Iv всероссийской научно-практической конференции (Омск, 4 июля 2017 г.) Омск 2017

ДЕМОНСТРАЦИОННЫЙ ЭКСПЕРИМЕНТ В РАМКАХ ПРАКТИКУМА ТЕХНИЧЕСКОГО ВУЗА 
ПО ДИСЦИПЛИНЕ «АТОМНАЯ И ЯДЕРНАЯ ФИЗИКА» 
©
К.В. Якимов 
магистрант Южно-Уральского государственного 
гуманитарно-педагогического университета (г. Челябинск) 
 
Аннотация. Основной задачей, стоящей перед техническими вузами, является формирование инженер-
ного корпуса, способного разрабатывать и создавать высокотехнологичную продукцию, реализуемую в дальней-
шем на предприятиях Российской Федерации. Основной путь решения этой задачи – организация профессио-
нально-ориентированного обучения, опирающегося на фундаментальную естественнонаучную и общеинженер-
ную подготовку. 
Ключевые слова: методика обучения физике, профессионально-ориентированные задачи, физический 
практикум, технический вуз, инженер. 
В настоящее время модернизация российского образования выдвигает повышенные 
требования к качеству профессиональной подготовки инженера. Основной целью является 
подготовка высококвалифицированного специалиста соответствующего профиля, конкурен-
тоспособного на рынке труда, компетентного и ответственного. Это оказывает существенное 
влияние на появление новых, более эффективных путей организации учебного процесса в 
техническом вузе [2] с опорой на самостоятельную учебно-познавательную деятельность 
обучающихся [4]. 
Значительную роль в подготовке будущих инженеров играет образование в сфере точ-
ных наук, в частности, физики. Обязательными их требованиями в техническом вузе являют-
ся: непрерывность изучения и применения физики; ориентированность курса физики на 
практику; равноценность обучения физики для всех форм образовательного процесса по од-
ной и той же специальности; преемственность процесса обучения физики на всех ступенях 
образования с целью развития политехнических умений и навыков [1]. В техническом вузе 
физика выступает как особая образовательная дисциплина, так как является фундаментом 
для изучения других общеобразовательных, инженерных и специальных дисциплин. 
Одним из видов аудиторной учебной работы является физический практикум. Практи-
кумам отведена особая роль в техническом вузе. Это связано со спецификой профессиональ-
ных компетентностей, которыми должен овладеть будущий инженер. Физический практикум 
в техническом вузе, относящийся к точным наукам, формирует у студентов логическое мыш-
ление, умение точно ставить задачу, способность выделять главное и второстепенное, что 
крайне необходимо для профессионального обучения будущего специалиста. 
На сегодняшний день недостаточно изучена проблема совершенствования подготовки 
физики у студентов технического вуза, как выявление возможностей формирования мотива-
ционного компонента, усиление прикладной направленности содержательного и процессу-
ального компонентов системы обучения средствами профессионально-ориентированных за-
дач в условиях физического практикума, что в итоге способствует формированию профес-
сиональной компетентности [3].
Учитывая необходимость градообразующего предприятия ФГУП «Приборостроитель-
ный завод» города Трехгорный (ЗАТО, Челябинская область) в высококвалифицированных 
специалистах среди молодежи, единственный институт города – Трехгорный технологиче-
ский институт НИЯУ МИФИ осуществляет направленную подготовку будущих кадров. Од-
© К.В. Якимов, 2017 

---

84
ним из специализированных для ГК «Росатом» разделов физики является «Атомная и ядер-
ная физика». 
Это достаточно сложная и трудная наука. Студенты встречаются с множеством новых 
необычных явлений и понятий, к которым очень нелегко привыкнуть. Отчетливо представ-
ляя себе это и желая облегчить участь обучающихся, преподаватель старается почаще раз-
бавлять серьезный текст наглядными аналогиями, предполагаемыми случаями из жизни сту-
дентов и т.п. Все это, конечно, помогает восприятию материала, но не в достаточной мере. 
Решением этой проблемы является наглядность физического практикума. 
В учебном плане технических вузов, в частности ТТИ НИЯУ МИФИ, запланирован 
цикл лабораторного практикума по дисциплине «Атомная и ядерная физика»: 
• распределение вероятностей случайных величин, наблюдаемых в ядерно-физических 
экспериментах, и оценка их параметров; 
• исследование спектров атомов водорода и ртути в видимой области; 
• определение периодов полураспада долгоживущих изотопов; 
• исследование зависимости интенсивности теплового излучения от частоты при раз-
личной температуре источника излучения. 
Рассмотрим организацию физического практикума технического вуза на примере лабо-
раторной работы «Исследование периода полураспада долгоживущего изотопа».
Целью лабораторной работы является изучение явления радиоактивности и методов 
измерения его, а также определение периода полураспада ядер радионуклида К-40 (калий-
40). Ранее выполнение этой лабораторной работы проводилось с помощью подручных инст-
рументов: емкость с исследуемой солью, дозиметр со счетчиками Гейгера-Мюллера; секун-
домер. Результаты измерений значительно отличались от справочного значения периода по-
лураспада. Причиной этому: неправильные высота и угол наклона прибора при измерении, а 
также влияние фона, ведь эксперимент проходил в открытом пространстве и на образец воз-
действовали внешние факторы. 
Для выполнения этой и других работ лабораторного практикума в институт были при-
обретены удобные и современные лабораторные установки. В частности, лабораторная уста-
новка ЭЛБ-190-016-04 (рис. 1) предназначена для обеспечения учебного процесса в качестве 
наглядного пособия и для определения периода полураспада долгоживущего изотопа К-40 по 
данным полученных измерений. В комплект оборудования также входят два образца: иссле-
дуемый, состоящий из смеси соли KCl и обычной поваренной солью NaCl в пропорции 50 на 
50, и эталонный, состоящий из радионуклида К-40, активность которого равна 85 Бк. 
Рис. 1. Лабораторная установка ЭЛБ-190-016-04 

---

85
В комплект данной установки также входили методические указания для выполнения 
лабораторной работы. Однако в тексте методички присутствует множество грамматических 
ошибок и ошибок в ее оформлении: несоответствие ссылок на рисунки и формулы, в форму-
лах некоторые символы не пропечатаны, присутствует наложение текста на формулы и т.д. 
Все это, безусловно, затрудняет понимание теоретической части данной лабораторной рабо-
ты студентами и, соответственно, интерес к выполнению самой работы резко снижается. 
Совместно со студентами Трехгорного технологического института НИЯУ МИФИ бы-
ли разработаны методические указания для выполнения физического практикума по дисцип-
лине «Атомная и ядерная физика» (рис. 2). Они были утверждены сначала на заседании ка-
федры физико-математических дисциплин, а затем и на заседании методического совета 
ТТИ НИЯУ МИФИ. С 2017 года ими будут руководствоваться преподаватели и студенты на 
физическом практикуме. 
Рис. 2. Методические указания для выполнения лабораторного практикума 
В рамках исследования выявлено, что подготовка будущих инженеров к решению про-
фессиональных задач, к саморазвитию и самореализации в сфере профессиональной деятель-
ности требует совершенствования методологических умений студентов за счет формирова-
ния у них умений осуществлять исследования с использованием современного оборудова-
ния, организовывать самостоятельную учебно-познавательную и научно-исследовательскую 
деятельность.