Institut experimentálních technologií 1

 

Sborník konference projektu 

„Institut experimentálních technologií 1“  

reg. č. CZ.1.07/1.1.02/01.0029     

Motivování  žáků  počátečního  vzdělávání  ke  studiu technických oborů  Editoři:  Ing. Radim Kadlec    doc. Ing. Pavel Kaláb, CSc.   

 

 

1. února 2012

 

Editor   

 

Název 

Ing. Radim Kadlec, doc. Ing. Pavel Kaláb, CSc.  Sborník konference projektu „Institut experimentálních technologií 1“  reg. č. CZ.1.07/1.1.02/01.0029 

Vydání  

 

první 

Rok vydání 

 

2012 

Vydavatel 

 

Vysoké učení technické v Brně, Antonínská 548/1 

Nakladatelství  

Entity Production, s.r.o. 

Tisk 

 

 

Entity Production, s.r.o. 

ISBN   

 

978‐80‐214‐4400‐3 

 

 

 

Sborník konference projektu  

„Institut experimentálních technologií 1“     

                            1. února 2012  Brno, Česká republika        Tento projekt je spolufinancován Evropským sociálním fondem a státním rozpočtem České republiky. 

 

 

      

                              Předseda konference  doc. Ing. Pavel Kaláb, CSc., FEKT VUT v Brně    Odborný programový výbor  doc. Ing. Miloslav Steinbauer, Ph.D., FEKT VUT v Brně  Ing. Michal Hadinec, Ph.D., FEKT VUT v Brně  Ing. Radek Kubásek, Ph.D., FEKT VUT v Brně  Ing. Jan Mikulka, Ph.D., FEKT VUT v Brně  Ing. Radim Kadlec, FEKT VUT v Brně  Ing. Petr Marcoň, FEKT VUT v Brně    Organizační komise  Ing. Taťána Krajčírovičová, FEKT VUT v Brně  Marie Hábová, FEKT VUT v Brně 

 

 

Obsah    Institut experimentálních technologií 1 .................................................................................... III  Zpráva o řešení projektu ............................................................................................................ 1  Jaký je přínos z pohledu lektorů? ............................................................................................... 8  Paradox obklíčení technikou ...................................................................................................... 9  Význam motivace ke studiu technických oborů pro průmyslovou praxi ................................. 10  Jen houšť a větší kapky ............................................................................................................. 14  Světlo na konci tunelu .............................................................................................................. 17  Přínosy spolupráce s VUT Brno ................................................................................................ 18  Elektrotechnické výukové pracoviště ....................................................................................... 19  Projekt Vzdálená laboratoř na Gymnáziu na třídě Kapitána Jaroše ......................................... 22  Zkušenosti s EVP ....................................................................................................................... 23  Měření ve „Vzdálené laboratoři elektrotechniky” ................................................................... 24  Lov talentů ................................................................................................................................ 25  Elektrotechnické výukové pracoviště s RC 2000 ...................................................................... 26  IET1 z pohledu učitele na gymnáziu ......................................................................................... 27  Projekt metody modelování a simulace procesů logického řízení ........................................... 30  Řízení DC motoru ...................................................................................................................... 31  Elektromagnetické dělo ........................................................................................................... 32     

 

‐ II ‐ 

Grantový projekt Jihomoravského kraje č. CZ.1.07/1.1.02/01.0029 

Institut experimentálních technologií 1  Řešitelské pracoviště: Ústav teoretické a experimentální elektrotechniky FEKT  VUT v Brně  Stručně o projektu  Projekt se soustředí na vytvoření systému pro zvýšení motivace žáků základních a středních  škol  ke  vzdělávání  se  v  elektrotechnických  oborech  a  zlepšení  podmínek  pro  výuku  elektrotechniky a fyziky včetně podpory využívání informačních a komunikačních technologii.  Projekt vychází již v počátečním vzdělávání lidských zdrojů vstříc požadavkům průmyslových  podniků na profil přijímaného zaměstnance.  Zvýšení  kvality  počátečního  vzdělávání  chceme  dosáhnout  prostřednictvím  výuky  žáků  ve  vzdálené laboratoři elektrotechniky lokalizované na řešitelském pracovišti, dále vytvořením  elektrotechnických  výukových  pracovišť  přímo  ve  středních  školách,  zvýšením  kvalifikace  pedagogů  počátečního  vzdělávání  prostřednictvím  odborných  přednášek  a  workshopů  a zapojením talentovaných žáků do řešení průmyslových projektů.  Výuku  zajišťují  akademičtí  pracovníci,  pedagogové  středních  škol  Jihomoravského  kraje,  odborníci partnera projektu Siemens, s.r.o. a školicí instituce vzešlé z výběrových řízení  Zahájení projektu:  01. 04. 2009   Ukončení projektu:   31. 03. 2012  Celkové způsobilé náklady projektu: 18 422 248,14 Kč  Partner projektu  Průmyslovým partnerem projektu je Siemens, s.r.o.  Projektový tým  Koordinátor – řešitel  Lektoři               Komunikační pracovník  Administrativní pracovník  Ekonomický pracovník  Právník  Metodické vedení projektu  Webmaster  Technický pracovník 

doc. Ing. Pavel Kaláb, CSc.  doc. Ing. Miloslav Steinbauer, Ph.D.  Ing. Radek Kubásek, Ph.D.  Ing. Michal Hadinec, Ph.D.  Ing. Tomáš Jirků (do 30. 6. 2010)  Ing. Petr Marcoň (od 1. 8. 2010)  Ing. Radim Kadlec  Ing. Jan Mikulka, Ph.D.  Ing. Taťána Krajčírovičová  Marie Hábová  Ing. Eva Vítková, BA  JUDr. Květa Novotná  Ing. Petra Peterková, Ph.D.  Ing. Radim Kadlec  Ing. Jan Mikulka, Ph.D. 

 

 

‐ III ‐ 

Mentoři (středoškolští pedagogové pracující na DPČ)  Úkolem mentora je především metodicky vést vybrané talentované žáky k úspěšnému řešení  projektu zadaného spolupracujícím průmyslovým podnikem.  Ing. Jiří Dlapal  Střední škola informatiky a spojů, Brno  Ing. Karel Dostál  SOŠ a SOU strojírenské a elektrotechnické Brno  RNDr. Jitka Jirásková  Gymnázium T. G. Masaryka Hustopeče  Mgr. Čestmír Krejčí  Gymnázium  a  Jazyková  škola  s  právem  státní  jazykové  zkoušky Břeclav  Ing. Petr Milde (od 1. 3. 2011)  Integrovaná střední škola Sokolnice  Mgr. Tomáš Nečas, Ph.D.  Gymnázium Brno, třída Kapitána Jaroše  Mgr. Petr Sedlák  Klasické a španělské gymnázium Brno  Ing. Miloš Šeda (od 1. 3. 2010)  Střední průmyslová škola elektrotechnická, Brno  Ing. Aleš Stehno  Integrovaná střední škola – Centrum odborné přípravy  Brno  Mgr. Vítězslav Světlík  Gymnázium Jana Blahoslava, Ivančice  Mgr. Eva Široká (do 30. 9. 2009)  Gymnázium Globe  Mgr. Michal Šťastný  Gymnázium Globe  (od 1. 10. 2009 do 30. 6. 2010)  Ing. Josef Veselý, CSc.  SOŠ a SOU strojírenské a elektrotechnické Brno  Mgr. Zdeněk Votava  Gymnázium Brno – Řečkovice  Metodikové – konzultanti (středoškolští pedagogové pracující na DPP)  Jejich  úkolem  je  ve  vzdálené  laboratoři  připravovat  výuku  a  následně  se  svými  žáky  v laboratoři pracovat.  Mgr. Miroslava Kozubíková  Gymnázium Brno, třída Kapitána Jaroše 14  Ing. Roman Moliš  SOŠ a SOU strojírenské a elektrotechnické Brno  Ing. Jaroslav Jirků, Ph.D.  Integrovaná střední škola – Centrum odborné přípravy Brno  Ing. Lenka Raputová  SOŠ a SOU strojírenské a elektrotechnické Brno  Mgr. Eva Zemanová  Gymnázium Globe  Mgr. Irena Sobotková  Gymnázium Moravský Krumlov  Mgr. Hana Horáčková  Církevní střední zdravotnická škola s.r.o.  Mgr. Renata Fojtů  Klasické a španělské gymnázium, Brno  Ing. Marie Holásková  Gymnázium Velké Pavlovice  Ing. Michal Horka  Integrovaná střední škola, Sokolnice  Mgr. Dagmar Nešporová  Gymnázium Brno, Vídeňská 

  Obrázek: Exkurze talentů ve firmě PROTOTYPA, a.s.  

‐ IV ‐ 

 

Zpráva o řešení projektu  doc. Ing. Pavel Kaláb, CSc.  FEKT VUT v Brně  Geneze aneb jak to všechno vzniklo  Na přelomu tisíciletí průmyslová sféra signalizuje nedostatek lidských zdrojů. Tím se rozumí,  že průmyslu chybí a do budoucna i budou chybět kvalifikovaní řemeslníci, technici a inženýři.  Současně  pociťujeme  i  my  klesající  zájem  o  studium  na  naší  fakultě.  Zvlášť  zneklidňující  je  odliv té talentovanější části středoškoláků.  Léta běží a různé propagační aktivity na středních školách se ukazují jako málo účinné. Řešení  vidíme ve vytvoření motivačního systému žáků základních a středních škol komplexně, tj. od  útlého věku až po maturanty. Hledáme k tomu metody, nástroje a podporu.  V roce 2006 hovoříme s podnikovými manažery i na Regionální hospodářské komoře, posléze  na Magistrátu města Brna a na odboru školství Krajského úřadu JMK. Zjišťujeme, že svůj čas  vynakládáme neefektivně. Všichni pociťují totéž, všichni s námi souhlasí. Leč podnikatelé do  toho  většinou nehodlají investovat, očekávají, že se jako vždy postará stát. Státní správa či  samospráva snad očekává zázrak.  Naše chápání občanské společnosti je takové, že každý kdo může a umí, měl by svým dílem  pomoci. I zrodil se nápad v téhle tristní situaci přece jen něco udělat. Při Ústavu teoretické  a experimentální  elektrotechniky  FEKT  VUT  v  Brně  jsme  v  lednu  2008  zřídili  Institut  experimentálních  technologií,  jakožto  dobrovolné  sdružení  pracovníků  nebo  pracovních  skupin k podpoře různých oblastí odborného zájmu fakulty. Tím zájmem byl míněn mimo jiné  i úspěch v připravovaných Operačních programech Evropského sociálního fondu. Úspěch se  dostavil.  Získali  jsme  dva  projekty  z  Operačního  programu  Vzdělávání  pro  konkurenceschopnost.  Prvním  z  nich  je  Institut  experimentálních  technologií  1,  o  němž  je  tato konference.  Cíle projektu a cílová skupina  Chybí lidské zdroje. Okřídlené úsloví, jímž se rozumí, že je a bude nedostatek kvalifikovaných  pracovníků  v  českém  průmyslu,  a  to  řemeslníků,  techniků  a  také  inženýrů.  Je  to  celospolečenský problém, většina mládeže je zaměřena či dokonce zaměřována na studium  humanitních  oborů.  Projektem  Institut  experimentálních  technologií  1  bychom  chtěli  být  nápomocni řešení tohoto problému.  Cílem  projektu  je  podpořit  zájem  o  technické  obory  prostřednictvím  motivace  žáků  počátečního  vzdělávání  ke  studiu  elektrotechnických  oborů  a  zlepšit  podmínky  pro  výuku  fyziky  na  školách  poskytujících  počáteční  vzdělání  v  Jihomoravském  kraji.  Nástrojem  jsou  jednotlivé klíčové aktivity, jak bude dále popsáno.  Cílovou  skupinou  jsou  žáci  středních  škol  v  Jihomoravském  kraji  a  uvnitř  této  skupiny  žáci  mimořádně  talentovaní  a  jejich  pedagogové  vyučující  fyziku,  popř.  předměty  nutné  ke  zvládnutí studia elektrotechnických oborů – matematiku a informatiku. 

 

‐ 1 ‐ 

Metoda  Věnujeme  se  konkrétní  práci  s  mládeží.  Nepořádáme  pro  ně  učené  přednášky,  nepřesvědčujeme,  neagitujeme.  Ukazujeme,  jak  je  elektrotechnika  zajímavá  až  zábavná.  A především, jak je perspektivní, a to ve všech svých oborech. Vždyť, ve které lidské činnosti  se obejdeme bez elektřiny? A co si počneme, když by nebyla?  V  tom  je  unikátnost  našeho  přístupu.  Neděláme  nábor,  nýbrž  předvádíme  kouzlo  techniky  a úžasné dobrodružství tvořivé práce. Lákáme na ni a je to poctivé, protože je zde nesporná  perspektiva celoživotní kariéry.  Klíčové aktivity (KA)  Projekt  má  celkem  třináct  klíčových  aktivit.  Tři  jsou  určeny  k  motivování  žáků  ke  studiu  technických oborů a dvě jsou zaměřeny na vzdělávání středoškolských učitelů. Ostatní jsou  podpůrné  či  obligatorní  plynoucí  z  projektových  pravidel.  Zde  uvádíme  jen  ty  relevantní  vzhledem k tématu konference.  KA Elektrotechnická výuková pracoviště (EVP)  Z prostředků projektu byly zakoupeny moduly v celkové hodnotě 5 136 000,‐ Kč a z nich byla  sestavena výuková pracoviště včetně potřebných přípravků a návodů a pak zprovozněna na  25 školách JMK.  Přehled škol s pronajatým Elektrotechnickým výukovým pracovištěm s uvedením proškolené  zodpovědné osoby:  Gymnázium a Jazyková škola s právem státní jazykové  Mgr. Čestmír Krejčí  zkoušky, Břeclav   Gymnázium Globe, s.r.o.   Mgr. Věra Brlicová  Gymnázium Brno – Řečkovice   Mgr. Zdeněk Votava  Gymnázium Dr. Karla Polesného Znojmo   Mgr. Čeněk Texl  Gymnázium T. G. Masaryka Hustopeče   RNDr. Jitka Jirásková  Gymnázium Tišnov   Mgr. Ladislav Lorenc  Gymnázium Jana Blahoslava Ivančice   Mgr. Radim Dubčák  Gymnázium Velké Pavlovice   Ing. Marie Holásková  Klasické a španělské gymnázium Brno   Mgr. Petr Sedlák  Gymnázium Brno, Vídeňská   Mgr. Dagmar Nešporová  Gymnázium T. G. Masaryka Zastávka   RNDr. Zdeněk Máša  Gymnázium Vyškov   RNDr. Jiří Hájek  Gymnázium Boskovice   RNDr. Lada Bažantová  Gymnázium Brno, třída Kapitána Jaroše  Mgr. Tomáš Nečas  Cyrilometodějské gymnázium a střední odborná škola  Mgr. Karel Otruba  pedagogická Brno   Gymnázium a ZUŠ Šlapanice  Mgr. Zdeněk Sklenář  Střední odborná škola technická a Střední odborné učiliště  Karel Barták, ml.  Znojmo   Střední odborná škola průmyslová Edvarda Beneše a Střední  Ing. František Nosterský  odborné učiliště Břeclav   Střední průmyslová škola Nerovnice   Ing. Tomáš Vybíhal  Integrovaná střední škola – Centrum odborné přípravy Brno  Ing. Petr Steinbock  Střední průmyslová škola elektrotechnická Brno   Ing. Miroslava Odstrčilíková 

 

‐ 2 ‐ 

Integrovaná střední škola Sokolnice  Střední škola informatiky a spojů Brno   Střední odborná škola a Střední odborné učiliště strojírenské  a elektrotechnické Brno   Klvaňovo gymnázium Kyjov (do 30. 6. 2010)   Gymnázium Bučovice (od 1. 9. 2010)       

Ing. Michal Horka  František Vaněk  Ing. Josef Veselý, CSc.  RNDr. Vladimír Kotík  RNDr. Ivana Gálová 

Podpořeno bylo celkem 26 osob – poskytovatelů služeb.  Podpořeno  bylo  celkem  3954  osob,  žáků  středních  škol  v  JMK  (z  toho  2483  chlapců  a  1189 dívek).  Vytvořeny byly 2 nové produkty:  Návody k elektrotechnickému výukovému pracovišti  Náměty pro elektrotechnické výukové pracoviště 

 

KA Podpora talentovaných žáků SŠ (TALENT)  Na  projektech  zadaných  našimi  průmyslovými  partnery  pod  vedením  12  mentorů  a s odbornou  podporou  6  lektorů  –  akademických  pracovníků  pracovalo  či  ještě  pracuje  celkem  59  talentovaných  žáků.  Z  nich  29  svoje  projekty  obhájilo  a  je  třeba  dodat,  že  s překvapivě vynikajícími výsledky.  Obhájené žákovské práce:  Škola 

Žák  František  Černý 

Vojtěch  Dvořáček 

Gymnázium GLOBE,  s.r.o. 

Adam  Halbich 

Gymnázium J.  Blahoslava, Ivančice 

Téma práce Elektromagnetické snímání  okamžité a střední rychlosti  střel do ráže 30 mm Počítačový návrh 3D  modelu pro analýzu  částečných výbojů Počítačový návrh 3D  modelu pro analýzu  částečných výbojů Implementace metod pro  zpracování obrazů  magnetické rezonance Implementace metod pro  zpracování obrazů  magnetické rezonance Zdroj světla pro biologické  aplikace 

Martin  Hrbek 

SOŠ a SOU strojírenské  a elektrotechnické,  Brno‐Líšeň, Trnkova  SOŠ a SOU strojírenské  a elektrotechnické,  Brno‐Líšeň, Trnkova  SOŠ a SOU strojírenské  a elektrotechnické,  Brno‐Líšeň, Trnkova  Gymnázium Břeclav,  sady 28. října 1 

Metody modelování a  optimalizace regulačních  procesů Metody modelování a  optimalizace regulačních  procesů Metody modelování a  simulace procesů logického  řízení Sestavení optimalizačního  algoritmu 

ISŠ – Centrum odborné  přípravy, Brno,  Olomoucká 61  Josef Dvořák  Střední škola  informatiky a spojů,  Brno, Čichnova  Jiří Urbánek  Střední škola  informatiky a spojů,  Brno, Čichnova  Marek Kidoň  Gymnázium GLOBE,  s.r.o. 

Ladislav  Šmarda  Michal  Procházka  Tadeáš Kříž 

 

‐ 3 ‐ 

Mentor  Ing. Aleš  Stehno 

Lektor Ing. Tomáš  Jirků 

Ing. Jiří  Dlapal 

Ing. Tomáš  Jirků 

Ing. Jiří  Dlapal 

Ing. Tomáš  Jirků 

Mgr. Michal  Šťastný 

Ing. Jan  Mikulka,  Ph.D.  Ing. Jan  Mikulka,  Ph.D.  doc.  Steinbauer 

Mgr. Michal  Šťastný  Mgr.  Vítězslav  Světlík Ing. Josef  Veselý, CSc. 

doc.  Steinbauer 

Ing. Josef  Veselý, CSc. 

doc.  Steinbauer 

Ing. Karel  Dostál 

doc.  Steinbauer 

Mgr. Čestmír  Krejčí 

Ing. Jan  Mikulka,  Ph.D. 

Žák  Dušan  Solařík 

Škola  Gymnázium Břeclav,  sady 28. října 1 

Tomáš  Černík 

Klasické a španělské  gymnázium, Brno‐ Bystrc  Petr  Klasické a španělské  Modlitba  gymnázium, Brno‐ Bystrc  Radek Hájek  Gymnázium Brno‐ Řečkovice Martin Jasaň  Gymnázium Brno‐ Řečkovice  Roman  Juchelka 

Gymnázium Brno‐ Řečkovice 

André Eliaš 

SPŠE Brno, Kounicova 

Jan Kyzlink 

SPŠE Brno, Kounicova 

Patrik  Kolařík 

SPŠE Brno, Kounicova 

Tomáš  Valíček 

Gymnázium Brno, Tř.  Kpt. Jaroše 

Tomáš  Zahradník 

Gymnázium Brno, Tř.  Kpt. Jaroše 

Martin Jaroš  SPŠE Brno, Kounicova 

Jan Šipr 

SPŠE Brno, Kounicova 

Jakub  Zimolka  Tomáš  Bannert 

Gymnázium T. G.  Masaryka, Hustopeče  SOŠ a SOU strojírenské  a elektrotechnické,  Brno‐Líšeň, Trnkova  SOŠ a SOU strojírenské  a elektrotechnické,  Brno‐Líšeň, Trnkova 

Ondřej  Potůček 

 

Téma práce Sestavení optimalizačního  algoritmu 

Mentor  Mgr. Čestmír  Krejčí 

Použití zákonů geometrické  optiky při návrhu  osvětlovacích systémů Použití zákonů geometrické  optiky při návrhu  osvětlovacích systémů Světelný impulsní zdroj  s biologickým účinkem Vlastnosti plazmy  v elektrickém a  magnetickém poli Selektivní akustický  ultrazvukový přenos  informací Kalorimetrické metody  měření činného výkonu  výstupního impulsu  mikrovlnného generátoru Kalorimetrické metody  měření činného výkonu  výstupního impulsu  mikrovlnného generátoru Kalorimetrické metody  měření činného výkonu  výstupního impulsu  mikrovlnného generátoru Elektro‐magneto‐hydro‐ dynamický impulsní  generátor (EMHD) Elektro‐magneto‐hydro‐ dynamický impulsní  generátor (EMHD) Elektromagnetický lineární  pohon jednoduchých  tvarových elementů Elektromagnetický lineární  pohon jednoduchých  tvarových elementů Řízení měniče pomocí  mikrokontrolérů ATMEL Metody modelování a  optimalizace regulačních  procesů Metody modelování a  optimalizace regulačních  procesů

Mgr. Petr  Sedlák 

Lektor Ing. Jan  Mikulka,  Ph.D.  Ing. Radim  Kadlec 

Mgr. Petr  Sedlák 

Ing. Radim  Kadlec 

Mgr. Zdeněk  Votava  Mgr. Zdeněk  Votava 

Ing. Miloš  Šeda 

Ing. Radim  Kadlec Ing. Michal  Hadinec,  Ph.D.  Ing. Michal  Hadinec,  Ph.D.  Ing. Petr  Marcoň 

Ing. Miloš  Šeda 

Ing. Petr  Marcoň 

Ing. Miloš  Šeda 

Ing. Petr  Marcoň 

Mgr. Tomáš  Nečas 

Ing. Radim  Kadlec 

Mgr. Tomáš  Nečas 

Ing. Radim  Kadlec 

Ing. Miloš  Šeda 

RNDr. Jitka  Jirásková  Ing. Josef  Veselý, CSc. 

Ing. Michal  Hadinec,  Ph.D.  Ing. Michal  Hadinec,  Ph.D.  Ing. Petr  Marcoň doc.  Steinbauer 

Ing. Josef  Veselý, CSc. 

doc.  Steinbauer 

‐ 4 ‐ 

Mgr. Zdeněk  Votava 

Ing. Miloš  Šeda 

Žák  Oldřich  Veselý  Martin  Buček  Martin  Brodecký 

  

Škola  SOŠ a SOU strojírenské  a elektrotechnické,  Brno‐Líšeň, Trnkova  SOŠ a SOU strojírenské  a elektrotechnické,  Brno‐Líšeň, Trnkova  SOŠ a SOU strojírenské  a elektrotechnické,  Brno‐Líšeň, Trnkova 

Téma práce Metody modelování a  optimalizace regulačních  procesů Metody modelování a  simulace procesů logického  řízení – 2. etapa Metody modelování a  simulace procesů logického  řízení – 2. etapa

Mentor  Ing. Josef  Veselý, CSc. 

Lektor doc.  Steinbauer 

Ing. Karel  Dostál 

doc.  Steinbauer 

Ing. Karel  Dostál 

doc.  Steinbauer 

Talentovaní žáci i jejich mentoři byli vyškoleni v zásadách projektové práce a bezpečnosti  práce v elektrotechnice a zúčastnili se odborné exkurze v průmyslovém podniku.  Podpořeno bylo celkem 16 osob – poskytovatelů služeb.  Podpořeno bylo celkem 29 osob ‐ žáků středních škol v JMK. 

KA Vzdálená laboratoř elektrotechniky (VZL)  Laboratoř je umístěna v prostorách Ústavu teoretické a experimentální elektrotechniky FEKT  VUT  v  Brně,  Kolejní  4.  Vzdálená  je  proto,  že  žáci  středních  škol  do  ní  přijíždějí,  aby  pod  vedením  svých  učitelů  (metodiků)  a  našich  akademických  pracovníků  řešili  zadané  úkoly  a současně poznávali prostředí vysoké školy.  Metodikové ve spolupráci s akademickými pracovníky připravili 6 výukových modulů:  1. Bezpečnost práce v elektrotechnice.  2. Elektrické instalace nízkého napětí v domovních a podobných rozvodech.  3. Základy měření elektrických veličin.  4. Automatizace měření v laboratoři.  5. Základy elektrotechniky.  6. Elektrická energie.     

Podpořeno bylo celkem 11 osob – poskytovatelů služeb.  Podpořeno bylo celkem 1028 osob ‐ žáků středních škol v JMK (z toho 568 chlapců a 460  dívek).  Vytvořeno bylo 6 nových produktů – návodů k výukovým modulům.  Zúčastnilo se celkem 84 doprovázejících pedagogů 

KA Zvýšení odborné kvalifikovanosti pedagogů počátečního vzdělávání pro výuku odborných  předmětů  Bylo  uskutečněno  devět  odborných  přednášek  včetně  zpracovaných  materiálů  k  využití  ve  výuce. Čtyři zajistil průmyslový partner projektu Siemens, s.r.o.   

Podpořeno bylo celkem 91 osob, pracovníků v dalším vzdělávání. 

KA  Zvýšení  ICT  gramotnosti  pedagogů  počátečního  vzdělávání  pro  multimediální  podporu  výuky odborných předmětů  Byly uskutečněny 3 třídenní workshopy zaměřené na grafické prezentace pro multimediální  podporu výuky a vytváření webových prezentací (2 x 24 hod., celkem 48 vyučovacích hodin).  Aktivitu zajišťovala vzdělávací agentura Audica, s.r.o. s podporou partnera a s aktivní účastí  lektorského týmu.    

Podpořeno bylo celkem 62 osob, pracovníků v dalším vzdělávání.  ‐ 5 ‐ 

KA Metodická příručka pro efektivní využívání ICT ve výuce v počátečním vzdělávání  Lektoři  –  akademičtí  pracovníci  vytvořili  metodickou  příručku,  která  má  sloužit  středoškolským  pedagogům  jako  návod  pro  zařazování  ICT  nástrojů  přípravy  výukových  materiálů  a  dále  i  využití  ICT  ve  vlastní  výuce,  zejména  odborných  předmětů.  Při  tvorbě  příručky bylo využito zkušeností a zpětné vazby od pedagogů – účastníků ICT workshopů.  Příručka je produktem projektu a je distribuována do škol JMK, které se podílely na aktivitách  projektu. Ostatním je k dispozici na vyžádání.  

Byl vytvořen 1 nový produkt. 

Monitorovací indikátory  Monitorovací  indikátory  jsou  mírou  úspěšnosti  řešení  projektu.  Jsou  předem  určeny  a plánovány v hodnotě i datu naplnění. K 31. prosinci 2011 je stav plnění uveden v následující  tabulce:  Monitorovací indikátor  plánováno  dosaženo  Počet nově vytvořených produktů  8  8 Počet podpořených osob – poskytovatelé služeb  46  60 Počet podpořených osob – pracovníků v dalším vzdělávání  193  220 Počet podpořených osob v počátečním vzdělávání celkem  4112  5011 – dětí, žáků  Počet podpořených osob v počátečním vzdělávání celkem  nespecifikováno  3080 ‐ chlapců  Počet podpořených osob v počátečním vzdělávání celkem  nespecifikováno  1931 ‐ dívek  Nabyté poznatky  Pokoušíme  se  zde  shrnout  poznatky  z  téměř  tříleté  konkrétní  práce  v  klíčových  aktivitách  projektu, z rozhovorů na veletrzích studijních příležitostí Gaudeamus i ze sledování účastníků  Dní otevřených dveří na FEKT – to speciálně, neboť jsme pozvali i žáky základních škol, když  jsme  připravovali  projekt  zaměřený  právě  na  ně  (Jihomoravskému  kraji  se  nezamlouval,  nebyl přijat k financování).  Konstatujeme,  že  mládež  není  špatná,  jak  mnozí  soudí.  Je  jiná.  Uvažuje  i  jedná  racionálně,  zdá  se,  že  podle  vzorů  na  veřejné  scéně.  Dovede  se  však  nadchnout  i  pro  techniku,  když  pozná užitečnost těch věcí a ucítí šanci pro svoji realizaci.  Poznali  jsme,  že  má  smysl  věnovat  se  dětem  ve  věku  okolo  desíti  let.  Ukázky  pro  nás  samozřejmých „technických divů“ jsou pro ně velmi inspirativní. Bylo by zajímavé sledovat,  jak  trvalé  bude  jejich  nadšení.  Nebo  ještě  lépe,  systematicky  jejich  zájem  podporovat.  Finance  do  vhodných  pečlivě  promyšlených  projektů  by  se  mnohonásobně  vrátily.  Kdo  to  však udělá? A kdo z disponujících těmi financemi to pochopí?  Nad všechny pochybnosti jsme se přesvědčili, že se nacházejí talentovaní žáci, jimž má smysl  se věnovat. Pravděpodobně mají talent na ledasco, a proto vidíme jako prvořadé orientovat  jejich zájem na elektrotechniku či techniku obecně.  Máme  i  nemálo  poznatků  z  oblasti  realizace  projektu.  Ty  však  nejsou  povzbudivé  a nesouvisejí s tématem konference. 

