Исследовательский проект по математике на тему "Математика в профессии электромонтера"

Министерство образования  и  науки  Хабаровского  края  Краевое  государственное  бюджетное  образовательное   учреждение  среднего  профессионального  образования «Комсомольский-на-Амуре судомеханический техникум» (КГБОУ СПО СМТ) Исследовательский проект по теме: «Математика в профессии  электромонтера»

Автор исследовательского проекта

Обучающийся  группы  ЭМ-15

Литвиненко Александр

Руководитель  проекта

Преподаватель  математики

Ермакова Светлана Ивановна

г. Комсомольск на-Амуре

2017 г.

Паспорт проекта

Название проекта	Математика в профессии электромонтера
Автор проекта	Литвиненко Александр Группа  ЭМ-15
Проблема	Нужна ли математика в приобретении  профессии
Цель проекта	Убедить в  необходимости применения  математических  знаний  в овладении профессией  электромонтёра
Задачи проекта	- Изучить историческую  справку возникновения профессии - Описать востребованность профессии - Изложить требования к индивидуальным особенностям      будущего специалиста - Выявить требования к профессиональной подготовке - Исследовать необходимость применения математических знаний (векторная диаграмма) - Прикладные задачи
Целевая группа	Обучающиеся  профессиональных образовательных организаций
Продукт	Буклет  « Математика в профессии  электромонтера»
Сроки реализации продукта	1 год
Презентация проектного продукта	Конференция КСМТ 28 апреля 2017 года

Содержание

1	Введение
2	Историческая справка
3	Востребованность профессии
4	Требования к индивидуальным особенностям
5	Требования к профессиональной подготовке
6	Исследовательская работа
7	Прикладные задачи
8	Заключение
9	Список использованной литературы
10	Приложения  (презентация для защиты проекта)

Введение

       Актуальность моего исследовательского проекта в том, что он мотивирует ребят на изучение специальных дисциплин и повышение уровня профессиональной подготовки, помогая усваивать математику. Проект способствует росту компетентности будущего специалиста.

       На уроках математики обучающимся  не хватает времени, чтобы больше узнать о роли математики в различных областях жизнедеятельности. Часто возникают такие вопросы: «Зачем нам математика? Какое место в нашей жизни она занимает?».

       Цель данного исследовательского  проекта убедить в  необходимости   математических  знаний  в овладении профессией  электромонтёра и  привлечь к изучению математики.

Отсюда вытекает проблема проекта: «Нужна ли математика в приобретении  профессии»

       Сегодня математика проникает во все сферы человеческой деятельности. Довольно трудно назвать хотя бы один раздел науки или какую-либо профессиональную область, где не присутствовала бы математика или её методы. С математическими закономерностями и объектами мы встречаемся не только на уроках алгебры и геометрии, но и при изучении дисциплин профессионального цикла, и конечно же в повседневной жизни.

       В работе приведены примеры задач, приводящие к необходимости применения математических знаний.

       Ключевые слова: профессия, электромонтер, электрик и математика.

Историческая справка

«МОЯ ПРОФЕССИЯ»

    Электрические явления впервые были замечены в древнем Китае, Индии, а позднее в древней Греции, что древнегреческому Философу Фалесу Милетскому ( 640-550 гг. до нашей эры ) было известно, что янтарь, натертый шерстью  или  мехом,  может  притягивать  обрывки   бумаги.  Электричество  

 (в греческом языке electron – янтарь) представляет собой совокупность явлений, в которых обнаруживается существование, движение и взаимодействие заряженных частиц. Долгое время таинственные природные явления и взаимодействия тел давали пищу для размышлений философам -материалистам и ученым. Электричество шло « бок о бок» с человеком на протяжении столетий. С развитием и становлением эры электричества понабились люди, 

которые освоили бы эту сферу.  Так  появились электрики.

 

Все открытия в области электричества, опирались на знания, в первую очередь математики, а так же физики и химии…                     

·        Закон взаимодействия заряженых тел был устоновлен Ш. Кулоном в 18 веке.

·        В 1883 году М. Фарадей открыл электромагнитную индукцию – явление, которое легло в основу электротехники. Он же ввел понятия электрического и магнитного поля.

Многое в истории электротехнтки связано с именем Т.Эдисона (1847-1931). Он является автором примерно 1000 изобритений в области электротехники. Эдисон   усовершенствовал  лампу накаливания,  построил первую в мире электростанцию общественного пользования (1882).

·        В 1880 году французский физик М.Депре заявил о возможности передачи  электроэнергии по провадам. Он же построил первую

линию электропередач.

                        

    В конце XIX века происходит бурное развитие электротехники. Ученые продолжают работать над проблемной использования электричества для освещения.

   Знаменитая «электрическая свеча» П. Н. Яблочкова была первым потребителем тока.

                              

  Востребованность  профессии

    Нам известно, что профессия электрика появилась на свет в конце позапрошлого столетия.  Тогда же, с появлением первых электростанций, возникла необходимость прокладывать провода и кабеля.

    Специалист, занимающийся техническим обслуживанием, эксплуатацией и ремонтом электромехонического и технического оборудования на производстве и в быту, называется электриком.

    Представители профессии , связанные с электрикой  являются достаточно востребованными на рынке труда. 

   Образовательные учреждения выпускают больше количество специалистов в этой области, но большенство компаний и предприятий нуждаются в клалифицированных  электриках, электромонтерах.

