MASARYKOVA UNIVERZITA PEDAGOGICKÁ FAKULTA

MASARYKOVA UNIVERZITA PEDAGOGICKÁ FAKULTA

Diagnostika v předmětu strojírenská technologie – dokončovací metody obrábění Bakalářská práce Brno 2015

Vedoucí práce: JUDr. Mgr. Ing. Kateřina Šmejkalová 1

Autor práce: Filip Depeš

Prohlášení Prohlašuji, že jsem bakalářskou práci vypracoval samostatně s využitím pouze citovaných literárních pramenů, dalších informací a zdrojů v souladu s Disciplinárním řádem pro studenty Pedagogické fakulty Masarykovy univerzity a se zákonem č. 121/2000 Sb., o právu autorském, o právech souvisejících s právem autorským a o změně některých zákonů (autorský zákon), ve znění pozdějších předpisů.

Souhlasím, aby byla práce uložena na Masarykově univerzitě v Brně v knihovně Pedagogické fakulty a zpřístupněna ke studijním účelům.

V Brně 20. 11. 2015 2

…………………………………….

Poděkování Rád bych poděkoval Ing. Karlu Filovi za podílení se na praktické části a poskytnutí technické literatury, také bych chtěl poděkovat své vedoucí bakalářské práce JUDr. Ing. Mgr. Kateřině Šmejkalové za pomoc při psaní této práce.

3

Anotace Bakalářská práce se zabývá diagnostikou a vyučovacími metodami používanými v předmětu strojírenská technologie, který je vyučován na všech středních školách zaměřených na strojírenství. Je to nezbytný předmět pro začínající strojaře, ve kterém se naučí základy hlavních postupů ve strojírenství a mnoho dalších poznatků, bez nichž by se ve strojní praxi neobešli. Z tohoto důvodu jsem se rozhodl, že ho ve své bakalářské práci popíši a přesněji se zaměřím na důležitý tematický celek dokončovací metody obrábění. Je to poměrně rozsáhlý tematický celek, z kterého popíšu vybrané nejběžnější dokončovací metody obrábění. Kapitoly věnované jednotlivým metodám budou obsahovat popis dané metody, obor použití, princip, popis nástrojů a dosahovanou kvalitu povrchu obrobku. Každou metodu rovněž obohatím o obrázky pro lepší představu tak, aby vytvořené popisy metod mohly plnit funkci učebních materiálů popisujících tento tematický celek. Dále se budu zabývat způsobem, jakým je tento předmět na vybrané střední škole vyučován a diagnostikován, pomocí rozhovorů s učitelem tohoto předmětu. Na základě získaných informací navrhnu druhy metod, podle kterých by mohli být efektivně prověřeny znalosti žáků z tohoto tematického celku. Porovnám více druhů metod pedagogické diagnostiky, vyberu a popíšu ty, které by se nejvíce hodily pro objektivní zkoušení znalostí žáků. Na závěr sestavím několik jednoduchých variant testu, kterými by se daly znalosti žáků přiměřeně ověřit. Klíčová slova: strojírenská technologie, dokončovací metody obrábění, diagnostika, vyučovací metody, strojírenství, výuková opora

Annotation

This bachelor thesis is dealing with diagnostics and teaching methods used in the subject of Engineering Technology, which is taught in every highschool of engineering kind. This subject is essential for engineers-beginners and through this they will become familiar with the main engineering procedures, and many other pieces of knowledge which is absolutely necessary for being able to get along in the real engineering practice. That was the reason for my decision to describe this subject and focus on the sub topic „Finishing machining methods“

4

It is quite a comprehensive topical complex from which I will describe the most common finishing methods. The chapters dedicated for these particular finishing methods will include a method description, applicable branch, principle, tool description and the final surface finish. Each method will be also furnished with pictures for better perception so that the chapters could be used as a learning source for this komplex topic. I will further deal with a current teaching style used in highschools and diagnosed by means of conversation with the teacher. Based on acquired information I will appoint methods for efficient knowledge tests. Then I will compare more pedagogic diagnostic styles, select and describe those which would better suited for an unbiased knowledge check. Finally I will compile several easy tests, in varriation for reasonable check of learned knowledge. Keywords: engineering technology, finishing, machining, methods, diagnostics, teaching, methods, engineering, teaching support, a pedagogical diagnostic system.

5

Obsah Úvod........................................................................................................................................ 8 1

Vyučovací metody ........................................................................................................... 9 1.1

1.1.1

Metody slovní ................................................................................................... 9

1.1.2

Metody názorně demonstrační ........................................................................ 10

1.1.3

Metody opakování a procvičování vědomostí a dovedností ........................... 11

1.1.4

Aktivizující metody, metody samostatných prácí žáků – aspekt interaktivní 11

1.2 2

3

Členění vyučovacích metod ..................................................................................... 9

Shrnutí metod ......................................................................................................... 12

Diagnostika předmětu strojírenská technologie ............................................................ 14 2.1

Definice a účel diagnostiky předmětů .................................................................... 14

2.2

Diagnostické metody a techniky ............................................................................ 14

2.2.1

Ústní zkoušení................................................................................................. 15

2.2.2

Písemný test (didaktický test) ......................................................................... 15

Střední průmyslová škola a Vyšší odborná škola technická, Sokolská ......................... 18 3.1

Obecné informace o SPŠS Sokolské ...................................................................... 18

3.2

Materiální vybavení školy SPŠS Sokolské ............................................................ 19

3.3

Studijní obory na SPŠS Sokolské .......................................................................... 21

3.3.1 3.4 4

5

6

6

Obor počítačové řízení NC a CNC strojů ....................................................... 22

Uplatnění absolventů .............................................................................................. 23

Předmět strojírenská technologie .................................................................................. 24 4.1

Cíle a kompetence pro strojírenskou technologii ................................................... 24

4.2

Rozsah výuky ......................................................................................................... 26

4.3

Učební materiály .................................................................................................... 27

Dokončovací metody obrábění ...................................................................................... 29 5.1

Honování ................................................................................................................ 31

5.2

Lapování ................................................................................................................. 32

5.3

Superfiniš ............................................................................................................... 33

5.4

Jemné soustružení a frézování ............................................................................... 34

5.5

Leštění .................................................................................................................... 34

Diagnostika předmětu strojírenská technologie ............................................................ 36 6.1

Rozhovor s učitelem strojírenské technologie - otázky ......................................... 36

6.2

Vyhodnocení rozhovoru ......................................................................................... 42

6.3

Návrh řešení ........................................................................................................... 43

6.4

Test ......................................................................................................................... 44

7

Závěr .............................................................................................................................. 49

8

Seznam použité literatury .............................................................................................. 50

7

8.1

Seznam použité literatury:...................................................................................... 50

8.2

Seznam internetových zdrojů ................................................................................. 51

Úvod Ve výuce rozeznáváme několik různých fází. Jednou z nich je pedagogická diagnostika, posuzování výsledků edukačního procesu tj. vědomostí, znalostí a dovedností žáka nebo skupiny žáků získaných během vyučovacího procesu. Pedagogická diagnostika dává oběma stranám, vyučujícímu i vyučovanému, informace o tom, nakolik je edukační proces úspěšný. Nemělo by přitom jít jen o „známkování“, ale mělo by být i zpětnou vazbou pro pedagoga. Může posoudit, zda zvolil vhodnou diagnostickou metodu s ohledem na daného žáka i na probírané učivo. Například žáci se specifickými poruchami učení, s ADHD nebo zdravotně postižení žáci vyžadují jiný přístup při pedagogické diagnostice. Výsledky žáka závisí na několika faktorech. Je to jeho osobnost, schopnosti a nadání fyzické i psychické, vztah k probíranému učivu, motivace, dostupnost kvalitních výukových materiálů aj. Jedním z nejdůležitějších činitelů je osobnost učitele, jeho vztah k vyučované problematice a k žákům a také jeho schopnost působit na žáka, motivovat jej, v ideálním případě nadchnout pro daný obor a předat mu vědomosti a dovednosti. Na střední škole jsou žáci většinou ve věku 15-19 let. V ideálním případě si žák vybírá střední školu na základě svých zájmů a nadání, tedy s tím, že se bude specializovat na to, co jej baví. Technicky nadaní žáci si mohou vybírat z mnoha oborů buď na středních školách, nebo v učebních oborech. Obsah bakalářské práce se týká Střední průmyslové školy a Vyšší odborné školy technické, Sokolská 1 v Brně (dále jen SPŠS Sokolská). Studijního oboru Strojírenství počítačové řízení NC a CNC strojů, strojírenské technologie a tematického celku dokončovací metody obrábění, který je probíraný v druhém ročníku tohoto studijního oboru. Tato bakalářská práce má za cíl navrhnout zdokonalení diagnostického systému pro předmět strojírenská technologie, na základě rozhovoru s učitelem strojírenské technologie popsat, jaký diagnostický systém používá, rozdělit si diagnostické a vyučovací metody podle kritérii, vypracovat výukový materiál pro tematický celek dokončovací metody obrábění a navrhnout několik variant ukázkových testových úloh pro tento tematický celek

8

1 Vyučovací metody Pro pochopení problému diagnostiky předmětu, je nezbytné znát používané vyučovací metody. Diagnostika znalostí žáků z daného předmětu je závislá na použitých vyučovacích metodách, protože prostřednictvím těchto metod si žáci osvojují znalosti, které jsou následně diagnostikovány. Vyučovací metody členíme do skupin dle různých hledisek, a ani v odborných pramenech v tomto členění nenalézáme úplnou shodu (Mojžíšek, 1988). Ve vyučovacím procesu se uplatňují různé vyučovací metody souběžně a ve vzájemném propojení. Nejsou vzájemně od sebe odděleny. V průběhu vyučovací hodiny se doporučuje je měnit a několikrát vystřídat. Jednostranné používání metod (např. slovních nebo naopak praktických) nevede obvykle k úspěšným výsledkům. O nejvhodnějších metodách se učitel rozhoduje již při promyšlení a plánování vyučování. (Skalková J., 2007). V následujícím přehledu uvádím kompilaci členění dle všech tří uvedených pramenů (Skalková, 2007; Mojžíšek, 1988; Aebli, 1982).

1.1 Členění vyučovacích metod 1.1.1 Metody slovní •

Monologické metody (např. vysvětlování, výklad, přednáška),

•

Dialogické metody (např. rozhovor, dialog, diskuze),

•

Metody písemných prací (např. písemná cvičení, kompozice),

•

Metody práce s učebnicí, knihou, textovým materiálem,

(Skalková, 2007). Slovo je pro učitele nástroj nejefektivnějšího a nejrychlejšího přenosu požadovaných informací. Jedná se o nejčastěji využívané metody, odvozují se od výkladu. Mezi slovní metody patří: •

Metody monologické, tj. takové, kdy učitel sám vykládá látku, tj. výklad ve formě vyprávění, vysvětlování a školní přednášky

•

Metody dialogické, při nichž dochází k výměně myšlenek mezi učitelem a žáky i mezi žáky navzájem – řadíme sem metodu rozhovoru, dialog, diskuzi, panelovou diskuzi, brainstorming (burza nápadů), brainwriting.