 

‐ 6 ‐ 

Přínosy pro cílové skupiny a pro poskytovatele finanční podpory  Celkem 5 011 oslovených žáků středních škol se vlastní konkrétní činností buď na špičkovém  výukovém  pracovišti  na  své  škole,  nebo  ve  vzdálené  laboratoři  na  naší  fakultě  přesvědčilo  o tom, že elektrotechnika je zajímavá a že pro ně nemusí být obtížná, jak se mnohdy traduje.  Talentovaní  žáci  se  podíleli  na  řešení  průmyslových  projektů  a  během  práce  se  seznámili  s prostředím  vysoké  školy,  osvojili  si  komunikační  a  prezentační  dovednosti  a  základní  principy týmové práce. Exkurze do podniků jim umožnila lépe rozumět a vnímat souvislosti  řešených problémů v kontextu reálné praxe a současně poznat i pracovní prostředí.  Středoškolští  pedagogové  měli  možnost  prostřednictvím  aktivit  projektu  konzultovat  metodiku výuky fyziky a elektrotechniky, vytvářet s podporou vysoké školy úlohy pro výuku a  využívat  informační  a  komunikační  technologie  podle  zkušeností  expertů  z  akademického  prostředí.  Pro  obě  skupiny  bylo  významným  přínosem  možnost  komunikovat  s  odborníky  z akademického  prostředí  i  z  průmyslové  praxe  a  získat  tak  dvojí  pohled  z  odlišných  sfér.  Tento prvek současné systémy vzdělávání postrádají, což omezuje výuku na neatraktivní a od  praktického života odtažitý pouhý popis fyzikálních dějů.  Pro  poskytovatele  finanční  podpory,  tj.  Jihomoravský  kraj,  je  nesporným  přínosem,  že  prostřednictvím aktivit projektu bylo motivováno několik tisíc žáků středních škol ke studiu  technických  oborů.  To  napomáhá  nejen  naplňování  volebních  programů,  ale  i  vlastnímu  poslání  kraje  jakožto  samosprávného  orgánu.  Vždyť,  kdo  by  se  měl  především  starat  o budoucí konkurenceschopnost kraje? Samozřejmě, že volení zastupitelé.  Projekt nekončí aneb pokračující aktivity  Minimálně po dobu předepsané udržitelnosti projektu, což je pět roků, budeme pokračovat  v aktivitách  zaměřených  přímo  na  žáky  škol  počátečního  vzdělávání.  Bude  to  v  omezené  míře,  neboť  projekt  již  nebude  finančně  podporován  a  není  jasné,  jak  vůbec  bude  podporováno školství.  Předpokládáme plný provoz elektrotechnických výukových pracovišť na 25 středních školách.  Podobně i provoz vzdálené laboratoře, který může být omezen podle zájmu a hlavně podle  možností středních škol. Zde vidíme vážnou nerovnost přístupu nebrněnských škol vzhledem  nemalým nákladům na dopravu, které již nemohou být hrazeny z projektu.  Za  úvahu  stojí  i  žádost  o  podporu  dalšího  projektu  zaměřeného  na  žáky  počátečního  vzdělávání komplexně, tj. již od prvního stupně základních škol. Případnou výzvu k takovým  projektům bychom viděli jako příjemné a slibné prozření řídícího orgánu OP VK. 

 

‐ 7 ‐ 

Jaký je přínos z pohledu lektorů?  Ing. Jan Mikulka, Ph.D., lektor  Fakulta elektrotechniky a komunikačních technologií VUT v Brně  Z celkových sedmi klíčových aktivit projektu Institut experimentálních technologií 1 jsou tři  z nich  cílené  na  skupinu  žáků  SŠ:  Vzdálená  laboratoř  elektrotechnicky  pro  SŠ,  Podpora  talentovaných  žáků  SŠ  a  Elektrotechnická  výuková  pracoviště  pro  SŠ.  Z  pozice  vedoucích  projektů  jsme  měli  tu  čest  se  v  rámci  realizace  všech  těchto  aktivit  seznámit  s  mnoha  zapálenými žáky středních škol. Cílem projektu bylo motivování jak běžných žáků SŠ, tak těch  talentovaných  ke  studiu  technických  věd,  potažmo  elektrotechniky.  Mnohdy  jsme  se  s příjemným  překvapením  setkali  s  žáky,  kteří  s  nečekaným  entuziasmem  motivovali  do  daleko větší spolupráce nás.  Výsledkem tak je spousta hodin strávených s početnými týmy středoškoláků v našich velmi  dobře  přístrojově  vybavených  laboratořích,  ve  kterých  si  pod  dohledem  nás  a  svých  pedagogů  prakticky  zkusili,  jak  probíhá  laboratorní  výuka  na  VŠ.  Dalším  přínosem  je  řada  úspěšně  vyřešených  projektů  zadaných  průmyslovými  partnery  UTEE,  do  kterých  byli  zapojeni  talentovaní  žáci  SŠ.  Talentovaní  žáci  vybráni  svými  pedagogy  pod  dohledem  nás  ‐  vedoucích projektů a svých mentorů velmi aktivně a promptně řešili úlohy, které nejsou pro  tyto "mladé techniky" zcela standardní. Ať už co se týká omezené doby řešení projektů, tak  rozmanitostí  velmi  specifických  zadání,  se  kterými  se  v  běžné  výuce  nebo  doma  u  svých  pracovních  stolů  nesetkají.  Dobrým  znamením  je,  že  tato  omezení  vyplývající  z  jejich  dosavadních  vědomostí  a  zkušeností  se  nestala  překážkou,  která  by  je  od  řešení  projektu  odradila, ale naopak s mírným strachem očekávanou motivací, která je hnala kupředu.  Odpověď  na  otázku  je  tedy  zřejmá  ‐  přínosů  je  hned  několik.  Zástupci  akademické  půdy  si  potvrdili, že spolupráce se středními školami je velmi důležitá z hlediska motivace studentů  ke  vzdělávání  se  v  technických  oborech.  Během  řešení  jednotlivých  aktivit  projektu  totiž  naprosto  evidentně  vyvstala  na  povrch  příčina  problému  s  nedostatkem  lidských  zdrojů  v technických oborech. Na středních školách je velmi mnoho studentů, kteří mají ke studiu  technických  oborů  velmi  dobré  předpoklady,  ale  nízkým  povědomím  o náplni  studia  techniky,  strachem,  možná  předsudky  a  lepší  uchopitelností  abstraktních  věd  v  době  jejich  rozhodování  o  dalším  studiu  nebo  výběru  pracovní  pozice  se  technickým  oborům  spíše  vyhýbají.  Současné  zkušenosti  jsou  ale  velmi  pozitivní,  jelikož  registrujeme  několik  talentovaných  studentů,  kteří  se  zapojením  do  řešení  průmyslových  projektů  rozhodli  ke  studiu techniky a v současné době již jsou studenty elektrotechnických, resp. strojírenských  oborů  nebo  informatiky.  Dobrým  znamením  je  také  skutečnost,  že  o  naše  vzdálené  laboratoře je neustálý zájem nehledě na fázi projektu Institut experimentálních technologií  1,  pomocí  kterého  bylo  možné  nejen  tuto  aktivitu  odstartovat.  Přínos  elektrotechnických  pracovišť  potvrzují  jak  studenti,  tak  jejich  pedagogové  ať  už  formou  ankety,  tak  osobními  konzultacemi.  Variabilita  systému  RC 2000  umožňuje  elegantní  doplnění  problematických  předmětů  jako  je  fyzika,  elektrotechnika,  matematika  a  další.  Rozmanitost  klíčových  aktivit  tak dohromady dává velmi účinný nástroj pro uchopení žáků SŠ, který hodláme do budoucna  dále využívat a rozvíjet.   

 

‐ 8 ‐ 

Paradox obklíčení technikou  Ing. Bohumil Král, CSc., předseda představenstva  PROTOTYPA a.s.  Není pochyb o tom, že technika láká dnešního malého človíčka již od útlého věku. Se zájmem  pozoruji  moji  jednoroční  vnučku,  jak  napodobuje  telefonování  dětským  mobilem  a  věrně  kopíruje  gesta  svojí  matky.  Tříletá  vnučka  se  pouští  do  opravy  hraček  a  zručně  zachází  s dětským  nářadím.  Pětiletá  ovládá  dětský  počítač  a  odpovídá  na  otázky  stiskem  tlačítka  klávesnice  a  volí  další  složitější  otázku.  A  osmiletá  mne  svými  znalostmi  mobilu  už  docela  zahanbuje‐  navazuje  spojení  s  jinými  mobily  přes  Bluetooth,  nahrává  zvuk  i  obraz,  fotografuje, posílá SMS i MMS, navíc hraje docela slušně na klávesy. Moje vnučky, obklíčené  technickými  vymoženostmi,  prostě  považují  techniku  v  jejich  životě  za  naprostou  samozřejmost.  A  já  přemýšlím,  proč  vlastně  mladí  nemají  zájem  o  techniku  studovat  či  se  vyučit technickému povolání, když se s technikou setkávají už od kolébky?! Někde my staří a  starší  asi  děláme  kardinální  chybu.  Mladí  jsou  paradoxně  v  zajetí  techniky  a  vůbec  ji  asi  nevnímají. Je pro ně samozřejmostí.  Nezamýšlí  se  nad  tím,  kdo  techniku  vymýšlí,  kdo  vyrábí,  kdo  opravuje.  Dobře  ovšem  znají  hvězdy  fotbalu,  hokeje,  šoubyznysu.  A  taky  pochybné  hrdiny  bezduchých  akčních  filmů.  Nanejvýš  vnímají  ty,  kteří  techniku  prodávají  a  „balí“  se  na  ní.  Počítač  je  přece  dnes  samozřejmost, a taky video, DVD, audio, digitál, navigace a multimedia. Obklopuje nás dnes  na  tomto  světě  vůbec  něco  jiného  než  technika?  Jak  to,  že  ji  jako  techniku  vlastně  ani  nevnímáme? Obklíčila nás!  Mne k technice přivedl dobrý fyzikář na střední škole. Zdá se, že tento vzorec už asi neplatí.  Přesvědčovat  o  technice  někoho  na  střední  škole  je  už  asi  pasé  ‐  je  to  pozdě!  Vybavím  si  moje vnučky a hned mne napadá – musí se začít od jeslí, nebo nejpozději v mateřské škole!  To  už  se  mne  v  mém  věku  ale  netýká.  Moje  vnučky  ovšem  musí  vědět,  že  děda  byl  dobrý  technik! Věřím totiž, že příklady stále táhnou.  To  je  také  důvod,  proč  malá  firma,  kterou  reprezentuji,  podporuje  projekt  IET1  i  další  navazující  projekty.  Jsem  přesvědčen,  že  nerozhodnuté  mladé  lidi  mohou  přesvědčovat  ke  studiu  na  technice  jen  osobní  příklady  kompetentních  lidí,  odborné  exkurze  a  předvádění  techniky,  odborné  soutěže,  odborné  stáže  a  placené  brigády,  účast  na  projektech  a v neposlední  řadě  i  popularizace  jejich  výsledků  formou  obhajob  projektů,  konferencí  a publikací, včetně oceňování dobrých výsledků.  Jen  elitní  osobnost,  schopná  udržet  pozornost  mladého  člověka,  a  hovořící  s  velkým  nadhledem  o  zajímavém  technickém  tématu  může  nerozhodnuté  maturanty  zlákat  v poslední  chvíli  ke  studiu  na  technice.  Jinak  je  to  běh  na  dlouhou  trať  –  především  pro  rodiče, učitele základních i středních škol a rovněž pro vysoké školy technického směru, které  musí  zkoordinovat  svoji  politiku  získávání  absolventů  a  přestat  si  vzájemně  konkurovat.  Podniková  sféra,  podle  mého  názoru,  bude  ve  vlastním  zájmu  vždy  podporovat  rozumné  projekty, zajišťující přirozenou obnovu a růst obecné úrovně technických znalostí pro udržení  své konkurenceschopnosti v globální soutěži. 

 

‐ 9 ‐ 

Význam motivace ke studiu technických oborů pro  průmyslovou praxi  Ing. Pavel Pěnička, ředitel  Siemens, s.r.o. odštěpný závod Elektromotory Mohelnice  V devadesátých letech minulého století bylo prioritou polistopadových vlád získat do České  republiky  příliv  zahraničního  kapitálu.  Jinými  slovy,  po  ztrátě  východních  odbytišť  zajistit  odbytiště na západě a s tím spojený příliv pracovních příležitostí a tolik potřebných investic  na  vybudování  konkurenceschopnosti  našeho  průmyslu  vůči  západnímu  světu  s  vyšší  produktivitou  práce.  Největším  lákadlem  byla  velice  levná  pracovní  síla  především  v dělnických  profesích  a  investiční  pobídky  nabízené  státem.  To  přinášelo  investorům  podstatnou nákladovou výhodu.   Vedle toho byla Česká republika známa jako země velice technicky zdatná, tedy s technicky  vzdělanou  populací  a  především  tradicí,  která  nic  neztratila  na  své  pověsti  ani  během  posledních  čtyřiceti  let.  Proto  řada  nadnárodních  koncernů,  ale  i  menších  společností,  kupovala továrny s takovouto tradicí nebo zakládala vlastní nové závody „na zelené louce“,  kde začala produkovat své výrobky. Ano, především vyrábět! Vývoj, konstrukce a technologie  se dále tvořily na západě, u nás se zaváděla výroba. Byli tedy potřeba pouze technicky zdatní  dělníci,  v  malé  míře  střední  technický  management,  vrcholový  management  byl  obvykle  zahraniční.  Současně  proběhla  velká  expanze  západních  firem,  které  zde  chtěly  své  výrobky  prodávat.  Pro  ty  ale  chyběla  obchodní  síť,  kterou  bylo  třeba  vybudovat.  Začal  výrazně  růst  bankovní  sektor, finanční služby, pojišťovnictví atd. Toto prostředí, často i finančně atraktivní, vyvolalo  výrazný  odliv  zájemců  o  studium  technických  oborů  na  středních  a  vysokých  školách  a naprosto zastínilo i technické učňovské školství. Během první dekády tohoto století se však  tento  segment  pracovních  příležitostí  nasytil.  Absolventi  obchodních  akademií,  ekonomických  škol  i  universit  začali  mít  problémy  najít  uplatnění  a  začala  znovu  růst  poptávka po technicky vzdělaném personálu ve všech profesních kategoriích. Začalo se navíc  ukazovat, že ekonomicky vzdělaný obchodník často nezvládá držet krok s vývojem techniky.  Naopak technicky vzdělaného prodejce lze snáze naučit pravidlům obchodu.  Ve výrobních závodech byl však tento vývoj poněkud odlišný. Při rozvoji výroby začal chybět  technicky  vzdělaný  personál  v  dělnických  profesích.  Léty  bez  podpory  zcela  zdevastované  učňovské  školství,  živořící  bez  jasné  strategie  a  koncepce  ministerstva  školství,  pro  které  tento segment neměl žádnou prioritu, nejen zcela technicky zaostalo, ale prakticky přestalo  produkovat  absolventy.  Tento  stav  bohužel  přetrvává  dodnes.  Tím  nedochází  k  přirozené  generační  obměně  tohoto  personálu  a  samy  výrobní  závody  musejí  investovat  desítky  milionů  korun  na  zaškolování  pracovníků  do  technických  profesí,  čímž  jsou  prostředky  na  vzdělání vynakládány prakticky dvakrát. Poprvé státem do vzdělání, které nemá budoucnost  uplatnění  a  podruhé  samotnými  zaměstnavateli,  aby  byli  schopni  pokrýt  své  potřeby.  Tuto  situaci naštěstí začaly chápat mnohé Krajské úřady a začaly s podporou učňovského školství,  za což jim patří dík zaměstnavatelů. 

