Элементы волнового тракта и схемы их замещения

1. Творческий потенциал личности и условия его развития.

2. Мотивация творчества.

3. Процессуальные характеристики творчества.

4. Технологии развития творческого потенциала личности.

1. Творческий потенциал личности и условия его развития.

Творчество – это творение, создание чего-то нового, оригинального, ранее не существовавшего; это необходимое свойство и функция культурно-исторического развития живой и неживой природы, порождающей новые формы и виды.

Способность к творчеству у человека возникла в процессе трудовой деятельности. Из предоставляемого природой материала он должен был создавать новую реальность, удовлетворявшую многообразие его потребностей. По мере познания закономерностей окружающего мира возможности творчества возрастают. Сегодня выделяют творчество в каждой отрасли производства, науки, искусства и т. д. Виды творчества определяются характером созидательной деятельности человека (творчество изобретателя, организатора производства, ученого, художника, педагога и т.д.).

Понятие «творчество» обладает широкой объяснительной силой. Оно трактуется и как культурно-историческая функция развития живой и неживой природы, общества; и как основная сфера деятельности научной и художественной элиты (творчество композитора, ученого, скульптора и др.); и как компонент любой человеческой деятельности, требующей принятия решений в ситуации неопределенности, неоднозначности.

Сущность творчества относится к числу наиболее сложных проблем, неизменно привлекающих внимание философов, психологов, социологов, антропологов, культурологов, педагогов.

Рассмотрим вначале проблему творчества с позиций философов и психологов. Это поможет на новом материале проследить взаимосвязи педагогики с другими науками и показать ее практико-преобразующую роль в жизнедеятельности человека и общества.

Понимание творчества как деятельности, порождающей нечто качественно новое, никогда ранее не бывшее, является общепризнанным. Столь же единодушны исследователи в признании духовно-личностной природы творчества. И. Кант (1724-1804гг.) – немецкий философ, ученый определял сущность творчества как высшую форму самореализации личности в процессе ее жизнедеятельности.

Творчество осуществляется в конкретных социально-исторических условиях, оказывающих на него влияние, обусловленное формами уже созданной культуры. Субъект творчества всегда включен в «разветвленную сеть» современной ему культуры. Поэтому истоки творческих процессов трактовались по-разному в различные исторические эпохи. Так, древнегреческий философ Платон (428-347гг. до н.э.) объясняет творчество как «волевой акт богоподобного человека», для которого потребность постижения мира, его преобразования проявляются как «одержимость».

Эпоха Возрождения, проникнутая безграничной верой в возможности человека, рассматривает творчество как создание произведений искусства.

Будучи разумным и духовным, человек не может не быть творческим. Творческое начало человека проявляется во всех сферах жизнедеятельности.

В психологии проблема творчества исследуется в двух основных направлениях: 1) изучение свойств личности, включенной в процесс творчества, личности творца; 2) психологический процесс создания (творения) нового, оригинального продукта. Природу творчества определяют как проявление личностных качеств человека, выделяют различия между творческими и нетворческими личностями. Для творческой личности свойственна устойчивая направленность на поиск нестандартных, оригинальных решений. Ее отличает высокий уровень творческих способностей, позволяющий достигнуть социально и лично значимых результатов в одном или нескольких видах деятельности.

Являясь культурно-историческим и духовно-личностным образованием, творчество обусловлено свойственной лишь человеку активностью. Эта чисто творческая активность включает в себя содержательную и энергетическую стороны. Содержательная сторона активности представлена идеалами, целями, мотивами, интересами, ценностями. Энергетическая составляющая проявляется в действиях, поступках, общении, чувствах, воле, вере. Первая из них устремлена в будущее, вторая реализуется в настоящем. Движущей силой творчества является устремленность человека в будущее, которое видится ему более совершенным и интересным. Стремление к совершенствованию, преобразованию окружающей действительности в соответствии со своим представлением о прекрасном (со своим идеалом), распространяется им и на самого себя, на свое самосовершенствование.

Творчество предполагает наличие у личности определенных способностей, потребностей, жизненной позиции, установок.

Психологи выделяют три вида способностей: 1) общие – при помощи которых обеспечивается относительная легкость и продуктивность работы, требующей интеллектуального напряжения; 2) специальные – имеющие четко выраженную специализированную направленность (к музыке, к спорту, к математике и т.д.); 3) практические – к ним относят конструктивно-технические, организаторские, исполнительские способности, которые обеспечивают успех в привычной деятельности.

Творческие способности рассматриваются исследователями на нескольких уровнях: генетическом, интеллектуальном, эмоциональном. На генетическом уровне – это личностные качества человека, имманентно присущие ему как представителю Homo sapiens. В образовательном контексте они представлены в категориях «креативное Я», «творческий потенциал», «творческость», «креативность».

«Креативное Я» (теория Альфреда Адлера ) – это первопричина движения человека к совершенству; свое совершенство человек творит сам из «сырого материала наследственности и опыта». Развитие человека как творческой личности генетически обусловлено и проявляется в порождении уже ребенком знаков, символов. Поэтому он уже с младенчества выступает как субъект культуры.

Креативность понимается как плодотворность личности, для которой свойственен творческий тип деятельности в любой из сфер, в которые личность включена.

Творческие способности могут проявляться как творческое исполнение кем-то заданной деятельности; в этом случае речь идет о творческом исполнительстве. Исполнение деятельности, алгоритм которой пока неизвестен, определяется как собственно творческая.

В «индивидуальной психологии» А. Адлера творческое «Я» личности рассматривается как основной элемент в жизненном проявлении человека. Творческое «Я» - это высоко персонализированная субъективная система, интерпретирующая и осмысливающая опыт организма. Более того, «Я» ищет тот опыт, который поможет в осуществлении уникального жизненного стиля личности; если его найти невозможно, творческое «Я» старается его создать».

Уникальность человеческой личности проявляется в уникальности системы ее мотивов, ценностей, черт характера. В каждом действии человека запечатлен свойственный только ему стиль жизни, начиная с самого раннего детства.

Основным упражнением, развивающим творческие способности ребенка, он считал следующее: «Пытайтесь каждый день думать, как вы сможете кому-то сделать приятное».

Близка к генетической концепции творчества теория адаптивной функции эмоций Е.Л. Яковлевой. Автор исходит из посыла, что человеку как существу социальному, разумному, духовному и креактивному врождены специфические потребности и способности. Среди них выделяют потребность и адекватную ей способность «достигать самопревышения; стремиться достичь такого состояния, которого еще нет; проявлять свою активность, равняясь на определенный идеал, эстетические и нравственные ценности. Человеческая субъективность при этом проявляется в эмоциональных реакциях и состояниях, то есть в отношениях к явлениям окружающего его мира, к самому себе и своему месту в мире. Самому человеку эти отношения представляются как чувства; как субъективное отношение к чему-либо, его эмоциональные отношения.

Эмоциональные реакции и состояния могут рассматриваться как самодостаточные проявления индивидуальности – уникальности личности. Они являются «индикатором», указывающим на истинное отношение человека к происходящему, в том числе и к своим успехам, поведению.

Осознание человеком своих истинных чувств, а также сложность их адекватного выражения является непременным условием гармонии человека с окружающим миром; развития его потенциальных творческих способностей.

Интеллектуальная природа творчества и творческой личности в психологии исследуется Д.Б. Богоявленской. Она считает, что системообразующим качеством творческой личности является стремление к интеллектуальному успеху. В качестве единицы анализа творческой личности вводится интеллектуальная активность личности (ИАЛ). Интеллектуальная активность включает в себя, во-первых, интеллектуальные способности; во-вторых, неинтеллектуальные, а личностно-мотивационные факторы умственной деятельности. Реальным проявлением интеллектуальной активности является продолжение мыслительной деятельности за пределами требуемого, не обусловленного ни практическими нуждами, ни внешней или субъективной отрицательной оценкой работы. История выдающихся деятелей науки, культуры дает тому массу подтверждений.

В таблице 7 представлены качества, отличающие творческих людей.

Таблица 7

Доминирующие качества творческой личности

Автор Что должно доминировать

Бернштейн С.М. нестандартность подхода к решению задачи

Богоявленская Д.Б. интеллектуальная активность

Капица П.Л. самостоятельность мышления

Маврова Р. самостоятельность при выборе пути и средств решения задачи

Яковлева Е.Л. эмоциональная раскрепощенность

Творчество как деятельность включает в себя все ее компоненты: цель, содержание, формы и методы. Творческий подход к деятельности затрагивает все подсистемы личности и сферы ее жизни. Обращение к творчеству соответствует природной и социальной сущности человека, его потребности в познании и преобразовании окружающего мира, в общении и взаимодействии с другими людьми.

Процессуальные характеристики творчества включают в себя интерес, замысел, состояние предрешения, подготовку к реализации решения, озарение, решение, проверку. По отношению к себе процессуальные характеристики творчества отражают реализацию человеком своего личностного роста и такими понятиями, как «самотворчество», «самосовершенствование», «самосозидание».

В любом творческом процессе «работают» такие интеллектуальные способности, как способность наблюдать, сравнивать, анализировать, комбинировать, импровизировать, обобщать, систематизировать, делать выводы и заключения.

Но поскольку творчество осуществляется в конкретных социокультурных условиях, общий алгоритм творчества всегда спроецирован на конкретную сферу деятельности.

2. Мотивация творчества.

Теперь рассмотрим творчество как явление педагогическое. Как гуманитарный феномен оно представляет собой фрагмент реальной действительности, возникающий там и тогда, где и когда есть отношения «учительства-ученичества», «обучающего-обучающегося», «преподавания – учения».

Педагогическое явление всегда включает такие элементы, как: педагог – учащийся (студент) – средства образования (обучения, воспитания) – среда (культурно-образовательная), в которой это явление разворачивается. С педагогической точки зрения важны ответы на следующие вопросы:

- Что представляет собой учащийся (студент) как цель, субъект и объект творчества?

- Каков педагог – организатор учебно-воспитательного процесса, ориентированного на развитие творческого потенциала личности своих учащихся (студентов)?

- Какими средствами обеспечивается развитие творческого потенциала учащихся (студентов) в реальном педагогическом процессе?

- Какой должна быть культурно-образовательная среда, обеспечивающая развитие творческого потенциала учащихся, их способностей?

Педагогический подход к формированию творческой личности аккумулирует все психологические теории творчества и творческой личности.

Для педагогики как науки о закономерностях развития личности в сфере образования свойственен уход от крайностей, от абсолютизации одной какой-то теории. Она интегрирует конструктивные идеи различных концепций и определяет свой объект исследования. Педагогика в качестве своего объекта исследует творческую направленность личности в любой сфере деятельности. Творческая направленность личности – это совокупность креативных представлений человека о себе и способах их проявлений. Творчески направленной личности присущи такие качества, как:

- активно-преобразовательное отношение к миру;

- чувствительность к проблеме;

- чувство новизны;

- жажда познания;

- способность разрешать противоречия по принципу целесообразности и оптимальности.

Эти качества определяют относительно устойчивое поведение человека в разнообразных жизненных ситуациях.

Для формирования творческой направленности личности учащихся имеются генетические предпосылки, которые в педагогике определяются как ее творческий потенциал.

Творчество, творческий потенциал – это проявление заложенной природой социальности, духовности человека, его уникальности и неповторимости, которые присущи ему как представителю Homo Sapiens. Они осознаются как ценности гуманистической педагогики.

Различают объективное и субъективное творчество. Объективное творчество предполагает создание (творение) качественно нового, оригинального, общественно значимого продукта (новые теории, произведения искусства, научные открытия). Субъективное же творчество рассматривает в качестве творческого продукта овладение новыми для данной личности способами познавательной деятельности, постижение новых смыслов в прежней деятельности.

Продуктами субъективного творчества в учебной деятельности учащихся являются такие личностные новообразования, как:

- способность открытия нового знания;

- появление новых мотивов, целей учебной деятельности;

- владение новыми (для личности) способами деятельности;

- импровизационность как способность внезапно принять решение;

- расширение поля интеллектуальной активности;

- креативность, т.е. плодотворность в учебно-познавательной деятельности.

Личностные новообразования обогащают все компоненты деятельности личности (мотивационный, интеллектуально-логический, эмоционально-волевой, нравственно-эстетический, коммуникативный) при условии, что учебно-творческая деятельность поощряется.

Педагог как субъект учебно-воспитательного процесса, ориентированного на развитие творческого потенциала своих учащихся (студентов) – это личность, профессионал, осознающий, что творчество всегда происходит в конкретных социально-исторических условиях, оказывающих на него серьезное влияние, и в тесной связи с окружающим миром, формами уже созданной культуры, в которую всегда включен субъект.

Повышенный интерес к вопросам творческого развития личности сегодня объясняется назревшей социальной необходимостью как в творцах-созидателях, так и творческих исполнителях. Необходимость развития творческих способностей связывается с престижем страны, зависящим от количества и качества творческой продукции; личной удовлетворенностью трудом; проблемой свободного времени; гармонизацией семейных отношений; отношений с миром в целом.

Проблема развития творческого потенциала личности относится к числу не только важнейших, но и сложнейших. Сложность ее обусловлена наличием большого числа разноплановых факторов, определяющих как природу, так и проявление творческих способностей. Эти факторы можно объединить в три наиболее общие группы: первая группа включает природные задатки и индивидуальные особенности, определяющие формирование творческой личности; вторая – все формы влияния социальной среды на развитие и проявление творческих способностей; третья – зависимость развития творческих способностей от характера и структуры деятельности, в которую включена растущая личность.

Среди позитивных факторов социальной среды выделяют: доброжелательность окружающих, поддержку со стороны руководства, помощь и понимание близких людей.

К тормозящим формирование и проявление творческой личности факторам относят: позицию маститых представителей сферы творчества, которые противятся идеям молодых; соперничающие школы (группы), отрицающие у своих противников все достоинства, в том числе и новые идеи; штампы, стандарты, запрещающие выход за пределы нормы; информационную перегрузку людей; механизацию труда, которая сводит его к повторяющимся, типичным действиям.

Творчество как педагогическое явление рассматривается как ценность личности, общества и государства. Педагогика оперирует понятием «творческая направленность личности» и рассматривает эту направленность как системообразующий компонент жизненного проявления человека.

Педагогика исходит из того, что творчество – это не только самостоятельный вид деятельности: оно потенциально заключено в любой профессии, в разных сферах общественного производства. Творчество – это единственная, природная функция мозга, которая проявляется и реализуется в деятельности в меру наличия специфических способностей к той или иной конкретной деятельности. Существует творчество гениев и творчество в выполнении простых повседневных дел. Творчество не сводимо только к труду писателя, художника, ученого, конструктора, поскольку оно может проявляться и в преподавании, и в приготовлении пищи, и в торговле, и в любой другой деятельности. Творчество рассматривается как некоторый специфический стиль деятельности, а не вид ее деятельности. Следовательно, все дети потенциально креативны, и задача педагогической теории и практики – помочь учителю и родителям разглядеть своеобразную индивидуальную креативность ребенка; а затем помочь ему развить свой творческий потенциал.

Как педагогическое явление, творчество осознается субъектами педагогического процесса как ценность личности, защищающая ее свободы и реализующаяся через создание психолого-педагогических условий, обеспечивающих каждому возможность для субъективного (открытие для себя нового знания, порождения новых способов деятельности, новых познавательных мотивов, импровизационности) и объективного (создание принципиально нового, оригинального продукта деятельности) творчества.

В жизнедеятельности личности творчество выполняет следующие функции:

- выражает активно-преобразовательное отношение к миру;

- интегрирует личность в значимые для нее сферы деятельности и общественных отношений;

- выступает механизмом решения жизненно важных задач, алгоритм решения которых субъекту неизвестен;

- объективирует собственную индивидуальность для Другого;

- реализует право личности на свободу, выход за пределы обязательного;

- защищает личность от стрессов, уныния, жизненных потрясений.

Развивать заложенную в каждом ребенке способность к творчеству, воспитать у него качества, необходимые для того, чтобы в разных видах деятельности он мог успешно действовать либо как исполнитель, либо как творец (как этого и требует реальная жизнь) – значит воспитать поколение, которое будет преодолевать инертность, застылость форм и методов в любой работе, застойные явления, препятствующие развитию общества в целом.

3. Процессуальные характеристики творчества.

Важнейшими вопросами педагогики являются: «как научить творчеству каждого обучающегося?», «как развить заложенный в каждом ребенке его творческий потенциал?». Теоретические исследования и педагогическая практика показывают, что всех психофизически здоровых людей можно научить творчеству, особенно если эта работа начата еще в детстве. И.Я. Лернер приводит убедительные аргументы, подтверждающие, что часто слабоуспевающие учащиеся учатся мыслить творчески и, естественно, благодаря этому улучшают свои успехи в учении. Но для этого их надо обучить приемам нестандартного мышления, которые являются общими для научного и прикладного творчества.

Напомним, что главная цель образования – усвоение подрастающим поколением социального опыта. Этот опыт включает в себя четыре основных компонента:

1. знания о природе, обществе, технике, способах деятельности;

2. опыт осуществления основных способов деятельности;

3. опыт творческой деятельности;

4. опыт эмоционально-ценностного отношения к миру и деятельности.

Значит, процесс обучения, ориентированный на развитие творческих способностей обучающихся, должен обеспечивать освоение учащимися новых способов мышления и опыта учебно-творческой деятельности. Основными составляющими опыта учебно-творческой деятельности, формирующегося в процессе образования и направленного на развитие нестандартного мышления учащегося, являются:

1. Самостоятельное осуществление переноса знаний и умений в новую ситуацию.

2. Обнаружение новой проблемы в стандартной ситуации.

3. Установление целостной структуры объекта.

4. Видение новой функции объекта.

5. Разработка и учет альтернатив при решении проблемы.

6. Комбинирование и преобразование ранее известных способов деятельности при решении новой проблемы.

Педагогический опыт убеждает, что творчество на учебных занятиях есть не что-то уникальное, свойственное лишь отдельным «творчески» работающим педагогам, а обязательный компонент профессиональной деятельности преподавателя (учителя), призванного научить обучающихся индивидуальному применению знаний в нестандартных жизненных ситуациях.

Среди теоретических подходов к организации образования школьников как учебно-творческой деятельности особое место принадлежит личностно-ориентированному подходу. Суть этого подхода заключается в принятии ребенка как личности с присущей ей духовностью, социальностью и креативностью, что требует от школы, обучающих ребенка педагогов признания его уникальности, интеллектуальной и нравственной свободы, права на уважение. Деятельностная доминанта личностно-ориентированного подхода требует от педагогов поиска продуктивных образовательных технологий освоения знаний с целью их практического применения в непредвиденных ситуациях. Эти технологии призваны «выращивать» в ребенке творческие способности и потребность в творчестве (социальном, этическом, техническом, художественном), ориентировать его на самоопределение и самоактуализацию, помогать раскрытию уникальности и неповторимости его личности. В теории и практике образования они называются личностно-ориентированными или развивающими технологиями.

Необходимым условием организации образования как учебно-творческой деятельности, направленной на развитие творческих способностей и нестандартного мышления учащихся, выступает создание развивающей, образовательно-воспитательной среды в учреждениях.

Образовательно-воспитательная среда учебного заведения, ориентирующая на развитие творческого потенциала каждого учащегося, создается с опорой на следующие принципы:

- принцип адаптивности, т.е. создание школы, которая, с одной стороны, максимально адаптирована к учащимся с их индивидуальными особенностями, а с другой – может гибко реагировать на социально-культурные изменения среды (не ребенок для школы, а школа для ребенка!);

- принцип развития, предполагающий создание каждому учащемуся условий для полной реализации своих способностей;

- принцип психологической комфортности, нацеленный на снятие всех стрессообразующих факторов учебного процесса, создание раскованной, стимулирующей творческую активность атмосферы;

- принцип смыслового отношения к миру, требующий не абстрактного познания и отношения к миру, а собственных, осознанных знаний об окружающем мире;

- принцип ориентировочной функции знаний, требующий от школы, «не навязывать учащемуся созданного взрослыми мира, но помогать ему преобразовывать мыслью непосредственно очевидный чувственный мир» (П.П. Блонский). Ориентировочной основой различных видов познавательной практико-преобразующей деятельности для школьника являются приобретаемые им знания. Личность формируется не только как знающая, но и как созидающая;

- принцип обучения деятельности, требующий не просто действовать, но и ставить цели деятельности, и определять задачи, решение которых ведет к достижению цели, контролировать и корректировать ход деятельности;

- креативный принцип, направленный на обучение ребенка способности и потребности самостоятельно находить решения не встречающихся ранее учебных и внеучебных задач.

Известно, что психологическими механизмами любой деятельности, требующей творческого подхода, являются:

- ассоциации, то есть активизация прежних знаний, усвоенных в прошлом опыте;

- анаксиоматизация, то есть отбрасывание каких-либо несущественных признаков для достижения решения. Поэтому способами организации учебно-познавательной деятельности, стимулирующими развитие творческого потенциала личности через реализацию ассоциации и анаксиоматизации выступают следующие эвристики: прием завышения оценки удачного способа решения задачи, брейнсторминг («мозговой штурм»), проблемно-диалоговое, индивидуализированное обучение, прием «остранения» (выявление странного, необычного в ранее общепринятом и понятном).

Еще раз подчеркнем, что в педагогике под творчеством понимают решение проблемы в условиях, когда алгоритмы решения субъекту не известны. Творчество не возможно без вдохновения, эмоционального подъема, которые стимулируют этот процесс. Творчество раздвигает границы возможностей человеческого развития, способствует все более богатому и глубокому проявлению индивидуальности.

Развитию творческих способностей содействуют эвристические методы учебно-познавательной деятельности. Их определяют как систему эвристических правил деятельности педагога (методы преподавания) и деятельности ученика (методы учения), разработанных с учетом закономерностей и принципов педагогического управления и самоуправления личности в целях развития интуитивных процедур деятельности учащихся в решении творческих задач. Широко распространены такие, как «мозговая атака», «мозговой штурм», метод эвристических вопросов, метод аналогий, метод синектики.

Цель метода «мозговой атаки», разработанного А.Ф. Осборном, заключается в сборе как можно большего количества идей, освобождении от инерции мышления, преодолении привычного хода мысли при решении творческой задачи. Основной принцип и правило этого метода – запрет всякой критики высказанных идей, поощрение реплик и шуток. Оптимальное количество участников – от 4 до 15 человек. Отбор идей производят специалисты-эксперты (учителя школы, преподаватели, учащиеся с более высоким уровнем развития).

Сущность метода «мозгового штурма» состоит в активизации творческого потенциала учащихся при коллективном генерировании идей. Методика использования данного метода такова:

1 этап – распределение учащихся по группам (по 7-8 человек, психологически совместимых);

2 этап – выделение группы анализа проблемной ситуации, формулировка задачи;

3 этап – генерирование идей по правилам «мозговой атаки»;

4 этап – отбор, систематизация и классификация идей;

5 этап – деструктирование идей, т.е. оценка идей в процессе «мозговой атаки». «Мозговая атака» здесь имеет целью всесторонне рассмотреть возможные препятствия по реализации выдвинутых идей.

6 этап – окончательный выбор идей.

Метод коллективного поиска оригинальных идей требует соблюдения следующих педагогических принципов: сотворчества, доверия творческим силам и способностям учащихся; оптимальное сочетание интуитивного и логического.

Метод эвристических вопросов (метод «ключевых вопросов») используется для сбора дополнительной информации или для систематизации уже имеющейся в процессе решения творческой задачи. Эвристические вопросы – дополнительный стимул для формирования новой стратегии и тактики решения творческой задачи. Школьные учителя называют эти вопросы наводящими и широко используют их в своей практической деятельности. Приведем в качестве примера варианты эвристических вопросов.

1. Для осмысления предложенной задачи, надо поставить перед собой вопросы: что известно? Что дано? В чем состоит условие?

2. Для осуществления поиска решения задачи: как найти связь между данными задачи и неизвестным? Известна ли вам похожая задача? Можно ли ею воспользоваться? Можно ли воспользоваться методом ее решения? Можно ли сформулировать задачу иначе? Можно ли найти более доступную задачу? Более общую? Более частную? Аналогичную? Что полезное можно извлечь из данных? Все ли данные уже использованы?

3. При осуществлении плана решения контролируйте каждый свой шаг: правильно ли вы поступили? Обосновывайте, что ваши шаги правильные.

4. Контроль и самоконтроль полученного решения: нельзя ли проверить результат? Как проверить ход решения? Как и где можно использовать полученный результат? Можно ли решить задачу, обратную данной?

Достоинства метода эвристических вопросов – в его простоте и эффективности для решения любых задач. Недостаток – мало оригинальных идей и решений.

Метод аналогий – важный эвристический метод решения творческих задач. Процесс применения аналогии является как бы промежуточным между интуитивными и дедуктивными процедурами мышления. В решении творческих задач используются различные аналогии: конкретные (материальные) и абстрактные, живой природы с неживой и т.д. Например, в ситуациях мысленного построения аналога хорошие результаты дает такой прием, как гиперболизация (значительное увеличение чего-либо).

Метод синектики предлагает избегать преждевременной четкой формулировки проблемы, так как это сковывает дальнейший поиск ее решения. Обсуждение целесообразно начинать не с самой задачи, а с анализа некоторых общих признаков, которые как бы вводят в ситуацию постановки проблемы, неоднократно уточняя ее смысл. Критический отбор и оценку идей и решений, как и в ранее описанных методах, лучше осуществлять поэтапно.

Эффективным направлением учебно-творческой деятельности учащихся являются деловые и ролевые игры.

Деловая игра – это система ролевых функций и установок для моделирования и исследования возможных взаимоотношений, характерных для определенной профессиональной деятельности. Достоинством деловых игр является включенность учащихся в конкретную ситуацию, возможность творчески проявить себя. В деловых играх формируется особый мир отношений, качественно отличающийся от традиционных учебных форм. Это – отношения конструктивного сотрудничества, созидания и взаиморазвития личности каждого участника. Деловая игра способствует тому, что учащийся обретает свое собственное творческое лицо, иногда неожиданное для соучеников и преподавателя.

Моделирование и проигрывание различных ситуаций и ролей, отражающих сложность жизни, вариативность решения возникших проблем позволяет играющим осмыслить полученные теоретические знания применительно к конкретной ситуации, способствует развитию рефлексивных способностей, формируют умение решать возникающие задачи с учетом своей индивидуальности. Технология деловой и ролевой игр – это конкретная «технология» проблемного обучения. Алгоритм проведения деловой или ролевой игр может быть следующим: подготовка к игре ответственных за ее проведение, выделение ведущей идеи игры, построение имитационной модели; «ввод в игру» (распределение ролей, создание доброжелательной атмосферы, постановка задач, знакомство с правилами и ролями); процесс игры (разрешение проблемы, проверка решения, оценка полученных результатов); подведение итогов игры (создание целостного представления о путях решения рассматриваемой проблемы, реализация творческих подходов и проявление мастерства).

4. Технологии развития творческого потенциала личности.