    Совершенствование электротехники привело к разветвлению профессии на более узкие специальности, которых насчитывается несколько десятков: электрик – электромантажник, электрик – электрослесарь, техник электрик, элекрик – электромонтер и т.д;

    Профессиональная деятельность специалистов начинается с автоматических выключателей, розеток и бытовой электропроводки, а заканчивается ремонтом линий электропередач, монтожом и наладкой электрооборудования, проектированием систем электроснабжения, измерением сопротивления изоляции кабеля и прочее. Электрик должен иметь базовые знания по физике, математике, черчению. Знать устройство, технические характеристики обслуживаемых приборов, датчиков. Понимать виды и причины их повреждений, правила ремнта оборудования.

      Профессия относится к числу массовых, вакансии есть практически на всех предприятиях города, в строительных организациях,  на круглых фермах,   электротранспорте, в ЖКХ и т. д., Школы , институты, крупные магазины содержат в штате собственных электриков.

    Освоить профессию можно в профессиональнотехнических колледжах, техникумах и вузах.

Требования к индивидуальным особенностям специалиста

  

Электрик должен обладать высоким чувством ответственности, быть осторожным, предусмотрительным и наблюдательным.

  

  Специалисту, работающему в области электрики и электротехники, занимающемуся  монтажом, эксплуатацией или ремонтом электрооборудования и электрических цепей необходимы:

·        хорошая зрительная память,

·        слух и обоняние,

·        хладнокровие, ясность мысли,

·         способность к логическому мышлению

 (а ведь именно изучение математики

 прекрасно развивает логическое мышление!),

·        настойчивость и твердость характера,

·         хорошая координация движений

и ловкость рук,

·        дисциплинированность и организованность.   

Эта  профессия относится к категории особо опасных.

Требования к профессиональной подготовке

   Выпусник  техникума, освоевший профессию «Электромонтер по ремонту и обслуживанию  электрооборудования» должен знать:

 правила эксплуатации, ремонта и накладки обслуживаемого  оборудования,  правила техники безопасности; 

 должен уметь:

•  читать и состовлять схемы

•   устронять  неисправности эксплуатируемого оборудования

•  прокладывать кабель силового питания, электропроводки по правилам геометрии

•  подключение электрооборудования;

•  делать математический расчет необходимого размера кабелей для силового питания оборудования;

•      составление плана размещения силового питания и электропроводки на базе знаний геометрии;

•      участие в профилактическом и текущем ремонте электрического оборудования;

•  произведение монтажа вторичных цепей (управление, защита, сигнализация, измерение);

•  прокладка кабелей и проводов в каналах, коробках и лотках с применением знаний геометрии;

•  установка изоляторов, разметка (геометрия) мест установки и установка приборов защиты и управления;

•  прозванивание смонтированных схем и измерение сопротивления изоляции;

•  подготовка приборов и аппаратов к включению и наладке;

•  ремонт и поиск неисправностей при замыкании проводки.

Специальность электрика – техническая, она напрямую связана и с математикой, и с физикой, и с информатикой. А эти три науки  тесно переплетаются друг с другом.

    В строительных, монтажных и ремонтно-строительных организациях выполняет  слесарные работы при монтаже электроконструкций. Делает разметку электроконструкций с помощью геометрии и черчения по образцам и чертежам, устанавливает электрооборудование.

В электрике  математика проявляется в темах:

·     Законы сложения и умножения

·     Законы вычитания и деления

·     Особые случаи арифметических операций

·     Свойства дробей

·     Арифметический корень

·     Степени

·     Логарифмы

Электрик должен уметь:

•      Измерить площадь помещения – это математика

•      Рассчитать длину кабеля - это математика

•      Рассчитать нагрузку на электрическую цепь это математические расчеты

  Электрику приходится делать замеры электрическими приборами, где используются цифры, и надо уметь все подсчитать, определить характер повреждения на линии электропередач.

Исследовательская работа по данному проекту.

Я исследовал цепь переменного тока с активным и реактивным сопротивлением. (приложение видеофильм)

Реактивное сопротивление-это лампа накаливания, а  индуктивное сопротивление это катушка индуктивности.

Если рассматривать это в рамках завода все вместе это будет двигатель

Я буду изменять индуктивность, а на заводе  это будет означать, что происходит изменение количества двигателей.

Мне необходимо снять показания приборов на стенде: Сила тока ,  напряжение на лампе ,  напряжение на катушке .

Теперь увеличим индуктивность, т.е. увеличим количество двигателей и опять
снимим показания приборов

На стенде мы видим , что лампочка стала гореть тусклее.  Произошло изменение угла сдвига фаз в большую сторону.

Я должен это подтвердить математическими расчетами.

Мне необходимо рассчитать угол сдвига фаз.  А сделать это я смогу  используя знания по математике.

Мои действия :

1. выбираю масштаб для построения векторной диаграммы

2. строю векторные  диаграммы (прямоугольный треугольник)

3. Применяя теорему Пифагора вычисляю напряжение

4. Вычисляю угол сдвига фаз через косинус угла, затем определяю градусную меру
по таблицам Брадиса в обоих случаях

5.  Расчет показал, что во втором случае угол сдвига фаз был больше.
 поэтому лампочка горит тусклее.

Прикладные задачи решаемые на уроках математики.

Задача:

    Заключение

    Исследовав применение математики в профессии «Электромонтера», делаю вывод, что  математика имеет значимость. Это – умение решать постоянно меняющиеся практические задачи, делать элементарные вычисления.

    Все это важный фактор для специалиста в профессиональной деятельности, т.к. от объема знаний и умения применять эти знания в различных профессиональных ситуациях зависит благополучие нашего общества. Я думаю, что смог показать значимость математики в профессии      «Электромонтера»

 Список использованной литературы: