Mendelova univerzita v Brně Institut celoživotního vzdělávání
Návrh inovace didaktické pomůcky pro praktickou výuku oboru Elektrikář Bakalářská práce
Vedoucí bakalářské práce:
Vypracovala:
Ing. Marie Horáčková
Martina Ločárková Brno 2014
Čestné prohlášení Prohlašuji, že jsem práci: „Návrh inovace didaktické pomůcky pro praktickou výuku
oboru Elektrikář“ vypracoval/a samostatně a veškeré použité prameny a informace uvádím v seznamu použité literatury. Souhlasím, aby moje práce byla zveřejněna v souladu s § 47b zákona č. 111/1998 Sb., o vysokých školách ve znění pozdějších předpisů a v souladu s platnou Směrnicí o zveřejňování vysokoškolských závěrečných prací.
Jsem si vědom/a, že se na moji práci vztahuje zákon č. 121/2000 Sb., autorský zákon, a že Mendelova univerzita v Brně má právo na uzavření licenční smlouvy a užití této práce jako školního díla podle § 60 odst. 1 autorského zákona. Dále se zavazuji, že před sepsáním licenční smlouvy o využití díla jinou osobou (subjektem) si vyžádám písemné stanovisko univerzity, že předmětná licenční smlouva není v rozporu s oprávněnými zájmy univerzity, a zavazuji se uhradit případný příspěvek na úhradu nákladů spojených se vznikem díla, a to až do jejich skutečné výše.
V Brně dne: …………………………………….. podpis
Poděkování Mé poděkování patří Ing. Marii Horáčkové za odborné vedení, ochotu a cenné rady, které mi v průběhu zpracování bakalářské práce věnovala. Také děkuji své rodině za podporu a trpělivost při psaní bakalářské práce.
Abstrakt Bakalářská práce je zaměřena na inovaci didaktické pomůcky na pracovišti odborného výcviku vhodné pro výuku učebního oboru elektrikář. Teoretická část vychází ze studia odborné literatury, za pomocí metod, kterými jsou tvorba výpisků, komparace odborných literárních zdrojů, analýza a syntéza. Cílem praktické části je vytvoření návrhu inovace didaktické pomůcky používané v odborném výcviku pro obor elektrikář. Jedná se o cvičné panely simulující domovní instalace, kde se žáci učí praktickým dovednostem. Navrhované cvičné panely budou v praktické části blíže popsány, bude provedeno jejich srovnání s panely, které jsou v současnosti používány. Uvedeny budou také rozdíly mezi oběma didaktickými pomůckami s důrazem na pozitiva nově navrhovaných panelů. V závěru práce bude shrnuta podstata využívání nových didaktických pomůcek ve výukovém procesu a přínos mého návrhu pro učební praxi.
Klíčová slova Materiální didaktické pomůcky, nemateriální didaktické pomůcky, učební pomůcky, didaktická technika
Abstract
This bachelor’s thesis is focused on the innovation of didactic tool on the workplace of vocational training for teaching educational programme electrician. The theoretical part is based on the study of theoretical literature, using methods of note taking,
comparison
of
literary
sources
and
their
analysis
and
synthesis.
The aim of the practical part is to create the draft of an innovation of a didactic tool used in vocational training for teaching educational programme electrician. These are the training panels stimulating house installations used by students to learn practical skills. The designed training panels will be closely described in the practical part, their comparison with panels, used nowadays, will be carried out too. The differences between both types of didactic tools will be stated focusing on positives of newly designed panels. The principles of the use of new didactic tools in educational process and the asset of my proposal for teaching praxis will be summarised in the conclusion of the thesis.
Key words: Material didactic tools, nonmaterial didactic tools, didactic tools, didactic technique
OBSAH 1
ÚVOD ............................................................................................................. 10
2
CÍL BAKALÁŘSKÉ PRÁCE...................................................................... 11
3
MATERIÁL A METODIKA ....................................................................... 12
4
TEORETICKÁ ČÁST .................................................................................. 13 4.1
Didaktické prostředky ............................................................................. 13
4.2
Nemateriální prostředky ......................................................................... 14
4.3
Materiální prostředky .............................................................................. 15
4.3.1 Klasifikace didaktických materiálních prostředků ............................. 15 4.3.2 Výrobní prostředky ............................................................................. 17 4.3.3 Učební pomůcky ................................................................................. 18 4.3.4 Didaktická technika ............................................................................ 21
5
4.4
Zásada názornosti ................................................................................... 23
4.5
Funkce didaktických materiálních prostředků ........................................ 25
4.6
Tvorba učebních pomůcek ...................................................................... 26
PRAKTICKÁ ČÁST .................................................................................... 27 5.1
Vznik a historie oboru elektrikář na škole .............................................. 27
5.2
Školní vzdělávací program oboru Elektrikář .......................................... 28
5.2.1 Úvodní identifikační údaje.................................................................. 28 5.2.2 Profil absolventa a možnosti uplatnění ............................................... 28 5.2.3 Odborné kompetence .......................................................................... 29 5.2.4 Popis materiálního zajištění výuky ..................................................... 30 5.2.5 Organizace vzdělávání žáků ............................................................... 30 5.2.6 Odborný výcvik .................................................................................. 31 6
UŽÍVANÁ UČEBNÍ POMŮCKA ............................................................... 34 6.1
Popis užívané učební pomůcky............................................................... 34
6.2
Tvorba návrhu ......................................................................................... 37
6.3
Přívodní vedení ....................................................................................... 38
6.4
Elektroměrový rozvaděč ......................................................................... 39 8
6.5
Podružný rozvaděč .................................................................................. 41
6.6
Světelné a zásuvkové obvody v bytové jednotce.................................... 42
6.6.1 Elektrická instalace v kuchyni ............................................................ 43 6.6.2 Elektrická instalace v obývacím pokoji .............................................. 45 6.6.3 Elektrická instalace v ložnici .............................................................. 46 6.6.4 Elektrická instalace v koupelně .......................................................... 47 6.6.5 Elektrická instalace na chodbě ............................................................ 49 6.6.6 Elektrická instalace ve sklepě ............................................................. 50 6.7
Nová učební pomůcka ............................................................................ 52
6.8
Metodické pokyny pro práci s novou učební pomůckou ........................ 54
7
DISKUSE ....................................................................................................... 56
8
ZÁVĚR .......................................................................................................... 57
SEZNAM POUŽITÉ LITERATURY ............................................................... 58 SEZNAM OBRÁZKŮ ......................................................................................... 61 SEZNAM TABULEK ......................................................................................... 63
9
1 ÚVOD
Vlivem neustálého rozvoje techniky roste počet zařízení, která přispívají k zvládání požadavků běžného života a rovněž zajišťují odpovídající úroveň a komfort moderního bydlení. S rostoucím počtem spotřebičů, přístrojů, zařízení přenosu dat a informačních technologií je třeba přizpůsobovat i související rozvodné systémy. Tyto systémy je potřeba přizpůsobit nejen dnešním požadavkům, ale hlavně nové instalace je třeba zřizovat s jistým nadhledem do budoucna tzv. nadčasově, neboť u instalací rodinných domů můžeme přepokládat životnost kolem 50 let. S rozvojem těchto elektrických instalací se mění i požadavky na jejich bezpečnost, které jsou stanoveny v normách ČSN. Pracuji jako učitelka odborného výcviku na Střední škole technické ve Žďáře nad Sázavou. Osmým rokem učím žáky 2. a 3. ročníku oboru elektrikář.
Stěžejními
kompetencemi žáků oboru elektrikář jsou kompetence, které zajišťují, že žák musí umět provádět elektromontážní práce v silnoproudých a slaboproudých instalacích bytových i průmyslových a na elektrických sítích. Teoretické znalosti, které se učí v odborných předmětech teoretického vyučování, převádějí v odborném výcviku do praktických dovedností, které se časem a postupným získáváním zkušeností mění v návyky. Dovednosti a návyky potřebné k zajištění kompetencí souvisejících s bytovými instalacemi mohou žáci získat činnostmi na vhodných učebních pomůckách a později, pokud je to možné, v reálných podmínkách na stavbách. Učební pomůcky jsou však mnohdy zastaralé a nevyhovují dnešním požadavkům, proto je nutné je inovovat.
10
2 CÍL BAKALÁŘSKÉ PRÁCE
Cílem bakalářské práce je vytvořit návrh, podle kterého by bylo možné inovovat didaktickou pomůcku v současné době používanou v odborném výcviku pro obor elektrikář. Jedná se o cvičný panel simulující domovní instalaci, kde se žáci učí praktickým dovednostem. Tvorba návrhu je uskutečněna se záměrem dostát didaktickým pravidlům a zásadám a pojmout podstatná odborná hlediska a moderní prvky elektrotechniky. Zpracování didaktické stránky obsáhne poznatky z odborné literatury, která se věnuje problematice učebních pomůcek. Odborná a obsahová stránka návrhu bude zpracována s ohledem na klady a zápory stávající učební pomůcky. Také zahrne požadavky plynoucí ze školního vzdělávacího programu oboru Elektrikář, jako je profil absolventa, kompetence, učivo a výsledky vzdělávání předmětu Odborný výcvik. Tato část zohlední i rozvoj a změny v elektrotechnice. Cílem je vytvořit návrh cvičného panelu, jenž bude simulovat základní elektrické rozvody bytové jednotky. Tato učební pomůcka umožní učiteli odborného výcviku zinscenovat celou řadu možných situací, které se žáci budou učit řešit. Jedná se o různé kombinace světelných a zásuvkových obvodů, o možnosti zapojení elektroměrového a podružného rozvaděče, umožní zapojení nezbytných relé a přepěťových ochran v instalacích.
11
3 MATERIÁL A METODIKA
Celá práce je rozdělena do dvou částí. První teoretická část je zaměřena na materiální i nemateriální didaktické prostředky. Zabývá se klasifikací, funkcí a návazností učebních pomůcek na zásadu názornosti, dále se pak věnuje používané didaktické technice ve vyučování. Teoretická část byla zpracována na základě poznatků z odborné literatury. Dostupná odborná literatura byla vybrána s ohledem na zaměření bakalářské práce, následovala analýza, tvorba výpisků, syntéza a komparace poznatků. Praktická část byla zpracována na základě analýzy školního vzdělávacího programu učebního oboru elektrikář, profilu absolventa, kompetencí absolventa a učiva. Hlavní blok této části se zabývá vlastním návrhem učební pomůcky. Protože se jedná o inovaci, jsou zde uvedeny výhody a nevýhody pomůcky užívané, z čehož se pak odvíjí návrh pomůcky nové. Nová učební pomůcka je popsána, jsou zde uvedeny možnosti využití, rady při zacházení s ní a bezpečnostní opatření. Při vlastním návrhu jsem čerpala informace z odborné literatury. I v této části byla provedena analýza a syntéza odborných informací a byla použita metoda tvorby náčrtu. Bakalářská práce je doplněna vlastními fotografiemi, které jsem pořídila při odborném výcviku žáků na pracovišti dílen na Střední škole technické ve Žďáře nad Sázavou Strojírenská 6.