Важным направлением в развитии творческого потенциала учащихся является обучение умениям решать задачи, через которые формируется способность анализировать, оценивать действия и поступки, осуществлять рефлексию собственной деятельности, варьировать методы и приемы деятельности с целью достижения поставленных задач.

Одним из обязательных условий развития творческого потенциала учащихся является достаточно высокая степень проблемности предлагаемых им задач. Проблемность задач и уровень познавательной самостоятельности важно увеличивать так, чтобы не вызвать эффект непосильности как субъективной характеристики. При высокой проблемности учебно-познавательной задачи большое внимание должно уделяться различным эвристикам: подсказке, дополнительным вопросам и др. В этой связи целесообразным выступает разработка учащимися задач, в процессе которой они упражняются в умениях ориентироваться в обстановке, выбирать из многих вариантов самый рациональный, проигрывать его в своем воображении, моделировать ход решения, предусматривать последствия принятого решения. Учащийся учится правильно осуществлять диагностику создавшейся ситуации, которая включает в себя: анализ задачи или ситуации, выяснение причин возникновения, условий и характера развития, постановку целей и поиск путей решения задачи, определение целесообразных путей выхода из создавшейся ситуации.

Процесс решения учебных задач, кроме интеллектуальной и практической готовности, включает в себя эмоциональный компонент. Связь эмоций и мышления в процессе решения творческих задач исследована О.К. Тихомировым. Им введено понятие «эмоциональное решение задачи», которое означает состояние человека до того, как он сформулирует словесно принцип и ход решения задачи. Это один из важнейших факторов, оказывающих влияние на развитие творческой направленности учащихся. Положительные эмоции, чувство удовлетворения, вера в себя – это те стимулы, благодаря которым возникает желание творить.

Чтобы создать положительный эмоциональный настрой, правомерно использование примеров из художественной и научной литературы, шутки, загадки, головоломки, аналогии, интересных фактов, игр, опоры на опыт выдающихся личностей.

Эмоциональную готовность к решению учебных задач возможно создать при использовании на занятиях: фрагментов конкурсов, соревнований, блиц-турниров. Стимулируют поиск нестандартных решений номинации, которые присваиваются учащимся: самое оригинальное решение, самый лаконичный ответ, самое логичное решение, самое хитроумное решение, виртуальное решение, решение-мечта, самое практичное решение и т.д.

Эмоциональная готовность к творческому решению учебно-познавательных задач начинается с постановки цели предстоящей деятельности.

Весь внешний облик учащегося, экспрессивность его речи, уместная энергичность, спокойный и одновременно настойчивый взгляд в сочетании с четкостью поступков и риторики, их логичностью и проникновенностью – все это и многое другое свидетельствует о динамичности личностного роста учащихся.

Одним из методов включения учащихся в диалоговое взаимодействие является «метод трансформации когнитивного содержания в эмоциональное» состояние познающего субъекта. Учащимся предлагается (после прочитанной лекции, практического занятия, урока) ответить на вопросы типа: какие чувства вы испытали во время лекции (урока)? Как менялись ваши чувства по ходу занятия? Какое положение лекции (урока) вызывает у вас наибольшее приятие (неприятие)? Как вы это почувствовали?

Уважение, приятие эмоциональных состояний учащихся, их поддержка демонстрируют признание за каждым из них права испытывать именно эти чувства, их эмоциональные реакции принимаются как адекватные данной ситуации, данному содержанию. Интерес к эмоциям, чувствам, эмоциональным состояниям учащихся на занятиях формируют у них представление о сущности учебно-познавательной деятельности как средства развития личности. А сущность развития проявляется в смене эмоций, чувств, знаний, умений, мотивов.

Самоанализ эмоциональных состояний описывается как рефлексивная практика личности, а рефлексивные способности – как системообразующий компонент личностного роста.

Успешное развитие творческого потенциала учащихся невозможно без обогащения их рефлексивного опыта. Поэтому овладение рефлексивными технологиями в учебно-познавательной деятельности учащихся должно занимать важное место.

Являясь механизмом снятия проблемы, конфликта, рефлексия может быть рассмотрена как культуросозидающая способность личности.

Поскольку рефлексия собственных действий является незаменимым компонентом творческой деятельности и условием ее эффективного осуществления, то развитие рефлексивных способностей учащихся также составляет задачу каждого занятия. Интеллектуальная рефлексия включает осознание и оценку своих действий, составляющих сущность его интеллектуальной деятельности: объем знаний, характер их систематизации, способы применения в различных областях. Показателями развития рефлексивных способностей являются следующие показатели: 1) уяснение для себя содержания материала, представленного в виде текста (схемы, рисунка); 2) владение приемами отработки изучаемого содержания (пересказ своими словами, понимание логики изложения, выделение ключевых понятий усвоенного материала); 3) владение приемами систематизации (составление обзоров, резюме, аннотаций, схем, таблиц, карточек, папок); 4) умение осуществлять логическую квалификацию текста (вычленять факты, теоретические постулаты, объяснительные принципы, выдвигаемые следствия); 5) умение составить систему проверочных заданий для определения уровня усвоения.

Учащиеся по-разному усваивают учебную и научную информацию и способы оперирования ею: одни – правильно и достаточно быстро овладевают теоретическими положениями и умело применяют их на практике; другие – понимают, но не умеют применить в конкретной ситуации; третьи – с трудом усваивают учебный материал и не всегда понимают его. Эти различия важно учитывать при организации занятий.

Знания могут быть предъявлены на нескольких уровнях: І – ученический (учащийся воспроизводит усвоенный материал с опорой на конспект или учебник); ІІ – типовой (учащийся воспроизводит содержание без подсказки, но по заданному образцу); ІІІ – эвристический (учащийся может не только воспроизводить материал, но и дополнить его, применить знание в новых ситуациях); ІV – творческий (учащийся владеет приемами проверки глубины, гибкости своих знаний, отчетливо рефлексирует каждое из интеллектуальных действий, способен применить знания в незнакомых ситуациях, самостоятельно сформулировать проблемы).

Общей и личностно значимой для всех учащихся сферой деятельности является обогащение их эмоционального опыта, расширение коммуникативного репертуара, эмоциональной культуры как поведенческой раскованности, грациозности. Дж. Локк подчеркивал: «Грация – это полное соответствие внешнего поведения, манер, привычек, поступков естественным свойствам души, внутренним качествам характера. Грация является проявлением свободы и естественности в поведении человека, сделавшего нормы и правила поведения своей внутренней культурой».

Учебные занятия могут рассматриваться как «гимнастический зал» для обогащения опыта поведения учащихся, адекватного выражения их индивидуальности.

Эмоциональные состояния рассматривают как механизм развития творческого потенциала личности.

Развитие эмоциональных способностей осуществляется в субъект-субъектном взаимодействии. Внешними признаками осознания и проявления индивидуальности личности является ее способность назвать свои эмоциональные состояния, осознать их как правомерные в данной ситуации, поддерживать как адекватные ей. Коммуникативное творчество всегда проявляется как адресованное другому. Поэтому субъект-субъектные отношения на занятиях важно направлять как на выявление собственных эмоциональных состояний, так и на поддержку индивидуальности другого. Логика управления развитием творческой направленности учащихся выстраивается от безоценочного принятия эмоциональных состояний учащихся к поддержке их эмоциональных реакций, а затем – к помогающим отношениям.