9

•

Práce s učebnicí a knihou, textovým materiálem, písemné práce

(Aebli, 1982). Metody slovního projevu jsou založeny na vnímání a chápání řeči posluchači, kteří si osvojují nové poznání. Učitel si při běžné práci zřídkakdy uvědomuje, že vnímání a chápání jeho řeči je psychologicky složité a představuje často pro žáky náročný proces (Aebli, 1982). Analyzujeme-li z hledisek psychologicko-pedagogických zvláštností vnímání řeči při slovním projevu, lze v této celostní situaci vyčlenit tři aspekty: •

vnímání neboli činnost percepce

•

chápání neboli myšlenková činnost

•

zapamatování neboli mnemická činnost

(Skalková, 2007). Využívání metod slovního projevu předpokládá věnovat náležitou pozornost i technice ústního podání. Jde především o to, aby řeč učitele byla srozumitelná, jasná a dostatečně výrazná. Její výraznost je dána pečlivou výslovností, správným přízvukem, rytmem, tempem i využíváním pauz mezi slovy a větami. Tempo řeči učitele při vyučování se obvykle nerovná běžnému hovoru. Je pomalejší, zvláště při práci s mladšími žáky nebo s náročnější látkou (Skalková, 2007).

1.1.2 Metody názorně demonstrační Metody názorně demonstrační uvádějí žáky do přímého styku s poznávanou skutečností, obohacuji jejich představy, konkretizuji abstraktní systém pojmů, podporují spojování poznávané skutečnosti s reálnou životní praxí. Ve škole se stávají nezbytnou a organickou součástí systému vyučovacích metod (Skalková, 2007). K variantám demonstračních metod se řadí: •

Pozorování předmětu a jevů

•

Předvádění předmětů, činností, pokusů, modelů

•

Demonstraci statických obrazů

•

Projekci statickou i dynamickou

(Mojžíšek, 1988).

10

Demonstrace, při níž se předvádějí předměty, procesy, činnosti, představuje složitější postup. Demonstrace lze používat v různých metodických variantách v závislosti na obsahu vyučování. Při demonstraci se uplatňují různé dvourozměrné názorné pomůcky, ať už statického charakteru (klasický obrazový materiál, různá schémata, grafy, fotografie, obraz diafilmů, obraz zpětné projekce), nebo dynamického charakteru (film, televizní záznam, videomagnetofonový záznam). Zvláště významné je předvádění skutečných předmětů i trojrozměrných názorných pomůcek (Skalková, 2007).

1.1.3 Metody opakování a procvičování vědomostí a dovedností Předpokladem účinnosti metod opakování je navození aktivního vztahu všech žáků k procesům opakování. Důležitým prostředkem k tomu je používání zajímavých forem a metod opakování, které umožňují různorodou činnost, využívání samostatné práce žáků: frontální rozhovor s celou třídou, metody opakování pomocí učebnice, kresba, souvislý ústní projev ve formě žákova vyprávění, popisu, vysvětlování, řešení problémů, opakování prostřednictvím exkurzí, laboratorních prací, využití hry a dramatizace, konstrukční práci apod. (Skalková, 2007). Učitel vychází ze znalostí individuálních zvláštností žáků a uplatňuje individuální a diferencovaný přístup i při opakování učiva. Zároveň je důležité učit žáky technikám opakování: technikám práce s učebnicí a knihou, správnému postupu při memorování (učení se slovíčkům, básní), technikám záznamu do sešitu nebo jiných forem samostatných praktických činností. (Skalková J., 2007)

1.1.4 Aktivizující metody, metody samostatných prácí žáků – aspekt interaktivní Používání různých metod neznamená pouze změny vnějších forem činností učitele, ale znamená především změny ve vnímání a osvojování učiva žáky. V závislosti na tom, jakými metodami učitel disponuje, se bude lišit průběh poznávacích procesů, aktivita emocionálních i motivačních stránek, osobnost žáků, jejich poznávacích potřeb a zájmů, uplatňování konkrétních praktických nebo teoretických samostatných činností.

11

(Skalková J., 2007) •

Diskusní metody

•

Situační metody

•

Inscenační metody

•

Didaktické hry

•

Specifické metody

(Skalková, 2007).

1.2 Shrnutí metod Dosavadní zkušenosti i dílčí výzkumné poznatky ukazují, že v této oblasti existují značné rezervy. Přes různé inovační snahy převládá stále často jednostranná orientace na metody typu objasňujícího, ilustrativního a reproduktivního. V pozadí zůstává skupina metod, které vyžadují vyšší úrovně aktivity, myšlenkové samostatnosti, které uvolňují prostor pro praktické činnosti žáků, pro rozvíjení jejich tvořivosti (Skalková, 2007). Proto soudobá didaktika klade důraz na takové metody, kde jde o výraznou aktivizaci žáků, o postupy heuristické, problémové, které vedou k objevování nových vztahů, o nalézání nových řešení, rozvíjení tvořivosti. Mezi základní aktivizující metody výuky se často řadí především diskuzní metody, situační metody, inscenační metody a didaktické hry. Ovšem i pomocí ostatních metod, při jejich promyšleném používání, jako jsou demonstrace, exkurze, laboratorní práce a různé druhy praktických prací, učitel rozvine vnitřní aktivitu žáků (Skalková, 2007). Při volbě systému metod jde v podstatě o to, aby se utvářel žádoucí vztah mezi metodami, které vedou k osvojování hotových poznatků, a těmi metodami, které organizují hledání, řešení teoretických i praktických problémů, rozvíjejí samostatné produktivní myšlení. Je účelné konstruovat systém vyučovacích metod z hlediska vnitřních vztahů mezi různými druhy poznávacích činností žáků. Určitá úroveň osvojení základních poznatků je nezbytným předpokladem samostatné myšlenkové činnosti žáků. A naopak vědomosti samostatně získané jsou hlouběji chápány a pevně osvojeny (Skalková, 2007).

12

Promyšlené využívání různých metod umožňuje vyložit látku dostatečně ekonomicky, vést k osvojování určitého systému nových poznatků a zároveň rozvíjet způsoby intelektové činnosti, které jsou nezbytné pro další sebevzdělávání (Skalková, 2007).

13

2 Diagnostika předmětu strojírenská technologie Pro posouzení, jakým způsobem je diagnostikován předmět strojírenská technologie na SPŠS Sokolské, a pro návrh zlepšení tohoto diagnostického systému, je nutné vyjmenovat a podrobněji popsat diagnostické metody, kterými učitel ověřuje znalosti žáků z daného předmětu a cíle těchto diagnostických metod. V následujícím textu jsou rozepsány nejpoužívanější diagnostické metody, které učitelé aplikují ve svých předmětech stejně jako v předmětu strojírenská technologie. Nejčastěji používané diagnostické metody, které jsou aplikovány v předmětu strojírenská technologie, jsou písemný (didaktický) test a ústní zkoušení.

2.1

Definice a účel diagnostiky předmětů

Diagnostika je pedagogická disciplína, která se zabývá objektivním zjišťováním, posuzováním a hodnocením vnějších a vnitřních podmínek i průběhu a výsledků výchovně vzdělávacího procesu. Na základě těchto zjištění jsou potom vyslovovány prognostické úvahy a navrhována pedagogická opatření (Chráska, 1998). Cílem pedagogické diagnostiky je rozpoznat úroveň a průběh výchovně vzdělávacího procesu s cílem určit současný stav – stanovit diagnózu. Smyslem celého procesu diagnostikování je určit výchovně vzdělávací strategie, a navrhnout pedagogická opatření – stanovit prognózu (http://www.ped.muni.cz/wtech/elearning/pedag_diagnostika.pdf). V této bakalářské práci se zaměřím pouze na diagnostiku, neboť stanovení prognózy je vysoce odborná činnost pro zkušené pedagogy či vědecké pracovníky a zdaleka přesahuje rámec této práce. Diagnostika se dá do jisté míry srovnat s pojmem zpětná vazba (Chráska, 1998).

2.2 Diagnostické metody a techniky Pedagogická diagnostika používá jednak své vlastní historicky ověřené metody (hodnocení, klasifikace atd.), ale přebírá a používá i známé metody z psychologie. Pedagogické diagnostice jde také o poznání psychické individuality nebo psychických znaků jednotlivých žáků. Tuto diagnostiku většinou provádí psycholog, ale prvky psychické diagnostiky jsou součástí průběžného a vzájemného poznávání lidí a sebepoznání.

14

Diagnostika má za cíl poznat jedince nebo skupiny a snažit se jim porozumět a odhadnout pravděpodobný další vývoj. Pedagogická diagnostika se zabývá poznáváním žáka, proto její základní činností je řízení učení (Hrabal, 1989). K takovým nástrojům patří pozorování, rozhovor, dotazník, didaktický test, zkoušení a jiné. V následujícím textu popíšu ty nejčastěji používané diagnostické metody, kterými lze ověřovat znalosti žáků (http://www.ped.muni.cz/wtech/elearning/pedag_diagnostika.pdf).

2.2.1 Ústní zkoušení Zkoušení je způsob hodnocení vzdělávacích výsledků žáků prováděný obvykle učitelem. V českých školách se uplatňuje často, používá se při něm učitelova vlastního zadání otázek či úkolů pro zkoušené, proto je zkoušení často zatíženo subjektivností. Ve vyspělých zemích se tradiční ústní zkoušení už nepoužívá, je nahrazeno testy, samostatnými pracemi aj. (Průcha, 1998). Ústní zkoušení je pro pedagoga i žáky časově náročné. Pro některé žáky může být stresující a případné vady řeči, tréma či snížené prezentační schopnosti mohou vést k celkové frustraci žáka. Zkoušení obvykle probíhá před celou třídou a často si učitel vybírá, koho vyzkouší těsně před zkoušením. Nevýhodou této diagnostické metody je ze stran žáků velký stres, při kterém často student nepodá tak dobrý výkon jako při písemné zkoušce. Výhodou této diagnostické metody je motivace pro žáky k průběžnému učení, neboť nikdy neví, kterou hodinu si je učitel pozve k tabuli. Používání ústního zkoušení je věcí pedagogického taktu a mistrovství učitele (Dvořák; Byčkovský, 1975).

2.2.2 Písemný test (didaktický test) Je to jedna z nejběžnějších forem testu, kdy žák dostává zadání úkolů písemnou formou a své odpovědi zapisuje buď přímo do testového zadání, nebo na zvláštní list – záznamový arch. Písemný test musí být opatřen jménem žáka a datum testu (Dvořák; Byčkovský, 1975). Výběrový test je zvláštním druhem didaktického testu kdy kromě zadání obsahuje i soubor nabídnutých variant odpovědí, z nichž má žák vybrat a označit jednu či více správných

15

odpovědí. Optimální počet nabízených variant odpovědí je 3-5. Hlavní výhodou této formy testu je jeho rychlost a vysoká statistická využitelnost, jeho nevýhodou je zkreslení dané náhodným uhodnutím správné odpovědi. Z pohledu pedagoga je didaktický test s výběrem odpovědí přínosem zejména v rychlosti opravování testů, na rozdíl od testu s otevřenými odpověďmi, kdy musí pedagog při opravě detailně číst každé slovo a ohodnotit úplnost žákovy odpovědi. V dnešní době rozvinutého informačně technického vybavení se možnosti výběrových testů posunuly do nové roviny, kdy průběh i vyhodnocení testu je automatizovaný proces bez možnosti lidské chyby při vyhodnocování a má velkou budoucnost. Ideálně se hodí zejména pro jazykové předměty. Pro diagnostiku předmětu strojírenská technologie není tou nejvhodnější formou písemného testu. (Dvořák; Byčkovský, 1975) Výsledek didaktických testů je komplexní údaj, který odráží strukturu žákových sociopsychických dispozic. Je oproštěn od vlivů individuálních zvláštností učitelova hodnocení žáka, jde o výsledek činnosti žáka. Výsledek didaktického testu je závislý na úrovni pedagogického působení učitele na žáky. Výhodou didaktického testu je oproti ústnímu zkoušení, že při ústním zkoušení získáme údaje pouze o nabytých vědomostech jednoho žáka, ale u didaktického testu získáme objektivní údaje o celé třídě, které rozdáme stejný test, to je dobré pro objektivní porovnání znalostí žáků v celé třídě (Hrabal, 1989).

Podle Dvořáka a Byčkovského můžeme didaktické testy dělit podle následujících hledisek: •

Měření charakteristiky výkonu – testy rychlosti a úrovně.

•

Dokonalost přípravy a vybavení – testy standardizované, kvazi standardizované a nestandardizované.

•

Povaha činnosti testovaného – testy kognitivní a psychomotorické.

•

Míra specifičnosti učení – testy výsledků výuky a studijních předpokladů.

•

Interpretace výkonu – rozlišující (relativního výkonu) a ověřující (absolutního výkonu).

•

Časové zařazení do výuky – testy vstupní, průběžné (formativní) a výstupní (sumativní).

•

16

Tematický rozsah – testy monotematické a polytematické (souhrnné).

•

Míra objektivity skórování – testy skórovatelné objektivně, kvazi objektivně a subjektivně.

Tvorba kvalitního didaktického testu vyžaduje odbornou a pedagogickou zkušenost (Dvořák; Byčkovský, 1975).

17

3 Střední průmyslová škola a Vyšší odborná škola technická, Sokolská Pro lepší pochopeni všech souvislostí spojené s diagnostikou předmětu strojírenská technologie je nutné seznámení s prostředím školy, materiálním vybavením školy, studijními obory, učebnami, didaktickými pomůckami, žáky, absolventy a s mnoho dalšími informacemi, o této škole. Škola, na které aplikuji diagnostiku předmětu strojírenské technologie, je Střední průmyslová škola a Vyšší odborná škola technická, Sokolská 1 v Brně (SPŠS Sokolská), kterou jsem absolvoval v letech 2008-2012.

3.1 Obecné informace o SPŠS Sokolské SPŠS Sokolská, se nachází blízko centra města Brna. Tato škola vychovává a vzdělává kvalifikované absolventy již od roku 1885, což z ní dělá nejstarší průmyslovou školu na Moravě. Dříve tato škola byla zaměřena na průmysl jako celek, až v roce 1952 se škola rozdělila na Střední školu strojního průmyslu, a na Střední průmyslovou školu elektrotechnickou, která se přesunula na ulici Kounicova do jiné školní budovy. Školní budova má stale stejnou podobu jako v roce založení, historické prvky budovy však byly restaurovány (http://www.spssbrno.cz). Škola je rozdělena na Střední průmyslovou školu a Vyšší odbornou školu technickou. Podle volně dostupných výročních zprávy školy má tato aktuálně 31 tříd na středním odborném vzdělávání, a 6 tříd na vyšším odborném vzdělávání. Počet žáků se stále mění, ale přibližný počet je asi 780 žáků na středním odborném vzdělávání a dalších 140 studentů na vyšším odborném vzdělávání, což je dohromady přibližně 900 žáků studujících na této škole (http://www.spssbrno.cz).

18

Obrázek 1. Budova SPŠS Sokolská,(http://www.spssbrno.cz).

3.2 Materiální vybavení školy SPŠS Sokolské Ve školní budově SPŠS Sokolské jsou mimo klasických vyučujících tříd, které jsou vybaveny tabulí, lavicemi a katedrou, jsou i speciální učebny určené k výuce odborných předmětů, jako např. učebna pro výuku automatizace, učebny pro výuku informačních technologií a CAD, strojní a technologické laboratoře, učebna pro výuku programování CNC strojů, elektrotechnická laboratoř, fiktivní firma, specializované učebny na výuku cizích jazyků a taky prostory pro praktickou výuku jako kovárna, slévárna, dřevodílna, pracoviště na obrábění kovu, ateliér pro výuku výtvarné přípravy a navrhování v uměleckých oborech (http://www.spssbrno.cz). Učebna pro výuku automatizace je vybavena špičkovými automaty firmy SIEMENS, TECO, FESTO apod., roboty od firmy MITSUBISHI, řídicími systémy a počítači firem, které v praxi můžete najít v moderních provozech a firmách. Dále je tato učebna vybavena tabulí, projektorem a mnoha dalšími didaktickými pomůckami (http://www.spssbrno.cz).

19

Obrázek

2.

Učebna

pro

výuku

automatizace

na

SPŠS

Sokolská,

(http://www.spssbrno.cz/fotogalerie/automatizace). Žáci oboru strojírenství-počítačové řízení NC a CNC strojů mají pro výuku předmětu počítačové řízení určenou speciální učebnu, která je vybavena množstvím počítačů, na kterých jsou nahrané nejpoužívanější software v tomto odvětví strojírenství. Počítače jsou propojeny s malými CNC stroji, které slouží žákům k tomu, aby si mohli vyzkoušet naprogramovat a obrábět plastové polotovary podle programů, které si napsali. Audiovizuální technika je v takovýchto speciálních učebnách již samozřejmostí a učitelé ji často používají jako oporu při svém výkladu. (http://www.spssbrno.cz). Další specifickou učebnou je kovárna, která se nachází v samostatné budově dílen. Kovárna je vybavena čtyřmi výhněmi, šesti kovadlinami a dvěma buchary. Součástí kovárny je i svařovna vybavená boxy pro ruční obloukové svařování obalenou elektrodou, pracoviště pro svařování plamenem a tavné svařování. Kromě zmíněného vybavení, jsou dílny vybaveny také ochrannými pomůckami, jako jsou svářečské masky se samotmavicím sklem, ochranné obleky, brýle, rukavice apod. (http://www.kovoveumeni.cz/ateliery-adilny/kovarna/).

20

Obrázek

3.

Kovárna

na

SPŠS

Sokolská,

(http://www.kovoveumeni.cz/ateliery-a-

dilny/kovarna/). Všechny tyto třídy jsou vybaveny kvalitními pedagogickými pomůckami, počítači, nářadím, projektory a ostatním vybavením, které učiteli zjednodušují a zároveň zkvalitňují výuku (http://www.spssbrno.cz).

3.3 Studijní obory na SPŠS Sokolské Obory na SPŠS Sokolské jsou velmi různorodé a každý obor je určený pro jiné odvětví strojního průmyslu. Absolventi těchto oborů škole mají kompetence pracovat ve strojírenském průmyslu jako projektanti, konstruktéři, technologové, operátoři obráběcích center, technici v oblasti IT a počítačových sítí, administrativní pracovníci, logistici, mistři ve

strojírenské

výrobě,

dílenští

plánovači,

techničtí

manažeři

apod.

((http://www.spssbrno.cz). Žáci si zde mohou vybrat mezi devíti studijními obory s rozdílným zaměřením. Mimo oboru počítačové řízení NC a CNC strojů, kterého se týká tato bakalářská práce, jsou na této škole ještě obory všeobecné strojírenství, počítačová grafika a průmyslový design, informační technologie, elektrotechnika, automatizace a informatika, ekonomika a podnikání, technické lyceum a výtvarné zpracování kovů a drahých kamenů. Všechny tyto obory jsou čtyřleté a jsou zakončeny maturitní zkouškou (http://www.spssbrno.cz).

21

3.3.1 Obor počítačové řízení NC a CNC strojů Diagnostika předmětu strojírenská technologie v této bakalářské práci se vztahuje ke studijnímu oboru počítačové řízení NC a CNC strojů, proto je zde tento obor popsán podrobněji, v následujícím textu pro pochopení souvislostí, které se vztahují k diagnostice předmětu strojírenská technologie. Tento obor, který je vyučován na SPŠS Sokolské, je zaměřený na programování výrobních postupů NC a CNC strojů. Tento druh obrábění je moderní a dynamicky se rozvíjející způsob strojírenské výroby. Úzce souvisí s využitím automatizačních prvků ve výrobě s použitím výpočetní techniky. Ve výuce tohoto oboru je kladen velký důraz na předměty strojírenská technologie, mechanika, speciální technologie a automatizace. Mimo zvládnutí programování NC a CNC strojů by měl absolvent zvládnout i základní práce v 3D

software

jako

je

CAD

nebo

Solid

Works

(http://www.spssbrno.cz/pro-

zajemce/studijni-obory-sps). Obor počítačové řízení NC a CNC strojů je v dnešní době ve strojírenství velmi důležitý, má velkou budoucnost a možnost uplatnění. CNC stroje v posledních letech nahradily skoro veškeré strojní konvenční obrábění jako například konvenční soustruh nebo konvenční frézu. Zkratka CNC znamená „Computer numeric control“, čímž se myslí plně automatizované stroje ovládané pomocí počítačů. Oproti starším konvenčním metodám obrábění je CNC obrábění lepší skoro ve všech ohledech, mezi hlavní výhody lze zařadit urychlení výroby, zpřesnění obrábění a menší zmetkovitost ve výrobě. Další výhodou počítačem řízených strojů je, že můžeme na jedno upnutí obrobku vykonávat mnoho obráběcích operací jako například soustružení, frézování, obrážení, vrtání apod., čímž se posunula přesnost obrábění z desetin milimetru (u konvenčních obráběcích strojů) na setiny milimetru u CNC obráběcích center (http://www.factoryautomation.cz).

22

(obrázek 4. CNC obráběcí centrum MCV 1016 Quick, (http://www.ekastroj.cz/?cncobrabeci-centrum-mcv-1016-quick,6).