12
4 TEORETICKÁ ČÁST 4.1 Didaktické prostředky „Didaktické prostředky v nejširším pojetí zahrnují všechny skutečnosti (ať jde o instituce nebo jiné výchovné organizace, o způsoby práce, o materiálně technické podmínky), kterými se pomáhá uskutečňovat výchovný cíl.“ (Stojan, 1998, s. 31) Také Průcha (2009) podobně popisuje didaktické prostředky jako vše, co slouží k dosažení vytyčených edukačních cílů. Didaktickým prostředkem pak nazývá všechny předměty a jevy, které s využitím výukových metod a organizačních forem přispívají k dosažení výchovně vzdělávacích cílů. Většina lidí dnes zná z počítačového prostředí hardware jako fyzicky existující vybavení a software jako veškeré programy a data, které jsou pomocí hardwaru provozovány a zpracovávány (Chromý, 2011). Podobně můžeme rozdělit didaktické prostředky na materiální a nemateriální. Takovéto dělení uvádí například Maňák (2003, s.50): „V nejširším slova smyslu jsou didaktickými prostředky chápány všechny prostředky materiální (např. reálné předměty, jevy, názorné pomůcky, tabule aj.) a nemateriální (např. metody, organizační formy výuky aj.)povahy, které přispívají k celkové efektivitě vyučovacího procesu.“
Obr. 1: Rozdělení didaktických prostředků Zdroj: Upraveno podle Maňáka, 2003, s. 45
13
4.2 Nemateriální prostředky Dostál (2008) uvádí, že do nemateriálních prostředků lze zařadit metody výuky, vyučovací formy a didaktické zásady, které velmi úzce souvisejí s materiálními prostředky. Podobný náhled na nemateriální prostředky má i Čadílek (2005), který jej vymezil na odborný výcvik. Vzhledem k zaměření bakalářské práce na inovaci učební pomůcky užívané právě v odborném výcviku, uvádím přehled nemateriálních prostředků odborného výcviku podle Čadílka (2005).
Obr. 2: Přehled nemateriálních prostředků odborného výcviku Zdroj: Upraveno podle Čadílka, 2005, s. 50 - 75 14
4.3 Materiální prostředky Průcha (2009) uvádí, že didaktické materiální prostředky jsou nástrojem pro zefektivnění vyučovacího procesu, usnadňují pochopení učiva a nácvik dovedností v odborném výcviku. Doprovázejí výuku již od prvních pokusů učit se. S vývojem lidské společnosti se vyvíjejí i tyto didaktické pomůcky, ale ty nové nenahradí plně ty dřívější. Za jistých podmínek využijeme i náčrt do písku, nikoli na papír, nebo zobrazení pomocí výpočetní techniky. Ani internet nikdy plně nenahradí knihu. 4.3.1 Klasifikace didaktických materiálních prostředků Existuje celá řada odlišných systémů dělení materiálních prostředků. Všechny mají společné to, že jsou neúplné. Většina autorů, kteří se zabývají klasifikací materiálních prostředků, je dělí na dvě základní skupiny. Například Friedmann (1993) je člení na technická zařízení a učební pomůcky. Technické zařízení, nebo více užívaný termín didaktická technika, umožňuje uplatnit učební pomůcky ve výuce, je to zprostředkovatel. Učební pomůcky jsou předměty, které jsou samy nositelem obsahu. Chromý (2011, s. 5) toto dělení zpracoval v širším pohledu a rozděluje materiální didaktické prostředky takto: pedagog - musí splňovat určité objektivní a subjektivní předpoklady, výukové prostory - využíváme je k didaktickým účelům (učebny, sály, laboratoře…), zařízení výukových prostor - nábytek, osvětlení, topení, nepatří sem učební pomůcky a didaktická technika, potřeby studentů - psací potřeby, sešity apod., potřeby pedagoga - psací potřeby, poznámkový sešit, notes apod., technické výukové prostředky - didaktická technika a učební pomůcky, další materiální prostředky - propojovací kabely, stojany, prostředky údržby apod.
15
Didaktická technika a učební pomůcky spolu velmi úzce souvisí. Jejich vzájemnou závislost zpracoval Čadílek a Loveček (2005):
Obr. 3: Závislost didaktické techniky a učebních pomůcek Zdroj: Upraveno podle Čadílka, Lovečka, 2005, s. 118
Materiální prostředky využívané v odborném výcviku jsou specifické podle zaměření příslušného oboru. Také jejich rozdělení je trochu odlišné. Čadílek (2005) dodal k didaktické technice a učebním pomůckám ještě výrobní materiální prostředky.
16
4.3.2 Výrobní prostředky Výrobními prostředky rozumíme základní vybavení stroji, nástroji, měřidly, technikou a materiálem, který je potřebný k plnění osnov odborného výcviku. Tyto prostředky jsou pro odborný výcvik nezbytné a měly by odpovídat prostředkům užívaných na provozech, pro které jsou žáci připravováni. Jsou jimi vybaveny učební pracoviště, nacházející se v prostorách středních škol a učilišť. Jedná se o dílny, pracoviště nebo laboratoře. (Čadílek, 2005)
Obr. 4: Ukázka výrobních prostředků oboru elektrikář Zdroj: Archiv autorky 17
4.3.3 Učební pomůcky V pedagogickém slovníku popisují Průcha, Walterová a Mareš (1998) učební pomůcky jako „tradiční označení pro objekty, předměty, zprostředkující nebo napodobující realitu, napomáhající větší názornosti nebo usnadňující výuku a chápání.“ Výstižně charakterizuje ve své publikaci učební pomůcky Šimoník (2005, s.128): přibližují to, co je daleké, zvětšují to, co je nepatrné, zmenšují to, co je příliš veliké, zpomalují to, co je příliš rychlé, zrychlují to, co je pomalé, odhalují to, co je skryté, konkretizují to, co je abstraktní, zpřítomňují to, co je minulé, fixují to, co je prchavé, zpřehledňují to, co je složité. Vzpomenout v souvislosti s učebními pomůckami je nutné i na Komenského (1948, s. 131), který poznávání skutečností také staví na reáliích: „Lidé se mají učit moudrosti pokud možno ne z knih, nýbrž z nebe, země, dubův a buků, tj. znáti a zkoumati věci samy a ne pouze cizí pozorování a svědectví o věcech“. Učebních pomůcek je velké množství. Některé je možné zakoupit, jiné si učitelé i žáci vyrábějí sami. Z toho vyplývá, že učební pomůcky mohou být velmi rozmanité. Pro jejich klasifikaci lze použít několik hledisek, která Dostál (2008, s. 17) dělí na: pedagogicko – didaktické - podle funkce, působnosti a způsobu začlenění do vyučování, podle toho jak aktivizují edukanta,
18
psychologicko – fyziologické - podle smyslů, na které pomůcky působí, podle stupně poznávacího procesu se pomůcky mohou opírat o konkrétní názor, skutečnost může být upravená, materiálně – praktické – podle druhu použitého materiálu, obsahu, formy.
Chromý (2011, s. 7) vycházel při klasifikaci učebních pomůcek z rozdělení podle Malacha (2002) a kromě toho, člení učební pomůcky podle skutečnosti, zda některé pomůcky potřebují ke svému využití didaktickou techniku, či nikoliv. Pomůcky využívány přímou prezentací, bez využití didaktické techniky jsou: originální předměty a reálné skutečnosti: přírodniny -v původním stavu - minerály, rostliny, -upravené - vycpaniny, lihové nebo mikroskopické preparáty, výtvory a výrobky - různé výrobky, vzory přístrojů, umělecká díla, jevy a děje - fyzikální, chemické, geologické aj. zobrazení a znázornění předmětů a skutečností: modely - statické, dynamické, stavebnicové, statické zobrazení - školní obrazy, fotografie, mapy, diapozitivy, textové pomůcky: učebnice – knihy, skripta, pracovní pomůcky - pracovní sešity, studijní návody, sbírky úloh, tabulky, atlasy, pomocná literatura - časopisy, encyklopedie. Pomůcky využívány prezentací, s využitím didaktické techniky jsou: audio (zvukové) nahrávky - reálné zvuky, hlasové projevy, hudební nahrávky, pohyblivé obrazy – němé filmy, pohyblivé prezentace na PC apod.,
19
audiovizuální nahrávky – zvukové filmy, video v různých podobách (např. VCD, SVCD, DVD, Blue Ray) apod. ostatní – je třeba si uvědomit, že lze pomocí vizualizéru a diaprojektoru promítat stránky z časopisu, ke kterému jinak není potřeba didaktická (Chromý, 2011, s. 7)
technika.
V některých případech nelze žákům zajistit učební pomůcky reálné, proto tedy používáme jejich zobrazení. Malach (2002) takto pozměněnou realitu nazývá stupněm pedagogizace pomůcky, což často může být ku prospěchu věci. Rozlišuje tak pomůcky nepedagogizované
a pedagogizované.
Mezi
nepedagogizované
pomůcky
řadí
originální předměty a jejich věrná zobrazení a mezi pedagogizované pomůcky patří záměrně vytvořené pomůcky, jejichž cílem je optimalizace osvojení učiva. Takovouto pedagogizací může být barevné zvýraznění částí předmětu, pojmenování jednotlivých částí, číslování etap procesu nebo zvukový komentář. Učební pomůcky učitelům usnadňují samotný proces učení a vedou k hlubšímu osvojení vědomostí a dovedností žáků. Učitel využívající učební pomůcky musí mít na zřeteli jejich funkčnost, tedy srozumitelnost, názornost, návaznost na předchozí znalosti žáků, ale i cíl vyučovací jednotky. Také je zapotřebí sledovat zpětnou vazbu, která je důležitá. Schematické znázornění uplatnění učební pomůcky zpracoval Janiš (2006).