Безоценочное принятие эмоционального состояния переживаемых чувств учащихся подчеркивает их реальную возможность различными способами прийти к решению поставленной задачи. Позиция преподавателя в данной ситуации заключается в представлении учащимся образцов разнообразных средств самовыражения.

Так, на занятиях по педагогике, работая над темой «Умственное воспитание», учащиеся могут быть включены в рефлексию своих эмоциональных состояний при помощи вопросов – заданий типа: расскажите, что вы чувствовали во время занятия? По его ходу? Что нового узнали? Чему научились? Что услышали впервые? Оцените по пятибалльной шкале степень своей активности на занятии. Учащиеся называют самые разные, подчас прямо противоположные чувства («удовлетворение», «интерес, что дальше будет», «раздражение», «удивление», «обычное состояние перед изучением нового» и т.п.). Педагог принимает эмоциональные состояния каждого, не комментируя их, не оценивая как правильные и неправильные. Принимая эмоциональные состояния, реакции учащихся на осваиваемую информацию или методы работы с нею, педагог тем самым создает психологическую обстановку признания за каждым из них права испытывать именно те чувства, которые они сами называют, что стимулирует осознание собственных эмоций.

Существенным моментом осознания учащимися своих эмоциональных реакций и состояний является их поддержка, то есть не только принятие в безоценочной манере, но и признание их соответствующими данной ситуации.

Рефлексия собственных эмоциональных состояний должна стать компонентом каждого практического занятия. Сам факт трансформации усваиваемой информации в эмоциональное переживание познающей личности приобретает смыслообразующий статус в учебно-познавательной деятельности. На таких занятиях им открывался принципиально новый опыт познания, в котором особую значимость имеет проявление собственных чувств, собственной индивидуальности.

Традиционно внимание педагогов сосредоточено на интеллектуальном развитии учащихся. Но именно эмоциональное развитие личности раскрепощает ее интеллектуальные возможности, стимулирует развитие творческих способностей. Систематическое обращение к собственным эмоциональным переживаниям и их подтверждение дает человеку ощущение своей «правильности», собственной адекватности.

Обогащение рефлексивной практики учащихся обеспечивается введением в содержание занятий различных рефлексивных технологий: «Рефлексивный круг», «Ключевое слово» и др.

Рефлексивная игра «Ключевое слово» требует назвать одно слово, которое в наибольшей мере ассоциирует у них с изучаемой темой.

Среди эмоциональных характеристик интеллекта творческой личности, наряду со способностью распознавать собственные эмоции, владеть ими, выделяют способность распознавать эмоции других людей. Развитию такой способности содействует установка занятий на формирование умений понимать и принимать другого человека, обеспечить ему приятие и поддержку.

Научить видеть проблему, ставить вопрос, связывать теорию с практикой, анализировать задачу, расчленять ее на условия и требования с последующим преобразованием структурных компонентов в процессе решения – таков психолого-педагогический подход к составлению заданий, которые представляют известную трудность для учащихся и требуют от них творческого подхода. Творческое мышление наиболее активно развивается в задачах нетрадиционных и значимых для практической деятельности.

Познавательная деятельность учащихся при решении задач творческого характера включает две стадии: первую, где они обосновывают идею, принцип или пути решения задачи; вторую, где анализируют схему или идею, чтобы убедить в ее правильности. При этом возможно возникновение так называемого познавательно-психологического «барьера», связанного с инертностью знания. У некоторых учащихся, признаваемых педагогами как «сильные», прочные знания имеют статичный характер; в то же время у более слабых их поверхностные (неглубокие) знания могут быть динамичными (подвижными), позволяющими превзойти своих сильных соучеников по оригинальности мысли и творческому подходу к решению выдвинутых задач.

Таким образом, развитие творческого потенциала и нестандартного мышления обучающихся в учебном процессе может эффективно осуществляться, если учебно-познавательная деятельность учащихся осуществляется эвристическими, проблемными, исследовательскими, игровыми методами и приемами. При этом важным представляется дать учащимся возможность проявить себя, показать свою эрудицию, творчески подходить к решению поставленных задач. На занятиях немаловажную роль играет переключение внимания учащихся на собственную личность, на познание самого себя, на определение тех качеств, которые будут помогать или тормозить процесс личностного самосовершенствования. Большинству учащихся следует интенсивно работать над формированием у себя таких профессионально значимых качеств, как самостоятельность, ответственность, направленность на достижение цели, потребность повышения компетентности.

Полученный опыт учебно-творческой деятельности поможет личности решать жизненные и профессиональные задачи, предвидеть и предупреждать неудачи и ошибки, тем самым обеспечит эффективность любого вида деятельности.

Литература

1. Ерофеева, М.А. Общие основы педагогики : конспект лекций / М.А. Ерофеева. – М., 2006.

2. Жук, О.Л. Педагогика : учеб.-метод. комплекс для студентов пед. специальностей / О.Л. Жук. – Минск, 2003.

3. Карпович, Т.Е. Основы педагогики в схемах, таблицах, комментариях : учеб.-метод. пособие / Т.Е. Карпович. – Минск : Тесей, 2004.

4. Крысько, В.Г. Психология и педагогика : курс лекций / В.Г. Крысько. – 3-е изд. – М., 2005.

5. Столяренко, А.М. Общая педагогика : учеб. пособие для студентов вузов, обучающихся по пед. специальностям / А.М. Столяренко. – М., 2006.

6. Столяренко, А.М. Психология и педагогика : учеб. пособие для студентов вузов / А.М. Столяренко. – 2-е изд., перераб. и доп. – М. : ЮНИТИ-ДАНА, 2006.

Элементы волнового тракта и схемы их замещения

Цель работы: знакомство с конструкциями простейших элементов волно­водного тракта и методами измерения параметров их эквивалентных схем. Часть установки, собранная на волноводах, служит для исследования характе­ристик нерегулярности волноводного тракта. Макет, собранный на основе круг­лого волновода, позволяет познакомиться со способами возбуждения и фильт­рации волн в круглом волноводе и демонстрирует работу одной из конструкций вращающегося волноводного сочленения. Размеры волновода b = 12,624 мм и а = 28,49 мм, при этом диапазон рабочих частот f = 6,58÷10 ГГц (λ=3¸4,56 см).

1.1. Измерительная установка и методика проведения измерений

1.1.1. Исследование характеристик нерегулярностей тракта СВЧ

Под нерегулярностью волноводного СВЧ тракта понимается нарушение пространства геометрии поперечного сечения волновода за счет присутствия в тракте таких элементов, как диафрагмы, штырьки, скачки поперечного сечения. Нерегулярностями, исследуемыми вработе, являются индуктивная (рис. 1.1, а) и ёмкостная (рис. 1.1, б) диафрагмы в прямоугольном волноводе, представляющие собой тонкие металлические пластины, частично перекрывающие сечение вол­новода.