 

‐ 10 ‐ 

Až  v  posledních  letech  se  situace  začíná  výrazně  měnit  i  v  oblasti  vysokoškolských  absolventů. Proč? Odpověď je jednoduchá. Naše země už není označována za zemi s nízkými  mzdovými  náklady.  Ne  snad  proto,  že  by  naše  pracovní  síla  tak  výrazně  podražila,  ale  především proto, že se Evropa otevírá stále více na východ. A tam je, a asi ještě dlouho bude,  pracovní  síla  levnější  než  u  nás.  Co  tam ale  chybí,  to  je  právě  technická  vyspělost  a  hlavně  tradice.  Personál  ve  výrobě  je  možné  v  kratší  nebo  delší  době  na  danou  práci  zaškolit.  Ale  středoškolsky  a  vysokoškolsky  vzdělané  techniky  nelze  získat  ze  dne  na  den.  Přitom  pro  udržení  samotné  výroby  u  nás  je  důležité  posilovat  úlohu  závodů  právě  v  oblasti  výzkumu  a vývoje,  v  přejímání  odpovědnosti  nejen  za  výrobu  produktu,  ale  i  za  jeho  vývoj,  prodej  a servis, tedy za celý jeho životní cyklus.  A  právě  zde  spatřuji  naši  jasnou  konkurenční  výhodu.  Výhodu  kvalitního  technického  středního  a  vysokého  školství.  Tuto  výhodu  je  ale  třeba  nadále  rozvíjet  a  podporovat.  Abychom se i zde nedostali do stavu, ve kterém se nachází učňovské školství.   Proto považuji popularizaci technických profesí a oborů vzdělání za klíčovou pro budoucnost  našeho  průmyslu,  celé  ekonomiky  a  tím  i  země.  Je  třeba  význam  těchto  oborů  vysvětlovat  nejen dětem a mládeži, ale i jejich rodičům, kteří ovlivňují rozhodování svých dětí o budoucí  profesi,  aby  je  dokázali  nasměrovat  do  oborů  s  perspektivou,  kterými  rozhodně  technické  obory jsou.   Svou  roli  zde  ale  musí  sehrát  i  samotné  školy  a  university.  Proto  vítám  právě  tento  druh  projektu,  jakým  je  Institut  experimentálních  technologií  na  FEKT  VUT  v  Brně,  který  se  zaměřuje  na  motivaci  ke  studiu  technických  oborů,  bez  jejichž  absolventů  se  do  budoucna  neobejdeme. Myslím si, že právě forma „osahání si naživo“ nejmodernější techniky a práce  na konkrétních projektech je tou nejlepší cestou ke kýženému cíli.   Řešitelé  projektu  si  zaslouží  naše  uznání  a  poděkování  za  tuto  iniciativu  a  nelze  než  říci  závěrem „Více takových projektů a aktivit“! 

  Obrázek: Propagace projektu na veletrhu Gaudeamus.

 

‐ 11 ‐ 

Podpora technického vzdělávání v JMK  JUDr. Hana Poláková, vedoucí odboru školství  Krajský úřad Jihomoravského kraje  Školní  rok  2010/2011  je  prvním  rokem,  ve  kterém  se  v  počtu  nově  přijatých  žáků  výrazně  odráží  pokles  populace.  Obdobný  pokles  nastane  i  v  dalších  dvou  letech,  což  významně  ovlivní soustavu středních škol.   Dalším prvkem, který významně ovlivňuje vzdělanostní a oborovou strukturu, je hospodářská  krize. Ze strany zaměstnavatelů se objevují obavy o vývoji počtů absolventů učebních oborů  a  oborů  vzdělání  zakončených  maturitní  zkouškou,  zejména  absolventů  odborných  škol.  Pokud  nedojde  ke  změnám  v  proporcích  odvětví,  bude  absolventů  technických  oborů  opravdu nedostatek.  Jihomoravský  kraj  si  je  vědom  všech  těchto  skutečností  a  jako  zřizovatel  středních  škol  podporuje učňovské a odborné vzdělávání celou řadou aktivit: Na tomto místě není dostatek  prostoru, uvádím proto jen stručný přehled  Prospěchová stipendia  Poskytování prospěchových stipendií se v kraji týká celkem 16 odborných škol, které vyučují  14  oborů  vzdělání  ukončených  výučním  listem  (nástrojař,  klempíř,  elektrikář  –  silnoproud,  pekař,  řezník  –  uzenář,  čalouník,  mechanik  plynových  zařízení,  kominík,  malíř,  podlahář,  sklenář, tesař, zedník, pokrývač).  Přehlídka České ručičky  Od  školního  roku  2008/2009  proběhly  již  tři  ročníky  zápolení  žáků  oborů  vzdělání  ukončených  výučním  listem  o  ocenění  s  názvem  přehlídka  České  ručičky.  Přehlídku  České  ručičky  trvale  vyhlašuje  Jihomoravský  kraj  a  organizuje  ji  spolu  s  Ministerstvem  školství,  mládeže  a  tělovýchovy,  Ministerstvem  zemědělství,  Ministerstvem  průmyslu  a  obchodu,  Svazem českých a moravských výrobních družstev, Hospodářskou komorou České republiky a  Agenturou  pro  podporu  podnikání  a  investic  CzechInvest.  V  průběhu  roku  2011  se  dalším  partnerem  přehlídky  České  ručičky  stalo  Ministerstvo  průmyslu  a  sociálních  věcí.  Přehlídka  byla  systematicky  mediálně  propagována  s  cílem  oslovit  širokou  veřejnost,  především  pak  pedagogické pracovníky, rodiče a žáky základních i středních škol.  Přehlídka  České  ručičky  si  i  nadále  klade  za  cíl  vytvářet  silnou  tradici,  jež  povede  k  trvalé  podpoře učňovského školství na území jak JMK, tak celé České republiky  Smlouva o spolupráci na podporu odborného školství a technických povolání  Smlouva  je  uzavřená  mezi  Jihomoravským  krajem,  Sdružením  automobilového  průmyslu,  Úřadem práce České republiky ‐ krajskou pobočkou v Brně a Vzdělávací agenturou Kroměříž.  Jde  zejména  o  efektivní  podporu  náboru  patnáctiletých  žáků  základních  škol  do  prvních  ročníků  vybraných  oborů  vzdělání  středních  škol  a  celoživotní  vzdělávání  pedagogů  odborných předmětů a praktického vyučování ve spolupráci s odborníky průmyslových firem. 

 

‐ 12 ‐ 

Smlouva o spolupráci se společností E.ON   Jde  o  první  smlouvu  svého  druhu,  kterou  společnost  E.ON  Česká  republika  uzavřel  s některým subjektem regionální samosprávy. Jejím smyslem je posílení praktické spolupráce  Integrované střední školy Sokolnice (ISŠ) s E.ON v oblastech:  

Program Montérský dorost zaměřený na rozvoj a podporu žáků ISŠ, kteří, v případě, že  projeví  zájem  o  účast  v  programu,  se  budou  připravovat  na  budoucí  povolání  u konkrétního  zaměstnavatele  již  během  studia.  Tím  mají  být  zajištěni  kvalifikovaní  absolventi  pro  možné  budoucí  personální  nástupnictví  na  montérských  i  technických  pozicích u společnosti E.ON. Žáci budou motivováni pomocí stipendia vypláceného E.ON. 



Zvyšování kvalifikace zaměstnanců E.ON ve školicím středisku ISŠ . 



Spolupráce při zajištění praktického vyučování žáků ISŠ na akcích obnovy distribuční sítě  NN v rámci Jihomoravského kraje. 



Sponzoring  ze  strany  E.ON  k  podpoře  ISŠ  pro  zkvalitnění  výuky  žáků  ISŠ  a  zlepšení  technického  vybavení  formou  nákupu  vybavení  a  pomůcek  do  učeben  praktické  výuky  apod.  

Veletrh odborného vzdělávání v rámci 53. ročníku Mezinárodního strojírenského veletrhu  v Brně  Jihomoravský  kraj  ve  spolupráci  s  vybranými  středními  školami  technického  zaměření  a společností  Veletrhy  Brno  a.s.  podpořil  v  letošním  roce  v  průběhu  konání  53.  ročníku  Mezinárodního  strojírenského  veletrhu  v  Brně  (MSV)  prezentaci  vzdělávací  nabídky  19  středních technických škol a umožnil žákům 8. a 9. tříd 49 základních škol z Jihomoravského  kraje bezplatný vstup na tento veletrh. Žáci měli příležitost seznámit se s možnostmi studia  na  těchto  školách  a  zároveň  poznat  moderní  trendy  nejen  ve  strojírenském  průmyslu,  ale  i v dalších technických odvětvích. V rámci jednotlivých dnů měli žáci základních škol možnost  soutěžit  a  vyhrávat  zajímavé  ceny. Tento  Veletrh  odborného  vzdělávání  se  v  rámci  MSV  se  konal letos již počtvrté a předpokládá se, že tato aktivita bude podporována i v následujících  letech.  Projekty v rámci operačního programu Vzdělávání pro konkurenceschopnost (OPVK)  V  jednotlivých  výzvách  OPVK  byla  schválena  řada  projektů,  které  umožňují  např.  žákům  základních  škol  seznámit  se  blíže  s  odborným  a  učňovským  školstvím,  jsou  zaměřeny  na  zlepšení  vzdělávacího  procesu  v  odborném  školství,  částečně  i  na  zlepšení  vybavenosti  odborných škol. Jihomoravský kraj podporuje projekty zaměřené na spolupráci středních škol  s vysokými školami. Má za to, že takovéto projekty zvyšují prestiž zejména našich středních  průmyslových škol a motivuje jejich žáky k dalšímu vzdělávání. Náročnost studia technických  oborů  a  zejména  elektrotechniky  je  kompenzována  lepší  uplatnitelností  na  trhu  práce.  Zvýšení konkurenceschopnosti kraje na vědeckém poli je jedním z cílů Plánu rozvoje kraje na  další léta.   Jedním  z  úspěšných  a  Jihomoravským  krajem  podporovaným  projektem  je  Institut  experimentálních technologií 1 Ústavu teoretické a experimentální elektrotechniky FEKT VUT  v  Brně.  Tento  projekt  zacílený  na  žáky  našich  škol  a  jejich  učitele  je  tím  pravým  nástrojem  získání  nových  zájemců  o  technické  obory.  Je  ukázkou  kvalitní  investice  do  vzdělávání.  Zvláště  cenná  je  práce  s  talentovanými  žáky,  na  níž  se  významně  podílejí  učitelé  středních  škol zapojení do projektu. 

 

‐ 13 ‐ 

Jen houšť a větší kapky  RNDr. Josef Drobilič, ředitel školy  Gymnázium a Jazyková škola s právem státní jazykové zkoušky, Břeclav  Na všeobecně zaměřených typech škol, kam patří i gymnázium, je velmi důležité věnovat se  talentovaným studentům, kteří jeví zájem o technické obory. Rychlý rozvoj vědy a techniky  vyžaduje  kvalitní  vzdělání,  připravenost  studentů  na  vysokoškolské  studium  a  nabídku  vhodných  a  dostupných  možností  i  potřebné  pomoci.  To  všechno  účinně  spojuje  projekt  Institut  experimentálních  technologií  1  (IET1),  realizovaný  Ústavem  teoretické  a experimentální elektrotechniky FEKT VUT v Brně.  Břeclavským  gymnazistům  se  díky  němu  dostalo  stejných  podmínek  při  tvůrčí  práci  na  středoškolských  projektech  technického  zaměření,  jaké  mají  například  školy  brněnské.  Oslovení  talentovaní  studenti  si  tak  mohli  vybrat  z pestré  nabídky  témat  úzce  provázaných  s praxí.  Byl  jim  dán  k dispozici  individuální  přístup  lektorů  z FEKT  VUT  v Brně  i  materiální  vybavení fakulty.  Výběr tématu projektu první skupinou našich talentovaných žáků ovlivnil práci celého týmu.  Náročnost zvoleného tématu přitáhla k práci další studenty, které problematika řešená jejich  spolužáky zaujala. Nakonec bylo nutné získat zdatného programátora, který pomohl projekt  dovést  do  úspěšného  konce.  V prosinci  2011  tak  svůj  projekt  „Sestavení  optimalizačního  algoritmu“ obhájili studenti Tadeáš Kříž a Dušan Kolařík. Mezitím se zrodily další dva týmy po  dvou  studentech  druhého  ročníku,  které  oslovila  další  nabídnutá  témata  a  spolu  se  svým  mentorem a lektory na nich v současné době pracují.  Studenti  zapojení  v projektu  byli  proškoleni  o  bezpečnosti  práce  v laboratoři.  Nadšeni  byli  exkurzí ve firmě Prototypa, kde si mohli vyzkoušet střelbu a vyslechnout poutavé přednášky  o vývoji a testování zbraní.  Spojení  teoretické  části  projektu  s jeho  praktickou  aplikací  je  na  projektu  IET1  tím  nejlákavějším.  Vždyť  pracovat  na  konkrétních  problémech  v průmyslových  podnicích  a firmách je pro studenty cennou životní zkušeností. Vědět, že jejich nápady a řešení mohou  být  použity  v praxi,  je  naplňuje  pocitem  užitečnosti.  Škoda  jen,  že  i  další  podniky  nemají  zájem  nabídnout  studentům  pod  vedením  zkušeného  lektorského  týmu  více  vhodných  a konkrétních  úkolů.  Už  tady  si  mohou  personalisté  firem  vybírat  své  potencionální  zaměstnance  a  nabízet  jim  prostřednictvím  vystudovaného  vhodného  studijního  oboru  na  vysokých školách kvalitní a finančně zajímavé uplatnění.  Nabídka  workshopu  zaměřeného  na  zvýšení  ICT  gramotnosti  pedagogů  pro  multimediální  podporu výuky odborných předmětů byla natolik zajímavá pro 20 pedagogů naší školy, že se  organizátoři  workshopu  rozhodli  nám  vyjít  vstříc  a  uspořádat  tak  školení  přímo  u  nás  ve  škole.  A  tak  se  během  října,  listopadu  a  prosince  roku  2011  uskutečnil  postupně  třídenní  workshop,  který  byl  upraven  pro  podmínky  výuky  vzdělávacích  předmětů  na  gymnáziu.  Vyučující  všeobecných  i  odborných  předmětů  byli  seznámeni  s využitím  prezentačních,  multimediálních a testovacích nástrojů ve vyučovacím procesu. Na četné žádosti pedagogů  zařadila  vzdělávací  agentura  s lektorským  týmem  projektu  do  programu  workshopu  i  kurz  rétoriky  a  prezentačních  schopností.  Workshop  byl  zaměřen  hlavně  na  praktické  ukázky 