Obr. 5: Uplatnění učební pomůcky v praxi Zdroj: Upraveno podle Janiše, 2006, s. 79
20
Z výše uvedeného obrázku je zřejmé, že učební pomůcka se stává součástí přenosového kanálu mezi učitelem a žákem. Z tohoto pohledu třídí učební pomůcky Malach (2002). Některé pomáhají učiteli k výukové činnosti, jiné k učebním činnostem žáka a u některých nemůžeme toto kritérium použít, neboť učitel i žák používá sejný prostředek: „Žákovské pomůcky slouží k materiálním činnostem, které podporují rozvoj poznávacích procesů, včetně myšlení, přinášejí důležité učební informace a umožňují utváření a zdokonalování dovedností a návyků. Jejich hlavním pedagogickým smyslem je, aby žák při práci s nimi přecházel od receptivního (spíše pasivního) přijímání učebních
informací
k činnostem,
k aktivní
práci,
k řešení
didaktických
problémů.“Malach (2002, s. 156) „Demonstrační pomůcky jsou spíše nástrojem učitele, který jimi umocňuje svůj výklad, vysvětlování, instruktáž, zefektivňuje metody opakování a hodnocení při práci se skupinou žáků nebo celou třídou. Může jít o zvukové nahrávky, školní obrazy, obrazy prezentované různými druhy statické či dynamické projekce, audiovizuální prostředky, trojrozměrné pomůcky pedagogizované či nepedagogizované. Z kybernetického hlediska však učitel musí dbát na to, aby v přenosovém kanálu mezi ním (jako vysílačem signálu) a žáky (jako přijímači signálu) nebylo mnoho šumu, jež by zkresloval informace nebo by bránil příjmu informací žáky.“ Malach (2002, s. 156) Učební pomůcky jsou součástí vyučovacího procesu, neboť se podílejí na poznání skutečnosti a slouží žákům k osvojení vědomostí a dovedností. Učební pomůcky společně s vyučovacími metodami a formami vytvářejí četné varianty vyučovacích postupů. (Čadílek, Loveček, 2005)
4.3.4
Didaktická technika Didaktickou techniku definuje Chromý (2011, s. 65) jako: „…přístroje a zařízení,
které zpřístupňují smyslům příjemců zcela konkrétní přenášené sdělení. Přitom přenášené sdělení determinuje využívání těchto komunikačních prostředků a tím i médií“.
21
V literatuře se často setkáme s dělením didaktické techniky autorů Kalhouse a Obsta (2002) na techniku auditivní, vizuální, audiovizuální a techniku řídící a hodnotící. S tímto dělením jsme se již setkali v souvislosti s učebními pomůckami výše. Podobné dělení najdeme i v o něco starší literatuře autora Vintra (1998), který do kategorie didaktické techniky řadí zobrazovací plochy, přístroje k záznamu obrazu, přístroje k reprodukci obrazu a textu, přístroje k reprodukci zvuku a přístrojovou techniku sloužící ke zkoumání, měření a porovnávání různých veličin. Sokolowski a Šedivá (1994) přiřazují didaktické technice jednotlivá média a ty rozdělují na statická, tedy ta která nejsou spojena s pohybem a na dynamická. Toto dělení využil a podrobně zpracoval ve své publikaci Chromý (2011): Statická média Mezi statická média řadíme text nebo nepohyblivý obraz a k jejich prezentaci slouží zařízení pro nepromítaný záznam, nebo zařízení pro promítaný záznam. Mezi didaktickou techniku pro nepromítaný záznam patří: Tabule, Flipcharty, Nástěnky, rámy, držáky. Mezi didaktickou techniku pro promítaný záznam patří: Episkopy, Vizualizéry, Diaprojektory, Zpětné projektory. Dynamická média Za dynamická média pokládá Chromý (2011) zvuk, pohyblivé obrazy, nebo jejich kombinaci a dále moderní elektronická média jako jsou televize a počítačové sítě. Didaktická technika užívaná pro práci se zvukem: Rozhlasové přijímače, Gramofony, Magnetofony, CD a MP3 přehrávače zvuku, Doplňková zařízení a jazykové laboratoře, Uzavřený zvukový okruh. Didaktická technika užívaná pro práci s pohyblivými obrazy: Filmové promítačky, Filmové prohlížečky, Dataprojektory.
22
Televizní technika: Videomagnetofony, Videokamery, Televize a monitory s TV, CD, DVD, Blue Ray, Paměťové přehrávače, Uzavřený televizní okruh, Projekční panely, Střihové a režijní jednotky. Elektronická média Didaktická technika užívaná pro práci s multimédii a počítačovými sítěmi: Počítač a jeho základní zařízení, Počítače a počítačem řízené systémy, Elektronické interaktivní tabule. Didaktická technika užívaná pro mobilní telefonní sítě: Mobilní telefon, iPhone, iPod, Amazon Kindle, iPad. (Chromý, 2011) Didaktická technika by měla splňovat celou řadu požadavků. Některé uvádí ve své publikaci Malach (2002). Didaktická technika musí adekvátně a kvalitně reprodukovat nosič záznamu, musí být vždy připravena na reprodukci, jednoduchost obsluhy by měla šetřit čas učitele, měla by být odolná, měla by usnadňovat řízení a hodnocení výuky, musí
vyhovovat
po
stránce
ergonomické,
hygienické,
ekonomické,
mobilní
a spolehlivosti.
4.4 Zásada názornosti Dostál (2008) uvádí jako jeden ze základních pedagogických principů moderního vzdělávání zásadu názornosti, s jejímž uplatňováním při výuce učební pomůcky úzce souvisejí. Jeho definice názornosti vychází z celé řady, dle jeho názoru, nepřesných definic a zní takto: „Zásada názornosti vyjadřuje takový požadavek na edukátora, aby vedl edukanty k vytváření a zobecňování představ bezprostředním vnímáním skutečnosti či jejího zobrazení, nebo při edukaci uplatňoval takový výklad, který vyvolá v edukantech již dříve vytvořené představy popisované skutečnosti. Skutečností lze rozumět veškeré přírodní i uměle vytvořené předměty a přírodní a společenské jevy.“(Dostál, 2008, s. 29) Z této definice je patrné, že slovní výklad může být velmi názorný za situace, kdy učitel použije názornou pomůcku, nebo názornou pomůcku nepoužije, ale bude stavět 23
na představách žáků, které byly vytvořeny v minulosti a žáci si je již jen vybavují. Ale samotná názorná výuka neznamená, že je žákům vše jasné, pouhý výklad může být natolik srozumitelný, že žáci učivo bez problémů pochopí. Je nutné umět názornosti ve výuce vhodně využívat a věnovat maximální pozornost výběru optimálních pomůcek. Kritéria výběru didaktických pomůcek vymezil ve své publikaci Průcha (2009, s. 259) takto: sledovaný cíl, konkrétní obsah výuky, charakter předváděných jevů, vědomostní a myšlenková úroveň žáků, připravenost učitele pro použití konkrétního didaktického prostředku, podmínky pro nasazení daného didaktického prostředku.
Názornost se však netýká jen vlastního předmětu nebo jevu, ale také způsobu jeho poznávání. Palouš (2010, s. 68) ve své publikaci uvádí: „…předmět se stává pomůckou nikoli tím, že se objeví při vyučování ve třídě před žáky, nýbrž tím, že se do výuky začlení, totiž tím, že vyplní intenci učivem zamýšlenou, že se stane poukazem k tomu, k čemu míří a poukazuje jednou slovo, jednou obraz, jednou trojrozměrný model.“ Již J. A. Komenský (1948, s. 156) ve svém „zlatém pravidle“ říká: „Proto budiž učitelům zlatým pravidlem, aby všechno bylo předváděno všem smyslům, kolika možno. Totiž věci viditelné zraky, slyšitelné sluchu, vonné čichu, chutnatelné chuti a hmatatelné hmatu; a může–li něco být vnímáno najednou více smysly, budiž to předváděno více smyslům.“ Výzkumy ukazují (Petty, 1996), že jsme schopni informace přijímat v 87% zrakem, v 9% sluchem, a v 4% jinými smysly, ale v tradiční výuce je situace jiná. Zrakem je přijímáno 12%, sluchem 80%, hmatem 5% a ostatními smysly 3% informací. V tradičním pojetí názornosti dle Maňáka (2003) má zrakový receptor výlučné postavení a převažuje pasivní pozorování předmětů nebo jejich obrazů a modelů. Avšak moderní pedagogika požaduje, aby smyslové poznávání bylo spojeno s praktickou činností. Poznávací proces probíhá v součinnosti smyslové i myšlenkové aktivity člověka. Moderní pedagogika formuluje princip názornosti nově jako jednotu 24
konkrétního a abstraktního, empirického a teoretického. Tento přístup vyžaduje jednotu smyslového vnímání, intenzivního myšlení a aktivní činnosti na všech úrovních a ve všech fázích výchovně vzdělávacího procesu. Na obrázku níže je podle Dostála (2008) znázorněn proces poznání náhradou skutečnosti od konkrétního k abstraktnímu.
Obr. 6: Kužel abstrakce Zdroj: Upraveno podle Dostála, 2008, s. 34
4.5 Funkce didaktických materiálních prostředků Průcha (2009, s. 260) ve své publikaci uvádí, jaké funkce mohou didaktické prostředky v různých vzdělávacích situacích plnit: 25
Gnozeologická- přináší nové informace, spojuje konkrétní reality s abstraktním zpracováním. Intelektuální- rozvíjí vnímání, pozorování, myšlení, obrazotvornost, imaginaci, tvořivost. Komunikativnosti a sociability- navozuje komunikaci, rozvíjí vztahy, motivuje k diskusi. Ergonomická- urychluje vnímání a usnadňuje pochopení učiva. Organizačně řídící- strukturuje poznatky, řídí myšlenkové operace, umožňuje zpětnou vazbu. Estetická- rozvíjí vizuální kontrolu a estetické cítění. Výchovná- má podíl na celkové harmonické kultivaci osobnosti. Nesmíme zapomenout, že tyto funkce se nenaplňují automaticky ani samovolně. Aby došlo k jejich realizaci, záleží na osobnosti učitele, na jeho schopnostech, tvořivosti a také na možnostech, které učitel má.
