Введение 3
Глава 1. КОММУТАЦИОННЫЕ УСТРОЙСТВА И ИХ НАЗНАЧЕНИЕ ДЛЯ РАБОТЫ ЭЛЕКТРИЧЕСКИХ ЦЕПЕЙ 10
1.1. Сущность, история создания и практика применения 10
коммутационных устройств в работе электрических цепей 10
1.2. Специфика коммутационных устройств в работе электрических цепей
радиоэлектронной аппаратуры и основные принципы их работы 25
Выводы по первой главе 33
Глава 2. СПЕЦИФИКА ПРИМЕНЕНИЯ КОММУТАЦИОННЫХ УСТРОЙСТВ ЭЛЕКТРИЧЕСКИХ СЕТЕЙ ПО КУРСУ ЭЛЕКТРОТЕХНИКА В УЧРЕЖДЕНИЯХ СПО 35
2.1 Особенности преподавания электротехнических дисциплин 35
с применением современных коммутационных устройств электрических сетей 35
2.2. Технология организации занятий в СПО по преподаванию курса
электротехники при изучении коммутационных устройств электрических цепей 39
Выводы по второй главе 57
Заключение 59
Список используемой литературы 63
Приложение №1 65
Приложение №2

Купить

Актуальность. Как свидетельствует практика работы учреждений средне - специального и высшего образования интерес к использованию коммутационных устройств в электрических цепях, за последние годы существенно возрастает. Особенно заметны эти тенденции при организации учебного процесса в системе школьного, средне - специального (СПО) и высшего образования в период изучения курса физики, электротехники и смежных с нею образовательных дисциплин.
При этом опыт организации такой работы существенно обогащается, когда помимо собственно коммутационных устройств используются коммутационные аппараты, сочетающих в себе комплекс разнообразных технических устройств, механизмов и измерительных приборов, что улучшает проведение и организацию различных видов деятельности достаточно большой группы населения нашей страны. На наш взгляд, это вызвано рядом причин.
Во-первых, использование коммутационных устройств электрических цепей с применением электродинамических, электромагнитных и цифровых измерительных приборов способствует совершенствованию всех видов занятий, на которых изучаются основные разделы Федерального государственного образовательного стандарта (ФГОС) по естественно - научным и физико-математическим дисциплинам.
К тому же реализация федеральных стандартов, существенно улучшается содержание рабочих учебных программ по физике (комплект которых насчитывает 10 наименований по каждому классу (курсу)), на базе которых исследуется работа с постоянным и переменным электрическим током, организуются занятия по электротехнике, радиотехнике, компьютерным и цифровым технологиям и ряда других энергетических отраслей [17].
Во - вторых, широким внедрением в учебно-образовательный процесс физико-технического, электротехнического эксперимента. Здесь использование коммутационных устройств электрических цепей, позволяет модернизировать организацию всех видов учебных занятий, сформировать у школьников, учащихся СПО, студентов вуза, творческое отношение, интерес к получаемым знаниям, организации научно-исследовательской работы, проведению лабораторных, практических занятий, а также к организации разнообразных видов работ по техническому творчеству.
В качестве таких видов работ выступают, например, занятия в центрах технического творчества (кванториумах), кружках физико-технического моделирования, Летней физико-математической школе и т.п.
Важно учитывать и такой факт, что современная система образования, в том числе учреждений СПО и высшая школа, все чаще опирается на фундамент таких технологий, когда включение новейших разработок, методик преподавания (например, цифровых), должно опираться на современные высокотехнологические (конечно, с позиции сегодняшнего дня) и классические, достаточно несложные электротехнические эксперименты.
Здесь коммутационные устройства играют свою связующую роль, так как объединяют в себе все электротехнические узлы и механизмы как бы в одно целое, одновременно выступая своеобразными центрами управления, контроля и качества работы всей высокотехнологической конструкции - будь то современный персональный компьютер или атомная электростанция.
