Лаборатория Физики (далее – Лаборатория) была создана при кафедре Гуманитарных и естественно-научных дисциплин в ноябре 2016 года для обеспечения образовательного процесса бакалавров и специалистов в соответствии с Федеральными государственными образовательными стандартами (далее – ФГОС) с целью выведения учебного процесса по реализуемым образовательным программам ТУ УГМК на новый технологический уровень, обеспечивающий повышение качества подготовки обучающихся на установленном в лаборатории оборудовании и программно-технических комплексах.
Основными направления деятельности Лаборатории являются:
– учебная деятельность, в рамках которой обеспечивается реализация основных и дополнительных образовательных программ по направления подготовки бакалавров и специалистов в соответствии с требованиями ФГОС;
– научно-исследовательская деятельность, в рамках которой обеспечивается организация и проведение научных исследований в рамках научно-исследовательских программ, грантов, а также на возмездной основе по договорам выполнения научно-исследовательских или иных аналогичных работ по заявкам физических и юридических лиц;
– учебно-воспитательная деятельность, в рамках которой обеспечивается организация и проведения научно-образовательных мероприятий (олимпиад, конкурсов, деловых игр и др.), ориентированных на формирование и развитие творческих компетенций будущих выпускников университета.
Основной задачей Лаборатории является создание необходимых технических и методических условий для закрепления студентами теоретических знаний на практике, в процессе работы на лабораторных установках и проведении экспериментов виртуального практикума, а также для привлечения студентов к исследовательской деятельности, содействие выполнению студентами научно-исследовательских работ. Оказание методической поддержки профессорско-преподавательскому составу кафедр ТУ УГМК по разработке и внедрению новых образовательных технологий и результатов исследований в учебных процесс.
Техническое и программное обеспечение Лаборатории включает в себя девять установок для проведения натурных экспериментов и сорок виртуальных работ по физике для проведения лабораторных работ со студентами 1 и 2 курсов. Натурный эксперимент проводится на оборудовании немецкой компании PHYWE, которая является одним их мировых лидеров по производству инновационного лабораторного оборудования для образования.
В настоящий момент в образовательном процессе задействовано оборудование и реализуются следующие лабораторные работы:
1. «Измерение основных физических величин». В эксперименте используются штангенциркуль, микрометр и сферометр для точного измерения длины, толщины, диаметра и радиуса кривизны поверхности. Демонстрируются алгоритмы измерений, определяются точность и погрешности измерений.
2. «Изучение математического маятника». Определение зависимости периода колебаний математического маятника от длины подвеса и угла отклонения.
3. «Изучение оборотного маятника». Установка предназначена для изучения понятий/законов о физическом и оборотном маятниках, моменте инерции, ускорении свободного падения, законе Штейнера.
4. «Удельная теплота в металлах». Позволяет рассчитать с помощью калориметра теплоемкость предварительно нагретых образцов металлов с помощью температуры смешивания. В установке используется программный комплекс и термодинамический датчик в совокупности с Cobra Xpert-Link – компьютеризированной системой автоматической обработки данных результатов физических экспериментов.
5. «Законы Кирхгоффа». Позволяет исследовать электрическую цепь, проводник, резистор, Правило Крихгоффа, измерять сопротивление, силу тока, напряжение. Изучение работы мультиметра.
6. «Измерительный мост Уитстона». Позволяет исследовать электрическую цепь, проводник, резистор, Правило Крихгоффа, сопротивление, ток, напряжение, удельное электрическое сопротивление. Мост Уитстона используется для определения неизвестного сопротивления с высокой точностью, регулируя связную комбинацию известных резисторов.
7. «Колебательный контур». Позволяет исследовать затухающие и вынужденные колебания, законы Кирхгоффа, колебательный контур, сопротивление, емкость, индуктивность, реактивное сопротивление, сдвиг фаз, пропускную способность.
8. «Магнитное поле вокруг прямого проводника». Позволяет исследовать уравнения Максвелла, магнитный поток, индукцию, суперпозицию магнитных полей.
9. «Дифракция на щели и неопределенность Гейзенберга». Установка предназначена для изучения дифракции, принципа неопределенности, дифракции Кирхгофа, точности измерения, неопределенности координаты, неопределенности импульса, длины волны де Бройля.
Виртуальный практикум по физике состоит из двух частей и представлен лицензионным программно-методическим комплексом виртуальной физической лаборатории «Физикон» в объеме 7 лабораторных работ по Механике, 8 работ по Термодинамике, 13 работ по Электродинамике, 5 работ по Оптике, 7 работ для изучения темы Строение вещества. Данный Виртуальный практикум по физике хорошо зарекомендовал себя как при проведении лабораторных работ со студентами в учебной аудитории, так и при ведение образовательного процесса в дистанционном формате. Для реализации учебного процесса в Лаборатории используется 15 ноутбуков с установленным программным обеспечением.
Для всех лабораторных работ, которые выполняют студенты, преподавателями кафедры Гуманитарных и естественно-научных дисциплин составлены методические рекомендации или указания, содержащие описание лабораторной работы, краткие теоретические сведения об изучаемом процессе или явлении, порядок выполнения работы, определение результатов экспериментов и расчет погрешностей, форму отчета с рекомендациями по анализу полученных результатов и оформлению вывода.
+7 800-600-86-67