4.6 Tvorba učebních pomůcek Pokud si učitel musí vytvořit vhodnou učební pomůcku, musí respektovat několik podstatných hledisek. Základním hlediskem podle Maňáka (2003) je cíl, z kterého musí pomůcka vycházet. Dále jde o hledisko didaktické, technické, estetické a ekonomické. Postup, který by měl při tvorbě nové učební pomůcky být dodržen, se skládá z koncepce, analýzy, projektu a realizace. Koncepce pomůcky spočívá v nápadu. Jde o zkvalitnění výuky v souladu s učivem a úrovní psychického rozvoje žáků. Potom přichází analýza, jaký bude mít učební pomůcka dopad na žáka. Na základě analýzy vzniká projekt. Zde jsou důležité metodické, technické a technologické otázky. Na závěr dochází k realizaci. Učitel může vyrobit pomůcku sám, nebo zadat projektovou dokumentaci odborné firmě. Důležitým krokem je praktické ověření učební pomůcky.
26
5 PRAKTICKÁ ČÁST 5.1 Vznik a historie oboru elektrikář na škole Střední škola technická ve Žďáře nad Sázavou je školou s bohatou tradicí. V loňském školním roce oslavila své 60. narozeniny. V Almanachu (2012), který byl k tomuto výročí vydán, se dočteme, že během doby svého působení připravila více než 9 000 kvalifikovaných odborníků ve 30 různých oborech studia. Výuka zde byla zahájena 1. 9. 1952. V těchto letech byly na škole obory slévač, zámečník, nástrojař, frézař a soustružník. O tyto profese byl zájem v právě budovaném podniku Žďárské strojírny a slévárny ve Žďáře nad Sázavou. Tento podnik, známý pod zkratkou ŽĎAS, se do dnešní doby zabývá metalurgickou a strojírenskou výrobou. Z jeho výrobní náplně se odvíjel počet absolventů i skladba oborů studia. V šedesátých letech byl nově zaveden učební obor provozní elektromontér. V této době se v elektrotechnických oborech vyučilo jen kolem 10 % všech absolventů, teprve po roce 2000 škola každý rok připravila z celkového počtu žáků 30% absolventů v elektrotechnických oborech. Elektrotechnický učební obor prošel za řadu let svým vývojem. Měnil se název i učební osnovy. Toto vycházelo jednak z požadavků trhu práce, ale i z technického rozvoje tohoto oboru. Tříletý učební obor zakončený závěrečnou zkouškou se z provozního elektromontéra změnil na elektromechanika a později na elektrikáře. Po roce 2005 byl učební obor elektrikář rozdělen na obor elektrikář se zaměřením na silnoproud a se zaměřením na slaboproud. Dnes je to opět obor s univerzálním zaměřením, tedy pro silnoproud i slaboproud. Absolventi své studium ukončují závěrečnou zkouškou a získají výuční list. Po získání výučního listu škola umožňuje absolventům nastoupit do studijního oboru mechanik elektrotechnik a své vzdělání v oboru rozšířit o maturitní vysvědčení. Jak již bylo zmíněno, co se týká elektrotechniky, je na naší škole možnost studia také čtyřletého oboru mechanik elektrotechnik. Studenti tohoto oboru se mohou zaměřit na elektrické stroje a zařízení, nebo na mechatroniku, která je na trhu práce také velmi žádaná. Tento obor je po čtyřletém studiu zakončen maturitní zkouškou.
27
Po absolvování studia v elektrotechnických oborech a jejich úspěšném zakončení mají žáci možnost získat osvědčení o elektrotechnické způsobilosti podle vyhlášky 50/ 1978 Sb. Písemný test a ústní přezkoušení jsou podmínkou k získání § 5 této vyhlášky.
5.2 Školní vzdělávací program oboru Elektrikář Jelikož je problematika ŠVP značně obsáhlá, zaměřím se ve své práci jen na oblasti, které úzce souvisejí s tématem bakalářské práce. 5.2.1 Úvodní identifikační údaje Název ŠVP:
Elektrikář
Kód a název oboru vzdělání:
26-51-H/01 Elektrikář
Délka a forma vzdělávání:
3 roky, denní
5.2.2 Profil absolventa a možnosti uplatnění Název školy:
Střední škola technická Žďár nad Sázavou
Dosažený stupeň vzdělání:
střední vzdělání s výučním listem
Způsob ukončení:
závěrečná zkouška
Certifikace:
výuční list a vysvědčení o závěrečné zkoušce
Délka studia:
3 roky
Příprava v oboru je vedena tak, aby absolvent po úspěšném vykonání závěrečné zkoušky a po příslušné praxi byl připraven instalovat, opravovat, udržovat a kontrolovat elektrické spotřebiče, rozvody elektrické energie a zařízení, která využívají ke své činnosti elektrickou energii, ve velkém rozsahu pracovních pozic. Absolvent školního vzdělávacího programu Elektrikář je připraven k výkonu náročných dělnických povolání v oblasti prací na rozvodech elektrické energie v občanské a bytové výstavbě, v průmyslových objektech. Uplatní se zejména jako servisní mechanik elektrických nebo elektronických zařízení, opravář elektrických spotřebičů, důlní elektrikář, stavební elektrikář, provozní elektrikář v energetice nebo provozní elektrikář v železniční dopravě. Dále ve sféře řízení jednoduchých procesů a při programování PLC průmyslových automatů, při řízení a obsluze elektronických přístrojů a zařízení. Školní vzdělávací program Elektrikář má zvolenou náplň a uspořádání tak, aby 28
v žácích byl rozvíjen zájem o elektrotechniku a elektroniku, aby během studia žáci získali takové kognitivní, psychomotorické i postojové kompetence umožňující jejich plnohodnotné profesní i občanské zapojení do demokratické společnosti. (Školní vzdělávací program: Elektrikář) 5.2.3 Odborné kompetence Odborné kompetence, jak se dočteme v rámcovém vzdělávacím programu pro obor elektrikář (2007), „…se vztahují k výkonu pracovních činností a vyjadřují profesní profil absolventa oboru vzdělání, jeho způsobilosti pro výkon povolání. Odvíjejí se od kvalifikačních požadavků na výkon konkrétního povolání a charakterizují způsobilost absolventa k pracovní činnosti. Tvoří je soubor odborných vědomostí, dovedností, postojů a hodnot potřebných pro výkon pracovních činností daného povolání nebo skupiny příbuzných povolání.“ (Rámcový vzdělávací program pro obor elektrikář, 2007, s.4) Je nesporné, že konkrétní povolání má své konkrétní odborné kompetence. Stejně tak i obor elektrikář. Ve školním vzdělávacím programu je těchto kompetencí velké množství, proto zde uvádím jen ty podstatné, které se vztahují k tématu elektromontážních prací v občanské výstavbě a v průmyslu. Absolventi musí umět: • řešit elektrické obvody a zařízení, volit vhodné materiály a součástky, realizovat řešené obvody či zařízení, oživovat je, kontrolovat jejich funkci a proměřovat provozní parametry, • připevňovat, instalovat a propojovat jednotlivé části elektrické sítě včetně síťových prvků, kontrolovat instalaci, přezkušovat její funkci a připojovat na napětí, • rozumět technickým principům výroby a rozvodu elektrické energie, • rozlišovat při práci různá bezpečnostní a kvalitativní specifika pro nízké, vysoké a velmi vysoké napěťové a výkonové úrovně, • využívat poznatky platných norem a aplikovat je na elektrických zařízeních při práci, kterou vykonává,
29
• zhotovovat kabelové přípojky, pokládat kabely; montovat a připojovat rozvodné skříně, koncovky, přípojky a odbočky, popřípadě lokalizovat možné vzniklé závady na provedené instalaci.
