систем тестування, створених на основі використання інтернету. Головна мета цієї специфікації - дати користувачам можливість імпортувати і експортувати матеріали з питаннями і тестами, а також забезпечити сумісність змісту навчальни х програм з системами оцінки. Специфікація управління змістом, підготовлена IMS, встановлює стандартну процедуру обміну даними між компонентами змісту навчальних програм і робочими середовищами.

продуктів стандартизації електронного навчання SCORM, що з'явилися останнім часом, отримав найширше визнання. Ця модель використовується при створенні систем навчання, що спираються на ресурси інтернету. Еталонна модель SCORM складається з трьох частин: вступу, або оглядової частини (the Overview), опису моделі інтеграції змісту (the Content Aggregate Model) і опису робочого середовища, або середовища виконання програм (the Run - Time Environment - RTE). У першій частині описуються стандарти ADL і дається логічне обґрунтування створення еталонної моделі. Друга частина містить практичні поради по виявленню ресурсів і перетворенню їх в структурований навчальний матеріал. У останній частині даються практичні поради по здійсненню зв'язку з веб-середовищем і відстежуванню її вмісту [36]. 28 У ідеальній ситуації, відповідній еталону SCORM, усі елементи повчальних програм функціонально сумісні з усіма системами LMS і середовищами VLE. Будь-яку відповідну стандарту повчальну комп'ютерну програму можна ввести в наявну систему організації навчання / віртуальне середовище, і між ними буде можливий обмін даними. SCORM - це, швидше, не стандарт, а еталон, за допомогою якого перевіряється ефективність і практична застосовність набору окремих специфікацій і стандартів. Цей еталон використовується такими розробниками стандартів, як IEEE і IMS, для об'єднання створених ними специфікацій.

Згідно з вимогами SCORM, навчальні програми повинні містити три основні компоненти: 1. Мова взаємодії програм (run - time communications) - іншими словами, стандартна мова, на якій повчальна програма “спілкується” з системою організації навчання (LMS) або з віртуальним середовищем навчання (VLE). Наявність такої мови важлива передусім тому, що він дозволяє запустити і завершити програму навчання, знаходячись в LMS або VLE. Крім того, ця мова робить можливою передачу даних про оцінки з навчальної програми в LMS. 2. Файл-маніфест / пакет змісту (Content package). Цей файл містить повний опис курсу навчання і його складових. 3. Метадані про курс. Кожен фрагмент курсу - зображення, сторінка HTML або відеокліп - асоціюється з певним файлом метаданих, в якому знаходяться вказівки на те, що цей фрагмент

Перед вищою школою поставлене завдання переходу до такої системи підготовки фахівців, яка відповідно до здібностей особистості має задовольняти її потреби і можливості у здобутті відповідного рівня освіти.

Центральний розтяг (стиск) має місце тоді, коли рівнодійна навантаження напрямлена вздовж осі стержня. Для визначення внутрішніх сил використовуємо метод поперечних перерізів. Встановлюємо, що при розтягуванні (стисканні) стержня в поперечних перерізах діє один внутрішній силовий фактор-поздовжня сила N.

2. Епюри поздовжніх сил Графік, що показує зміну внутрішніх сил при переході від одного до другого поперечного перерізу називається епюрою. Величина зусилля відкладається в якомусь масштабі у вигляді відрізків, перпендикулярних до осі стержня. Внутрішня поздовжня сила N у довільному поперечному перерізі дорівнює алгебраїчній сумі проекцій на вісь стержня усіх зовнішніх сил, взятих по одну сторону від перерізу. Сили розтягу (напрямлені від перерізу) вважають додатними, сили стиску (напрямлені до перерізу) – від’ємними. Приклад 1 Розбиваємо стержень на ділянки, границями яких е перерізи, до яких прикладені сили. I ділянка: N = P = 10 кН; I 1 II ділянка: N = P -P = 10-20 = -10 кН; II 1 2 III ділянка: N = P -P +P =10-20+20= III 1 2 3 10 кН. 44 В поперечному перерізі, в якому прикладена зосереджена сила – на епюрі стрибок на величину цієї сили. 2.2.1.3. Напруження при розтягу (стиску) Поздовжня сила N є рівнодійною внутрішніх сил, розподілених по площі поперечного перерізу. N = dF – інтегральне рівняння  F рівноваги при розтягу(стиску). Як показує дослід поперечні перерізи стержня, плоскі до навантаження, залишаються плоскими після навантаження (гіпотеза плоских перерізів Бернуллі). Звідси нормальні напруження розподіляються на площі  поперечного перерізу рівномірно, тобто в межах перерізу  = const.

