Министерство образования Республики Мордовия
Совет директоров средних специальных учебных заведений РМ
ГБОУ РМ СПО (ССУЗ) «Алексеевский индустриальный техникум»
СБОРНИК ТЕЗИСОВ
исследовательских работ участников заочного конкурса исследовательских работ студентов ССУЗ Республики Мордовия «Студенческие исследования - 2015»
Направление: Естественно-научное
КОМБИНАТОРИКА – ЭТО ИНТЕРЕСНО
Автор МезяевА.А.,
Научный руководитель Кургузкина О.Н.
ГБОУ РМ СПО «Саранский техникум энергетики и электронной
техники имени А.И.Полежаева»
Нам часто приходится иметь дело с задачами, в которых нужно подсчитать число всех возможных способов расположения некоторых предметов или число всех возможных способов осуществления некоторого действия. Разные пути или варианты, которые приходится выбирать, складываются в самые разнообразные комбинации.
Комбинаторные задачи могут дать ответ на многие вопросы, связанные с практической деятельностью людей.
Цель моего исследования: расширить область математических знаний; показать, что область комбинаторики широко применяется в различных сферах жизнедеятельности; провести исследование для определения знаний области применения комбинаторики.
Задачи исследования: изучить историю развития комбинаторики; систематизировать материал о комбинаторике; провести анкетирование студентов техникума; показать практическое применение комбинаторики.
Научная новизна работы заключается в том, что владея основными понятиями комбинаторики их можно использовать при изучении других дисциплин, а так же элементы комбинаторики могут использоваться при решении различных жизненных ситуаций.
Во время работы использованы следующие методы исследования: общетеоретические, сбор информации, анкетирование, анализ.
Практическая значимость заключается в том, что используя полученные знания, мы развиваем математические способности, логическое мышление и имеем возможность применять их в различных сферах жизнедеятельности.
В теоретической части рассматривается история возникновения комбинаторики как науки, начиная с Древнего Китая и Древней Греции и заканчивая современным периодом ее развития. Здесь же доказывается, что, возможно, замечательных достижений в области комбинаторики не было, если бы человечество не увлеклось азартными играми и разными математическими развлечениями. Даются общие правила комбинаторики, с помощью которых можно решать многие комбинаторные задачи.
Оказывается, что знание всего лишь трех несложных правил подсчета числа возможных комбинаций (правила суммы, произведения и правила для подсчета числа возможных перестановок элементов) позволяет нам решать очень обширный и интересный круг задач.
В практической части своей работы я провел исследования, целью которых являлось определение знаний области применения комбинаторики. Для этого были опрошены студенты 1 курсов техникума. В результате проведенных мною исследований можно сделать вывод, что подавляющее большинство респондентов имеют определенный багаж знаний в области комбинаторики и могут практически применить их в различных жизненных ситуациях.
Меня заинтересовала данная тема. Мне захотелось больше узнать о комбинаторике, о практической значимости комбинаторных задач в нашей жизни.
Я думаю, что выбранная мною тема является актуальной, т.к. из года в года растет потребность в комбинаторных величинах таким профессиям как экономист, химик, биолог, логист, специалист в области защиты информации и т. д.
Исследования белков молока
Бычкова М.
Научный руководитель Сарычева И.Н.
ГБОУ РМ СПО (ССУЗ) «Торбеевский колледж мясной и молочной промышленности»
Более 4 миллиардов лет назад на Земле из маленьких неорганических молекул непостижимым образом возникли белки, ставшие строительными блоками живых организмов. Своим бесконечным разнообразием всё живое обязано именно уникальным белковым молекулам, и иные формы жизни во Вселенной науке пока неизвестны. Белки, или протеины (от греч.protos — первый, первичный), — это природные органические соединения, которые обеспечивают все жизненные процессы организма. К основным продуктам питания, поставляющим хорошо усвояемый белок, относятся молоко и молочные продукты.
Целью исследовательской работы является проведение теоретических и экспериментальных исследований белков молока, рассмотрение возможности их разделения; изучение влияния различных факторов на количественный состав белков, входящих в состав молока.
Для реализации цели были поставлены следующие задачи:
изучение аминокислотного состава белков молока.
определение изоэлектрической точки казеина.
осаждение казеина и сывороточных белков различными методами.
изучение влияния на количество белка в молоке различных факторов.
К настоящему времени молоко является исходным сырьем для создания огромного количества пищевых продуктов повышенной биологической ценности. Основной составной частью молока являются белки. Их аминокислотный состав настолько хорошо сбалансирован, что белки усваиваются на 98%. Комбинации белков молока с другими белковыми продуктами позволяют значительно улучшить общую сбалансированность аминокислот всего пищевого рациона. На осаждении белка основано получение кисломолочных продуктов, сыра. В связи с этим актуальным представляется всесторонние изучение белковой части молока.