(Školní vzdělávací program: Elektrikář, s. 5)
5.2.4 Popis materiálního zajištění výuky Střední škola technická Žďár nad Sázavou zajišťuje teoretickou a praktickou výuku ve vlastních objektech. V současné době má úsek teoretické výuky k dispozici celkem 22 učeben s celkovou kapacitou 630 žáků. V souvislosti se zaměřením výuky má škola celkem 7 specializovaných učeben – 3 PC učebny, učebny AJ a NJ, učebnu společenskovědních předmětů, učebnu pro výuku technické dokumentace a laboratoř elektro, která je společná i pro odborný výcvik. Praktické vyučování je z rozhodující části zajištěno ve vlastních dílnách, částečně na smluvně zajištěných pracovištích u dalších fyzických a právnických osob. Celkem je ve školních dílnách k dispozici 35 pracovišť, z tohoto počtu jsou 4 počítačové učebny určené k výuce programování a 2 odborné laboratoře. Na učebnách programování je k dispozici software pro programování PLC automatů Siemens a Moeller. Ve všech učebnách je možné využívat software pro konstruování AutoCAD, Autodesk Inventor, PCschematic a nově Eplan. (Školní vzdělávací program: Elektrikář) 5.2.5
Organizace vzdělávání žáků Každý žák při nástupu do školy absolvuje školení bezpečnosti práce a ochrany
zdraví a školení požární ochrany. Dále jsou žáci každoročně seznamováni se školním řádem a zásadami bezpečného chování v prostorách školy a při přesunech na výuku do jiných prostor. V praktické výuce se seznamují s provozními a bezpečnostními předpisy jednotlivých pracovišť a požárními předpisy. Základní vzdělávací metodou je výklad s vysvětlením funkce. Žáci používají moderní výukové pomůcky a sestavy, pracovní listy, schémata a obrázky s textovým popisem a řeší praktické úlohy. Informace hledají žáci v odborné literatuře a na internetu. Součástí výuky je rovněž diskuse, individuální a skupinové projekty pro rozvoj tvořivosti a vynalézavosti, samostudium podporované e-learningovým školním portálem a domácí úkoly pro fixaci učiva. Výuka je co nejvíce propojena s reálným odborným prostředím a s praxí. To vše umožní, aby žák teoreticky i prakticky zvládl
30
odbornou terminologii a orientaci v daném problému. (Školní vzdělávací program: Elektrikář) 5.2.6 Odborný výcvik Obecný cíl předmětu Cíl předmětu odborný výcvik směřuje k doplnění teoretických znalostí žáků o praktické dovednosti. Žáci získávají specifické znalosti a dovednosti oboru elektrikář. Naučí se základům praktických dovedností
potřebných
při
elektromontážních
pracích. Dále jsou žáci vybaveni vědomostmi a dovednostmi potřebnými při provádění elektrotechnických
měření,
používání
elektronických
součástek
a sestavování
jednoduchých elektronických obvodů a zařízení. Musí umět provádět elektromontážní práce v silnoproudých a slaboproudých instalacích a na elektrických sítích. Žáci se učí provádět elektrotechnická měření zaměřená na elektrické stroje a náročnější elektronická zařízení. Naučí se provádět montáž, údržbu, zapojení a zkoušení netočivých a točivých elektrických strojů, složitějších silnoproudých elektrických a elektronických zařízení. Žáci jsou vybaveni vědomostmi a dovednostmi potřebnými při navrhování a sestavování pneumatických, hydraulických, elektropneumatických a elektrohydraulických systémů. (Školní vzdělávací program: Elektrikář) Tab. 1: Počet hodin odborného výcviku v jednotlivých ročnících Ročník
1. Ročník
2. Ročník
3. Ročník
11
14
20
Počet hodin týdně
Zdroj: Upraveno podle školního vzdělávacího programu Elektrikář
Učební osnovy odborného výcviku 2. ročník - výběr
Kód a název oboru vzdělávání:
26-51-H/01 Elektrikář
Ročník:
druhý
Název vyučovacího předmětu:
Odborný výcvik
Počet hodin celkem:
462
31
Tab. 2: Učební osnovy odborného výcviku 2. ročník- výběr Výsledky vzdělávání Učivo Elektromontážní práce v občanské výstavbě a v průmyslu Žák:
-
- aplikuje poznatky z BOZP - připraví si pracoviště - provede jednotlivé elektroinstalace -
dle výkresové dokumentace podle výkresové dokumentace osadí a zapojí elektrické rozvaděče aplikuje ochranu před nebezpečným dotykovým napětím zapojí jednotlivé tepelné, světelné spotřebiče, včetně elektromotorů a stykačových úloh zapojí slaboproudá zapojení instaluje přístroje do dutých stěn diagnostikuje závady, včetně měření
-
hod. 294
BOZP, provozní a hygienické předpisy přípravné práce jednotlivé druhy instalací montáž rozvaděčů ochrana před nebezpečným dotykovým napětím připojování tepelných, světelných spotřebičů, motorů a měřících přístrojů montáž signálních, telefonních a zabezpečovacích zařízení elektroinstalace v dutých stěnách měření a diagnostika závad
Zdroj: Školní vzdělávací program: Elektrikář, s. 174 Učební osnovy odborného výcviku 3. ročník - výběr Kód a název oboru vzdělávání:
26-51-H/01 Elektrikář
Ročník:
třetí
Název vyučovacího předmětu:
Odborný výcvik
Počet hodin celkem:
660
Tab. 3: Učební osnovy odborného výcviku 3. ročník- výběr Výsledky vzdělávání Učivo Elektromontážní práce v občanské výstavbě a průmyslu Žák: - aplikuje návyky v oblasti BOZP - provede jednotlivé elektroinstalace dle výkresové dokumentace
- umí provádět elektrické domovní a průmyslové instalace nejpoužívanějšími způsoby – vodiči v trubkách, kabely, lištami - umí provádět elektrické instalace v běžných podmínkách i v podmínkách, kde působí negativně vlivy prostředí – vlhkost, teplota, působení chemikálií, možnost vzniku
- zopakování zásad BOZP - opakování a prohlubování dovedností získaných ve 2. ročníku v oblasti el. instalací - dokumentace pro domovní a průmyslové instalace - materiál a technologické postupy pro provádění elektrických instalací - kontrola elektrických instalací, zkoušení funkce - prozatímní vedení, pohyblivé přívody, měření, programovatelná relé
32
hod. 84
-
-
-
požáru atd. zapojuje domovní rozvaděče, rozvaděče v průmyslových objektech, elektroinstalační přístroje a spotřebiče kontroluje elektroinstalaci, přezkušuje její funkčnost, připojuje ji na napětí, provádí elektrická měření, zabezpečuje a kontroluje bezpečnost instalace zřídí prozatímní zařízení zhotoví pohyblivý přívod a proměří ho zhotoví kabelové vedení za použití kabelových souborů aplikuje přístroje ochrany před atmosférickým přepětím
- kabelová vedení - ochrana před atmosférickým přepětím
Zdroj: Školní vzdělávací program: Elektrikář, s. 179
33
6 UŽÍVANÁ UČEBNÍ POMŮCKA Užívaná učební pomůcka je na naší škole již asi 20 let a slouží žákům elektrotechnických oborů k výuce domovních instalací. Jedná se o panel, který je osazen rozvaděčem, různými instalačními krabicemi a elektrotechnickými přístroji. Žáci si zde mají možnost procvičit jednoduchá zapojení světelných a zásuvkových rozvodů. Tato učební pomůcka slouží učitelům odborného výcviku i žákům k dosažení výukových cílů v oblasti elektromontážních prací v občanské výstavbě i průmyslu. Od splnění těchto cílů se odvíjí kompetence absolventů a jsou navázány na učivo.
6.1 Popis užívané učební pomůcky Na užívaném panelu je přívod tvořen šňůrou s vidlicí 230 V vedoucí k hlavnímu vypínači. Dále je v obvodu zapojen hlavní jistič 25 A a elektroměr. Z elektroměru pokračuje elektrická energie do podružného rozvaděče na trojpólový jistič 16 A, kterým jistíme obvod třífázové zásuvky, dále postupuje na jednopólový jistič 16 A pro jištění jednofázového zásuvkového obvodu a 10 A jistič, který chrání světelný obvod. Je zde možnost zapojení přívodní svorkovnice bojleru. Tato instalace je jednoduchá, proto je vhodná pro začátečníky.
Výhody užívaného panelu: jednoduchá a přehledná instalace, vhodná pro nácvik prvních jednoduchých instalací, minimální spotřeba vodičů a materiálu, celková konstrukce je z pevného materiálu, je tedy mechanicky odolná.
Nevýhody užívaného panelu: přívod není osazen pojistkovou skříní, je zde osazen hlavní vypínač, který se v přívodním vedení v praxi nevyskytuje, elektroměrový a podružný rozvaděč jsou ve společném rozvaděči bez mechanického rozdělení, 34
do elektroměrového rozvaděče nelze osadit HDO, v elektroměrovém rozvaděči nelze instalovat vodiče ze zadní strany, jako ve skutečnosti, chybí možnost instalace hlavního pospojení, možnost zapojení pouze jednoho světelného obvodu, možnost zapojení pouze jednoho jednofázového zásuvkového obvodu, použité krabice Acidur cenově nevýhodné.
Obr. 7: Užívaná učební pomůcka Zdroj: Archiv autorky
35
7 NÁVRH NOVÉ UČEBNÍ POMŮCKY Návrh nové učební pomůcky vznikl na základě poznatků z odborné literatury, zabývající se problematikou materiálních didaktických pomůcek. Podstatným hlediskem z těchto didaktických poznatků je vlastní funkce učební pomůcky, tedy to co od ní očekáváme. Vrátíme–li se k teorii, pak jsou funkce, které od učební pomůcky očekávám, následující: Gnozeologická - má pomoci přinést a zapamatovat si nové informace a spojit konkrétní realitu s teoretickými poznatky. př. Žák získá nové poznatky o domovních instalacích. Intelektuální - má přimět žáky k myšlení a tvořivosti. př. Žák tvoří vlastní návrhy řešení jednotlivých obvodů. Komunikativnosti a sociability - má motivovat žáky k diskusi o problematice. př. Žák diskutuje nad možným řešením těchto obvodů s ostatními žáky nebo s učitelem. Ergonomická - má usnadnit pochopení učiva. př. Žák prakticky zhotovuje jednotlivé obvody, čímž se lépe orientuje v problematice. Organizačně řídící - má sjednotit získané poznatky o domovních instalacích. př. Žák využije získané teoretické vědomosti a správně si je uspořádá při praktickém řešení jednotlivých obvodů. Estetická - má rozvíjet estetické cítění. př. Žák zapojí jednotlivé obvody a dbá kromě funkční stránky i na estetické provedení. Výchovná - má podpořit vztah k řemeslu. př. Učitel motivuje žáky příkladným postojem k problematice a k řemeslu.
36
Důležité, při zpracování návrhu, byly skutečnosti vyplývající z ŠVP jako učivo a výsledky vzdělávání, cíle předmětu odborný výcvik a odborné kompetence absolventů. Dalším podstatným hlediskem je uspořádání výhod a nevýhod v současné době užívané učební pomůcky a na těchto základech vytvoření návrhu didaktické pomůcky nové. Obnovení této učební pomůcky spočívá v potlačení nepříznivých vlastností a v převzetí předností, dále pak celkovém rozšíření pomůcky z pohledu co nejvíce ji přiblížit skutečnému bytovému rozvodu. Důležitá je při tvorbě návrhu i ekonomická stránka učební pomůcky. Jednotlivé obvody musí být velmi krátké, ale přehledné a komponenty cenově dostupné.
7.1 Tvorba návrhu Nový návrh jsem nejdříve nakreslila křídou na dřevotřískovou desku s rozmístěnými elektrickými prvky, což je možné vidět níže na obrázku.
Obr. 8: Nákres návrhu nové učební pomůcky Zdroj: Archiv autorky
37
Poté byl návrh postupně realizován na panel, který je zhotoven z dřevotřískových desek. Tyto desky jsou namontovány na kovovou konstrukci ve tvaru písmene „L“. Je to z důvodu stability a větší pevnosti panelu, aby při montážních pracích žáků byl panel pevný. Jednotlivé prvky, obvody a části návrhu jsou popsány a vysvětleny níže. Nejprve je u jednotlivých částí instalace popsáno skutečné provedení v praxi a potom je prezentována realizace obvodů na novém výukovém panelu. Popis je doplněn fotografiemi jednotlivých místností a výkresy s možností zapojení navržených obvodů.
7.2 Přívodní vedení Odběrné elektrické zařízení se skládá z přívodního vedení, rozvaděčů a z rozvodů za podružným rozvaděčem. Přívod elektrické energie do každého rodinného domu je tvořen přípojkou nízkého napětí. Připojení musí splňovat mimo jiné podmínky provozovatele distribuční soustavy. Naše škola je na území, jehož provozovatelem je společnost E-ON, jehož podmínky v této práci zohledním. Elektrická přípojka může být provedena venkovním vrchním vedením, nebo kabelovým vedením zemí, nebo může být realizována kombinací těchto dvou způsobů. Elektrická přípojka začíná odbočením od zařízení dodavatele elektřiny směrem k odběrateli a končí v přípojkové skříni. Přípojkovou skříní rozumíme hlavní domovní pojistkovou nebo kabelovou skříň, která musí být plombovatelná, nebo vybavena závěrem na klíč a také musí být označena bezpečnostní značkou - „bleskem“. Tato skříň slouží k umístění pojistek jistící celé odběrné zařízení. Jištění musí být alespoň o jeden stupeň vyšší, než je jištění před elektroměrem.