 

‐ 14 ‐ 

použití vhodných počítačových programů ve výuce a byl podporován materiály na webových  stránkách projektu. Účastníci projektu tak získali nejenom certifikát o absolvování kurzu, ale  i cenné zkušenosti při výuce.  Projekt  IET1  nabídl  kromě  jedinečných  přednášek  pro  vyučující  také  výstupy  z nich,  metodické materiály zpracované přístupnou a populární formou na vysoké odborné úrovni.  Nevyužili  jsme  zatím  pouze  jedinou  nabízenou  aktivitu  projektu  –  práci  ve  vzdálené  laboratoři.  Důvodem  byla  zejména  časová  náročnost  při  přejíždění  třídy  žáků  z Břeclavi  do  Brna a zpátky.  Projekt  IET1  přinesl  hodně  odborně  zaměřených  školení  i  svým  mentorům  z řad  učitelů  středních škol. Seznámili se s projekty financovanými Evropskou unií, jejich řízením, vedením  a kontrolou. Získali na nich nejenom vědomosti, ale řadu přátel z FEKT a partnerských škol.  Navštívili při svých výjezdních zasedáních i pracoviště přečerpávací elektrárny Dlouhé Stráně  a větrnou elektrárnu v Ostružné.  Projekt  IET1  svým  nevšedním  a  neotřelým  způsobem  zboural  zažité  stereotypy  běžných  projektů a nabídl naší škole celou řadu zajímavých příležitostí jak pro pedagogy, tak zejména  pro  talentované  žáky.  Jeho  cílené  zaměření  na  technicky  orientované  studenty  a  vyučující  fyziky nezůstalo nepovšimnuto. Všechny slibované aktivity projektu byly postupně naplněny.  Projekt  přispěl  i  k materiálnímu  vybavení  školy  učebními  pomůckami.  Učebna  laboratoře  fyziky  byla  vybavena  zapůjčeným  špičkovým  elektrotechnickým  výukovým  pracovištěm,  které  slouží  pro  demonstrační  účely  ve  vyučovacích  hodinách  fyziky  o  elektrickém  proudu  i pro  laboratorní  práce  ve  fyzikálním  semináři.  Je  jenom  velká  škoda,  že  takové  pracoviště  mohla každá škola, zapojená v projektu, obdržet pouze jedno. Jejich případný větší počet by  výrazným způsobem zvýšil atraktivitu laboratorních prací a zájem o studium elektrotechniky. 

  Obrázek: Workshopy ICT pro pedagogy SŠ v Břeclavi.

 

‐ 15 ‐ 

Kam s elektrotechnickým pracovištěm  RNDr. Zdeněk Máša, zástupce ředitele školy  Gymnázium Zastávka, U Školy 39  Navozená  otázka  určitě  nesměřuje  k nalezení  vhodného  prostoru  k uložení  mocného  prostředku,  poskytujícího  možnost  zařazení  řady  zajímavých  úloh  při  vysokém  komfortu  jejich  zpracování.  Míří  k začlenění  jeho  použití  do  výuky  na  gymnáziu.  Pracoviště  jsme  používali  ve  fyzice  a  na ni  navazujících  předmětech,  vedených  seminární  formou.  Po  zkušenosti, trvající již dva roky, je možné na položenou otázku hledat odpověď. V období, ve  kterém  máme  díky  projektu  IET1  k dispozici  elektrotechnické  výukové  pracoviště,  jsme  vyzkoušeli  jeho  použití  ve  všech  třídách,  ve  kterých  se  dalo  možností  skýtaných  zařízením  použít.  Se  zařízením  bylo  pracováno  jako  s pomůckou  demonstrační  i  jako  s měřicím  systémem v úlohách laboratorních cvičení.   Ani  za  dva  roky  není  však  možné  úplně  objektivně  zhodnotit  přínos  používání  pracoviště.  Skladba úloh, které pracoviště pokrývá, představuje v gymnaziálním učivu fyziky jen relativně  velmi  úzkou  část  rozebíraných  a  popisovaných  fyzikálních  jevů.  Na  nižším  stupni  gymnázia  (prima  až  kvarta  osmiletého  studia)  vidíme  základ  použití  v demonstračních  pokusech,  doplňujících  výklad  učitele,  přičemž  počet  těchto  experimentů  v tomto  cyklu  studia  je  omezený.  Pokud  vyučující  v těchto  třídách  zařadili  práci  s  pracovištěm  i  do hodin  laboratorních cvičení, byla z jejich pohledu efektivita využití nízká. Zvláště v těchto ročnících  se ukazuje jako přínosnější složitější cesta k získávání výsledků měření, při které žáci musejí  vykonávat více činností a zvykat si na náročnost časovou i při zpracování. Jiná situace je na  vyšším  stupni  (kvinta  až  oktáva  osmiletého  studia  a  studium  čtyřleté).  Tam  se  používání  rozložilo  rovnoměrně  mezi  demonstrace  a  laboratorní  úlohy.  Samozřejmě  nebylo  rovnoměrné ve všech ročnících, což je dáno rozložením učiva. Nejvyšší využití pracoviště je  ve  třetím  ročníku  tohoto  stupně,  použitelné  je  i  ve  druhém  ročníku.  Je  třeba  uvést,  že  zde  hodnotíme  použití  pracoviště  jako  přínosné,  ale  také  přinášející  částečné  odosobnění  vzdělávacího  procesu.  Zvláště  v laboratorních  cvičeních  se  nám  i  na  tomto  stupni  zdá  nezastupitelné  postupovat  při  měřeních  od  budování  proměřované  sestavy  od  diskrétních  prvků  k celku  a  zvládnutí  normovaných  postupů  při  zpracování  souboru  měření.  Optimální  využití  je  ve  skupinách  žáků,  pro  které  je  fyzika  profilovým  předmětem  a  kteří  se  s fyzikou  setkají i v navazujícím studiu na vysoké škole. Na naší škole mají tito žáci ve čtvrtém ročníku  zapsaný  volitelný  předmět  seminář  z fyziky.  Při  poskytnutí  prostoru  k práci  s pracovištěm  v rámci  tohoto  předmětu  byla  efektivita  vysoká,  žáci  samostatně  hledali  možnosti  využití  a výhody,  poskytované  systémem  dokázali  ocenit.  Ještě  efektivnější  použití  si  dovedeme  představit, bylo by spojeno například s volitelným předmětem elektrotechnika. Ale vzhledem  k podmínkám  pro  otevírání  volitelných  předmětů  je  pravděpodobnost  zavedení  takového  předmětu v podmínkách řady škol mizivá.  Děkujeme v zastoupení našich a vašich potencionálních žáků za iniciativu IET1. Spolu s vámi  jsme  přesvědčeni,  že  jakýkoliv  prostředek  a  aktivita,  který  žákům  ukazuje  možnosti  přírodních věd a fyziky zejména je hodnotným přínosem. 

 

‐ 16 ‐ 

Světlo na konci tunelu  RNDr. Antonín Šerý, ředitel  Gymnázium Jana Blahoslava, Ivančice, ředitel  V poslední  době se stále častěji objevují zprávy o klesající úrovni českého školství. Největší  kritice  je  vystavena  úroveň  znalostí  v  přírodovědných  předmětech,  zejména  v  matematice.  Příčiny hledá málokdo, řešení však znají všichni. Posledním hitem, který má situaci zachránit,  je plošné testování. Existuje však jednoduché řešení?  Vrátíme‐li  se  o  několik  let  zpět,  do  doby  po  listopadu  1989,  najdeme  hned  několik  příčin  současného  stavu.  Za  jednu  z  příčin  považuji  příliš  velké  zdůrazňování  výuky  cizích  jazyků  a humanitních předmětů doprovázené zrušením povinné maturitní zkoušky z matematiky na  gymnáziích,  za  další  pak  celkovou  společenskou  situaci  zdůrazňující  nejméně  namáhavé  řešení libovolného problému. Ze všech stran jsme neustále přesvědčováni, že vše lze získat  bez vlastního přičinění, zadarmo. Protože základem úspěchu v přírodních vědách je myšlení  podložené pravidelnou přípravou a protože myšlení je „námaha“, je stále více studentů, kteří  volí cestu menšího odporu, tedy naučit se mechanicky pár stránek textu. Matematiku, fyziku,  ale i ostatní přírodovědné předměty je potřeba pochopit, a to bez úsilí nejde. Proto je velmi  záslužné,  že  existují  lidé,  kteří  se  s  tímto  neutěšeným  stavem  nesmířili  a  vymýšlejí  nové  způsoby  zatraktivnění  přírodních  věd.  Jednu  takovou  skupinu  tvoří  kolektiv  pracovníků  Ústavu teoretické a experimentální elektrotechniky Fakulty elektrotechniky a komunikačních  technologií VUT Brno.   V  dubnu  2009  se  naše  škola  zapojila  do  projektu  IET1  (Institut  experimentální  a  teoretické  elektrotechniky 1). Tento projekt se snaží o propojení vědy, výzkumu, školství a firem a jeho  cílem je získat mladé talenty z řad středoškolských studentů pro studium technických oborů,  což  je  v  dnešní  době  příklonu  k  humanitním  předmětům  činnost  velmi  potřebná.  Finančně  akci  zabezpečuje  ESF,  MŠMT  a  Krajský  úřad  Jihomoravského  kraje,  realizaci  zabezpečuje  UTEE  FEKT  VUT  Brno  pod  vedením  doc.  Ing.  Kalába,  CSc.  Garantem  projektu  na  straně  Gymnázia Jana Blahoslava v Ivančicích je mentor Mgr. Vítězslav Světlík.  Co nám, našim studentům a pedagogům, účast v projektu přinesla? Všichni zúčastnění získali  cenné  zkušenosti,  poznali  vysokoškolské  prostředí,  způsoby  výzkumné  práce  a  také  prezentaci jejích výsledků. Protože závěrem každé práce jsou veřejné obhajoby, seznámili se  s výsledky prací i ostatní studenti. Dokladem toho, že práce vytvořené v rámci projektu IET1  oslovily  další  studenty,  je  zdvojnásobení  počtu  zapojených  studentů  ve  druhém  roce  běhu  projektu ‐ v prvním roce se projektu zúčastnil jeden student, ve druhém roce již studenti dva.  Protože  osobní  příklad  je  tou  nejlepší  motivací,  věřím,  že  i  další  studenti  naváží  na  úspěch  těchto  tří  a  budou  je  následovat.  I  pro  mentora  a  ostatní  vyučující  je  účast  v  projektu  přínosná,  protože  bližší  spolupráce  s  vysokou  školou  jim  umožňuje  získávání  dalších  zkušeností a přístup k technice, ke které se na střední škole nedostanou.  Závěrem  bych  rád  poděkoval  všem  zainteresovaným  za  příkladnou  práci  na  poli  získávání  zájemců o přírodovědné a technické obory. Je to práce nelehká, ale ne beznadějná. Čím víc  bude  podobných  projektů,  tím  větší  je  šance,  že  přírodovědné  předměty  přestanou  být  strašákem studentů a že se zlepší úroveň českého školství v oblasti přírodních věd. Proto si  zasluhují naše uznání a dík.   

‐ 17 ‐ 

Přínosy spolupráce s VUT Brno  Ing. Iva Žáková, ředitelka školy  SOŠ a SOU strojírenské a elektrotechnické, Brno, Trnkova 113  Spolupráce naší školy s Vysokým učením technickým v Brně, konkrétně s Ústavem teoretické  a  experimentální  elektrotechniky  Fakulty  elektrotechniky  a  komunikačních  technologií  byla  a je mnohostranná a velmi prospěšná. Konkrétně se naše škola v uplynulém období podílela  jako spolupracující škola na řešení projektu „IET1 – Institut experimentálních technologií 1“.  Cíl  projektu,  kterým  bylo  mimo  jiné  zvýšení  motivace  žáků  středních  škol  ke  vzdělávání  se  v elektrotechnických  oborech  a  zlepšení  podmínek  pro  výuku  elektrotechniky  včetně  podpory  využití  ICT  ve výuce,  se  z pohledu  naší  školy  podařilo  více  než  dobře  v plné  míře  naplnit.  Naše škola spolupracovala na následujících klíčových aktivitách projektu:  

Podpora  talentovaných  žáků  SŠ  –  cílem  této  klíčové  aktivity  bylo  zapojení  talentovaných žáků SŠ do řešení průmyslových projektů. 



Elektrotechnická výuková pracoviště pro SŠ – cílem této klíčové aktivity bylo vytvoření  elektrotechnických výukových pracovišť ve spolupracujících školách. 



Vzdálená  laboratoř  elektrotechniky  pro  ZŠ  a  SŠ  –  cílem  této  klíčové  aktivity  bylo  umožnění výuky žáků ZŠ a SŠ v laboratořích VUT. 

V rámci  řešení  úkolu  byla  nastartována  systematická  práce  našich  vybraných  pedagogů  při  vyhledávání,  následné  přípravě  a  dalším  trvalém  vedení  talentovaných  žáků  naší  školy.  Výsledky  této  činnosti  se  projevily  nejen  v úspěšném  obhájení  prací,  řešených  v rámci  projektu našimi talentovanými žáky, ale u mnohých z nich i následným úspěšným studiem na  VUT.  Spolupráce  s VUT  představuje  významný  přínos  pro  naši  školu  také  z hlediska  zkvalitnění  vlastního  výukového  procesu,  a  to  nejen  z hlediska  rozšíření  teoretických  znalostí,  ale  i zmodernizování a zkvalitnění technické podpory výuky.  Vybavení  naší  laboratoře  automatizace  tak  bylo  rozšířeno  o  elektrotechnická  výuková  pracoviště  se  systémy  RC 2000  podporovanými  výpočetní  technikou,  což  výrazně  rozšířilo  možnosti  naší  laboratoře  jak  z hlediska  kapacity  laboratoře  (rozšíření  počtu  studentských  pracovišť), tak i z hlediska možností rozšíření skladby a náročnosti měřených úloh.   Významným přínosem byla rovněž možnost využívání vzdálených laboratoří VUT pro výuku  našich žáků v rámci předmětů zaměřených na elektrotechnická měření.   K dalšímu zvyšování odborné úrovně našich učitelů elektrotechnických předmětů významně  přispívají také tematicky zaměřené odborné přednášky, uskutečňované v rámci úkolu IET1.  Je nesporné, že tato úzká spolupráce s FEKT VUT přispívá ke zvýšení úrovně a prestiže naší  školy, což je významnou devizou při přijímání nových žáků na naše elektrotechnické obory. 