Рис. 1.1. Индуктивная и ёмкостная диафрагмы в прямоугольном вол­новоде

Упрощённая схема замещения индуктивной диафрагмы в прямоугольном волноводе с волной Н₀₁ представляет собой индуктивность, включенную парал­лельно в линию передачи. Отношение полного нормированного напряжения в эквивалентной длинной линии к полному нормированному току представляет полное нормированное сопротивление (безразмерное):

, (1.1)

а обратная величина является полной нормированной проводимостью (тоже безразмерная):

. (1.2)

Величина нормированной реактивной проводимости неоднородности оп­ределяется по приближённой формуле:

. (1.3)

Схемой замещения ёмкостной диафрагмы является включенная парал­лельно влиянию передачи ёмкость с нормированной реактивной проводимо­стью, равной

. (1.4)

В (1.3) и (1.4) длина волны типа H₀₁ в волноводе , где λ₀ – длина волны генератора, остальные обозначения ясны из рис. 1.1.

Для экспериментального определения нормированной реактивной прово­димости нерегулярности волноводного тракта в работе используются два ме­тода: метод Татаринова и метод смещения узлов.

Используемая в данной работе методика измерений аналогична методике определения проводимостей параллель-ного шлейфа. Основная погрешность данной методики связана с измерением величины коэффициента стоячей волны (КСВ), требующим квадратичности характеристики детектора в диапазоне из­меняемых значений и наличия на конце тракта согласованной нагрузки. Метод смещения узлов при измерениях малых нерегулярностей позволяет обеспечить более высокую точность, поскольку в этом случае оба указанных выше источ­ника погрешности отсутствуют.

Рис. 1.2. Пояснения к методу смещения узлов

1.1.2. Определение проводимости нерегулярности в линии методом сме­щения узлов.

Для проведения измерений методом смещения узлов на выход измери­тельной линии I последовательно подключаются проходная секция волновода с исследуемой реактивной нерегулярностью II, а к ней короткозамкнутый шлейф регулируемой длины III (рис. 1.2, а). Для точного отсчета положения коротко­замкнутого поршня шлейф снабжен нониусной шкалой. При таком включении в тракте устанавливается режим стоячей волны. В процессе измерений изменя­ется длина короткозамкнутого шлейфа и фиксируется соответствующее смещение узла напряжения в измерительной линии. По этим данным определяется величина проводимости нерегулярности.

Теоретически связь между изменением длины короткозамкнутого шлейфа и смещением узлов можно найти, если провести в схеме некоторые преобразова­ния. Измеряемую реактивность и подключенный шлейф длиной l₁ (все, что правее сечения А-А на рис. 1.2, а) условно заменим короткозамкнутым отрезком регулярного волновода длиной l₂ (рис. 1.2, б) таким, что значение проводимо­сти в сечении А-А для обеих схем одинаково. При такой замене в части тракта от сечения А-А до генератора узлы напряжения не изменят своего положения.

Если теперь длину шлейфа l₁ изменить на Δl₁ и рассчитать изменение длины эквивалентного отрезка Δl₂ в схеме на рис. 1.2, б, получаем возможность следить за смещением узла в тракте – Δl_y , так как оно для регулярного волно­вода на рис. 1.2, б в точности равно Δl₂.

Удобно начинать отсчет величин Δl₁ и Δl₂ при некотором первоначальном положении поршня (сечение С-С), отстоящем от измеряемой неоднородности на расстояние l_1нач = m λ_в/2, m = 1,2, . . . .Тогда смещение узла Δl_y будет отсчиты­ваться от некоторого сечения Б-Б, также отстоящего на целое число полуволн от сечения С-С.

Рис. 1.3. Смещение узлов в зависимости от длины шлейфа

При выбранном таким образом первоначальном положении поршня в се­чении измеряемой нерегулярности короткозамкнутый шлейф обеспечивает бес­конечную проводимость, и присутствие или отсутствие в этом сечении любой параллельно включенной нерегулярности не влияет на положение узлов напря­жения в тракте слева от сечения А-А. Следовательно, длина l₂ оказывается рав­ной l₁.

В случае, когда проводимость нерегулярности b_нравна нулю, удлинение или утолщение шлейфа (рис. 1.2, а) на величину Δl₁ сопровождается точно та­ким же изменением длины шлейфа l₂ и тем же смещением узла напряжения в линии. Зависимость Δl₁ от Δl₂ представляется в этом случае прямой линией (рис. 1.3, а, линия b_н = 0).

В остальных случаях суммарная проводимость в сечении А-А равна b_ш1+b_н(b_ш1-проводимость шлейфа длиной l₁), что приводит в зависимости от знака b_н либо к увеличению длины эквивалентного шлейфа по сравнению с l₁, либо к уменьшению. Соответствующие зависимости Δl_y от Δl₁ показаны на рис.1.3, а.

Экспериментально проводимость неоднородности можно определить, задавая Δl₁ и измеряя Δl_y=Δl₂. Длярасчёта проводимости неоднородности используется соотношение

. (1.5)

При использовании экспериментальных данных наименьшая погрешность расчета b_нс помощью соотношения (1.5) обеспечивается при максимальном отличии Δl₁ от Δl₂ (рис. 1.3, б), которое имеет место при b_ш1=-0,5b_н. Тогда проводимость шлейфа Δl₂, равная суммарной проводимости шлейфа b_ш1и неоднородности, составляет -0,5b_н. Определяя длины Δl₁ и Δl₂, соответствующие этим проводимостям, получаем, что Δl₁+Δl₂= λ_в/2. С учетом этого соотношение (1.3) после ряда тригонометрических преобразований может быть сведено к виду

, (1.6)

где , полученному из эксперимента.

1.1.3. Исследование характеристик устройств на основе круглого волновода

Изучаемое в работе устройство на круглых волноводах (рис. 1.4) представляет собой возбудитель типов волн в круглом волноводе, включающий в себя: переход от прямоугольного волновода к круглому, фильтр типов волн на основе последовательного волнового шлейфа, дроссельное вращающееся сочленение, измерительный зонд 3 и оконечный поглотитель 2, который используется при измерении распределения поля в поперечном сечении кругового волновода и не является собственно элементом возбудителя.

Переход от прямоугольного волновода 4 к круглому 1 осуществлен при помощи поперечной щели, образованной в стенке круглого волновода вырезанным в него прямоугольным волноводом. Диаметр круглого волновода таков, что в нем могут распространяться два типа волн Н₁₁ и E₀₁, один из которых, как правило, является рабочим, а другой паразитным (критические длины волн для колебаний Н₁₁ и E₀₁ в круглом волноводе соответственно равны =3,11D/2, =2,61D/2, где D – диаметр круглого волновода).