3.4 Uplatnění absolventů Jedna část žáků, která úspěšně absolvuje studium na SPŠS Sokolská, odchází studovat na vysokou školu, většinou na fakultu strojního inženýrství na Vysokém učení technickém v Brně. Absolventi, kteří se nehlásí na vysokou školu, pokračují dále ve studiu na této škole a to na vyšším odborném vzdělávání, které je zakončené titulem diplomovaný specialista daného oboru, který studovali. Pokud žák neodchází po složení maturitní zkoušky na vysokou školu, ani na vyšší odborné vzdělávání, má možnost jít pracovat do různých odvětví strojního průmyslu, dokonce některé firmy spolupracující s touto školou nabízí čerstvým absolventům přímo pracovní pozice ve stejném oboru, jaký vystudovali, což je pro žáky výhodné pro získání praxe v oboru (http://www.spssbrno.cz). Ke známým absolventům této střední školy (proslavili se ovšem v jiných oborech) patří: Eduard Hrubeš - hudebník, konferenciér, moderator, scenárista a režisér Josef Dobeš – psycholog a politik Vladimír Menšík – herec (http://www.spssbrno.cz).

23

4 Předmět strojírenská technologie Strojírenská technologie je jedním z nejdůležitějších předmětů, který se na středních průmyslových školách strojních vyučuje, seznamuje žáky se základními názvy a termíny ve strojírenství, strojírenskými postupy a metodami, materiály používanými ve strojírenství a s mnoho dalšími poznatky, které jsou nezbytné pro pozdější uplatnění ve strojním průmyslu. Strojírenská technologie je u většiny strojírenských oborů také jeden z maturitních předmětů. Jako žáci oboru počítačové řízení NC a CNC strojů jsme tento předmět měli v prvním a druhém ročníku dvakrát týdně, ve třetím ročníku byl v rozvrhu zařazen čtyřikrát a ve čtvrtém ročníku studia probíhal předmět třikrát týdně, ale přibyl nám nový předmět STE (speciální technologie) třikrát týdně, a tyto dva předměty se vzájemně prolínaly a měly mnoho společných témat. Jedná se o předmět, který je vyučován pouze teoreticky, a to pomocí vyučovacích metod a s využití vyučovací techniky, kterou si učitel zvolí. Kvalitu výuky strojírenské technologie může učitel výrazně zlepšit využitím názorných ukázek, skutečných nástrojů, materiálů, audiovizuálních ukázek či exkurzí do fungujících provozů. Zorganizovat návštěvu žáků v reálném strojírenském podniku je organizačně poměrně náročné, ale pokud jsou tyto exkurze správně didakticky naplánované, jejich přínos je pro pochopení předmětu významný. (http://www.spssbrno.cz)

4.1 Cíle a kompetence pro strojírenskou technologii Cíle a kompetence předmětů jsou vymezeny a obsaženy v rámcovém vzdělávacím programu, který vydává ministerstvo školství, mládeže a tělovýchovy pro příslušný studijní obor. Dále jsou kompetence a cíle obsaženy také ve školním vzdělávacím programu, který je tvořen učitelem na základě rámcového vzdělávacího programu (http://www.spssbrno.cz). Cíle jsou určité požadavky, které by měl splňovat absolvent, týkají se vzdělanostního a osobnostního rozvoje žáka. Cíle určují záměr výuky a její výsledek, určují také hodnoty a postoje, praktické dovednosti a poznatky. Do jaké míry se cíle splní, záleží na stupni vzdělání, schopností žáků a mnoho dalších předpokladech (Rámcový vzdělávací program, Školní vzdělávací program, SPŠS Sokolská 1., obor počítačové řízení NC a CNC strojů).

24

V rámcovém vzdělávacím programu jsou vyjádřeny cíle ve více výkladech, což jsou obecné cíle vzdělávání, kompetence absolventa příslušného oboru, které vymezují, co by měl žák umět a zvládat po absolvování výuky předmětu strojírenská technologie, jak by měl dokázat nabyté poznatky aplikovat v praxi (http://www.spssbrno.cz). V rámcovém vzdělávacím programu pro strojírenskou technologii je, že cíl předmětu strojírenská technologii je žákům poskytnout základ technické vzdělanosti, rozšířit jejich vědomosti a snažit se navázat na poznatky žáků z jiných předmětů jako je fyzika, elektrotechnika, mechanika a chemie. Zvládnutím cílů pro strojírenskou technologii, by měl být absolvent schopen si samostatně poradit s běžnými činnostmi technologa. Dobrá znalost strojírenské technologie je pro absolventa, který se chce ve strojním průmyslu uplatnit, vždy přínosem. Předmět strojírenská technologie, by měl žáky nabít technickými vědomostmi a dovednostmi a naučit je aplikovat tyto poznatky při řešení technických problémů, znát poznatky a strojírenské postupy, být flexibilní, čímž je myšleno, že by si měl poradit s konstrukčními nebo jinými problémy ve strojírenském průmyslu (http://www.spssbrno.cz). Další dovednosti, které by měl absolvent ovládat, jsou zkoumání a řešení technologických problémů, jako člen týmu, ale i samostatně si dokázat poradit, dokázat si vyhledat správné informace (literatura, technické výkresy, internetové stránky, grafy, diagramy, strojírenské tabulky, apod.) a dokázat je aplikovat při řešení problémů (http://www.spssbrno.cz). Absolvent předmětu strojírenská technologie by měl znát správné názvosloví a termíny používané ve strojírenství a dokázat použít tyto termíny při diskuzích ohledně strojírenství. Naučit se pracovat precizně a přesně, zajímat se o nové poznatky a pokroky v technickém oboru a dokázat použít moderní vybavení jakým jsou počítače, měřicí příslušenství, 3D konstrukční technické editory apod. (Rámcový vzdělávací program, Školní vzdělávací program, SPŠS Sokolská 1., obor počítačové řízení NC a CNC strojů).

25

4.2 Rozsah výuky Strojírenská technologie je předmět, který je vyučovaný na všech středních odborných školách se strojním zaměřením. Probíraná látka se už od prvního ročníku vrství na sebe, přičemž jsou žáci seznamováni se základy strojírenství, základními druhy materiálů používaných ve strojírenství až po nejnáročnější procesy obrábění. Žáci prvních ročníku se nejprve seznámí s tím co je to obrábění, jaké jsou druhy obrábění existují a také se základními pojmy. Dále se žáci učí o nástrojích pro obrábění, jako je například soustružnický nůž, jaká má být správná geometrie břitu, a se základními veličinami IT (přesnosti povrchu) a ܴ௔ (drsnosti povrchu).

Dalšími tematickými celky probíraným

v prvním ročníku jsou nástrojové řezné materiály, mechanika tvoření třísky (nárůstek, lamač třísek), trvanlivost, obrobitelnost, opotřebení břitu, deformace obrobené plochy, zbytková pnutí, silové poměry a tepelná bilance při obrábění, soustružení, frézování (http://www.spssbrno.cz). V osnovách předmětu strojírenská technologie jsou pro druhý ročník navazující tematické celky, které začínají vrtáním (vyvrtáváním, vyhrubováním, vystružováním), hoblováním, obrážením, protahováním a protlačováním, na ně dále navazuje obsáhlý tematický celek broušení. Dále do osnov předmětu strojírenská technologie pro 2. ročník patří broušení a dokončovací metody obrábění 1 a 2. Je to obsáhlé téma, takže je rozdělené na 2 tematické celky. Dalším takovým obsáhlejším tématem, které navazuje na dokončovací metody obrábění, jsou fyzikální metody obrábění 1 a 2, dále výroba závitů a výroba ozubení a obrábění vysokými rychlostmi. Tímto tématem končí první ze tří velkých tematických celků obrábění. Poté začíná další větší tematický okruh tváření, kterým se ve strojírenské technologii budou žáci zabývat ještě i ve 3. ročníku. Toto téma začíná podtématem teorie tváření (zákony, rozdělení, základní pojmy), dále jsou probírány stroje pro tváření, tváření za tepla, zápustkové kování, návrh výkovku, návrh zápustky a zvláštní způsoby tváření za tepla, což je poslední podtéma, které žáci ve 2. ročníku probírají. (http://domes.spssbrno.cz/web/DUMy/index.html). Na začátku třetího ročníku se navazuje na tematický celek tváření, a to podtématem tváření za studena (přehled, rozdělení metod), stříhání, technika přesného střihu, ohýbání a konstrukce ohýbacích nástrojů, tažení a konstrukce tažných nástrojů, protlačování, zvláštní způsoby tváření za studena, tváření závitů a zkoušky tvárnosti, čímž ukončují celé téma 26

tváření (Rámcový vzdělávací program, Školní vzdělávací program, SPŠS Sokolská 1., obor počítačové řízení NC a CNC strojů). Posledním tematickým okruhem je svařování, které je posledním velkým celkem, a je probíráno až do konce 3. ročníku. Ve svařování se začíná podtématy charakteristika a základní pojmy svařování, rozdělení druhů svařování, svařitelnost a technologické zásady, příprava materiálu, krystalizace, jakost spoje, pnutí a deformace, svařování plamenem (druhy hořáků, druhy plamenů, plyny pro svařování, řezání plamenem), svařování elektrickým obloukem (rozdělení, druhy elektrod, značení), svařování elektrickým obloukem obalenou elektrodou, svařování pod tavidlem (elektrostruskové), svařování v ochranné atmosféře, svařovací metody MAG a MIG, svařovací metody WIG a TIG, svařování elektrickým odporem, netradiční způsoby, svařování plastů, pájení a lepení, což je poslední nová látka, s kterou se žáci ve strojírenské technologii po čas studia na střední škole seznámí. (http://domes.spssbrno.cz/web/DUMy/index.html). Ve čtvrtém ročníku už žáci ve strojírenské technologii nové učivo neprobírají, celý tento ročník, v kterém mají žáci SPŠS Sokolská, strojírenskou technologii třikrát týdně, slouží pouze k opakování a prohlubování probrané látky a k přípravě žáků na maturitní zkoušku. Žáci si musí vypracovat ve svém volném čase všechny maturitní otázky, z nichž pak píšou prověřovací testy nebo jsou ústně zkoušeni. Z důvodu časové náročnosti přípravy žáků na maturitní zkoušku již není v rámci strojírenské technologie dostatek prostoru k probírání nové látky, tak byl 4. ročník obohacený předmětem speciální technologie (STE), který navazuje na osnovy předmětu strojírenská technologie (Rámcový vzdělávací program, Školní vzdělávací program, SPŠS Sokolská 1., obor počítačové řízení NC a CNC strojů).

4.3 Učební materiály Mezi výukové materiály k předmětu strojírenská technologie patří sešit, který si žáci musí vést a vpisovat do něj každý učitelův zápis včetně kreslení schémat či obrázků, které učitel znázorní na tabuli nebo je promítá pomocí audiovizuální techniky. Sešity jsou kontrolovány jednou za půl roku, a pokud nejsou zápisy kompletní, může se učitel přiklonit k horší známce na vysvědčení, což je dobrá motivace k tomu, aby si žáci vedli sešit zodpovědně a dopisovali si zápisy, na které chyběli (http://domes.spssbrno.cz/web/DUMy/index.html).