В ходе выполнения исследовательской работы в основном использовались методы: аналитический (анализировались источники информации, теоретический материал по выбранной теме), химический эксперимент (проводились опыты, характеризующие свойства белков молока, способы их осаждения), инструментальные (рефрактометрический, фотоколориметрический, работа на приборе «Лактан»).
В первой части работы проводилось теоретическое изучение аминокислотного состава белков молока и исследование их химического состава на наличие групп атомов, характерных для белковых структур, с помощью качественных реакций.
Выяснили, что основной белок молока - это казеин, содержание которого в молоке 2,7% (81,9% от общего количества белков молока). Лактоальбумин содержится в молоке в количестве 0,4% (12,1% от общего количества белков молока). Лактоглобулин в количестве 0,2% (6% от общего количества белков молока). Белки молока отличаются тем, что связаны в едином комплексе с фосфором и кальцием, а также особенностями коллоидной системы. Они содержат почти все аминокислоты, встречающиеся в белках. Биологическая ценность казеина несколько ограничивается дефицитом триптофана, серосодержащих аминокислот – цистина, вместе с тем казеин содержит высокое количество фенилаланина, тирозина и метионина. В сывороточных белках баланс дефицитных серосодержащих и других незаменимых аминокислот лучше, чем в казеине, и значит биологическая ценность их выше. Благодаря тому, что белки молока находятся в растворенном состоянии, они легко атакуются и перевариваются протеолитическими ферментами пищеварительного тракта. Молоко по содержанию незаменимых аминокислот является полноценным.
С помощью цветных реакций определили, что белки молока содержат большинство функциональных групп, характерных для этого класса веществ.
Во второй части исследовательской работы определяли изоэлектрическую точку казеина, изучали влияние органических и неорганических веществ на процесс денатурации белка, проводили разделение белков молока на различные фракции.
В нормальных условиях белок имеет устойчивую сложную структуру. Необратимые реакции осаждения приводят к денатурации белков, при этом разрушается пространственная структура молекулы и белки утрачивают свои естественные биологические и физико-химические свойства. Денатурацию довольно легко можно вызвать химическими неорганическими и органическими осадителями. Для практики молочной промышленности особый интерес представляет, прежде всего, способность казеина к коагуляции.
Определили, что рН = 4,7 соответствует изоэлектрической точке казеина. Он легче других белков, входящих в состав молока выпадает в осадок, и легко может быть отделен от сывороточных белков. В свою очередь и альбумин и глобулин можно разделить, так как на их коагуляцию влияют различные концентрации сульфата аммония.
В третьей части работы рассматривали влияние на количество белка в молоке различных факторов: сроков хранения, времени года, стадий лактации.
В результате воздействия хранения сроком 8 суток, содержания белков в молоке уменьшилось в среднем на 33 %. Определения проводились тремя методами. Больших расхождений в результатах не наблюдалось. Все использованные методы применяются на производстве. Однако в настоящее время на предприятиях предпочтение отдается именно инструментальным методам анализа (фотоколориметрический, рефрактометрический, прибор Лактан»), это перспективное развитие лабораторного анализа, позволяющее снизить время его проведения, повысить точность и эффективность.
Исходя из результатов исследования, можно сказать, что количество белка в молоке изменяется в зависимости от времени года, но не слишком сильно, разница в содержании белка не превышает 0,3 - 0,4 %. Если взять пробу отобранную на предприятии, то можно сказать, что в июне в молоке содержалось наименьшее количество белка, 3,29%, а в январе наибольшее, 3,33%. В индивидуальных хозяйствах 3,24%; 3,17%; 3,45% летом и соответственно 3,26%; 3,19%; 3,49%. Различие в содержании белка в молоке по временам года во многом объясняется изменением рациона питания. Бедный энергией рацион приводит к уменьшению его содержания в молоке, а богатый к увеличению. При дефиците протеина в питании содержание белка так же может снизиться. Во время лактации молочная железа — основной потребитель глюкозы, которая в организме коров образуется из пропионовой кислоты. Увеличение ее содержания в рубце улучшает использование азота и повышает уровень белка в молоке.
Меняя соотношение питательных веществ и состав рациона, можно влиять на количество белка.
Основные поставщики энергии для жвачных животных — углеводы, представленные в кормах в виде сырой клетчатки, крахмала и сахара. В зимнее и весеннее время следует больше вводить в состав рациона подкормку из злаковых культур, жом сухой, кормовую патоку, силос, корнеплоды, хотя основу питания, как правило, составляет сено. Летом основа рациона – пастбищная трава. Необходимость в прикормке намного меньше.
В большей степени состав и свойства молока зависят от периода (стадии) лактации коровы. За это время его свойства наиболее ощутимо меняются три раза. В первые десять дней после отела из вымени выделяется молозиво, которое резко отличается от нормального молока. На второй день после отела, содержание белка увеличено в несколько раз, по сравнению с нормальным молоком (по результатам исследования 10,83 %), затем начинает постепенно снижаться. В стародойном молоке (10-12 дней перед запуском коровы) так же повышенное содержание жиров (5,9%).
В настоящее время молочная отрасль развивается бурными темпами – разрабатываются новые виды продукции, осваивается высокотехнологичное оборудование. Для того чтобы работать на современных предприятиях нужны высококлассные специалисты, обладающие обширными знаниями по своей специальности, широким кругозором. Знание состава, строения, свойств, методов выделения белковой части молока, владение инструментальными методами способствует росту профессионального уровня, повышения качества знаний по выбранной специальности, что определяет научную и практическую значимость исследования.
Лазер
Назаров С.С.
Научный руководитель Панкова Т.И.
ГБОУ РМ СПО «Ичалковский педагогический колледж им. С.М. Кирова»
Исследовательская работа «Лазер» имеет следующую структуру: введение, теоретическая часть, практическая часть, заключение, список использованной литературы.
Актуальность данной работы заключается в том, что внедрение и совершенствование лазерных технологий способствовало качественному изменению всего облика современного производства. Цель работы: изготовить маломощную модель лазера и изучить ее работу. Задачи: изучить информацию о принципах работы, устройстве лазеров различных типов, области применения; изготовить маломощную модель лазера и изучить ее работу. Методы исследования: теоретические и практические. В основном в качестве источника информации использовались учебники по физике, интернет ресурсы.
В теоретической части привели краткие исторические сведения о лазере, рассмотрели принцип действия лазеров и виды лазеров. В практической части нами рассмотрено наиболее распространенные области применение лазеров. А также кратко описали изготовления маломощного лазера.
Опираясь на изученный материал, и пользуясь электронными ресурсами, нами был собран маломощный полупроводниковый лазер на основе DVD-RW привода лазер. Необходимые материалы: DVD привод (RW), драйвер (питание для лазера), оптика, батарейки (2 штуки), ПВХ трубка (для корпуса). Основные этапы изготовления маломощного полупроводникового лазера отображены в исследовательской работе на фотографиях. Изготовленный лазер по весу составил 133 грамма вместе с батарейками. Достоинствами можно назвать - простая конструкция, высокая надежность. Собранный лазер способен зажечь спичку или несколько спичек по очереди (даже на расстояние 1 метра), прожигает полиэтилен.
Но даже с таким маломощным излучателем, требуется соблюдать технику безопасности, так как лазер может повредить сетчатку глаза, и при долговременном использовании вызвать возгорание.
Изготовленный лазер можно использовать для демонстрации на уроках физики по теме «Свойства лазерного излучения».
Проводя исследовательскую работу «Лазер», автор исследования пришел к заключению, что возможно без специальных оборудований изготовить маломощную модель лазера и изучить ее работу.
ФОРМИРОВАНИЕ ГЕОМЕТРИЧЕСКИХ ПОНЯТИЙ У УЧАЩИХСЯ
В КОНТЕКСТЕ ИДЕИ ФУЗИОНИЗМА
Вальков П., Кубасов М.
Научный руководитель Гордеева Н.В.
ГБОУ РМ СПО (CCУЗ) «Краснослободский аграрный техникум»
Новые введения в обучение геометрии постепенно начинают внедряться в системы образования как во всем мире так и в России. В нашей работе остановимся на следующем аспекте проблемы преподавания геометрии – реализации в учебном процессе геометрии идеи фузионизма, когда плоские и неплоские фигуры изучаются взаимосвязано, т. е. планиметрия и стереометрия неразрывно связаны между собой.
Важнейшим аспектом математической подготовки является формирование понятий. Понятие, являясь элементом системы научных знаний, играет важную роль в процессе познания. В результате возникает противоречие между временем, необходимым для выполнения большого числа упражнений, нацеленных на формирование понятий, и временем, которое выделяется на изучение понятий.
Разрешить это противоречие, в частности, позволит параллельное и одновременное изучение планиметрических и стереометрических понятий, способствующее формированию у обучаемых целостных геометрических знаний.Это обусловлено следующими причинами:
Во-первых, надо учитывать тенденцию в современном развитии образования, связанную с профильной дифференциацией обучения в старших классах. В результате уже сейчас происходит сокращение количества часов, отводимых на математику, и особенно на стереометрию. Тем самым учащиеся не смогут получить полноценное математическое образование.
Во-вторых, психологические и педагогические исследования показывают, что познавательные возможности учащихся намного выше, чем предполагалось ранее: формирование восприятия пространства у младших школьников происходит более интенсивно, чем у старших; у детей младшего школьного возраста наиболее развиты именно трехмерные представления, многие понятия, методы, виды деятельности и идеи, связанные с пространственной геометрии, доступны младшим школьникам.
В-третьих, в настоящее время интенсивно разрабатываются различные программы и варианты учебников по математике. Это также серьезным образом ставит на повестку дня разработку уже в рамках основной школы курса геометрии, где бы плоские и неплоские фигуры изучались совместно, так как было бы неразумно отбросить все эти попытки (эксперименты подтверждают их успешность) и перейти к изучению свойств только плоских фигур.
|