Отрезок круглого волновода слева от прямоугольного (рис. 1.4) является элементом фильтра типов волн. Он образует короткозамкнутый шлейф, включенный в тракт круглого волновода последовательно с прямоугольным волноводом; подавление заданного типа волн, например Н₁₁, достигается тем, что длина шлейфа выбирается равной l_ш=(2n – 1) , где n=1,2,3,... . В этом случае для подавляемой волны сопротив-ление нагрузки на выходе возбудителя (прямоугольного волно-вода) оказывается бесконечным и возбуждения круглого волно-вода данной волной не происходит. Если выбрать длину последовательного шлейфа равной l_ш=(2n ––1) , то будет подавлена волна E₀₁.

Рис. 1.4. Возбудитель типов волн вращающегося сочленения

Вращающиеся сочленения в трактах СВЧ позволяют обеспечить поворот одной части тракта относительно другой без нарушения электрического контакта и качества согласования. При этом для создания между вращающимися частями волновода надежного электрического контакта по высокой частоте используются стыковочные узлы дроссельного типа, обеспечивающие требуемый контакт независимо от механического контакта в сечении стыка волноводов.

Для получения подобного эффекта в разрыв основного тракта последовательно включаются два последовательно соединенных четвертьволновых отрезка коаксиального тракта l₁ и l₂ с коротким замыкателем на конце отрезка l₂ (рис. 1.4). Механический контакт между вращающимися частями находится в точке соединения этих четвертьволновых отрезков, так что сопротивление контакта r_коказывается включенным последовательно с бесконечно большим сопротивлением короткозамкнутого четвертьволнового шлейфа l₂. В свою очередь это сопротивление пересчитывается через четвертьволновый отрезок линии l₁ в короткое замыкание в сечении включения дросселя в основной тракт. Следует отметить, что четвертьволновая длина отрезков l₁и l₂ соответствует типу волны возбуждаемому трактом а коаксиальной линии этих отрезков. Если основной тракт работает на волне E₀₁ , в отрезках l₁ и l₂ возбуждается волна типа Т, если же в основном тракте используется Н₁₁, то в коаксиалах возбуждается волна Н₁₁ для коаксиальной линии. Это необходимо учитывать при выборе длин l₁ и l₂.

1.1.4. Описание лабораторной установки

Структурная схема лабораторной установки показана на рис. 1.5. СВЧ сигнал на одной из частот в полосе 6,58÷10 ГГц от генератора 1 подается на измерительную линию 2. Напряжение в линии измеряется зондом, сигнал с которого после детектирования поступает на усилитель измерительного прибора.

1.2. Домашняя подготовка

При подготовке к лабораторной работе изучаются разделы учебного пособия [l], и выполняется следующее расчётное задание:

1. Определить длину шлейфа в прямоугольном волноводе с размерами а=28,49 мм, b=12,624 мм на частоте f=7370 МГц (см. рис. 1.1).

2. По формулам (1.3), (1.4) рассчитать величину нормированной проводимости нерегулярностей, заданных в таблице для каждой бригады (остальные данные указаны в п. 1).

3. Рассчитать критические длины волн и длину волны в круглом волноводе для волны типов Н₁₁и E₀₁ (диаметр волновода D=28,5 мм, λ₀=32 мм).

4. Нарисовать распределение поля Е_r для волн Н₁₁и Е₀₁ в круглом волноводе в зависимости от азимутальной координаты j.

Таблица

Рис. l.5. Схема лабораторной установки

1.3. Экспериментальное задание

Экспериментальная часть лабораторной работы включает измерение нормированной проводимости заданных нерегу-лярности двумя методами и настройку перехода с прямо-угольного волновода на круглый, на режим возбуждения определенного типа волны в круглом волноводе.

1.3.1. Порядок выполнения работ

1. Установить на входе измерительной линии 2 короткозамыкающую пластину. По расстоянию между узлами напряжения определить длину волны в прямоугольном волноводе, усредняя результаты в трех соседних узлах.

2. Подключить к выходу измерительной линии 2 нагрузку 5 с КБВ, близким к единице. Методом Татаринова определить входное сопротивление нагрузки.

3. Методом Татаринова определить реактивную проводимость нерегулярностей, указанных в таблице для каждой бригады. Для этого: а) подключить к выходу измерительной линии 2 короткозамкнутый волновод фиксированной длины 6. Заметим положение узла в измерительной линии; б) подключить к выходу измерительной линии 2 вместо короткозамкнутой секции 6 отрезок волновода с исследуемой нерегулярностью 3 или 4, нагруженный в свою очередь на согласованную нагрузку (обратите внимание на то, что положение сечения короткого замыкания в секции 6 и положение диафрагмы в секции с неоднородностью должны совпадать), определить КБВ в тракте и смещение узла; в) по круговой номограмме полных сопротивлений (проводимостей) найти проводимость исследуемой нерегулярности. Оценить погрешность измерения реактивной проводимости неодно-родности, связанную с не идеальностью оконечной согласован-ной нагрузки.

4. Определить реактивную проводимость тех же нерегулярностей методом смещения узлов. Для этого: а) повторить действия, описанные выше в пункте 3 а. Зафиксированное положение узла напряжения в измерительной линии будет соответствовать сечению В-В на рис. 1.2, а; б) на место секции 6 установить секцию с исследуемой нерегулярностью, к ее свободному входу подключить волновод 7 с подвижным короткозамыкающим поршнем. Изменять положение поршня до тех пор, пока узел в измерительной линии не переместится в зафиксированное выше сечение В-В. При этом поршень окажется в сечении С-С, отстоящее на целое число полуволн от сечения А-А (рис. 1.2, а); в) последовательно перемещая поршень с шагом 2 мм (до Dl₁=25 мм), фиксировать смещение узла Dl_y в измерительной линии. Построить график изменения величин (Dl_y-Dl₁) от Dl₁ для каждой исследуемой нерегулярности (рис. 1.3, б), найти максимальное значение величины (Dl_y-Dl₁). По формуле (1.4) определить величину и знак реактивной проводимости исследуемой нерегулярности.

5. Подготовить установку для исследования полей в круглом волноводе. Для этого подключить к выходу измерительной линии 2 возбудитель типов волны 8 (рис. 1.5). Вход измеряемого усилителя переключить с измерительной линии на зонд вращающегося сочленения.

6. Изменяя длину короткозамыкающего фильтра и наблюдая за законом распределения поля от координаты j, подавить Н₁₁ в круглом волноводе. Измерить распределение радиальной компоненты электрического поля в зависимости от угла j.

7. Повторить предыдущий пункт, добиваясь подавления волны Е₀₁.

При выполнении пунктов 2, 6 и 7 характеристики детектора считать квадратичными.

1.4. Содержание отчета

Отчет о проделанной работе должен содержать: предварительные расчеты; протокол измерений; результаты обработки экспериментальных данных; сравнение измерений проводимостей неоднородностей двумя методами.

1.5. Контрольные во