27

Mimo sešitů mají žáci k dispozici učebnici strojírenské technologie, kterou si musí na začátku roku zakoupit v knihkupectví nebo na školní burze knih. Žáci jí používají často k vypisování látky, kterou nestihnou probrat ve vyučování nebo překreslovaní schémat, diagramů a obrázků do sešitu. Učebnice strojírenské technologie má 4 vydání a každé z nich má dva díly, takže pak vychází na jeden školní rok dvě učebnice strojírenské technologie (http://www.spssbrno.cz).

Obrázek

5.

Učebnice

strojírenské

technologie

1,

díl

první,

díl

druhý,

(http://www.scientia.cz/technika/4569-strojirenska-technologie-1-1-dil.html) Obrázek

6.

Učebnice

strojírenské

technologie

1,

(http://knihy.abz.cz/prodej/strojirenska-technologie-1-2-dil)

Od minulého školního roku (2013/2014) mají žáci SPŠS Sokolská možnost nahlédnout na stránkách školy do digitálních učebních materiálů (DUMy). SPŠS Sokolská se totiž zapojila do některých projektů Evropské unie, z nichž jeden se jmenuje : „Modernizace metod výuky technických předmětů a výuky cizích jazyků a technických předmětů“. Tento projekt si klade za cíl zvyšování kvality ve vzdělávání a modernizaci výukových metod. (http://www.spssbrno.cz/o-skole/projekty-eu).

28

5 Dokončovací metody obrábění Velmi důležitý tematický celek v předmětu strojírenská technologie jsou dokončovací metody obrábění, pro potřeby této práce bylo vhodné zvolit jeden z tematických celků v předmětu strojírenská technologie. V následujícím textu je nastíněn úvod do tematického celku dokončovací metody obrábění, dále rozdělení a seznam veškerých metod, o kterých se žáci učí při probírání dokončovacích metod obrábění, některé z uvedených metod jsou více popsané, slouží v této práci jako výukové materiály pro tento tematický celek, prostřednictvím

kterého

bude

stanovena

diagnostika,

návrh

řešení

zdokonalení

diagnostického systému pro předmět strojírenská technologie, a na závěr několik variant testových úloh na učivo z tohoto tematického celku. Dokončovací metody obrábění je látka, která je zařazena v osnovách předmětu strojírenská technologie u oboru počítačové řízení NC a CNC strojů ve druhém ročníku v prvním pololetí, na tento tematický celek je podle Školního vzdělávacího programu poskytnuta hodinová dotace osm hodin, což není pro tak rozsáhlý tematický celek dostačující, pro důkladnější probrání tohoto celku by byla vhodnější hodinová dotace dvanáct hodin, aby si žáci mohli podrobně každou metodu prohlédnout a lépe si ji zapamatovat. Dokončovací obrábění je technologický proces, jehož cílem je zvýšení jakosti obrobeného povrchu, zlepšení jeho mechanických a fyzikálních vlastností, zvýšení přesnosti tvarů a rozměrů součásti a zlepšení vzhledu povrchu součásti. Při dokončovacím obrábění jsou odebírány třísky malých průřezů, proto jsou řezné síly malé, což zaručuje malé deformace obrobku, nástroje, upínáče i stroje, a tedy dosažení vysoké přesnosti obrábění. Jakost obrobeného povrchu je obyčejně vysoká (ܴ௔ <0,8 µm). V této práci se budu zabývat technologiemi honování, lapování, leštění, superfinišování, omílání, válečkování, brokování, jemného soustružení a frézování (http://www.spszengrova.cz). Technologie honování, lapování, superfinišování, leštění a omílání používají jako řezný materiál brousicí zrna různých materiálů, která mohou být volně rozptýlena v různých roztocích nebo pevně vázaná příslušným pojivem do tvaru brousicího nástroje. Technologie honování a superfinišování používají vázaná zrna (tedy brousicí nástroje), technologie lapování, leštění a omílání používají volná brusná zrna. Otryskávání má v praxi různé názvy podle použitých tělísek: brokování, balotinování, hydrofiniš apod. (Hluchý, 1999). 29

Technologie válečkování, kuličkování a otryskávání by měly patřit mezi technologie tváření, neboť se při nich neodebírají třísky, ale dochází k plastické deformaci tenké povrchové vrstvy materiálu obrobku. Pro úplnost však bývají zařazovány do skupiny dokončovacích operací obrábění (Řasa; Gabriel, 2000). Výběr optimální technologie dokončovacího obrábění v praxi závisí na tvaru obráběné plochy, na jakosti obrobeného povrchu, na přesnosti rozměrů a tvarů předepsaných na výkresu a v neposlední řadě také na dostupnosti technologického zařízení. J. Řasa a V. Gabriel uvádí mnoho druhů dokončovacích metod obrábění: •

Jemné soustružení

•

Vyvrtávání

•

Vystružování

•

Frézování

•

Zaškrabávání

•

Jemné broušení

•

Honování

•

Superfinišování

•

Lapování o Ruční o Strojní o Mechanické o Chemicko-mechanické

•

Leštění o Kotouči o Pásy o Chemické o Elektrochemické o Vibrační

•

Omílání

•

Válečkování

•

Kuličkování

(Řasa; Gabriel, 2000) 30

5.1 Honování Honování je jeden z druhů dokončovacích operací obrábění, při kterém je povrch materiálu broušený pomocí honovacích kamenů, které jsou usazené v honovací hlavě. Tato hlava bývá osazena až 12nácti honovacími kameny a celý brusný pohyb probíhá za velmi malé rychlosti. Brusné kameny jsou přitlačovány na honovací plochu silou od 0,35 do 1,4 Mpa. Při tomto druhu dokončování dosahujeme finální přesnosti až IT 5 a drsnosti povrchu ܴ௔ 0,1 až 0,2 µm. Přídavek materiálu pro honování bývá od 0,02 až 0,25 mm (Řasa; Gabriel, 2000).

Obrázek 7. Schéma honování (http://jhamernik.sweb.cz/Dokoper.htm).

Tato dokončovací metoda obrábění je určena k broušení nejen vnitřních válcových ploch, ale i vnějších válcových ploch, hodí se nám u broušení válců u spalovacího motoru, když provádíme výbrus zadřeného motoru (http://www.strojirenstvi.wz.cz/)

31

Obrázek

8.

Výbrus

válce

spalovacího

motoru

pomocí

honovací

hlavy

(http://www.motorkari.cz/tema/?t=92550). Hlavní řezný pohyb při honování provádí nástroj, který se otáčí kolem své osy a také se pohybuje nahoru a dolů po směru své osy (Řasa; Gabriel, 2000).

5.2 Lapování Je to proces, při kterém můžeme obrábět rovinné i tvarové plochy. Materiál je z obrobku odebírán pomocí brousicích zrn, která jsou rozptýlena v řezné kapalině nebo pastě, tato pasta je mezi obrobkem a nástrojem. Pohybem nástroje se pohybují i zrna, které se pohybují náhodně a tak pokaždé putují po jiné dráze (Řasa; Gabriel, 2000). Jako nástroj pro lapování používáme lapovací kotouče, kterých je více druhů, a jejich zvolení záleží na druhu využití, pro úběr materiálu a hrubování používáme kotouč, jehož plochy jsou rýhované, tím docílíme většího úběru materiálu. Pro dokončovací metody obrábění jsou plochy kotouče hladké (Řasa; Gabriel, 2000).

Obrázek 9. Schematický nákres lapování (http://jhamernik.sweb.cz/Dokoper.htm). Při lapování obrábí materiál jemné brusivo, které je rozptýleno v lapovací kapalině, kterou může být například olej, petrolej, nebo pasta, která obrušuje povrch a dodává mu výslednou podobu, přesnost i drsnost. Při lapování dosahujeme přesnosti povrchu IT1 až IT3, a drsnosti povrchu ܴ௔ 0,02 až 0,05 µm (http://www.spszengrova.cz). Lapování lze rozdělit podle způsobu a použití:

32

•

Ruční lapování – při této metodě máme lapovací nástroj v ruce a ručně vykonáváme všechny pohyby, obrobek máme upnutý, takže žádný pohyb nevykonává, brusnou kapalinu mezi nástroj a obrobek nanášíme štětcem.

•

Strojní lapování – pohyb nástroje a obrobku je vykonáván strojně brusná kapalina je dodávána plynule mezi obrobek a nástroj pomocí čerpadla.

•

Mechanické lapování – při tomto druhu obrábění vykonávají hlavní řezný pohyb jen řezné hrany brusných zrn obsažené v kapalině nebo v pastě.

•

Chemicko-mechanické lapování – u tohoto obrábění materiálu chemický roztok rozrušuje povrch obrobku a brusná zrna, která jsou v roztoku obsažená, tuto vrstvu odstraňují.

•

Elektrolytické lapování – úběr materiálu vzniká působením elektrického proudu, chemického působení roztoku a mechanického účinku brusných zrn.

(Řasa; Gabriel, 2000).

5.3 Superfiniš Superfiniš je obdobná metoda jako honování, také slouží k obrábění vnějších i vnitřních povrchů válcových ploch. Také se provádí pomocí zvláštní superfinišovací hlavy, která je osazená brusnými kameny, které jsou k obrobku přitlačovány silou 0,25 Mpa, což je oproti honování mnohem menší přítlačná síla a i řezná rychlost je o mnoho menší. Při superfiniši odřezáváme z povrchu obrobku nerovnosti pomocí velmi jemných zrn brousicího nástroje. U superfiniše se používá procesní kapalina, která zajišťuje oplachování opracované plochy, touto kapalinou myslíme speciální řezný olej. Tato kapalina (olej+petrolej) se přivádí mezi styčné plochy a tam vytvoří film, jehož tloušťka se reguluje tlakem kamenů. Při superfiniši nástroj koná hned 3 řezné pohyby najednou, prvním z nich je kmitání nástroje ve směru osy obráběné plochy a to s velmi vysokou frekvencí, až 1200 dvojzdvihů za minutu. Druhý řezný pohyb při superfinišování je velmi pomalé otáčení celého obrobku proti nástroji, třetím řezným pohybem při superfiniši je axiální posuv. Přídavek pro superfinišování je 0,005 – 0,02 mm, dosahovaná drsnost povrchu při superfiniši je ܴ௔ = 0,025 – 0,1 µm (Řasa; Gabriel, 2000).

