Основы термодинамики

№	Содержание тестового задания (в виде формул или текста)	Пояснения
		Проверяется, знает ли студент формулировку 1-го начала термодинамики и умеет ли провести расчёт по формуле
		Проверяется, умеет ли студент рассчитывать работу идеального газа при изменении его объёма (при постоянном давлении)
		Проверяется умение рассчитать удельную теплоёмкость по определению
		Проверяется умение рассчитать молярную теплоёмкость по определению
		Проверяется умение рассчитать молярную теплоёмкость по известной удельной теплоёмкости и молярной массе
		Проверяется умение вести расчёты по соотношению Майера
		Проверяется знание формулы молярной теплоёмкости при постоянном давлении и умение вести по ней расчёты
		Проверяется знание формулы молярной теплоёмкости при постоянном объёме и умение вести по ней расчёты
		Проверяется знание формулы коэффициента Пуассона через число степеней свободы и умение провести по ней расчёт
10*	*	*Проверяется знание уравнения Пуассона и умения на его основе рассчитать изменение отношения объемов двух состояний газа по известному изменению давлений (или наоборот) и известному коэффициенту Пуассона
		Знать, что теплота, поступающая в систему равна 0 для адиабатного процесса
12*	*	*Знать формулу изменения внутренней энергии идеального газа и уметь провести по ней расчёт одной неизвестной величины по всем известным
		Знать, что изменение внутренней энергии идеального газа пропорционально изменению температуры
14*	*	*Знать формулу работы при изотермическом процессе и уметь рассчитать по ней одну неизвестную величину по остальным известным
		Знать определение к.п.д. тепловой машины и уметь провести по нему расчёт
		Знать формулу к.п.д. циклического процесса и уметь провести по ней расчёт
		Знать формулу к.п.д. цикла Карно и уметь провести оп ней расчёт
	Цикл Карно	Знать, какие изопроцессы происходят в цикле Карно, и уметь показать их на графике в координатах Р(V)
		Знать термодинамическое определение изменения энтропии и уметь провести по нему расчёт
20*	*	*Знать формулу изменения энтропии для изохорного процесса и уметь провести по ней расчёт изменения энтропии по всем известным величинам
21*	*	*Знать формулу статистического определения энтропии и уметь провести по ней расчёт
		Знать формулировку второго начала термодинамики в виде неравенства Клаузиуса

Таблица 5.

Основы специальной теории относительности (СТО)

№	Содержание тестового задания (в виде формул или текста)	Пояснения
		Знать связь полной, кинетической и энергии покоя для релятивистской частицы и уметь вести расчёты
		Знать закон взаимосвязи массы и энергии и уметь вести по нему расчёты энергии покоя или массы
		Знать формулу релятивистского сокращения длины и уметь провести по ней расчёт
		Знать формулу кинетической энергии релятивистской частицы и уметь вести по ней расчёты
		Знать формулу релятивистского импульса и уметь провести по ней расчёт
6*	*	*Знать формулу релятивистского замедления времени и уметь провести по ней расчёт

Пояснение к табл. 5. Мы не вводим понятие релятивистской массы в связи с тем, что использование этого понятия противоречит современным тенденциям изучения основ СТО в техническом вузе.

3. Общая характеристики теста. Каждый тест состоит из 7 заданий закрытого типа с возможностью выбора одного верного из 4-х правдоподобных ответов. Тестовые задания отвечают всем необходимым критериям, предъявляемым к подобного рода измерительным материалам [3].

Пять заданий проверяют знание основных законов, формулировки которых легко запоминаются и, кроме того, эти формулировки многократно применялись в процессе изучения на лекциях, практических занятиях, при подготовке к выполнению лабораторных работ. Два задания (они помечены звёздочками при детализации целей обучения) являются более сложными для выполнения.

В конце каждого теста указаны константы, необходимые для расчётов. Если константы не приведены, это означает, что задания можно решить, не пользуясь дополнительными сведениями.

Все цифры в заданиях подобраны так, что расчёты можно проводить без калькулятора. Кроме того, студент должен иметь представления о приставках к единицам измерения величин (пк, н, мк, мл, К, М, Г).

4. Конкретизация времени тестирования. Время, отводимое на выполнение каждого тестового задания, составляет 1,5-2 минуты. Таким образом, суммарное время, необходимое на выполнение всего теста из 7 заданий, составляет не более 15 минут. В это время не входит время организационной части процедуры тестирования (раздача заданий, заполнение бланка для ответов). Время засекается, когда бланки заполнены и тесты выданы студентам.

Опыт многократного тестирования показывает, что если студент знает формулировки основных законов и определений, то он справляется со всеми 7-ю заданиями за гораздо меньшее время (порядка 10 минут, что соответствует 1,5 минутам на выполнение одного задания). Если же студент не знает этих формулировок, то он просит дополнительное время подумать. Как правило, просьба студента выполняется, ему даётся дополнительно 5-10 минут. Тем не менее, такие студенты с тестом не справляются и за дополнительное время.

5. Критерии оценивания. Тест проверяет минимальный уровень знаний и умений студента, а именно: знание основных определений и законов, которые составляют фундамент изучения физики в последующих семестрах, и умение, пользуясь формулами этих определений и законов, найти какую-либо физическую величину, если известны остальные величины.

Если студент отвечает верно на 5 и более вопросов из 7, то он получает оценку «зачтено». Если же студент выполняет правильно 4 задания, то ему предоставляется право «защитить» какой-либо из трёх неверных ответов, пользуясь своим черновиком. Если студент покажет, что он знает учебный материал (необходимая формула записана правильно), но совершил ошибку в расчётах, ему также ставится оценка «зачтено».

Если студент отвечает правильно на 0, 1, 2 или вопроса 3, то ему ставится оценка «не зачтено».

Как показывает опыт, если студент успешно работал в семестре, т.е. к моменту зачёта сдал все обязательные формы контроля (выполнил и защитил лабораторные работы, написал и защитил расчётно-графическое задание, выполнил контрольные работы) и повторил основные законы и определения накануне зачёта, то он сдаёт зачёт с первого раза, выполнив правильно 5-7 заданий из 7 предлагаемых. Те студенты, которые не занимались в семестре, которые лишь к концу семестра начинают выполнять в спешке обязательные формы контроля, не справляются с тестом. Не только с первого, но часто и со второго, и третьего захода им не удаётся ответить правильно более, чем на 3 вопроса.