Obr. 9: Hlavní pojistková skříň Zdroj: Archiv autorky 38
Minimální průřezy vodičů pro přípojku nízkého napětí provedenou venkovním vedením jsou 16 mm2 AlFe u holých vodičů a 16 mm2 Al u izolovaných vodičů a závěsných kabelů. Minimální průřezy kabelů elektrických přípojek provedených kabelem jsou 4 x 16 mm2 Al nebo 4 x 10 mm2 Cu. Pro koncové připojení rodinného domu na kabelovou nebo venkovní elektrorozvodnou síť je možné použít přípojkovou skříň SP 100, která je dodávána s jednou sadou pojistkových spodků o velikosti 00. (E.ON, 2013) Přívod elektrické energie do panelu je řešen pohyblivým kabelem CYSY 3C x 2,5 ukončený jednofázovou vidlicí do zásuvky 230 V. Napájení bude jednofázové. Na panelu nebude napětí vyšší než 230 V. Jako přípojková skříň byla použita instalační krabice od firmy Kopos KT 250 KB z důvodu výrazně nižší ceny oproti originální pojistkové skříni. Tato skříň byla osazena pojistkovými spodky o velikosti NH 00 a svorkovnicí PEN.
Obr. 10: Výkres pojistkové skříně Zdroj: Archiv autorky
7.3 Elektroměrový rozvaděč U rodinných domů se elektroměrový rozvaděč umisťuje na veřejně přístupné místo na hranici pozemku. V budovách bytové zástavby na chodbě nebo schodišti. Přede dveřmi rozvaděče musí být volný prostor alespoň o hloubce 800 mm. Střed elektroměru má být ve výšce 1000 až 1700 mm. Elektroměrový rozvaděč musí být uzavíratelný typizovanými rozvaděčovými zámky. Přístroje, které mohou být umístěny v elektroměrovém rozvaděči, jsou hlavní jistič před elektroměrem, proudový chránič, jistič sazbového spínače a svorkovnice PEN nebo PE a N. Tyto přístroje jsou majetkem 39
odběratele. Dále může být v rozvaděči umístěn elektroměr a sazbový spínač. Tyto přístroje jsou majetkem dodavatele elektrické energie. (E.ON, 2013)
Obr. 11: Elektroměrový rozvaděč Zdroj: Archiv autorky
Obr. 12: Schéma zapojení elektroměrového rozvaděče Zdroj: Archiv autorky Nový panel je osazen elektroměrovou deskou, která se běžně v praxi používá. Jedná se o desku Premix 450 mm x 450 mm s křížem. Tato deska je vsazena do kovového rámečku s možností vyklopení od panelu. Je to z důvodu zapojování, neboť vodiče v elektroměrovém rozvaděči se instalují ze zadní strany. Deska je osazena 40
třífázovým dvoutarifovým elektroměrem, přístrojem HDO, hlavním jističem 25 A a jističem 2 A pro jištění sazbového spínače. Pro odvod z elektroměrového rozvaděče do podružného jsou na panelu namontovány dvě trubky typu super monoflex, kterými žáci mohou protáhnout kabely potřebných průřezů. Možné zapojení elektroměrového rozvaděče s dvousazbovým měřením je na obrázku.
7.4 Podružný rozvaděč V podružném rozvaděči rozdělujeme přívodní vedení do několika obvodů. Jednotlivé obvody jsou dimenzovány na menší zatížení, než je přívodní vedení, proto jsou zde jednotlivé obvody chráněny proti zkratům a nadproudům jističi. V podružném rozvaděči mohou být umístěny proudové chrániče, přepěťové ochrany, stykače, časové spínače, různá instalační relé, akční členy, pomocné napájecí zdroje a další potřebné přístroje. V menších bytových objektech vystačíme s jedním podružným rozvaděčem, ale je vhodné rozmístit více těchto rozvaděčů. Rozvod tím zjednodušíme a jednotlivá vedení se výrazně zkrátí a stanou se přehlednějšími. Podružný rozvaděč volíme podle způsobu osazení, většinou volíme systém zapuštěných plastových rozvaděčů. Dále vycházíme z počtu přístrojů, které do něj mají být umístěny. Při plném osazení všemi potřebnými přístroji bychom měli počítat s 20 % rezervou pro pozdější doplnění rozvodu. (Kunc, 2010)
Obr. 13: Podružný rozvaděč Zdroj: Archiv autorky 41
V našem návrhu bylo počítáno s 24 modulovým nástěnným rozvaděčem na omítku. Již po osazení rozvaděče na panel bylo zřejmé, že vzhledem k počtu navržených obvodů byl zvolen rozvaděč malý. Proto při instalaci dalších panelů musí být počítáno s větším rozvaděčem. I přes tuto malou překážku se podařilo v rozvaděči instalovat přepěťovou ochranu, proudový chránič, tři jističe 10 A pro světelné obvody a 12 jističů 16 A pro zásuvkové obvody, jistič 2 A pro jištění cívky stykače a stykač ke spínání zásobníku pro ohřev vody. Z podružného rozvaděče instalace pokračuje do světelných a zásuvkových obvodů jednotlivých místností. Na panelu jsou navrženy jen ty základní a důležité obvody.
Obr. 14: Schéma zapojení podružného rozvaděče Zdroj: Archiv autorky
7.5 Světelné a zásuvkové obvody v bytové jednotce Světelné obvody se zřizují pro pevné připojení svítidel. Součet jmenovitých proudů svítidel připojených na jeden obvod nesmí překročit jmenovitý proud jističe. Doporučená hodnota jistícího prvku je 10 A. Vedení se provádí vodičem 1,5 mm2. Spínače se obvykle osazují u vchodových dveří (na straně kliky) v místnosti. Kolébkové 42
spínače se osazují tak, aby do polohy zapnuto bylo nutno stlačit kolébku nahoře. (Dvořáček, 2004) V návrhu byly veškeré světelné obvody osazeny krabicemi Kopos KP 67/3 pro instalaci vypínačů a černé krabice s možností vložení rozvodného věnečku. Místo svítidel byly namontovány krabičky Kopos LK 80x28 s doutnavkou a připojovací svorkovnicí. Důvodem je ekonomické hledisko a celkově menší rozměr. Jednofázové zásuvkové obvody se zřizují pro připojení jednofázových spotřebičů vidlicí do zásuvky. Na jeden jednofázový zásuvkový obvod lze připojit nejvýše 10 zásuvkových vývodů, přičemž celkový instalovaný příkon nesmí překročit 3680 VA při 16A jištění. Vedení se provádí vodičem 2,5mm2. Zásuvky musí mít ochranný kolík umístěn nahoře a musí být připojený na ochranný vodič. Nulový vodič se připojuje na pravou dutinku a fázový vodič na levou dutinku. U zásuvkových obvodů do 20 A musí být provedena doplňková ochrana proudovým chráničem 30 mA. Tato ochrana není nutná u zásuvek, které jsou nepřístupné laikům, určené pro kancelářskou a výpočetní techniku a pro chladící a mrazící zařízení. (Dvořáček, 2004) Pro zásuvkové obvody byl učební panel osazen krabicemi Kopos KP 67/3 určené k instalaci zásuvek. Pro pevné připojení varné desky byla instalována černá krabice s možností vložení rozvodného věnečku. Pro rozvod vodičů do jednotlivých obvodů instalace byla použita trubka typu super monoflex od firmy Kopos, která je na panel připevněna pomocí příchytek. 7.5.1 Elektrická instalace v kuchyni Kuchyň je na elektrickou instalaci z hlediska zatížení velmi náročná. Hlavně počet zásuvkových obvodů v prostoru kuchyňské pracovní plochy, které musíme odvodit od předpokládaného vybavení. Samostatný obvod by měl být zřízen pro ledničku, myčku na nádobí, mikrovlnnou troubu dále pak elektrickou troubu a varnou desku, nebo elektrický sporák a odsavač par. Pro připojení drobných kuchyňských spotřebičů se zřizují i dva samostatné zásuvkové obvody s více zásuvkami nad pracovní deskou. (Kunc, 2010) V prostoru kuchyňské pracovní plochy je důležité vyřešit i osvětlení, které ovládáme z prostoru nad pracovní deskou. Soustava celkového osvětlení kuchyně plní 43
většinou i funkci osvětlovací soustavy jídelního stolu a je vhodné je ovládat od vstupních dveří do místnosti. (Dvořáček, 2004)
Obr. 15: Elektrická instalace v kuchyni Zdroj: Archiv autorky
Obr. 16: Schéma zapojení elektrické instalace v kuchyni Zdroj: Archiv autorky Návrh zásuvkových obvodů v kuchyni je řešen obvodem pro lednici, myčku na nádobí, elektrickou troubu, mikrovlnnou troubu s dvěma zásuvkami na kuchyňské lince, 44
varnou desku a odsavač par s dvěma zásuvkami na kuchyňské lince a dvěma zásuvkami v prostoru jídelního stolu. Světelný obvod je řešen centrálním osvětlením nad jídelním stolem a osvětlením pracovní desky kuchyňské linky. 7.5.2 Elektrická instalace v obývacím pokoji V obývacím pokoji řešíme elektrickou instalaci světelných obvodů s ohledem na komfort. Je vhodné mít možnost nastavit různou intenzitu osvětlení a efektní jsou v této místnosti i různé světelné scény. Požadavek normy ČSN 33 2130 ed. 2 bude splněn již dvěma světelnými vývody. (Dvořáček, 2004) U zásuvkových obvodů je nutné počítat s vybavením elektrickými přístroji jako je televize, DVD přehrávač, videorekordér, set top box a podobně. Pro tyto přístroje je vhodné zřídit skupinu zásuvek ve společném rámečku, kdy přívodní zásuvka bude kombinovaná s přepěťovou ochranou. Tato zásuvka je vybavena signalizační LED, která signalizuje poruchový stav, tedy destrukci přepěťové ochrany a ochrání přístroje před ničivými účinky přepětí. (Kunc, 2010)
Obr. 17: Elektrická instalace v obývacím pokoji Zdroj: Archiv autorky
V návrhu zásuvkového obvodu pro obývací pokoj jsou umístěny dvakrát dvě zásuvky vedle sedací soupravy a skupina dvou zásuvek pro televizi a další přístroje s možností ochrany před přepětím. Soustava centrálního osvětlení v obývacím pokoji 45
řeší zároveň soustavu osvětlení nad sedací soupravou s možností ovládání v prostoru vstupních dveří.