Розтягувальні нормальні напруження – додатні, а стискувальні – від’ємні. Слід зауважити , що напруження розподіляються рівномірно в перерізах, досить віддалених від місць прикладання навантаження. Принцип Сен-Венана: якщо тіло навантажується еквівалентними системами сил, то в поперечних перерізах, досить віддалених від місць прикладання сил, напруження мало залежить від способу навантаження. 45 2.2.1.4. Визначення напружень на нахилених площадках Розглянемо стержень, який розтягується поздовжніми силами N. В поперечних перерізах стержня діють нормальні напруження  . Визначимо напруження на 0 площадці AB, нормаль n до якої складає кут  з віссю  стержня. На площадці AB діють повні напруження p. Запишемо рівняння рівноваги елемента АВС.

0  0 0  0 0 F  Складові повного напруження: 2  =  cos  ; 2  0  = p cos  =  cos  ;  0  0   = sin

На площадках, паралельних осі стержня, напруження відсутні. 2.2.1.5. Деформації при розтягу (стиску) - абсолютне видовження (укорочення) стержня;   - відносне видовження (відносна поздовжня  =  деформація);  b − b b  -- відносне звуження ( відносна поперечна

6. Закон Гука При розтягу(стиску) відносна лінійна деформація пропорційна напруженню  .   = E (2.2) Коефіцієнт пропорційності E - модуль пружності 1-го роду (модуль Юнга

в формулу (2), отримаємо   = =  F N  = . (2.3) EF Ця формула називається законом Гука для абсолютних деформацій. Вона справедлива для стержня або ділянок стержня, у яких N=const і

7. Потенціальна енергія деформації Потенціальна енергія деформації – це енергія, накопичена в тілі під час його пружного деформування – U. А – робота зовнішніх сил. 47 1 P  , . U A = = P A = U 2 2 Величина потенціальної енергії, віднесена до одиниці об’єму стержня, називається питомою потенціальною енергією деформації

Для визначення механічних властивостей матеріалу його випробовують на спеціальних машинах. Найбільш поширене випробовування на розтяг на розривних машинах. Для цього з матеріалу виготовляють зразки. Зразки стандартні.

Графік залежності між розтягувальною силою Р і видовженням зразка називається діаграмою розтягу.  Вигляд цієї діаграми залежить не тільки від властивостей матеріалу, а й від розмірів випробуваного зразка. Тому початкову діаграму розтягу перебудовують у координатах  --  Характерні ділянки діаграм: OA – пружна ділянка: деформація повністю зникає після розвантаження, існує пропорційна залежність між напруженням і деформацією, тобто справедливий закон Гука; АВ – перехідна ділянка: поряд з пружною виникає пластична (залишкова) деформація; 48 BC – площадка текучості: матеріал пластично деформується при постійному навантаженні; CD – ділянка зміцнення: опір матеріалу зростає; D – локалізація пластичної деформації і утворення на зразку шийки; DE – ділянка знеміцнення : DE - умовна діаграма (без врахування зменшення площі поперечного  перерізу);. –

діаграма (з DE врахуванням зменшення площі поперечного перерізу); Е – руйнування зразка. Розвантаження з будь-якої точки діаграми відбувається по прямій,   паралельній ОА. Після розвантаження ( ) зникає, а залишається ( пр пл) пр пл (залишкова деформація). а) Характеристики міцності матеріалу  Границя пропорційності – найбільше напруження, до якого зберігається пц Р пц  = лінійна залежність між напруженнями і деформаціями; . пц F Границя текучості – напруження , при якому зразок деформується при  Т постійній розтягувальній силі (напруження , що відповідає площадці P T  = текучості); . Т F  Границя міцності (тимчасовий опір) – напруження , що відповідає В максимальній силі Р ( найбільше умовне напруження , яке може витримати

б) Характеристики пружності матеріалу 49 Модуль пружності Е – відношення напруження до відносної деформації на  пружній ділянці ОА; . E = = tg  Коефіцієнт Пуассона  – відношення відносної поперечної деформації до   поздовжньої на пружній ділянці; .  =  в) Характеристики пластичності матеріалу Відносне залишкове видовження після розриву – відношення в  процентах приросту довжини зразка після розриву до його початкової довжини:  0  = 100% .  Відносне залишкове звуження після розриву – відношення в процентах  абсолютного зменшення площі поперечного перерізу в шийці до початкової площі. F − F 0 ш  = 100% , F 0 F – початкова площа 0 F – площа в шийці. ш Для конструкційних сталей ; .  = 8...20%  = 60% Матеріали, для яких , вважають   5% крихкими, а для яких – пластичними.   5% Пластичні матеріали руйнуються після великих пластичних деформацій. У крихких пластичні деформації при руйнуванні незначно перевищують пружні деформації. Для матеріалів, діаграма яких на має площадки текучості визначають  умовну границю текучості , як напруження, що відповідає залишковій 0,2 деформації