 

‐ 18 ‐ 

Elektrotechnické výukové pracoviště  RNDr. Lada Bažantová  Gymnázium Boskovice  Elektrotechnické  pracoviště  jsme  na  naši  školu  získali  díky  projektu  Ústavu  teoretické  a experimentální elektrotechniky FEKT VUT v Brně. Naši studenti tak mají možnost seznámit  se s moderním špičkovým zařízením pro laboratorní měření v elektrotechnice.  S novým  školním  vzdělávacím  programem  se  bohužel  výuka  fyziky  na  naší  škole  značně  omezila.  Fyzika  se  vyučuje  jen  v prvních  třech  ročnících  po  dvou  hodinách.  Cvičení  z fyziky  máme  v prvním  ročníku.  Je  pro  nás  tedy  dost  obtížné  najít  prostor  pro  samostatnou  práci  studentů.  Zbývá  nám  výběrový  fyzikální  seminář.  Ten  by  naopak  měl  ve  čtvrtém  ročníku  hodinově posílit a věřím, že zde bude mnohem více možností využít potenciál pracoviště.  Elektrotechnické  pracoviště  jsem  se  svými  studenty  používala  hlavně  pro  měření  RLC  obvodů.  Pro  uvedení  do  problému  jsem  využila  pracoviště  ve  spojení  s dataprojektorem.  Všichni studenti se tak v jednom čase seznámili se základní obsluhou příslušného programu  pro měření a grafickým rozložením obrazovky. Pak už se mohli sami věnovat jednoduchým  měřením.  I  když  v našich  podmínkách  nejsme  schopni  využít  většinu  možností,  které  pracoviště nabízí, je i tak pro naše studenty velkým přínosem. Je to pro ně ukázka moderního  zařízení, které by si naše škola jinak nemohla pořídit a se kterým se budou běžně setkávat  nejen při studiu na vysokých školách.  Věřím,  že  toto  zařízení  bude  dál  sloužit  k rozvoji  schopností  a  dovedností  našich  studentů  a pomůže k prohloubení zájmu o technické obory, které jsou v dnešní době tak důležité. 

  Obrázek: Zapojené Elektrotechnická výuková pracoviště pro SŠ.

 

‐ 19 ‐ 

Zhodnocení klíčové aktivity Vzdálená laboratoř  Mgr. Renata Fojtů, metodik  Klasické a španělské gymnázium, Vejrostova 2, Brno  Důvodem  k účasti  naší  školy  na  projektu  byla  potřeba  ukázat  studentům  studium  technických  předmětů  v jiném  světle  než  jen  teoretickým  výkladem  v hodinách,  případně  výkladem  obohaceným  multimediálními  možnostmi  soudobé  techniky.  Laboratorní  práce  jsou  velmi  důležitou  součástí  studia  fyziky.  Studenti  mohou  sami  experimentálně  ověřit  teoretické poznatky. Pro provádění laboratorních prací je zapotřebí mít také dobré technické  vybavení.  Proto  jsme  uvítali  možnost  zkusit  si  práci  v moderně  vybaveném  pracovišti,  seznámit studenty s vysokoškolským prostředím a získat další informace.   Studenti  měli  naplánované  dvě  aktivity.  První  aktivita  se  týkala  modulu  Základy  elektrotechniky a druhá modulu Elektrické instalace nízkého napětí v domovních rozvodech.  V Základech elektrotechniky si studenti mohli experimentálně ověřit vlastnosti děličů napětí  a  proudu.  Tato  úloha  dobře  doplnila  probírané  učivo  týkající  se  jednoduchých  elektrických  obvodů v tématu Elektřina a magnetismus. Po měření studenti zpracovali protokol z měření  a vyhodnotili výsledky. V modulu Elektrické instalace nízkého napětí v domovních rozvodech  si studenti zkusili pod odborným vedením doc. Ing. Miloslava Steinbauera, Ph.D. na cvičném  panelu  zapojit  základní  prvky  elektrické  domovní  instalace  (zásuvka,  svítidlo  ovládané  vypínačem  z jednoho  i  z více  míst,  zapojení  jističe  do  elektrického  obvodu…)  a  také  se  seznámili  s principem  ochran  před  úrazem  elektrickým  proudem.  Toto  učivo  se  běžně  v hodinách fyziky na naší škole neprobírá. Studenti tak mohli získat naprosto nové informace,  které  jsou  pro  studenty  dobře  využitelné  i  v  praxi  a  tato  aktivita  jimi  byla  velmi  kladně  hodnocena.  Součástí  projektu  byly  také  velmi  dobře  připravené  materiály.  Některé  z nich  jsme  také  použili ve výuce. Týkalo se to hlavně pěkně připraveného videa o bezpečnosti práce při práci  s elektrickými zařízeními a první pomoci při úrazech elektrickým proudem.  Přínosem Vzdálené laboratoře pro studenty bylo to, že nahlédli alespoň částečně do obsahu  studia  a  zhodnotili  své  možnosti.  Organizačně  byla  Vzdálená  laboratoř  připravena  výborně  a jedná  se  o  velmi  vhodnou  aktivitu  i  z hlediska  motivace  studentů  pro  další  studium  na  technických oborech vysokých škol. 

 

 

Obrázek: Vzdálená laboratoř elektrotechniky‐ El. instalace nízkého napětí v domovních rozvodech.

 

‐ 20 ‐ 

Vzdálená laboratoř  Ing. Marie Holásková, metodik  Gymnázium Velké Pavlovice  Na počátku byla obava, jak naši studenti, kterými jsou ze 75 % dívky, zvládnou spojit někdy  i zcela nové teoretické poznatky s praxí a ještě k tomu v cizím prostředí. Je možné u takovéto  skupiny  probudit  zájem  o  techniku,  respektive  fyziku,  když  zrovna  tento  předmět  nepatří  mezi nejoblíbenější? A jak zvládnou přechod od jednoduchých pomůcek ve školní laboratoři  k přístrojům v nových moderně vybavených laboratořích, k přístrojům, které možná viděli jen  na  obrázku?  Ve  škole  se  klade  velký  důraz  na  návaznost  učiva  a  poznatků  a  důkladné  seznámení s teorií, než se přistoupí k praktickému procvičování. My jsme však chtěli přiblížit  moderní  prostory  elektrotechnické  fakulty  a  laboratoří  co  nejširší  skupině  studentů  a  to  i těm, kteří se elektrickému poli, elektrickému napětí či proudu zatím nevěnovali. Byla jsem  ráda,  že  budu  moci  svým  studentům  ukázat  něco  jiného,  než  mají  v naší  škole  ‐  moderní  laboratoře s elektrotechnickými pracovišti, prostředí, ve kterém se studují obory, které jsou  pro ně zatím spíše postrachem, ale které jsou mně osobně blízké, protože jsem fakultu sama  absolvovala.  A  studenti  mně  několikrát  příjemně  překvapili.  Nejen  že  projevili  zájem  jet  do  Brna  a vyzkoušet  si  něco  nového,  ale  také  se  ochotně  věnovali  teoretické  přípravě.  Pro  práci  ve  vzdálené  laboratoři  byli  vybráni  studenti  druhých  ročníků  gymnázia,  kteří  zatím  měli  jen  minimální  znalosti  elektrických  obvodů  ze  základní  školy,  ale  pro  které  by  tato  laboratorní  měření  mohla  být  dostatečně  motivující  při  rozvíjení  dalších  poznatků  v oblasti  fyziky.  U těchto  skupin  bylo  třeba  do  standardního  plánu  výuky  zařadit  část,  zabývají  se elektrotechnikou.  Museli  si  vyhledat  a  nastudovat  problematiku  bezpečnosti  při  práci  v laboratořích,  seznámili  se  s pravidly  první  pomoci  a  chování  při  práci  s elektrickým  proudem. Vysvětlili jsme si základní veličiny a prvky elektrických obvodů, možnosti zapojení  a také  bylo  nutné  studenty  seznámit  s očekávanými  výstupy  měření.  Další  skupinou  byli  studenti  třetích  ročníků,  kteří  už  měli  teoretickou  přípravu  a  drobná  měření  s elektrotechnickými  soupravami  za  sebou  v rámci  výuky,  pro  ty  byla  měření  ve  vzdálené  laboratoři ověřením znalostí a inovací vlastních poznatků.   Praktická měření v moderních laboratořích s využitím přístrojů, které se na zvláště menších  středních školách, jako je naše, nevyskytují v takovém rozsahu a kvalitě, byl obrovský přínos  nejen  pro  ně.  Tímto  způsobem  i  škola  mohla  nabídnout  svým  studentům  něco  nového,  zajímavého a navíc pod odborným dohledem vysokoškolských pedagogů. Velmi vítaná byla  také možnost prakticky si ověřit zapojení zdánlivě jednoduchých domácích instalací a navíc si  při tom ještě vyzkoušet týmovou práci. Přijít na to, že žárovka nesvítí jen tak, nebo že dobrá  funkce vypínače je někdy závislá třeba i od přesně a dobře provedené práce kolegy, byla pro  studenty dobrá zkušenost.  Pro školy s všeobecným zaměřením je možnost účastnit se takovéto spolupráce s technickou  vysokou  školou  výhodné.  Studenti  již  na  gymnáziu  mají  možnost  nahlédnout  pod  pokličku  oborového vzdělávání, které je osloví tím víc, čím poutavěji a praktičtěji se s ním seznámí. 

 

‐ 21 ‐ 

Projekt Vzdálená laboratoř  na Gymnáziu na třídě Kapitána Jaroše  RNDr. Miroslava Kozubíková, metodik a Mgr. Tomáš Nečas, Ph.D., mentor  Gymnázium v Brně, třída Kapitána Jaroše 14  V roce 2010 jsme využili nabídky projektu Vzdálená laboratoř a zúčastnili jsme se projektu se  studenty všech 3. ročníků naší školy. Měli jsme možnost měřit praktické úlohy z fyziky přímo  v  laboratořích  VUT.  Ze  šesti  nabízených  témat  jsme  zvolili  ta  témata,  která  odpovídají  vzdělávacím plánům středoškolské fyziky ve 3. ročníku:  1) Základy elektrotechniky ‐ Experimentální ověření děličů napětí a proudu  2) Elektrické instalace nízkého napětí v domovních rozvodech  3) Bezpečnost práce v elektrotechnice  Samotná  realizace  projektu  probíhala  tímto  způsobem.  Před  měřením  v  laboratoři  jsme  úlohu  teoreticky  probrali  a  vysvětlili  ve  škole.  V laboratoři  studenti  obdrželi  protokol,  ve  kterém byl popsán postup měření s tabulkami na zápis naměřených hodnot a na teoretické  výpočty.  Každý  student  měl  připravené  pracoviště  s potřebnými  pomůckami ‐  rezistory,  vodiči,  multimetry.  Úkolem  studentů  bylo  samostatně  zapojit  obvod,  nastavit  měřicí  přístroje,  provést  měření,  spočítat  hodnoty  veličin  a  určit  odchylky  naměřených  a teoretických hodnot. Případné nejasnosti konzultovali s vyučujícím fyziky nebo s pracovníky  laboratoře. Zde byly také k dispozici tři cvičné panely se všemi prvky domovních elektrických  rozvodů,  napájené  však  pouze  bezpečnými  24 V.  Studenti  na  panelech  mohli  vyzkoušet  zapojení  zásuvky,  jističe  nebo  světla  s  vypínačem.  Protože  tato  tematika  není  náplní  středoškolských  osnov  fyziky,  před  návštěvou  laboratoře  jsme  seznámili  studenty  se  základními elektrotechnickými prvky a pojmy ‐ zásuvka, spínač, barevné značení vodičů atd.  Velkým  přínosem  projektu  bylo  to,  že  umožnil  studentům  praktické  měření  v  dobře  vybavené a funkční laboratoři s moderními pomůckami a technikou, které jim u nás ve škole  nemůžeme poskytnout. Naši žáci si mohli na vlastní oči prohlédnout a prakticky vyzkoušet,  jak se pracuje na vysokoškolském pracovišti. Ověřili si, že studium na VUT na FEKT může být  zajímavé,  někteří  projevili  zájem  o obory,  které  fakulta  nabízí,  a  zjišťovali  si  informace  u asistentů, kteří měření vedli a kteří nebyli o moc starší než naši studenti. Pro nás pedagogy  byla příjemným překvapením pracovní atmosféra, zaujetí studentů a snaha měření pochopit  a samostatně zvládnout.  Kromě  projektu  Vzdálená  laboratoř  vypsal  IET1  pro  zájemce  o  elektrotechniku  a  příbuzné  obory  témata  studentských  projektů,  které  se  mohou  uplatnit  jako  maturitní  práce  nebo  práce  SOČ.  Co  je  na  nich  zajímavého,  je  právě  propojení  s  praxí.  Projekty  se  zpracovávají  v týmu složeném ze studentů, učitele fyziky a akademického pracovníka FEKT VUT v Brně. Na  naší  škole  jsme  řešili  dva  projekty.  První  se  zabýval  konstrukcí  elektromagnetických  pulsů  vysokého  výkonu.  Práce  měla  dvě  fáze  ‐  teoretickou  a  praktickou.  Studenti  se  podíleli  na  výrobě  a testování  určitého  typu  generátoru  na  VUT.  V  rámci  další  práce  o nukleární  magnetické rezonanci jsme měli možnost seznámit se s problematikou v Ústavu přístrojové  techniky AV ČR. 