33

5.4 Jemné soustružení a frézování Tento druh dokončovacích metod obrábění se provádí na zvláštních strojích, které mají velkou tuhost, vysoké otáčky a jsou dobře staticky i dynamicky vyvážené. Jemné obrábění probíhá za velké řezné rychlosti, malého posuvu a malé hloubce řezu, aby se celý povrch obrobku srovnal na požadovanou IT a ܴ௔ . Z předchozího obrábění je potřeba nechat přídavek na dokončovací operaci 0,13 – 0,25 mm, to však neplatí pro diamantové nástroje, kterým stačí nechat přídavek od 0,02 – 0,25 mm. Posuv je u tohoto obrábění velmi pomalý a to 0,02mm na otáčku až po 0,1mm na otáčku. Při takovém obrábění je velmi nutná tuhost celého obráběcího stroje, pokud se bude nástroj chvět, může to způsobit velké nepřesnosti. Drsnost povrchu, kterou lze docílit jemným soustružením je 0,2 – 0,8 µm, u frézování 0,4 – 1,6 µm (http://www.sps-ko.cz).

Obázek

10.

Schéma

soustružení

(http://www.sps-

ko.cz/documents/STT_obeslova/Dokončovací%20metody%20obrábění.pdf). Na uvedeném schématu soustružení si můžeme lépe představit, jak takový proces probíhá a jaký vliv na něj má velikost posuvu (na obrázku značeno „f“) a hloubka řezu („ܽ௛ “).

5.5 Leštění Touto metodou dokončovacích metod obrábění docílíme lesku na povrchu obráběného materiálu a odstraníme z něj nerovnosti až na drsnost povrchu ܴ௔ 0,1 µm. Při leštění odstraňujeme z povrchu obrobku různé kysličníky, nitridy, oduhličené částečky kovu a jiné chemické sloučeniny. Při leštění skoro nedochází k úběru materiálu, proto na něj nenecháváme skoro žádný přídavek na obrábění. Leštění nemění rozměrovou ani geometrickou přesnost obrobené plochy (Přikryl, 1967).

34

Obrázek 11. 11. Hliníková součást po leštění (http://www.motorkari.cz/tema/?t http://www.motorkari.cz/tema/?t http://www.motorkari.cz/tema/?t=13523 =13523). Provádíme leštění za pomocí textilního, plstěného nebo papírového kotouče, který se otáčí obvodovou rychlostí 5 až 30 m/s. Každý z kotoučů má své využití, pro leštění povrchů s větší drsností zvolíme plstěný kotouč, na kterém jsou nalepená brusná zrna o malé zrnitosti, pak tento povrch dokončíme textilním nebo plstěným kotoučem bez brusiva, na který naneseme leštící pastu, která je důležitá k tomu, aby zahladila stopy po brusn brusných ých zrnech na povrchu materiálu (Přikryl (Přikryl, 1967).

Obrázek 12. 12. Tex Textilní kotouč určený pro leštění ((http://www.micronplus.cz/bavlnene http://www.micronplus.cz/bavlnene http://www.micronplus.cz/bavlnene-lesticikotouce kotouce).

35

6 Diagnostika předmětu strojírenská technologie Pro zjištění způsobu vyučování a diagnostikování předmětu strojírenská technologie je nutné provést rozhovor se zkušeným učitelem strojírenské technologie na SPŠS Sokolské, Ing. Karlem Filou. Rozhovor probíhal v prostorách školy. Informace získané pomocí dialogu na téma předmět strojírenská technologie. Dále je nutné si pro získání potřebných informací připravit 15 otázek spojených s touto tematikou, na základě kterých se dozvím, jakým způsobem je tento předmět vyučován, jaké didaktické pomůcky a vyučovací metody učitel používá pro výuku strojírenské technologie, jaká je hodinová dotace pro tento předmět pro druhý ročník oboru počítačové řízení NC a CNC strojů, jaké diagnostické metody učitel používá, jaké vyučovací metody používá pro výuku popisovaného tematického celku dokončovací metody obrábění, zda zadává žákům domácí úlohy apod. Na základě těchto informací lze vyhodnotit diagnostický systém pro předmět strojírenská technologie a navrhnout a popsat způsoby, kterými by se dal zdokonalit, aby hodnocení žáků bylo objektivnější.

6.1 Rozhovor s učitelem strojírenské technologie - otázky 1. Jaké vyučovací metody používáte v hodinách strojírenské technologie?

V hodinách strojírenské technologie používám vyučovací metody jako je přednes nebo výklad učiva žákům ve formě monologů, ale často i jako dialog, diskuze s žáky na určité téma a odpovídání na jejich dotazy na téma probírané látky. Další vyučující metoda, kterou uplatňuji ve výuce, je metoda názorně demonstrační a to za pomocí materiálů, součástí, technických výkresů apod., které nosím do hodin strojírenské technologie, aby si žáci mohli prohlédnout a osahat věci, o kterých mluvím v souvislosti s vyučovanou látkou. Další mojí ověřenou vyučovací metodou je exkurze do strojírenských podniků, kde s žáky navštívím strojírenskou výrobu v praxi, na tyto exkurze chodíme většinou na konci pololetí nebo školního roku, když už není vyučování v plném proudu a je možnost uvolnit studenty na polovinu nebo celý den z vyučování, podle délky domluvené exkurze.

36

2. Jaké vyučovací metody jsou podle vás nejefektivnější a pro žáky nejpřijatelnější?

Každá vyučovací metoda je efektivní, jde jen o to v dané situaci zvolit správnou vyučovací metodu. Ale nejlépe si žáci pamatují poznatky z exkurzí do strojírenských podniků, tato metoda je pro žáky asi nejpřijatelnější, protože nemusí sedět v lavicích a představovat si konkrétní stroje, postupy apod. z učitelova výkladu, ale mají možnost vidět vše v praxi, v reálných velikostech a takové informace se jim uchovávají v paměti déle než informace nabyté z učebnic, teoretických výkladů učiva nebo zápisků na tabuli. Také názorně demonstrační metoda, při které nechávám kolovat po třídě různé předměty apod., je velmi efektivní a pro žáky přijatelná, protože něco vidět je vždy pro žáky lepší, než když o věci jenom slyší.

3. Používáte didaktické pomůcky pro výuku předmětu strojírenská technologie?

Ano, používám didaktické pomůcky pro výuku strojírenské technologie, jsou to především projekce filmů nebo video ukázek zachycujících postupy ve strojírenské výrobě, pokud zrovna učím ve třídě, která je vybavena projektorem, nebo televizí. Materiály k projekci si můžu zapůjčit z video archívu školy nebo tato videa pouštím s pomocí internetu ze stránek jako http://www.youtube.com apod., pokud jsou videa výstižná a vhodná pro výuku dané látky, tak je žákům pouštím a přitom jim věci, které na ukázce vidí, vysvětluji pomocí výkladu. Další didaktické pomůcky, které využívám, jsou učebnice strojírenské technologie, které si žáci museli na začátku vyučovacího roku koupit v antikvariátu. Tyto učebnice obsahují spoustu důležitých informací, diagramů, obrázků a schémat, které by se mi obtížně kreslily nebo psaly na tabuli, proto je jednodušší říct žákům, ať si otevřou příslušnou stránku v učebnici a prohlédnou, přepíšou nebo překreslí si do sešitu daný obrázek nebo látku. Učebnice také mají po každém tematickém celku sepsaných pár otázek určených k opakování probraného učiva, které s žáky po probrání tematického celku projdu a prodiskutuji, což vede k lepšímu zapamatování. Ostatními didaktickými pomůckami, které využívám ve výuce strojírenské technologie, jsou nástroje, materiály, technické výkresy, součásti, přípravky apod., které nosím

37

studentům do hodin na ukázku, ale o těch jsem se již dostatečně zmínil při popisování názorně demonstrační vyučovací metody v první otázce.

4. Které diagnostické metody aplikujete v hodinách strojírenské technologie?

V hodinách strojírenské technologie aplikuji diagnostické metody, jako jsou ústní zkoušení žáků, aktivita v hodinách, test a hodnocení vedení sešitu. Ústní zkoušení žáků probíhá na začátku vyučovací hodiny, probíhá jednotlivě, pokud není žádný dobrovolník, tak zkoušeného žáka určím náhodným výběrem a většinou jsou žáci zkoušení z vyučovací látky probrané v posledním měsíci nebo posledních hodinách. Každý žák je ústně zkoušen minimálně jednou za pololetí, někteří žáci mohou být zkoušení vícekrát a to z důvodu nerozhodné výsledné známky nebo opravy jejich neúspěšného ústního zkoušení z minulých hodin. Další metoda, kterou hodnotím žáky, je písemný test, který dávám žákům třikrát až čtyřikrát do pololetí. Může probíhat formou krátkého testu sestaveného ze dvou až tří otázek, na jehož vypracování mají žáci 10 až 15 minut nebo formou čtvrtletní či pololetní písemné práce, na kterou mají žáci celou vyučovací hodinu. Čtvrtletní a pololetní písemné práce mají největší váhu při rozhodování o výsledné známce z předmětu. Kladně také hodnotím žáky, kteří se aktivně zapojují do vyučování svými připomínkami a názory na probíranou látku. Tímto způsobem aktivního zapojování se do vyučování si mohou žáci zlepšit svojí známku z předmětu. Ve čtvrtletí a pololetí hodnotím žákům vedení jejich sešitu, důležité je, aby žák měl úplné zápisy z hodin, doplněné zápisy z hodin, v kterých případně chyběl, úhledně překreslené obrázky, grafy, diagramy, tabulky apod., a udržoval úhledný formát zápisů. V případě, že žák má sešit v pořádku, mohu to ohodnotit, přikloněním se k lepší výsledné známce.

5. U kterých způsobů diagnostiky dosahují žáci lepších výsledků?

Žáci dosahují při ústním zkoušení lepších výsledků než třeba při testech. Je to z toho důvodu, že při písemné práci pracují samostatně, a u některých otázek se můžou

38

„zaseknout“ a neodpovědět úplně, ale při ústním zkoušení, když se žák „zasekne“ a neví, co dál k otázce říct, snažím se mu lehce naznačit, o čem by měl dále mluvit, a pokud je zkoušený žák na danou látku dostatečně připraven, tak snadno naváže a otázku zodpoví úplně, což by se mu v testu při stejné otázce až tak úplně nemuselo povést.

6. Z jakého důvodu používáte tento způsob diagnostiky žáků?

Tento způsob diagnostiky žáků se mi zdá pro žáky přiměřený, vede k objektivnímu ohodnocení žákových vědomostí a na jeho základě se dá dobře stanovit výsledná známka z předmětu.

7. Jaká je hodinová dotace pro strojírenskou technologii u žáků druhého ročníku v oboru počítačové řízení NC a CNC strojů?

Hodinová dotace pro předmět strojírenská technologie je u žáků druhého ročníku oboru počítačové řízení NC a CNC dvě hodiny týdně.