Зразок із пластичних матеріалів розплющується, і умовні напруження безперервно ростуть, тому границю міцності визначити не можна. Для Р С пластичних матеріалів границі текучості при розтягу і стиску однакові,  =  Т Т Для крихких матеріалів не визначається. Так, діаграми розтягу і стиску  Т сірого чавуна криволінійні з самого початку, а скла – прямолінійні до руйнування. Границі міцності при стиску значно більші, чим при розтягу, C P    . В В 2.2.1.9. Вплив різних факторів на механічні властивості матеріалів Фактори, що впливають на механічні властивості матеріалів: хімічний склад, технологія одержання , термічна і механічна обробки, умови експлуатації, температура, середовище, характер навантаження . Вплив технологічних факторів. Властивості залежать від способу виготовлення конструкції: прокаткою, куванням, штампуванням, волочінням, литтям. Прокатка , волочіння забезпечує високу міцність. Невелика міцність - - після лиття (неоднорідність, пустоти) Вплив термічної обробки. Загартування – підвищує твердість, границю міцності і текучості,  , зменшує пластичність. Відпуск – знижує ; T в підвищує .  , Вплив швидкості навантаження. Із збільшенням швидкості збільшується  , , зменшується ; – практично не змінюється.  E T в 51 Вплив температури. Високі температури. З підвищенням температури характеристики міцності і модуль пружності зменшуються, а пластичність зростає. У деяких вуглецевих сталях спостерігається явище синьоламкості, яке полягає в збільшенні міцності і падінні пластичності в певному діапазоні температур. При високих Т спостерігається явище повзучості, яке полягає в зростанні пластичної деформації в часі при постійному напруженні, а також релаксація напружень, яка полягає в зменшенні напружень з часом в навантаженій деталі при незмінній повній деформації. Після певного часу витримки при високих температурах пластинка легко виймається з розрізу кільця. Релаксацією напружень пояснюється зменшення затяжки болтів при високих температурах. Низькі температури. З пониженням  , , E температури зростають практично у в T всіх матеріалів. Пластичність падає у матеріалів з об’ємноцентрованими та гексагональними кристалічними гратами (вуглецеві сталі, цинкові сплави). Ці матеріали називаються холодноламкими. Пластичність не змінюється і навіть підвищується в матеріалів з гранецентрованими кристалічними гратами (алюмінієві, мідні, нікелеві сплави, нержавіючі сталі

Коефіцієнт запасу міцності показує, в скільки разів допустиме напруження менше небезпечного. На вибір

1) стан матеріалу (пластичний, крихкий, неоднорідний і т.д.); 2) вид навантаження (статичне, динамічне); 3) неточність визначення зовнішнього навантаження; 4) наближення розрахункових схем і розрахункових формул; 5) відповідальність конструкції (які наслідки після руйнування). Для пластичних матеріалів  T    = . Коефіцієнт запасу відносно границі текучості (в n = 1,4...1,6 T n T n = 1,5 машинобудуванні ). T У деяких випадках допустиме напруження обчислюють за формулою  в    = n = 2,4...2,6 . Коефіцієнт запасу відносно границі міцності

Для пластичних матеріалів допустимі напруження на розтяг і стиск      =  однакові,

N , N 1 2 Розглянемо рівновагу вузла (або всієї конструкції) B ; X = −N − N cos = 0  2 1 . Y = −P − N sin  = 0  1 P 40 ; N = − = − = −56,6кН 1 sin  2 2 2 . N = −N

5  2 − 2 1 1  = = = −0,172 10 м = −0,172 см ; 1 11 − 4 EF 2 10  3,5 10 3 N  40 10 1,5 −2 2 2

2  = 2  = 2) ; . (2) 2 1  a 1 N  N  1 2  =  = 3) ; . (3) 1 2 EF EF 58 4) (4) N = 2N (3) → (2) 2 1 3 6 ; ; . 5N a = P  3a N N = = P P (4) → (1) 1 1 2 5 5 N N 3 6 Р P 1 2   = = = = ; . ( (1 2 ) ) F F 5 5 F F Задача №3  Дано: , , , , Р    3 1 2 1) Визначити напруження в  , , стержнях . 1 2 3 N = N ; X = −N sin  + N sin  = 0  2 3 2 3 ; ; (1) Y = N + 2N cos − P = 0  1 2 2) ;  =  cos 2 1 (2) N   N   1 1 2 2  =  = 3) ; . (3) 1 2 EF EF 4) ; (4) N  = N  cos (3) → (2) 2 2 1 1   2 1 1 N = N cos  N = = c N o c s os   ; ; ; (5) 2 1 2 1   2 2 2 P cos  P 3 N = N + 2N cos  − P = 0 () () . Звідси ; . 5 → 1 N = 2 1 1 1

1 2 3  , , 1 2 3 N = N 1) ; ; X = 0  2 3 . (1) Y = N − 2N cos = 0  1 2  2  + = 2) ; (2) 1 cos  N N     1 2 1 2     = = 3) ; (3) 1 2 E E F F N   N   1 1 2 2 + = () ( ) 4) ; (4) 3 → 2 EF EF cos  ; N  cos + N  =EF cos 1 1 2 2 2 2N  cos  + N  =EF cos  () () ; 1 → 5 2 1 2 2 2 2EF cos  EF cos N = ; ; N = 1 2 2 2  + 2 cos   + 2 cos  2 1 2 1 N N 2 1  =  =  = ; . 2 3 1