 

‐ 22 ‐ 

Zkušenosti s EVP  Mgr. Dagmar Nešporová, metodik  Gymnázium, Brno, Vídeňská 47  Naše škola byla v roce 2009 vybavena v rámci projektu IET1 tzv. elektrotechnickým výukovým  pracovištěm  (EVP)  se  softwarem  RC 2000  ‐  µLAB.  Cílem  projektu,  jehož  řešitelem  je  pracoviště  FEKT  VUT  v Brně,  je  získávat  středoškolskou  mládež  pro  studium  elektrotechnických oborů.   Motivace  dnešních  studentů  ke  studiu  na  vysokých  školách  technických  směrů  určitě  není  jednoduchá. Tzv. profilové předměty jako je matematika, fyzika apod. jsou obecně vnímány  jako obtížné a jen část studentů k nim během studia na střední škole nachází kladný a aktivní  vztah.  Oproti  klasickým  praktickým  cvičením  z  fyziky,  kdy  se  studenti  učí  sestavovat  základní  obvody,  učí  se  číst  na  měřicích  přístrojích,  zpracovávat  naměřená  data,  EVP  umožňuje  pomocí  modulů  rychlé  získávání  výstupů  a  větší  prostor  pro diskusi  nad  výsledky.  Zejména  možnost  využití  záznamů  z opakovaného  měření,  grafické  porovnání  vlivu  různých  parametrů,  motivují  studenty  k utváření  vlastních  závěrů,  které  mohou  srovnávat  s teoretickými poznatky. Vzhledem zaměření našeho gymnázia na počítače jsme mohli využít  vysoké  počítačové  gramotnosti  studentů,  kterým  nečiní  problémy  ani  prostředí  programů  v anglickém  jazyce.  Studenti  se  též  aktivně  zapojili  do  sestavování  a  oživování  jednotlivých  úloh, protože technické řešení EVP vyhovuje jejich přístupu k řešení problémů.   Možnosti  EVP  jsme  s  výhodou  využili  zejména  v  měření  V‐A  charakteristiky  součástek,  fázorových  diagramů  v  RLC  obvodech,  rezonanční  křivky,  jevů  při  nabíjení  a  vybíjení  kondenzátorů  atp.  Výhodou  je  možnost  přenosu  výsledků  přes  dataprojektor  na  plátno.  Některé moduly nebyly ovšem využity, protože jsou koncipovány nad rámec středoškolského  učiva. To se týká i na gymnáziu plně nevyužitelných schopností zpracovatelského prostředí.  Je  zřejmé,  že  názor  vyučujících  z  odborných  škol  a  učilišť  může  být  v  tomto  bodě  odlišný.  V našich  podmínkách  by  mohly  sloužit  zájemcům  o elektrotechniku  např.  v rámci  SOČ  pod  vedením  odborníků  z VUT.  Skýtá  i  prostor  pro náplň  volitelných  předmětů  s příslušným  zaměřením.   EVP  vhodně  podporuje  naplnění  cíle  projektu  IET1.  Součástí  celého  projektu  je  však  i  další  klíčová  aktivita,  Vzdálená  laboratoř.  Ta  umožnila  měření  praktických  cvičení  z  fyziky  v moderních  laboratořích  VUT  FEKT.  Spolu  s  následnými  exkurzemi  na  pracoviště  VUT  studentům  elektrotechnické  obory  přiblížila  ještě  komplexněji.  Tvůrčí  atmosféra,  kterou vytvořil  řešitelský  tým  i  ostatní  pracovníci  VUT  FEKT  tak  vysokoškolské  prostředí  prezentovali nejlépe. 

 

‐ 23 ‐ 

Měření ve „Vzdálené laboratoři elektrotechniky”  Mgr. Irena Sobotková, metodik  Gymnázium, Moravský Krumlov, Smetanova 168  Naše  škola  se  zapojila  do  projektu  Institut  experimentálních  technologií  1  (IET  1)  fakulty  elektrotechniky  a  komunikačních  technologií  VUT  v Brně  v programu  „Vzdálená  laboratoř  elektrotechniky“. Během praktických cvičení v laboratořích se studenti seznámili s vybranými  tématy  oboru  elektrotechniky,  osvojili  si  práci  v laboratoři,  zásady  bezpečnosti  práce  a v neposlední řadě s prostředím vysoké školy.  Do  „Vzdálené  laboratoře  elektrotechniky“  jsme  se  vypravili  v průběhu  roku  2010  postupně  s žáky tříd kvarta, septima a 3. A. Žáci absolvovali tři výukové moduly:   Elektrické instalace nízkého napětí v domovních rozvodech – žáci byli ve dvojicích odbornými  pracovníky  fakulty  seznámeni  se  základními  zásadami  bezpečné  instalace  domovních  rozvodů  elektrické  energie,  s principy  nejběžnějších  ochran  před  úrazem  elektrickým  proudem a požárem.   Na cvičném panelu instalace nízkého napětí žáci prakticky realizovali základní zapojení (jistič,  chránič, zásuvka, svítidlo ovládané z více míst).  Základy elektrotechniky – zde experimentálně opět ve dvojicích ověřovali základní vlastnosti  děličů napětí a proudu.  Elektrická  energie  –  obsahem  modulu  byla  multimediální  přednáška  o  výrobě,  přenosu  a spotřebě elektrické energie.  V době,  kdy  jedna  skupina  žáků  prováděla  měření,  druhá  navštívila  laboratoře  oboru  Biotechnologie.  Pro  žáky  byla  návštěva  FEKT  VUT  v Brně  zajímavým  zážitkem,  pro  některé  též  inspirací  při  výběru  budoucího  povolání.  Seznámili  se  s prostředím  vysoké  školy,  experimentálně  ověřili  poznatky  získané  při  vyučování,  což  přispělo  ke  zkvalitnění  jejich  klíčových  kompetencí  a výrazným způsobem zatraktivnilo výuku. 

 

 

Obrázek: Vzdálená laboratoř elektrotechniky‐ Instalace nízkého napětí a Základy elektrotechniky. 

 

‐ 24 ‐ 

Lov talentů  Mgr. Vítězslav Světlík, mentor  Gymnázium Jana Blahoslava, Ivančice  Působím více než 35 let na GJB Ivančice, kde vyučuji matematiku a fyziku. Když přišla na naši  školu na jaře 2009 nabídka od řešitele projektu IET1 doc. Ing. Pavla Kalába, CSc. zapojit do  projektové činnosti talentované studenty našeho gymnázia, netušili jsme, do čeho jdeme. Po  první návštěvě UTEE FEKT VUT Brno jsme zjistili značnou vstřícnost ze strany jak doc. Kalába,  tak doc. Ing. Miloslava Steinbauera, Ph.D. Bylo to milé překvapení.  Výběr  talentovaných  studentů  z  řad  našich  gymnazistů  se  zájmem  o  technické  obory  by  nebyl  obtížný,  ovšem  studenti  nadaní  v  oborech  matematika,  fyzika,  informatika  již  byli  zapojeni  do  soutěží  typu  fyzikální  olympiáda,  matematická  olympiáda  a  dalších.  Den  by  musel  mít  alespoň  25  hodin.  Přesto  se  podařilo  po  vysvětlení  náplně  a  cíle  studentských  projektů a po příslibu vedení a pomoci ze strany mentora (V. Světlík) získat studenta kvinty  Adama Halbicha pro práci na projektu "Zdroj světla pro biologické aplikace“. 1. etapa byla za  námi, několik dalších etap před námi. Téměř jako v Tour de France.  A. Halbich si uvědomil, že jde do neznáma, a proto se pustil velmi intenzívně a cílevědomě do  práce.  Několikrát  týdně  konzultoval  s  mentorem  teoretickou  část  projektu  z oblasti  optoelektroniky  a  postupně  vytvářel  svou  práci  včetně  rovnic,  grafů,  obrázků,  fotografií,  schémat  a  docílených  parametrů  zařízení.  Po  dostatečné  teoretické  přípravě  jsme  spolu  několikrát  navštívili  doc.  Steinbauera  na  UTEE  FEKT,  kde  Adam  načerpal  množství  dalších  poznatků z elektroniky, jak teoretických, tak praktických (návrh DPS pomocí softwaru, výroba  klišé, leptání DPS atd.) Nutno říci, že doc. Steinbauer se nám věnoval nejen ve všední dny, ale  i  v sobotu,  mnohdy  od  9 h.  až  do  18 h.  Práce  byla  náročná  mimo  jiné  na  čas,  ale  řešení  projektu postupovalo zdárně kupředu. Přibližně po roce A. Halbich ukončil vývoj moderního  zdroje intenzívního světla s možností lineární regulace a vysokou účinností (93 %). Souběžně  dokončil příslušnou studentskou práci. Celý projekt pak úspěšně obhájil před zkušební komisí  ve  složení  doc.  Kaláb,  doc.  Steinbauer,  Mgr.  Dubčák.  Výsledné  hodnocení:  A.  Dle  vyjádření  doc. Steinbauera byla Adamova práce lepší než část bakalářských prací. Zařízení je využito na  MENDELU,  v  Ústavu  molekulární  biologie  a  radiobiologie  Agronomické  fakulty  MENDELU  v Brně a na PřF MU Brno ke studiu fotosyntézy rostlin.   Přínos  pro  mladé  studenty  SŠ  je  zřejmý:  naučí  se  systematicky  pracovat  s  odbornou  literaturou,  konzultují  nejasnosti  a  problémy  s  mentorem  i  s  vedoucím  práce  na  fakultě,  seznámí  se  s  prostředím  fakulty  včetně  práce  v  laboratoři,  zvládnou  přípravu  na  obhajobu  včetně obhajoby samotné. Prostě student je daleko lépe připraven ke studiu na VŠ.  Přínos  pro  školu  není  zanedbatelný.  Obhajobu  sledují  případní  zájemci  o  studium  na  technických VŠ, škola orientuje svoje studenty směrem k perspektivním oborům. A. Halbicha  následují 2 další studenti GJB Ivančice při práci na svých projektech IET1.  Vedení  studenta  při  práci  na  projektu  je  přínosem  i  pro  mentora,  protože  ten  se  dále  vzdělává formou odborných přednášek, seminářů a několikadenních školení včetně exkurzí.  Závěrem bych rád poděkoval doc. Kalábovi za perfektní vedení a řízení celého projektu IET1  a doc. Steinbauerovi za nevšední ochotu a přátelský přístup při konzultacích. 

 

‐ 25 ‐ 

Elektrotechnické výukové pracoviště s RC 2000   Ing. Josef Veselý, CSc., mentor  SOŠ a SOU strojírenské a elektrotechnické, Brno, Trnkova 113  Obdobně  jako  na  ostatních  středních  školách  i  na  naší  škole  jsou  ve  většině  případů  žáci  s průměrnými  studijními  výsledky,  ale  jsou  i  takoví,  kteří  se  díky  své  odpovědnosti,  své  píli  a svému  přístupu  ke  studiu  řadí  mezi  žáky  s vynikajícími  studijními  výsledky.  Právě  těmto  studentům je věnována zvýšená pozornost pedagogů, zaměřená nejen na oblast prohloubení  jejich  teoretických  znalostí,  ale  především  na  možnost  praktického  ověřování  získaných  vědomostí.  Poněvadž  výuka  na  naší  škole,  poskytující  mimo  jiné  i  střední  vzdělání  s maturitou,  je  zaměřena  v souladu  se  svým  posláním  na  odborné  oblasti,  z nichž  jedny  z nosných  jsou  obory  zaměřené  na  elektrotechniku,  elektroniku,  energetiku,  automatizaci,  digitální řízení, IKT apod.   Nedílnou  součástí  pedagogické  činnosti  je  proto  v podmínkách  naší  školy  výuka  i v odborných  laboratořích,  umožňující  studentům  si  teoretické  znalosti  prakticky  ověřit  a orientovat  se  tak  snáze  při  řešení  i  složitých  technických  problémů,  se  kterými  se  v praxi  setkají.  Je  zřejmé,  že  tato  oblast  vyžaduje  i  odpovídající  vybavení  laboratoří,  především  moderní  přístrojovou  a  měřicí  technikou,  která  ve  spolupráci  s výpočetní  technikou  dokáže  žákům  probíranou  učební  látku  zpřístupnit  a  správnou  funkci  systémů  názorně  ověřit.  Je  pochopitelné,  že  takto  vybavené  laboratoře  vyžadují  pro  vybavení  i  odpovídající  finanční  prostředky, kterých nemá žádná škola nikdy nadbytek.  Proto jsme přivítali možnost spolupráce při řešení Grantového projektu JMK ‐ „IET1 – Institut  experimentálních  technologií  1“,  jehož  řešitelem  je  Ústav  teoretické  a experimentální  elektrotechniky FEKT VUT v Brně, zvláště když hlavním zaměřením je mimo jiné spolupráce  na vytvoření elektrotechnických výukových pracovišť ve spolupracujících školách a současně  podpora  a  zapojení  talentovaných  studentů  SŠ  do  řešení  průmyslových  projektů.  Nezanedbatelným  faktorem,  proč  jsme  se  do  této  spolupráce  s chutí  pustili,  byla  i skutečnost,  že  ze  strany  řešitele  nám  byly  v dubnu  2010  zapůjčeny  2 kompletní  sestavy  výukového  zařízení RC 2000  s cílem  jejich  využívání  v rámci  laboratorních  cvičení  předmětů  automatizace, číslicové techniky a elektrotechniky, v počáteční fázi hlavně pro potřeby řešení  projektů talentovanými žáky naší školy, dále pak pro zkvalitnění výukového procesu.  Související práce žáků – talentů byly po konzultaci s VUT rozděleny do dvou etap, a to: 

 

‐

I. etapa (školní rok 2010/11); řešitelé, talentovaní žáci SOŠ – M. Hrbek, L. Šmarda a M.  Procházka veškeré úkoly, zaměřené především na návrh a realizaci laboratorních úloh  splnili, na konci minulého školního roku proběhla úspěšná oponentura této části. 

‐

II.  etapa  (školní  rok  2010/11/12);  řešitelé,  talentovaní  žáci  SOŠ  –  T. Bannert,  O. Potůček,  M. Brodecký,  M. Buček  a  O. Veselý  rovněž  řešené  úkoly  zaměřené  na  návrhy  a  realizaci  dalších  laboratorních  úloh  pro  ČT  a  aut.  řízení  úspěšně  splnili  a  na  oponentním  řízení  na  FEKT  VUT  Brno  v  prosinci  2011  obhájili.  V  současné  době  pokračuje další rozšiřování počtu laboratorních úloh pro nové oblasti  s cílem trvalého  využívání výukových systémů RC 2000 při laboratorních cvičeních – hlavně u předmětů  Automatizace, ČT a Elektrická měření. 