8. Myslíte, že hodinová dotace pro tento předmět je dostačující, nebo byste potřeboval pro tento předmět více času?

Současná hodinová dotace dvě hodiny týdně je optimální, vzhledem ke skladbě ostatních předmětů. Látka probíraná ve strojírenské technologii, se hodně prolíná s látkami probíranými v jiných technických předmětech, jako je stavba a provoz strojů, mechanika, základy měření apod. Proto u některých tematických celků nemusím zacházet do detailů a mohu je probrat s žáky rychleji, protože je žáci budou do detailů probírat v jiných technických předmětech.

9. Vzdělávají se vaši žáci v rámci samostudia?

Ano, žáci si musí nějaké učivo nastudovat sami ve svém volném čase, mají k tomu učebnice strojírenské technologie. Bohužel snadnější je pro žáky si toto učivo nastudovat

39

z internetu, což není vždy správné řešení, protože informace na internetu nejsou mnohdy ověřené a publikovat je mohl kdokoliv, takže se v nich mohou vyskytovat chyby a učit se z chybných materiálu je spíše kontraproduktivní.

10. Využíváte pro předmět strojírenská technologie domácí úkoly?

Ano, zadávám žákům domácí úkoly. Často mají za domácí úkol překreslit si z učebnice do sešitu některá schémata, diagramy, tabulky apod., protože na to v hodinách nemám dostatek času, zadat žákům ať si schéma překreslí, tím bych ztratil z vyučovací hodiny zbytečně mnoho, a proto takové věci zadávám žákům jako domácí úlohu. Dalším druhem domácího úkolu je zadání učiva žákům, aby si ho probrali v rámci samostudia. O tom jsem se již zmiňoval při předchozí otázce.

11. Které tematické celky v druhém ročníku jsou pro žáky obtížnější?

Nedalo by se říct, že by nějaký tematický celek byl pro žáky náročnější nebo těžší k pochopení. Tematické celky žáci zvládají obstojně, problémy však žákům činí úpravy vzorců, měrové jednotky a převody jednotek, což jsou dovednosti, které se žáci učí v jiných předmětech, jako jsou matematika, fyzika a mechanika. Takže náročnost tematických celků je pro žáky odvozená od toho, jak často v něm musí používat tyto úpravy vzorců, převody jednotek apod., v kterých žáci často chybují.

12. Tematický celek dokončovací metody obrábění podle vašeho názoru patří k těm složitějším a na které dokončovací metody se soustřeďujete?

Každá

z dokončovacích

metod

obrábění

je

důležitá,

žádnou

z těchto

metod

neupřednostňuji, protože všechny mají svůj význam a důvod použití. Proto se tomuto tematickému celku věnuji dopodrobna a snažím se s žáky probrat každou dokončovací metodu obrábění.

40

13. Zadáváte v tomto tematickém celku žákům samostudium? A v jakém rozsahu?

Pro tematický celek dokončovací metody obrábění nezadávám žákům žádné učivo, které by si měli nastudovat v rámci samostudia. Pro důkladné probrání tohoto tematického celku využívám názorné pomůcky, které nosím žákům na ukázku do vyučování, a audiovizuální projekci při které žáci vidí dokončovací metody obrábění v praxi.

14. Zadáváte

v tomto

tematickém

celku

žákům

domácí

úlohu?

Můžete

jí

konkretizovat?

V tematickém celku dokončovací metody obrábění zadávám žákům za domácí úkol nákresy principu jednotlivých metod, který si musí žáci překreslit do sešitu a obohatit popisem metody. Žáci pro splnění těchto úkolů využívají DUMy, což jsou digitální učební materiály, které žáci najdou na webových stránkách naší školy. Tyto digitální učební materiály jsou vytvořeny učiteli školy. V podstatě tyto „DUMy“ nahradily školní vzdělávací program.

15. Jaké druhy otázek používáte, při tvorbě testů v předmětu strojírenská technologie?

Při tvorbě testu v předmětu strojírenská technologie využívám nejčastěji otázek s otevřenou odpovědí. Tento druh otázky je nejobjektivnější v posouzení žákových vědomostí, protože musí na otázku odpovědět svými slovy, na rozdíl od otázek s výběrem odpovědí, kde žák může správnou odpověď uhádnout. U otázek s otevřenou odpovědí záleží pouze na žákovi, jak se na test připravil, jak se umí vyjadřovat a jak umí improvizovat při odpovědi na otázku.

41

6.2 Vyhodnocení rozhovoru Informace získané pomocí rozhovoru s učitelem strojírenské technologie, jsou objektivním popisem způsobu, jakým je tento předmět vyučován a diagnostikován na SPŠS Sokolská. Způsob, jakým je předmět vyučován, je dle mého názoru, dostačující pro kvalitní výuku strojírenské technologie. Žáci nemají v hodinách pouze „nudný“ slovní výklad formou monologu, ale často mají výuku zpestřenou audiovizuálními ukázkami nebo názornými ukázkami předmětů spojených s výukou. To vede k tomu, že žáci si z vyučování zapamatují více informací, než kdyby měli vše pouze popsané slovně formou výkladu učitele. Pořádání exkurzí do strojírenských podniků je také velmi dobrá vyučovací metoda, díky které je tento předmět pro žáky zábavnější a atraktivnější. Používáním aktivizujících metod, jako jsou dialogy a zodpovídání otázek během výkladu učiva, vede k lepším studijním výsledkům a k většímu zapojení žáků do výuky. Diagnostický systém tohoto předmětu naznačuje, že výsledná známka a klasifikace je sestavená z mnoha faktorů, kterými jsou výsledky žáků posuzovány. Hodnocení přípravy žáků do vyučování, vedení sešitu, aktivita v hodině a plnění domácích úkolů jsou pro žáky možností, jak si lehce zlepšit známku bez ohledu na to, jak byli ohodnoceni při ústním zkoušení nebo ze čtvrtletního testu. To motivuje žáky k lepšímu přístupu a průběžnému opakování učiva. Žáci, kteří nebyli dobře připraveni k ústnímu zkoušení, mají možnost se dobrovolně nechat vyvolat na opravu neúspěšného zkoušení, to je velmi solidární přístup ze strany učitele a pro žáky je to výhoda. Další způsob diagnostiky znalostí žáků z tohoto předmětu je písemný test, který žáci píší třikrát až čtyřikrát do pololetí, což je sice dostatečný počet známek z písemných testů, ale mohlo by se zavést písemné zkoušení častější a to formou kratších testů, které by žáci psali pravidelně jednou týdně. Tento způsob bude více rozepsán v následujícím textu, v kterém bude navrženo řešení těchto testů a zdůvodnění tohoto návrhu.

42

6.3 Návrh řešení Z klasifikačního řádu SPŠS Sokolské, a po rozhovoru s učitelem, který na této škole učí předmět strojírenská technologie, bylo zjištěno, že každý žák musí pro splnění klasifikace v předmětu být za pololetí minimálně jednou ústně a dvakrát písemně přezkoušen, s výjimkou předmětů praktických cvičení, jako je například konstrukční cvičení, cvičení kontroly a měření, cvičení v elektrotechnice apod. Ústní zkoušení musí probíhat před kolektivem třídy a učitel musí oznámit výsledek každé klasifikace hned po zkoušení a jeho úsudek musí být zdůvodnitelný. Písemné zkoušení může provést formou běžných krátkých testů nebo formou čtvrtletní, pololetní nebo ročníkové písemné práce, kterou musí učitel žákům oznámit předem. Učitel však pololetní známku žákovi neuděluje pouze na základě výsledků ústního nebo písemného zkoušení, má taky učitel možnost rozhodnout do jisté míry o výsledné závěrečné či pololetní známce z předmětu na základě analýzy výsledků různých činností žáka, jako jsou aktivita ve vyučovací hodině, pozornost při vyučování, zájem o předmět, písemné zpracování odborných exkurzí. Součástí učitelova hodnocení je i soustavné sledování připravenosti žáka ve vyučování, kontrola vedení zápisů v sešitu apod. Pro správnou motivaci žáků k lepším studijním výsledkům a lepšímu zapamatování osvojeného učiva ve strojírenské technologii by bylo prospěšné, aby žáci psali písemný test častěji než jednou za čtvrtletí. Nejlepším řešením by bylo psát s žáky jednou týdně, na konci vyučovací hodiny, krátký desetiminutový písemný test, ve kterém by byly 2-3 otázky, jedna s otevřenou odpovědí a zbytek s možností výběru, podle náročnosti probíraného učiva. Počet ústních zkoušek každého žáka jednou až dvakrát za pololetí je dostačující, kvůli časové náročnosti ústního zkoušení. Dalším druhem navrhovaných krátkých testů by mohl být test s výběrem odpovědí, vhodný počet jsou 4 možnosti výběru, abychom tak snížili šanci na tipnutí správné odpovědi. Při sestavování těchto otázek a odpovědí musíme dbát na alternativní odpovědi, protože na jejich kvalitě závisí obtížnost testu. Tento druh testu má výhodu, že je méně časově náročný než písemný test s otevřenými odpověďmi. Zároveň je výhodný i pro učitele, protože jej snadno a rychle opraví, navíc známku nemůže nikdo zpochybnit, protože odpovědi jsou jasně zakroužkované, ne jak u testu s otevřenými odpověďmi, kde musí učitel správně ohodnotit úplnost žákovi odpovědi.

43

6.4 Test V této části bakalářské práce jsou ukázky vzorových testů pro tematický celek dokončovací metody obrábění, jsou zde ukázky testových úloh s otevřenými odpovědi, výběrovými odpověďmi a přiřazovací otázky. Testy obsahují i řešení, kromě otázek s otevřenou odpovědí, u kterých se nedá jasně definovat, co je úplná stoprocentní odpověď. Příklad navrhovaného písemného testu z tematického celku dokončovací metody obrábění:

Varianta testu 1. 1. Otázka, Uveďte alespoň 5 dokončovacích metod obrábění. 2. Otázka, Uveďte k vypsaným dokončovacím metodám jejich konečnou drsnost obrobeného povrchu. 3. Otázka, Namalujte a popište schéma honování. 4. Otázka, Vypište alespoň 2 druhy lapování a napište vše, co o nich víte.

Vypracování této varianty testu by nemělo žákům trvat déle než 15 až 10 minut, krátkým testem po každém probraném tematickém celku docílíme toho, aby se žáci připravovali průběžněji a ne jen na čtvrtletní písemku, nebo na případné ústní zkoušení. Další varianta testu, je sestavena z otázek s možností výběru odpovědí, tyhle druhy otázek jsou pro učitele výhodné, protože se dají rychle vyhodnotit špatné a správné odpovědi. Další druh otázky je přiřazovací, kde v tomto případě musí žák propojit čárou druh dokončovací metody obrábění s příslušným nástrojem.

Varianta testu 2. 1. Otázka, Z následujících dokončovacích metod obrábění podtrhněte ty, při kterých nevykonává hlavní řezný pohyb nástroj, ale jemná brusná zrna nebo jiné částečky. lapování, superšiniš, leštění, jemné frézování, honování, omílání.