Obr. 18: Schéma zapojení elektrické instalace v obývacím pokoji Zdroj: Archiv autorky 7.5.3 Elektrická instalace v ložnici Zásuvkový obvod v ložnici by měl obsahovat dvojnásobné zásuvky v prostoru u hlavy postele. Další zásuvka má být u dveří. Světelné obvody je vhodné řešit minimálně dvěma světelnými vývody. Soustava centrálního osvětlení, která bude ovládaná v prostoru dveří a soustava osvětlení prostoru u hlav postelí. Ideální je vyřešit ovládání všech světelných soustav z prostoru dveří i prostoru hlav postelí. (Dvořáček, 2004) V návrhu nového panelu je zásuvkový obvod řešen dvěma zásuvkami umístěnými u hlav postelí a světelná centrální soustava spolu se soustavou osvětlení prostoru hlav postelí jsou řešeny tak, že všechna tato svítidla lze ovládat ze všech tří míst.
46
Obr. 19: Elektrická instalace v ložnici Zdroj: Archiv autorky
Obr. 20: Schéma zapojení elektrické instalace v ložnici Zdroj: Archiv autorky 7.5.4 Elektrická instalace v koupelně Veškerá elektrická instalace v koupelnách a sprchových koutech musí splňovat podmínky normy ČSN 33-2000-7-701. Důvodem je dočasná vlhkost, jejímž vlivem dochází ke snížení elektrického odporu lidského těla, což může způsobit při spojení s potenciálem země již při malém napětí nebezpečný proud procházející tělem. Tato 47
norma stanovuje takové podmínky elektrické instalace, aby osoby nebyly vystaveny tomuto nebezpečnému proudu. Všechny obvody v koupelně je nutné zapojit přes proudový chránič 30mA. (Bastian, 2004)
Obr. 21: Elektrická instalace v koupelně Zdroj: Archiv autorky
Obr. 22: Schéma zapojení elektrické instalace v koupelně Zdroj: Archiv autorky
48
Návrh zásuvkových obvodů v koupelně obsahuje zásuvku vedle umyvadla, tedy vedle umývacího prostoru. Dále je zde instalována samostatně jištěná zásuvka pro připojení automatické pračky. Celkové osvětlení v koupelně je propojeno s možností ventilace. Je zde osazen ventilátor připojený na světelný obvod s automatickým zpožděným doběhem po zhasnutí světla. Instalace je rozšířena o světelnou soustavu osvětlující umývací prostor.
7.5.5 Elektrická instalace na chodbě Zásuvkový obvod na chodbě by měl mít jednu, dvě a při komfortní instalaci tři zásuvky. Světelné obvody by měly obsahovat stejný počet světelných vývodů. Ovládání světel na chodbě do délky 2,5 m je možné z jednoho místa, při větší délce chodby ze dvou a více míst v závislosti na počtu vstupů a jejich vzájemné vzdálenosti. (Bastian, 2004)
Obr. 23: Elektrická instalace na chodbě Zdroj: Archiv autorky Elektrická instalace umístěná na novém panelu v prostoru chodby je řešena podle stávajícího učebního panelu. Je to z důvodu možnosti výuky jakékoli světelné kombinace vypínačů a svítidel. Je možné zde osadit čtyři různé vypínače a k dispozici máme i čtyři svítidla. Tuto část můžeme využít samostatně pro výuku základů domovních instalací, nebo o tuto část můžeme rozšířit předcházející obvody.
49
Obr. 24: Schéma zapojení elektrické instalace na chodbě Zdroj: Archiv autorky 7.5.6 Elektrická instalace ve sklepě Návrh elektrické instalace ve sklepě obsahuje jednu třífázovou zásuvku, přívodní svorkovnici pro připojení zásobníku na ohřev teplé vody a hlavní ochranou svorkovnici pro připojení ochranného pospojování.
Obr. 25: Elektrická instalace ve sklepě Zdroj: Archiv autorky 50
V návrhu jsou znázorněny trubky topného systému, které je možné připojit na hlavní svorkovnici ochranného pospojování. Tato svorka je dále připojena na ochranné uzemnění, které je provedeno zemnící tyčí v prostoru instalovaného panelu.
Obr. 26: Zemnící tyč ochranného uzemnění Zdroj: Archiv autorky U třífázových zásuvkových obvodů je podle normy ČSN 33 2130 ed.2 nutné provést doplňkovou ochranu proudovým chráničem 30 mA. Možné zapojení je nakresleno ve schématu.
Obr. 27: Schéma zapojení elektrické instalace ve sklepě Zdroj: Archiv autorky 51
Ochranné uzemnění a pospojování zajišťuje uvedení neživých částí elektrického zařízení a cizích vodivých částí na stejný potenciál. Čím je lepší pospojování a uzemnění, tím je nižší impedance poruchové smyčky a rychlejší odpojení zařízení v případě poruchy. Na hlavní ochrannou svorku se připojuje hlavní ochranný vodič, uzemňovací přívod, kovová potrubí v budově (voda, plyn) a kovové konstrukční části budovy (ústřední topení, klimatizace). Pokud je průřez ochranného vodiče instalace menší než 10 mm2, pak musí být průřez vodiče hlavního pospojování minimálně 6 mm2.
7.6 Nová učební pomůcka Jak bylo popsáno výše, skládá se nová učební pomůcka z několika samostatných obvodů. Jedná se o obvody, které jsou v bytové jednotce podstatné, nebo odlišné od těch ostatních. Celkový pohled na panel je možné vidět na obrázku níže.
Obr. 28: Celkový pohled na panel Zdroj: Archiv autorky
52
Na panelu je zobrazen půdorys bytové jednotky, která se skládá z kuchyně, obývacího pokoje, ložnice, koupelny, je zde prostor znázorňující chodbu a sklep. Půdorys je doplněn o vybavení jednotlivých pokojů, které je důležité z hlediska elektrické instalace. Je zde zakreslena kuchyňská linka, jídelní stůl, sedací souprava, zákoutí s TV a postele v ložnici. Tento výukový panel byl navržen tak, aby se co nejvíce přiblížil skutečnosti. Avšak díky ekonomickému hledisku bylo nutné obvody co nejvíce zkrátit a tím se stala celá instalace přehlednější a přístupnější, než je tomu ve skutečnosti. V praxi je realita taková, že ze zdi ční kabely a vy nevíte odkud, kam vedou. Ale to už je fáze, kdy přichází zapojování. Tomu předchází sekání zdiva, sádrování krabic a tahání kabelů. Toto všechno se na našem novém panelu napodobit nedá. Přesto při návrhu převládala snaha co nejvíce žákům přiblížit skutečnost. Důraz je kladen na instalaci jako na celek. Jednotlivé okruhy jsou propojeny trubkami typu super monoflex od firmy Kopos, které jsou snadno vyměnitelné v případě zničení. Těmito trubkami mohou žáci propojovat obvody jednotlivými vodiči CY, nebo příslušným kabelem, což je složitější. Veškerý materiál, který byl použit, je ekonomicky dostupný. Instalační krabice na starém panelu jsou sice pevnější, ale jejich cena je více než desetkrát vyšší. Při návrhu nové učební pomůcky jsem vycházela z kladů a záporů již užívaného panelu. Pro srovnání uvádím výhody a nevýhody učební pomůcky nové:
Výhody inovované učební pomůcky: přívod je osazen pojistkovou skříní, elektroměrový rozvaděč je osazen na desku Premix, do elektroměrového rozvaděče lze osadit HDO, podružný rozvaděč je oddělený od elektroměrového, lze zapojit obvody hlavního pospojování, jednotlivé světelné i zásuvkové obvody napodobují nejnutnější obvody bytové jednotky, 53
instalace jako celek napodobuje reálnou skutečnost elektrických rozvodů v bytové jednotce.
Nevýhody inovované učební pomůcky: náročná méně přehledná instalace, větší spotřeba materiálu, instalace osazena malým podružným rozvaděčem.
7.7 Metodické pokyny pro práci s novou učební pomůckou Cílovými skupinami žáků, pro které je učební pomůcka navržena, jsou žáci oboru Elektrikář. Tuto učební pomůcku je vhodné využívat v předmětu Odborný výcvik pro výuku tématu „Elektromontážní práce v občanské výstavbě a průmyslu“. Téma je zařazeno dle učebního plánu od druhého ročníku. Tuto učební pomůcku je vhodné využít při výuce po získání teoretických znalostí v odborných předmětech. Výuka uvedeného tématu s využitím pomůcky začíná nácvikem jednoduchých základních instalací. Je možné zapojit elektroměrový rozvaděč jako jednosazbový a vybrat jen část instalace, kterou žáci zapojí. Postupně lze nácvik zdokonalovat a rozšiřovat. Je zde možné vytvořit velké množství jednotlivých úloh s různou obtížností. Učební pomůcka může sloužit k samostatné práci žáků, nebo zde mohou pracovat ve dvojicích nebo malých skupinkách. Učební pomůcku je možné využít i ve všech fázích procesu učení: fáze motivační – navození stavu připravenosti k učení, fáze poznávací- utváření vědomostí přijímáním nových informací, fáze výkonová – aplikace nových vědomostí a dovedností, jejich procvičování a prohlubování, fáze kontrolní – informace o dosažení výsledku učení a o dosažení cíle.
54
Pozornost je třeba věnovat bezpečnosti práce při využívání učební pomůcky. Celkový přívod je přiveden ze samostatného rozvaděče, který je uzamykatelný a je zde zapojen oddělovací transformátor. Pokud žáci pracují na panelech, není do panelů přivedeno napětí. Po dokončení práce je možné přivést napětí do napájecí zásuvky na panelu a teprve připojením pohyblivého přívodu do této napájecí zásuvky je do panelu přivedeno napětí. Při praktické aplikaci elektrických obvodů je třeba věnovat pozornost především předcházení úrazům. Žáky je vhodné před zahájením prací na učební pomůcce proškolit o bezpečném zacházení s nářadím a o bezpečnosti práce při práci na elektrickém zařízení.