К тому же главная ценность классических экспериментов, где как раз и реализуется начальные представления о сущности коммутационных устройств электрических цепей, заключается в том, что они проверенны многочисленным отечественным, зарубежным опытом, повседневной практикой работы школьных педагогов и вузовских преподавателей. Именно опыт старших наставников, под руководством которых учащиеся различных возрастных групп могут проверить на своем личном опыте, справедливость действия законов физики, работу коммутационных устройств и электротехнических механизмов приобретает особую ценность для изучения физики и электротехники в учреждениях СПО.
Очевидно, что использование коммутационных устройств электрических цепей, применение электродинамических, электромагнитных и цифровых измерительных приборов в процессе преподавания электротехнических дисциплин играет свою важнейшую, решающую роль еще и потому, что закладывает фундамент прочных знаний, умений и навыков учащихся разных возрастных групп. В будущем,- это гарантия высокого качества профессиональных компетенций не только учителей физики, информатики, преподавателей инженерных, но и массовых рабочих профессий.
Особенно необходимо это делать при подготовке бакалавров- энергетиков, так как сфера электроэнергетики является центральным звеном всей многогранной работы учащихся, студентов, ученых, технических специалистов, работников коммунального, сельского хозяйства, промышленности, оборонных областей, в основе которых лежат фундаментальные знания по физике, электротехнике и компьютерным (цифровым) технологиям.
Более того, как доказывает многочисленная практика, применение ком-мутационных устройств электрических цепей, с использованием электродинамических, электромагнитных, цифровых измерительных приборов в курсе физики и электротехники является важнейшим звеном по подготовке педагогических работников системы дошкольного, школьного, среднего, высшего, дополнительного образования, независимо от сферы их предстоящей деятельности.
Учителям гуманитарного цикла, как и физикам - информатикам, математикам, важно понимать, что такое коммутационные устройства электрических цепей, выявить все их многообразие, определить принципы работы.
Исходя из этого, разобраться в основных видах коммутационных устройств, а позднее и приборов, их назначении, особенностях работы, способов взаимодействия между собой, возможностей по реализации разнообразных функций, например, регулирования, управления, устранения неисправностей. Размышляя далее, становится более понятным, в чем сущность электронного документооборота, способов правильного взаимодействия, с современной электронной техникой, необходимость соблюдения правил техники безопасности и т.д.
Естественно, в таком случае, коммутационные устройства электрических цепей - выступают важнейшим звеном целостного освоения физики, радио, микроэлектроники, всей электротехники. Такой подход дает возможность правильно использовать современную компьютерную, проекционную технику на учебных занятиях, активнее принимать участие в проектировании, использовании робототехники, создания беспилотных аппаратов или массового внедрения в современную жизнь общества, цифрового и научно-технического образования.
Очевидно, что все эти, далеко и не полностью перечисленные факторы, свидетельствует о высокой значимости исследования по вопросу «Коммутационные устройства электрических цепей и методика их изучения по курсу электротехника в учреждения СПО» в рамках, как теоретического, так практического описания нашей выпускной квалификационной работы.
Цель работы - анализ современных образовательных технологий реализации курса электротехники с использованием коммутационных устройств электрических цепей в учреждениях образования различного профиля (школа - СПО - вуз).
Задачи:
1. Изучение истории создания, практики применения коммутационных устройств электрических цепей в курсе физики и электротехнических дисциплин, принципов их работы.
2. Определение сущности коммутационных устройств электрических цепей, их описание, возможностей объединения в демонстрационный комплекс, с использованием электродинамических, электромагнитных, цифровых измерительных приборов при организации электротехнических работ и процесса их изучения в СПО и вузе.
3. Анализ особенностей преподавания применения коммутационных устройств электрических цепей, с использованием электродинамических, электромагнитных, цифровых измерительных приборов, курса электротехники в средней и высшей школе.
4. Разработка основных подходов, организации лекционных, лабораторно-практических и других видов занятий в СПО по изучению коммутационных устройств и аппаратов.
В качестве объекта исследования выступают коммутационные устройства электрических цепей, специфика и особенности их работы, возможность комплексного изучения с использованием электродинамических, электро-магнитные, цифровых измерительных приборов, проверка на соответствие их техническому описанию, сферы применения и другие характеристики.