2. Otázka, Vyberte správnou odpověď, jemné soustružení probíhá při: A) Malé řezné rychlosti, velkého posuvu a malé hloubce řezu 44

B) Velké řezné rychlosti, velkého posuvu a velké malé hloubky řezu C) Malé řezné rychlosti, malého posuvu a velké hloubky řezu D) Velké řezné rychlosti, malého posuvu a malé hloubky řezu

3. Přiřaďte správné nástroje k příslušným dokončovacím metodám obrábění

Nůž osazený slinutými karbidy

Honování

Hlava s brusnými kameny

Leštění

Textilní kotouč

Lapování

Kotouč s jemným brusivem

Jemné soustružení

Řešení a hodnocení testu 2.: Otázka 1.: Řešení: lapování, superšiniš, leštění, jemné frézování, honování, omílání. Hodnocení: Maximum bodů za otázku: 2b Za každou správně podtrženou dokončovací metodu obrábění je 1 bod. Otázka 2.: Řešení: D) Velké řezné rychlosti, malého posuvu a malé hloubky řezu Hodnocení: Maximum bodů za otázku: 1b Za správně vybranou odpověď žák získá 1 bod. Otázka 3.: Řešení: Nůž osazený slinutými karbidy

Honování

Hlava s brusnými kameny

Leštění

Textilní kotouč

Lapování

Kotouč s jemným brusivem

Jemné soustružení

Hodnocení: Maximum bodů za otázku: 2b Za každý správně přiřazený nástroj k dokončovací metodě obrábění získá žák 0,5 bodu.

45

Klasifikace testu 2.: Maximální počet bodů z testu: 5 Známka 1 – 5 b Známka 2 – 4 až 3,5 b Známka 3 – 3 až 2,5 b Známka 4 – 2 až 1,5 b Známka 5 – 1 až 0b

Toto byla ukázka druhů testu, který by se dal použít na konci vyučovací hodiny, na posledních 5 minut. Výhodou těchto druhů otázek je, že učitel jasně vidí, zda žák odpověděl správně nebo nikoli, na rozdíl od jiných druhů otázek, kde musí objektivně posoudit a ohodnotit úplnost odpovědi žáka. Další výhodou je, že na takovéto typy otázek nepotřebuje žák tolik času, také oprava takovýchto testových otázek je pro učitele snadnější a rychlejší

Varianta testu 3. Otázka 1. Jaký přídavek se nechává po hrubování pro jemné soustružení: A) 0,01 – 0,05 mm B) 0,02 – 0,25 mm C) 0,2 - 1 mm D) 1 – 3 mm

Otázka 2. Doplňte správně vynechaná slova, nebo hodnoty do textu: Honování je druh dokončovacích metod obrábění, při kterém je povrch materiálu broušený pomocí honovacích kamenů, které jsou usazeny v ______ ______, která je osazena až ___ honovacími kameny, brusný pohyb probíhá za ____ rychlosti. Tato dokončovací metoda obrábění dosahuje finální přesnosti až IT __ a drsnosti povrchu ܴ௔ __ až __ µm. Přídavek materiálu pro honování bývá od ___ až ___ mm.

Otázka 3. Pod každé schéma napište, o jakou metodu dokončovacího obrábění se jedná, a popište příslušné schéma.

46

___________________

_________________

____________________

Řešení a hodnocení testu 3.: Otázka 1.: Řešení: B) 0,02 – 0,25 mm Hodnocení: Maximum bodů za otázku: 2b Za zvolení správné odpovědi získá žák 2body. Otázka 2.: Řešení: Honování je druh dokončovacích metod obrábění, při kterém je povrch materiálu broušený pomocí honovacích kamenů, které jsou usazeny v honovací hlavě, která je osazena až 12 honovacími kameny, brusný pohyb probíhá za malé rychlosti. Tato dokončovací metoda obrábění dosahuje finální přesnosti až IT 5 a drsnosti povrchu ܴ௔ 0,1 až 0,2 µm. Přídavek materiálu pro honování bývá od 0,02 až 0,25 mm. Hodnocení: Maximum bodů za otázku: 3b Za každé správně doplněné vynechané místo žák získá 0,5b, u dvou posledních vynechaných míst platí za úplnou odpověď vyplnění spodní i horní hodnoty, pokud žák vyplní pouze jednu z těchto hodnot, nezíská 0,5b za zmíněné vynechané místo.

47

Otázka 3.: Řešení:

Lapování

Honování

Jemné soustružení

Hodnocení: Maximum bodů za otázku: 3b Za správný název schéma získá žák 0,5b, za správný popis schématu získá také 0,5b, v případě že u schématu nebude popsána nějaká část, odpověď se bude považovat za chybnou, a žák nezíská 0,5b.

Klasifikace testu 3.: Maximální počet bodů z testu: 8 Známka 1 – 8-7b Známka 2 – 6,5 až 6b Známka 3 – 5,5 až 3,5b Známka 4 – 3 až 2b Známka 5 – 2 až 0b

Toto byla ukázková varianta testu sestavena z přiřazovacích otázek, doplňování chybějících slov do textu, výběrové otázky s jednou správnou odpovědí a poznání a popis schématu.

48

7 Závěr Bakalářská práce měla za úkol navrhnout efektivnější diagnostiku v předmětu strojírenská technologie se zaměřením na obsáhlý tematický celek dokončovací metody obrábění.

V teoretické části byly podrobně popsány vyučovací metody, které se uplatňují ve výuce předmětu strojírenská technologie, kterými učitel realizuje výuku tohoto předmětu. Dále byly popsány diagnostické metody používané pro hodnocení a klasifikaci studentů, rozepsané jednotlivě. V dalších částech této bakalářské práce bylo popsáno prostředí školy SPŠS Sokolská, pomůcky, materiální vybavení, učebny a další faktory, které ovlivňují vyučování a diagnostiku v předmětu strojírenská technologie. Bakalářská práce byla zaměřena na předmět strojírenská technologie, druhý ročník oboru počítačové řízení NC a CNC strojů a blíže na tematický celek dokončovací metody obrábění, který byl blíže rozepsán.

V praktické části byl proveden rozhovor s učitelem, který na škole SPŠS Sokolská působí a vyučuje předmět strojírenská technologie. Na základě rozhovoru a souboru otázek byly přiblížena fakta týkající se toho, jak je tento předmět vyučován a diagnostikován na uvedené střední škole. Po rozboru rozhovoru s učitelem strojírenské technologie bylo navrženo řešení, jakým by se znalosti žáků z tohoto předmětu daly efektivněji diagnostikovat. Následně byly vytvořeny varianty krátkých testových otázek, které by se daly použít, při diagnostice předmětu strojírenská technologie.

Cílem práce tedy bylo prozkoumání a zdokonalení diagnostického systému, používaného ve strojírenské technologii na SPŠS Sokolské, která by byla objektivnější a pro žáky více motivující k lepším studijním výsledkům v tomto předmětu.

Práce by měla posloužit učitelům strojírenské technologie na středních školách strojního průmyslu jako inspirace pro tvorbu písemných testů v předmětu strojírenská technologie pro tematický celek dokončovací metody obrábění.

49

8 Seznam použité literatury 8.1 Seznam použité literatury: [1] ŘASA, Jaroslav a Vladimír GABRIEL. Strojírenská technologie 3. 1. vyd. Praha: Scientia, 2000, 256 s. ISBN 80-7183-207-3. [2] SKALKOVÁ, Jarmila. Obecná didaktika: vyučovací proces, učivo a jeho výběr, metody, organizační formy vyučování. 2., rozš. a aktualiz. vyd., [V nakl. Grada] vyd. 1. Praha: Grada, 2007, 322 s. ISBN 978-80-247-1821-7 [3] CHRÁSKA, Miroslav. Metody pedagogické diagnostiky. 1. vyd. Olomouc: Univerzita Palackého, 1988, 50 s. [4] AEBLI, Hans. Dydaktyka psychologiczna: zastosowanie psychologii Piageta do dydaktyki. 2. popraw. wyd. Warszawa: Państwowe Wydawnictwo Naukowe, 1982, 256 s. [5] PRŮCHA, Jan, Jiří MAREŠ a Eliška WALTEROVÁ. Pedagogický slovník. 2. rozš. a přeprac. vyd. Praha: Portál, 1998, 328 s. ISBN 80-7178-252-1. [6] DVOŘÁK, Karel a Petr BYČKOVSKÝ. Pedagogické studium pro učitele odborných předmětů na středních průmyslových školách. 1. vyd. Praha: České vysoké učení technické, 1975, 95 s. [7] HRABAL, Vladimír. Pedagogickopsychologická diagnostika žáka. 1. vyd. Praha: Státní pedagogické nakladatelství, 1989, 198 s. ISBN 80-04-22149-1. [8] PŘIKRYL, Zdeněk, Karel SKŘIVAN a Miloslav BARTUŠKA. Technologie obrábění: vysokoskolská učebnice pro fakulty strojního inženýrství--. 1. vyd. Praha: Nakladatelství technické literatury, 1967, 444 s. [9] MOJŽÍŠEK, Lubomír. Didaktika: teorie vzdělání a vyučování. 1. vyd. Praha: Státní pedagogické nakladatelství, 1988, 216 s.

50

8.2 Seznam internetových zdrojů

[10] FRIEDMANN, Zdeněk. Úvod do pedagogické diagnostiky [Online] Ped.muni [cit. 1511-09] Dostupné na: [11] Střední průmyslová škola a vyšší odborná škola. O škole [Online] Spssbrno [cit. 1510-03] Dostupné na : [12] Střední průmyslová škola a vyšší odborná škola. Studijní obory Sps [Online] SpssBrno [cit. 15-10-03] Dostupné na : < http://www.spssbrno.cz/pro-zajemce/studijni-obory-sps> [13]

Kovoumění.

Kovárna

[online]

Kovoumění

[cit.

15-10-06]

Dostupné

na:

[14] Factory automation. CNC stroje [Online] Factory automation [cit. 15-11-03] Dostupné na: [15] Střední průmyslová škola a vyšší odborná škola. Digitální učební materiály [Online] SpssBrno [cit. 15-10-18] Dostupné na: [16] Střední průmyslová škola a vyšší odborná škola. Projekty EU [Online] SpssBrno [cit. 15-11-04] Dostupné na : < http://www.spssbrno.cz/o-skole/projekty-eu> [17] GEISTOVÁ, Michaela. Dokončovací metody obrábění [Online] SpsZengrova [cit. 1509-28]

Dostupné

na:

<

http://www.sps-vitkovice.cz/texty/texty/ZAV/ZAV3-

Dokončovací%20metody%20obrábění-UT.pdf> [18] Strojírenství, Engineering. Honování [Online] Strojírenství.wz.cz [cit. 15-11-01] Dostupné na: [19] Sps-ko. Dokončovací metody obrábění [Online] Sps-ko.cz [cit. 15-09-14] Dostupné na:

51