‐ 26 ‐ 

IET1 z pohledu učitele na gymnáziu  Mgr. Zdeněk Votava, mentor  Gymnázium, Brno‐Řečkovice  Talent  Na  aktivitu  Talent  jsme  získali  tři  studenty  v septimě.  Na  svých  projektech  pracovali  asi  1,5 roku, zpracovali teoretickou rešerši k danému tématu i měření na FEKT VUT v Brně nebo  v laboratořích  firmy  Prototypa.  Všichni  své  projekty  obhájili  před  odbornou  porotou  s výborným  výsledkem.  Tito  studenti  své  projekty  využili  také  jako  práce  maturitní  –  na  našem  gymnáziu  se  z  jednoho  maturitního  předmětu  maturuje  formou  obhajoby  maturitní  práce. Všichni tři studenti šli po maturitě studovat technické obory, dva nastoupili přímo na  FEKT.  Na  základě  aktivity  Talent  bychom  rádi  navázali  další  spolupráci  s FEKT  např.  formou  prací SOČ.  Elektrotechnická výuková pracoviště  Před dodáním pracoviště na naši školu proběhlo školení na FEKT, kde byly ukázány základní  úlohy, které se dají na pracovišti měřit. Pracoviště jsme si vyzkoušeli ihned po zapůjčení na  naši školu a okamžitě jsme vymýšleli úlohy, které bude vhodné zařadit do výuky. Vzhledem  k vysoké  ceně  pracoviště,  a  protože  je  pracoviště  pouze  jedno,  používáme  jej  obvykle  pro  demonstrační  úlohy  pro  větší  skupinu  studentů,  zapojování  buď  dělá,  nebo  důsledně  vede  vyučující.  Samostatně  na  pracovišti  zapojují  jen  studenti  v semináři  z fyziky  a v elektrotechnickém  kroužku,  kde  již  mají  studenti  hlubší  znalosti  a  nehrozí  tolik  zničení  součástek. Přínos pracoviště vidíme v následujících oblastech výuky:  1) Ukázkové  experimenty,  které  není  možné  jednoduše  nebo  dostatečně  názorně  a průkazně demonstrovat jinak (např. kmity v RLC obvodu).  2) Experimenty, které ověřují teoretické znalosti a které „konečně vychází tak, jak říká  teorie“  (např.  Ohmův  zákon).  Přesnost  měření  a  použitých  součástek  je  totiž  velmi  vysoká.  3) Automatizace  měření  –  měření  probíhá  pomocí  počítače,  velmi  přesně  a  rychle  (sestavíme obvod, jednou klikneme myší a máme např. VA charakteristiku).  4) Motivace studentů – fyzika a elektrotechnika se dá studovat zajímavě a efektivně.  Odborné přednášky  Velmi  oceňujeme  přednášky  uspořádané  s partnerským  podnikem  Siemens  –  tvořily  tolik  potřebnou  vazbu  mezi  studiem  a  průmyslovou  praxí  a  můžeme  tedy  studentům  ukázat  konkrétní uplatnění teoretických znalostí.  Celkový přínos  Projekt  přinesl  jak  pro  vybrané  talenty,  tak  pro  všechny  studenty  našeho  gymnázia  širší  povědomí  o  elektrotechnice  –  možnost  práce  na  profesionálním  elektrotechnickém  pracovišti,  zpracování  konkrétního  praktického  problému,  spolupráce  s vysokou  školou  i průmyslovým  podnikem.  Všechny  toto  aspekty  přispívají  ke  větší  konkurenceschopnosti  našich studentů na poli dalšího vzdělávání i odborné praxe. V dnešní době, kdy klesá zájem   

‐ 27 ‐ 

studentů  o  technické  obory,  je  projekt  IET1  vítanou,  důležitou  a  výborně  provedenou  aktivitou k motivaci studentů ke studiu elektrotechniky. 

  Obrázek: Talentovaní studenti při práci v laboratoři. 

  Obrázek: Obhajoba studentského projektu.

 

‐ 28 ‐ 

Projekt IET1 jako vstupenka na vysokou školu  Adam Halbich, student  Gymnázium Jana Blahoslava, Ivančice  Rád  bych  vám  řekl  pár  slov  o  projektu  Institut  experimentálních  technologií  1,  zejména  co  pro  mě  znamenal.  Před  téměř  3  lety  po  běžné  hodině  fyziky  si  mě  můj  učitel  a  pozdější  mentor  mé  práce  Mgr. Vítězslav  Světlík  pozval  do  kabinetu  a  seznámil  mě  se  studentským  projektem  IET1.  Když  j  sem  mu  po  několika  dnech  přišel  sdělit,  že  s účastí  souhlasím,  jen  matně jsem tušil, co mě čeká.  Z široké  nabídky  témat  jsem  si  zvolil  „Zdroj  světla  pro  biologické  aplikace“.  Celá  práce  se  skládala  z pochopení  problematiky,  návrhu  a  konstrukce  výkonného  zdroje  světla  pro biologický  výzkum.  Při  vytváření  práce  jsem  měl  možnost  nahlédnout  do  moderních  laboratoří, kterými disponují vysoké školy a dokonce v nich i pracovat na svém projektu, dále  jsem  se  zúčastnil  i  několika  odborných  přednášek.  Neustálou  pomoc  a  podporu  mi  poskytoval kromě pana Světlíka i lektor mého projektu doc. Ing. Miloslav Steinbauer, Ph.D.,  tímto bych jim chtěl oběma poděkovat.   Vysoká škola pro mě vždy byla na gymnáziu něco vzdáleného a neznámého, něco co mě ještě  nemusí  zajímat  a  o  co  jsem  se  ještě  vůbec  nestaral.  Díky  IET1  jsem  dostal  neocenitelnou  příležitost vstoupit alespoň na chvíli do vysokoškolského prostředí, vidět a hlavně vyzkoušet  si, jak to na vysoké škole chodí. K řešení úkolů spojených se svou prací jsem využíval vysoce  moderní přístroje, drahý počítačový software a přímo jsem se účastnil vědeckého výzkumu.  Brzy  mně  přestalo  vadit,  že  jsem  musel  na  fakultu  dojíždět  v sobotu  a  na  každou  další  návštěvu jsem se velice těšil.  Myslím  si,  že  to  pro  mě  byla  velice cenná  zkušenost.  Můj  zájem  o  techniku  značně  vzrostl,  a když  se  teď  před  maturitou  rozhoduji,  na  které  vysoké  školy  si  podám  přihlášky,  tak bezpečně vím, že jich většina bude směřovat na některou z fakult VUT v Brně. 

  Obrázek: Práce na Zdroji světla pro biologické aplikace. 

 

 

‐ 29 ‐ 

 

Projekt metody modelování a simulace procesů  logického řízení  Michal Procházka, student  Střední odborná škola a Střední odborné učiliště strojírenské a  elektrotechnické, Trnkova 113, Brno  Mým  úkolem  ve  výše  zmíněném  projektu  bylo  sepsání  dokumentace  (resp.  uživatelské  příručky)  a  nastínění  možného  použití  těchto  údajů  ve  výuce.  K  projektu  jsem  se  dostal  náhodou,  díky  panu  Ing.  Karlu  Dostálovi,  který  u  nás  na  střední  škole  vyučoval  elektrotechniku. Přestože jsem na střední škole nestudoval elektrotechnický obor, nabídl mi  možnost účasti na projektu IET1, realizovaného na UTEE FEKT VUT v Brně pod vedením pana  doc.  Ing.  Pavla  Kalába,  CSc.  Jako  odborný  poradce  z  řad  vysokoškolských  učitelů  mi  s projektem  pomáhal  doc.  Ing.  Miloslav  Steinbauer  Ph.D.,  který  také  pracuje  na  UTEE  FEKT  VUT v Brně.  Během  vlastního  řešení  jsem  pracoval  s  výukovým  měřicím  systémem  RC 2000  a  využíval  jsem jeho modul logic analyzer + gen. Výstupem mé práce byla uživatelská příručka a úloha  určená  k  praktické  výuce.  Během  celého  řešení  jsem  se  zabýval  prací  s logickými  funkcemi  a možností  jejich  aplikace  do  laboratorní  výuky.  Tyto  poznatky  bylo  možné  užít  ze  strany  vyučujícího  k  praktické  ukázce  logického  řízení  →  nasimulování  automatizovaného  napouštění nádrže (patřičná čidla by představovala sada rozsvícených/zhasnutých led diod),  atp. Také by si je mohli samotní studenti vyzkoušet v laboratoři → simulace hexadecimálního  výstupu a jeho případné ověřování za použití PC (resp. měřicího přístroje RC 2000 a modulu  logic analyzer + gen).  Účast  na  tomto  projektu  pro  mne  byla  velkým  přínosem  a  to  z  mnoha  důvodů.  Nejen  samotná práce v laboratoři mi dala mnoho, ale i další akce pořádané pod vedením pana doc.  Ing.  Pavla  Kalába,  CSc.  Jednalo  se  o  školení  zásad  projektové  práce  a  bezpečnosti  práce  v laboratořích  IET1  a  exkurzi  do  firmy  PROTOTYPA,  zabývající  se  výzkumem,  vývojem  a výrobou  balistických  měřidel,  zbraní,  munice,  raket  a  dalších  produktů.  Samotná  práce  v laboratoři  mi  později  velmi  pomohla  po  nástupu  na  vysokou  školu,  kde  mi  práce  při  různých  laboratorních  měřeních  nečinila  takové  problémy  jako  kolegům  ze  škol  s teoretickým zaměřením.   Všem  těm,  kteří  se  starali  o  chod  projektu  IET1  bych  tímto  chtěl  poděkovat  za  možnost  vyzkoušet  si  práci,  která  mě  čekala  po  nástupu  na  vysokou  školu  a  utvrdila  mě  v tom,  že  studium na FEKT VUT v Brně bude pro mne přínosem.  V  zájmu  všech  dalších  zájemců  o  studium  FEKT  VUT  v  Brně  doufám,  že  tento  projekt  bude  mít  pokračování,  nebo  ho  alespoň  nahradí  projekt  podobný.  Studenti  středních  škol  mají  možnost  nahlédnout  do  toho,  jak  vysoká  škola  funguje  a  získají  poté  alespoň  malou  představu o tom, co je čeká. 

 

‐ 30 ‐ 

Řízení DC motoru  Jakub Zimolka, student  Gymnázium T. G. Masaryka, Dukelské náměstí 7, Hustopeče u Brna  Cílem  mého  projektu  bylo  navrhnout  a  realizovat  způsob  řízení  DC  motoru.  Jeho  součástí  bylo vytvoření základního (řídícího) modulu, který je navrhnut pro ovládání DC motoru. Dále  pak návrh a vytvoření samotné desky plošných spojů (DPS) se stejnosměrným motorem (DC  most), která bude s řídící deskou propojena plochým datovým kabelem.  Práce  na  projektu  započala  seznámením  s  problematikou  návrhu  a  tvorby  DPS.  Prvním  úkolem bylo vytvoření řídící desky. Na této desce je umístěn MCU (ATmega128A‐AU), displej  (alfanumerický  LCD,  16x2  znaků),  tlačítka  (4  směrová,  2  aktivační).  Dále  pak  rozhraní  pro  komunikaci  s  DC  mostem.  Pro  komunikaci  s  PC  je  na  desce  umístěno  JTAG  rozhraní.  Tato  deska je napájena konektorem "molex" (4pinový periferní konektor), je využívána pouze 5 V  větev.  Následně  bylo  nutné  řídící  desku  naprogramovat.  Bylo  třeba  vytvořit  program  pro  MCU, displej a maticovou klávesnici.   Dalším krokem byl návrh a tvorba DC mostu. Ten již obsahoval DC motor. Aby bylo možné  měnit rychlost otáček a směr otáčení motoru, bylo nutné na desku umístit H‐můstek. Dále  jsou  pak  na  desce  umístěny  2  optické  závory  pro  měření  rychlosti  a  směru  otáčení.  V  tuto  chvíli už bylo potřeba jen vytvořit program pro celý přípravek, což byla nejtěžší část. Nejprve  bylo  potřeba  nastudovat  teorii  řízení  DC  motoru.  DC  motor  je  řízen  pomocí  PWM  (pulsně‐ šířková  modulace,  Pulse  Width  Modulation).  Jedná  se  o  modulaci  pro  přenos  analogového  signálu  pomocí  dvou  hodnot.  Signál  je  přenášen  pomocí  střídy.  Přenosový  signál,  který  obsahuje informaci o přenášené hodnotě, může nabývat stavu zapnuto, nebo vypnuto tj. log  1,  nebo  log  0.  Hodnota  přenášeného  signálu  je  v  přenosu  "zakódována"  jako  poměr  mezi  stavy zapnuto/vypnuto. Tento poměr se nazývá střída. Ta může nabývat hodnot 0 – 100 %.  Motor  je  zařazen  do  H‐můstku.  H‐můstek  se  skládá  čtveřicí  spínacích  prvků  a  kombinací  sepnutí  jednotlivých  prvků  realizujeme  různé  stavy  můstku.  Signály,  které  otevírají  (popř.  zavírají) jednotlivé prvky jsou generovány pomocí MCU. Je také nutné zabezpečit, aby v H‐ můstku nedošlo ke zkratu.   Samotný  program  funguje  následovně.  Po  zapnutí  zdroje  se  provedou  potřebná  nastavení  portů, načtou se knihovny, nastaví se proměnné a výchozí hodnoty využívaných pinů. Dále se  inicializuje displej a provede se aktivace integrovaného obvodu na DC mostu. Tato aktivace  je  nutná  proto,  aby  byly  signály  z  procesoru  puštěny  až  k  H‐můstku.  Jako  další  krok  se  uzavřou všechny spínací prvky H‐můstku. Poté následuje už samotné jádro programu, kdy se  testuje  stisknutí  některé  z  kláves  ‐  provádí  se  změna  směru  otáčení  motoru,  zvyšování  a snižování otáček, start a zastavení motoru.   Tento projekt mi umožnil si na vlastní kůži vyzkoušet mnoho zajímavých věcí, které mě baví  a které  mě  zajímají.  Moje  nadšení  pro  elektroniku  naplnilo  vytvoření  vlastního  přípravku  i programování.  Práce  na  projektu  mi  dala  mnoho  cenných  zkušeností:  přičichnul  jsem  k životu  na  vysoké  škole,  měl  jsem  možnost  pracovat  s  množstvím  pro  mě  nových  věcí,  napsal jsem svoji první závěrečnou práci, kterou jsem musel obhájit, a to mi dalo mnoho. 

 

‐ 31 ‐ 

Elektromagnetické dělo  Jan Šipr, Martin Jaroš, studenti  Střední průmyslová škola elektrotechnická, Brno  Cílem  této  práce  je  teoretické  řešení  a  realizace  elektromagnetického  lineárního  pohonu.  Práce  podrobně  rozebírá  teorii  magnetického  pole,  výpočet  a  návrh  elektromagnetického  děla (coil gun) s jednou cívkou. Dále zpracovává simulaci jeho parametrů a popisuje využití  teoretických poznatků v praxi, při experimentální realizaci děla v domácích podmínkách.  Coil  gun  urychluje  projektil  vytvořením  silného  magnetického  pole,  které  v  projektilu  naindukuje vířivé proudy. Ty vytvoří protichůdné pole, čímž způsobí přitáhnutí projektilu do  cívky.  Pokud  se  ve  správnou  chvíli  přeruší  budící  proud,  projektil  bude  pokračovat  v  letu.  V opačném případě by došlo k jeho brzdění. 

  Obrázek: Schematické znázornění funkce coil gunu a námi vytvořená realizace. 

Při  vytváření  tohoto  projektu  jsme  poznali  akademické  prostředí  a  výzkumné  laboratoře.  Spolupráce s FEKT pro nás byla zajímavá, protože jsme se naučili, jak popsat technické řešení  zadaného problému a úspěšně ho realizovat a prezentovat před odborníky. Práci jsme využili  i  pro  maturitní  projekt,  což  nám  ulehčilo  situaci  na  střední  škole.  Pochopením  teorie  jsme  získali mnoho užitečných znalostí. 

    Obrázek: Obhajoba závěrečné práce.

 

‐ 32 ‐ 

 

                                                Editor   

 

Ing. Radim Kadlec, doc. Ing. Pavel Kaláb, CSc. 

Název 

Sborník konference projektu „Institut experimentálních technologií 1“  reg. č. CZ.1.07/1.1.02/01.0029 

Vydání 

první 

Rok vydání 

 

2012 

Vydavatel 

 

Vysoké učení technické v Brně, Antonínská 548/1 

Nakladatelství  

Entity Production, s.r.o. 

Tisk 

 

 

Entity Production, s.r.o. 

ISBN   

 

978‐80‐214‐4400‐3