Предметом исследования, в рамках ВКР, выступают образовательные технологии курса электротехники по использованию коммутационных устройств электрических цепей, изучение их устройств, назначения, области применения на учебных, самостоятельных видах занятиях, проведения лабораторных работ в СПО, организации исследовательских видов деятельности с помощью электродинамических, электромагнитных, цифровых измерительных приборов и лабораторного оборудования.
Здесь важно определить контуры, алгоритм, методику организации работы с молодежью, по изучению коммутационных устройств, выявить наиболее прогрессивные (инновационные) из них, которые можно оформить в виде студенческого образовательного проекта (или системы научно - творческих заданий), вынести на обсуждение профессиональной общественности.
Ввиду того, что составными элементами коммутационных устройств, процесс их изучения, часто объединяет в себе использование разнообразных измерительных приборов, то их можно объединить в образовательных целях в единое целое (в виде учебного, демонстрационного, лабораторного комплекса). Это позволяет коммутационные устройства широко использовать при организации учебных занятий в различных видах учебных заведений, с учетом возрастных, индивидуальных особенностей учащихся, а их изучение сделать более эффективным.
Данное явление хорошо зарекомендовало себя в опыте кафедры физики ЕИ КФУ, а многолетний опыт их использования, часто выступает, а зачастую и становится центром всей многогранной опытно - исследовательской работы студенческой молодежи.
Важнейшими методами исследования по теме выпускной квалификационной работы (ВКР) выступают анализ, изучение коммутационных устройств, принципов их работы, возможностей применения их в электрических цепях, на основе использования измерительных приборов, стендового лабораторного оборудования, а также области их практического применения при организации учебно-воспитательного процесса учреждений СПО и вуза в процессе изучения курса по электротехнике.
Основные способы и средства исследования, включают в себя: - поиск ответов по изучаемой нами проблеме, в качестве которых выступает анализ научной, технической, учебно-методической, дидактической литературы, материалов научно-практических конференций, интернет ресурсов, технической документации, учебных планов, программ, проведение экспериментов, решение практических задач и оформление всех его результатов в виде студенческого образовательного проекта - ВКР.
Структура ВКР - традиционная. Она включает в себя: введение, две главы по два параграфа, выводов по ним, заключения, списка использован¬ной литературы и приложения.
Во введении раскрывается актуальность исследования по теме «Коммутационные устройства электрических цепей и методика их изучения по курсу электротехники в учреждениях СПО» в рамках требований ВКР, её цель, за-дачи, объект и предмет исследования, а также основные методы и способы исследовательской работы. В качестве основных технических средств изучения коммутационных устройств, предложено использовать традиционную и современную измерительную аппаратуру, возможности Интернет-ресурсов, научно-исследовательских лабораторий и учебных кабинетов.
Содержание первой главы отражает в себе материалы исторического, научно-технического и технологического процессов, связанного с изучением коммутационных устройств, аппаратов, возможностей использования разно-образных измерительных приборов и стендового оборудования (традиционного и инновационного) лабораторий кафедры физики ЕИ КФУ.
Вторая глава дает краткое описание отдельных образовательных технологий и методических приемов (подходов), по организации учебных занятий с учащимися СПО, студентами вуза в изучении коммутационных устройств (аппаратов) курса электротехники и смежных с нею учебных дисциплин, а также решение некоторых (частных) научно-исследовательских, практико-ориентированных задач, по указанным выше проблемам.
В приложении представлены материалы, послужившей основой для проведения лабораторного занятия на тему: - «Исследование возможностей регулируемого стабилизатора питания с цифровым индикатором LM-2596», с использованием традиционной и современной (аналого-цифровой) измерительной аппаратуры», а также материалы (дополнительная информация) Интернет - ресурсов о различных видах коммутационных устройств, аппаратах, применение которых может существенно обогатить методику и технологию проведения учебных занятий в СПО по их изучению.
Купить