55
8 DISKUSE Výsledkem mé bakalářské práce je nejen návrh inovace stávající učební pomůcky, ale už i sama reálná učební pomůcka. Tento výukový panel nebo modelové pracoviště se mi podařilo zrealizovat i díky pomoci žáků školy, čímž jim velmi děkuji. Výhodou této učební pomůcky je, že se výukový panel nemusí nutně využívat jako celek, ale lze využít k nácviku dovedností jen jeho část - pokaždé jinou. Při výuce odborného výcviku je k dispozici celkem velká časová dotace na nácvik zapojení domovních instalací a je těžké motivovat žáky k zapojování stále stejného panelu již po několikáté, i když s jinými prvky. Nová učební pomůcka nám tento problém pomůže vyřešit, neboť žáci budou zapojovat vždy nějakou jinou část. Přínosem této učební pomůcky bude především její názornost. Neboť při výkladu teoretického učiva tohoto tématu jsme byli odkázáni na představivost žáků, nebo obrazový materiál. Ne všichni žáci z praktického života ví, jak vypadá elektroměrový rozvaděč, a kde a co je pojistková skříň nebo podružný rozvaděč. Právě na tomto panelu jim toto budeme moci názorně ukázat a objasnit. Na mnoha školách, kde jsem měla možnost vidět výukové panely vhodné k výuce domovních instalací, jde pokaždé o panely podobné našim starým panelům. Je to vždy jen velmi malá část instalace a mnoho žáků mívá problém si tuto část zařadit do celkového pohledu reálné domovní instalace. Umí zapojit zásuvku, ale představit si více zásuvkových obvodů je již problém. A pokud mají zapojit některý zásuvkový obvod přes proudový chránič a jiný ne, pak je to z jejich pohledu nemožné.
56
9 ZÁVĚR Cílem bakalářské práce bylo navrhnout novou učební pomůcku pro žáky oboru elektrikář. Při tvorbě tohoto návrhu jsem čerpala vědomosti z dostupné literatury, která se touto problematikou zabývá. Dalším zdrojem poznatků, které jsem v návrhu zohlednila, byly klady a zápory stávající učební pomůcky. Třetím, neméně důležitým zdrojem, byl školní vzdělávací program oboru elektrikář. Zde pro mě byly stěžejní odborné kompetence absolventa, cíle, učivo a výsledky vzdělávání předmětu odborný výcvik. Ještě jedno hledisko, které jsem při návrhu musela vzít v potaz, a které mě přivedlo k inovaci učební pomůcky, je rychlý vývoj oboru elektrikář. Vlastní návrh inovace učební pomůcky byl vytvořen, čímž byl splněn cíl bakalářské práce. Učební pomůcku se mi povedlo i zrealizovat. Zatím byl vytvořen jeden výukový panel a pevně věřím, že se mi povede tuto učební pomůcku zhotovit v počtu 10 kusů, tedy pro jednu učební skupinu. V současné době je tento nový výukový panel využíván učiteli v odborném výcviku k teoretickému vysvětlení dané problematiky. Tím je realizován princip názornosti při výuce a žákům mohou být lépe objasněny a přiblíženy reálné bytové elektrické instalace. Předpokládám, že ze strany žáků se s využitím nové učební pomůcky stane výuka atraktivnější a poutavější a že učitelům odborného výcviku přispěje ke snadnějšímu plnění cílů a k efektivnějšímu procesu vyučování.
57
SEZNAM POUŽITÉ LITERATURY Almanach, 60 let Střední škola technická Žďár nad Sázavou: 1952- 2012. 2012. BASTIAN, P., Praktická elektrotechnika. Praha: Europa-Sobotáles, 2004. 296 s. ISBN 80-86706-07-9. ČADÍLEK, M. Didaktika praktického vyučování 1. Brno: Masarykova univerzita, 2005. 98 s. ISBN 80-210-1081-9. ČADÍLEK, M., LOVEČEK, A. Didaktika odborných předmětů. Brno: Masarykova univerzita, 2005. 175 s. ČSN 33 2000-7-701 ed.2. Elektrické instalace nízkého napětí: Zařízení jednoúčelová a ve zvláštních objektech - Prostory s vanou nebo sprchou. Praha: Český normalizační institut, 2007. 20 s. ČSN 33 2130 ed.2. Elektrické instalace nízkého napětí: Vnitřní elektrické rozvody. Praha: Úřad pro technickou normalizaci, metrologii a státní zkušebnictví, 2009. 40 s. DOSTÁL, J. Učební pomůcky a zásada názornosti. Olomouc: Votobia, 2008. 40s. ISBN 978-80-7409-003-5. DVOŘÁČEK, K. Správná a bezpečná elektroinstalace. 3. Vyd. Brno: Era, 2004. 135 s. ISBN 80-86517-53-5
E.ON. Požadavky na umístění; provedení a zapojení měřících souprav .[online]. 2013, poslední revize 29.10.2013 [cit.2014-3-17]. Dostupný z WWW:
. FRIEDMANN, Z. Didaktika technické výchovy. Brno: Masarykova univerzita, 1993. 50 s. ISBN 80-210-0764-8.
CHROMÝ, J. Materiální didaktické prostředky v informační společnosti. Praha: Verbum, 2011. 208 s. ISBN 978-80-904415-5-2.
JANIŠ, K. Obecná didaktika- vybraná témata. 2. Vyd. Hradec Králové: Gaudeamus, 2006. 108 s. ISBN 80-7041-584-3. 58
KALHOUS, Z., OBST, O. Školní didaktika. Praha: Portál, 2002. 448 s. ISBN 80-7178-253-X.
KOMENSKÝ, J. A. Didaktika velká. 3. Vyd. Brno: Komenium, 1948. 252 s.
KUNC, J. Elektroinstalace krok za krokem. 2. Vyd. Praha: Grada, 2010. 120 s. ISBN 978-80-247-3249-7. MALACH, J. Obecná didaktika. Ostrava: Ostravská univerzita, 2002. 193 s. ISBN 80-7042-235-1.
MAŇÁK, J. Nárys didaktiky. 3. Vyd. Brno: Masarykova univerzita, 2003. 104 s. ISBN 80-210-3123-9.
PALOUŠ, R. Filosofická reflexe několika pojmů školské pedagogiky. Praha: Karolinum, 2010. 89 s. ISBN 978-80-246-1833-3.
PETTY, G. Moderní vyučování. Praha: Portál, 1996. 380 s. ISBN 80-7178-070-7.
PRŮCHA, J. Pedagogická ISBN 978-80-7367-546-2.
encyklopedie.
Praha:
Portál,
2009.
936
s.
PRŮCHA, J., WALTEROVÁ, E., MAREŠ, J. Pedagogický slovník 2.vyd. Praha: Portál, 1998. 336 s. ISBN 80-7178-252-1.
Rámcový vzdělávací program pro obor vzdělání 26-51-H/01 Elektrikář. Praha: Národní ústav odborného vzdělávání, 2007. 71 s.
SOKOLOWSKI, P., ŠEDIVÁ, Z. Multimédia: součastnost budoucnosti. Praha: Grada, 1994. 204 s. ISBN 80-7169-081-3. STOJAN, M. Základní pedagogické kategorie. Brno: Masarykova univerzita, 1998. 61 s. ISBN 80-210-1964-6. 59
ŠIMONÍK, O. Úvod do didaktiky základní školy. Brno: MSD, 2005. 141 s. ISBN 80-86633-33-0.
Školní vzdělávací program: Elektrikář. Žďár nad Sázavou: SŠT Žďár nad Sázavou, 2012. 187 s. VINTR, J. Úvod do didaktiky odborného výcviku. České Budějovice: Jihočeská univerzita, 1998. 99 s. ISBN 80-7040-292-X.
60
SEZNAM OBRÁZKŮ Obr. 1: Rozdělení didaktických prostředků .................................................................... 13 Obr. 2: Přehled nemateriálních prostředků odborného výcviku ..................................... 14 Obr. 3: Závislost didaktické techniky a učebních pomůcek ........................................... 16 Obr. 4: Ukázka výrobních prostředků oboru elektrikář .................................................. 17 Obr. 5: Uplatnění učební pomůcky v praxi..................................................................... 20 Obr. 6: Kužel abstrakce .................................................................................................. 25 Obr. 7: Užívaná učební pomůcka ................................................................................... 35 Obr. 8: Nákres návrhu nové učební pomůcky ................................................................ 37 Obr. 9: Hlavní pojistková skříň....................................................................................... 38 Obr. 10: Výkres pojistkové skříně .................................................................................. 39 Obr. 11: Elektroměrový rozvaděč ................................................................................... 40 Obr. 12: Schéma zapojení elektroměrového rozvaděče.................................................. 40 Obr. 13: Podružný rozvaděč ........................................................................................... 41 Obr. 14: Schéma zapojení podružného rozvaděče .......................................................... 42 Obr. 15: Elektrická instalace v kuchyni .......................................................................... 44 Obr. 16: Schéma zapojení elektrické instalace v kuchyni .............................................. 44 Obr. 17: Elektrická instalace v obývacím pokoji ............................................................ 45 Obr. 18: Schéma zapojení elektrické instalace v obývacím pokoji ................................ 46 Obr. 19: Elektrická instalace v ložnici ............................................................................ 47 Obr. 20: Schéma zapojení elektrické instalace v ložnici ................................................ 47 Obr. 21: Elektrická instalace v koupelně ........................................................................ 48 Obr. 22: Schéma zapojení elektrické instalace v koupelně ............................................ 48 Obr. 23: Elektrická instalace na chodbě ......................................................................... 49 Obr. 24: Schéma zapojení elektrické instalace na chodbě .............................................. 50 61
Obr. 25: Elektrická instalace ve sklepě ........................................................................... 50 Obr. 26: Zemnící tyč ochranného uzemnění ................................................................... 51 Obr. 27: Schéma zapojení elektrické instalace ve sklepě ............................................... 51 Obr. 28: Celkový pohled na panel .................................................................................. 52
62
SEZNAM TABULEK Tab. 1: Počet hodin odborného výcviku v jednotlivých ročnících ................................. 31 Tab. 2: Učební osnovy odborného výcviku 2. ročník- výběr ......................................... 32 Tab. 3: Učební osnovy odborného výcviku 3. ročník- výběr ......................................... 32
63
