Доклад: Трехуровневый лабораторный практикум по электротехнике

Дьяченко Вадим Федорович  

преподаватель высшей  категории

                                             электротехнических  дисциплин

                                                               ГККП «Бурлинский   колледж»

Управления образования акимата

          Западно-Казахстанской области.

Новые педагогические технологии

Трехуровневый лабораторный практикум по электротехнике

Сделать процесс обучения результативным можно при помощи глубокого и интересного содержания, яркой и живой формой. Учитывая необходимость овладения студентами знаниями, умениями и навыками, предусмотренными учебной программой, проводить отбор учебного материала необходимо таким образом, чтобы показать богатство научных знаний, связь учебного материала с практикой и будущей деятельностью. В этом плане преподаватели предметно-цикловой комиссии электротехнических дисциплин нашего колледжа проводят самую разнообразную работу. Так в 2017-2018 учебном году нами была предпринята достаточно успешная, на наш взгляд, попытка системного подхода к реализации лабораторного практикума по элект­ротехнике. Она была осуществлена через систему усложняющихся заданий (уровней).

Применена трехуровневая методика проведения лабораторно-практических работ. На каждом из уровней решались определенные цели: от приобретения студентами навыков самостоятельной работы и закрепления теоретического материала до получения ими новых знаний в процессе проведения учебно-исследовательских работ.

На лабораторно-практические работы по электротехнике по программе отводятся 30 часов, которые распределяются следующим образом: на первый уровень — 14 часов, на второй и третий по — 8 часов. Методические пособия, с которыми работают студенты, а также лабораторное оборудование соответствуют требованиям каждого уровня.

На первом уровне студенты приобретают навыки самостоятельного составления электрических схем и таблиц, в которые заносятся результаты экспериментов. Задания формулируются в краткой форме. Например, задание для лабораторной работы «Исследование источников в режимах ге­нератора и приемника электрической энергии» выглядит следующим образом:

1 Задание.

1.1   Составить схему электрической цепи при последовательном соединении двух источников и нагрузки (резистора с переменным сопротивлением). Предусмотреть в этой схеме измерение тока и напряжений на зажимах источников.

1.2    Измерить ЭДС источников.

1.3    Собрать электрическую цепь таким образом, чтобы один из источников работал в режиме генератора, а другой в режиме потребителя.

1.4    Выяснить как изменяются напряжения на зажимах источников, работающих в режимах генератора и потребителя при изменении тока в цепи.

1.5    По результатам измерений определить внутренние сопротивления источников. Для источника, работающего в режиме генератора, опре­делить потери мощности внутри источника, КПД для всех значений тока.

1.6    Сделать заключение по работе.

На первом этапе студенты приучаются к самостоятельности, приобретают ценные практические навыки нахождения неисправностей в электрических цепях.

Второй уровень формирует у студентов навыки творческой работы, стимулирует углубленное изучение теории, умение самостоятельно прини­мать решения. Задания формулируется таким образом, чтобы у студентов имелась возможность самостоятельно определить порядок проведения лабораторной работы. Они сами выбирают элементы, пределы регулирования параметров этих элементов.

Задание на лабораторную работу «Исследование резонанса напряжений» может быть сформу­лировано так: «Изучить явление резонанса напряжений, возникающее в цепи переменного тока при последовательном включении катушки и конденсатора».

Рекомендации по выполнению работы следующие: «Так как в режиме резонанса напряжений ток и напряжение на конденсаторе и катушке могут возрасти до величин, при которых может произойти выход из строя отдельных элементов, необходимо ограничить ток в цепи включением последовательно с катушкой и конденсатором резистора с достаточно большим сопротивлением».

Для обеспечения полной безопасности студентов лабораторные стенды, предназначенные для исследования электрических цепей переменного тока, имеют блокировки, не позволяющие включить установку до тех пор, пока все токоведущие части не будут закрыты специальным экраном.

На теоретических занятиях при изучении соответствующих тем преподавателю необходимо постоянно помнить о проблемах, с которыми столкнуться студенты, выполняя лабораторно­-практические работы второго уровня. Так, изучая явления резонанса напряжений в электрических цепях переменного тока, студенты должны хорошо уяснить, каким образом в электрической цепи, возможно, искусственно установить режим резонанса напряжений, какой параметр элект­рической цепи при этом удобно контролировать, какой из способов наиболее приемлем в условиях лаборатории электротехники. Студенты должны уметь анализировать все последствия (признаки) резонанса напряжений, уметь фор­мулировать их.

На третьем уровне у студентов формируется устойчивый интерес к профессии, умение применять теоретические знания на практике. Студенты получают навыки исследовательской деятельности, учатся добывать знания самостоятельно.

Задания на третьем уровне формулируются очень кратко. Например, исследование трехфазных цепей переменного тока звучит так: «Исследовать трехфазные трехпроводные и четырехпроводные цепи при соединении нагрузки звездой и треугольником».

Зная объем часов, отводимых на исследование и опираясь на теоретические знания, студенты самостоятельно решают вопрос о том, в каком порядке проводить исследования трехфазных цепей. Они могут начинать исследование трехфазных цепей с четырехпроводной цепи при соединении симметричной нагрузки звездой или в каком-либо другом порядке. При этом ставится задача исследовать все основные способы соединения нагрузки и режимы работы трехфазных цепей: соединение нагрузки звездой и треугольником, симметричный и несимметричный режимы, аварийные режимы. Каждую часть отчета студенты должны завершить выводом с описанием основных закономерностей, соотноше­ний между токами и напряжениями в трехфазных цепях и т.д.

Студенты составляют программу исследований, равномерно распределяя эксперименты на несколько занятий, утверждают программу у преподавателя и приступают к работе. Отчет можно оформлять по частям. Некоторые лабо­раторные работы второго и третьего уровня можно выполнять с использованием виртуальных лабораторий (Electronics Workbench, Multisim и им подобные) на компьютере.

Преподаватели колледжа отмечают у студентов, прошедших трехуровневый лабораторный практикум по электротехнике, самостоятельность, творческий подход, умение формулировать выводы и другие полезные навыки.