Методическая разработка открытого практического занятия по дисциплине «Электротехника и электроника» с применением компьютерных технологий.
методическая разработка
Методическая разработка предназначена для проведения открытого практического занятия по дисциплине «Электротехника и электроника» с применением информационных технологий. Данный методический материал позволяет осуществить применение теоретических знаний по теме «Однофазные цепи переменного тока» для приобретения практического навыка при расчете неразветвленных цепей переменного тока и процессов происходящих в этих цепях. В методической разработке рассматривается методика проведения бинарного урока с использованием межпредметных связей по дисциплинам «Электротехника с основами электроники» и «Информационные технологии в профессиональной деятельности».
Материал полезен студентам для специальности 13.02.03 «Электрические станции, сети и системы». Методическая разработка представляет интерес для всех преподавателей, обеспечивая современное сопровождение по любым дисциплинам.
Применение данных рекомендаций будет способствовать повышению качества и эффективности учебного процесса.
Скачать:
Предварительный просмотр:
Государственное автономное профессиональное образовательное учреждение
Саратовской области
«Марксовский электротехнический колледж»
Методическая разработка открытого практического занятия
по дисциплине «Электротехника и электроника»
с применением компьютерных технологий
для специальности 13.02.03 «Электрические станции, сети и системы»
г. Маркс
2018-2019 г.
Рассмотрено на заседании комиссии электротехнических дисциплин Протокол №_1__ от_27.08. _2018 г. Председатель комиссии: ___________ Хлебникова Г.Н. | Утверждаю: Методист ГАПОУ СО «МПК» ________Л. А. Ембекова |
Аннотация
Методическая разработка предназначена для проведения открытого практического занятия по дисциплине «Электротехника и электроника» с применением информационных технологий. Данный методический материал позволяет осуществить применение теоретических знаний по теме «Однофазные цепи переменного тока» для приобретения практического навыка при расчете неразветвленных цепей переменного тока и процессов происходящих в этих цепях. В методической разработке рассматривается методика проведения бинарного урока с использованием межпредметных связей по дисциплинам «Электротехника с основами электроники» и «Информационные технологии в профессиональной деятельности».
Материал полезен студентам для специальности 13.02.03 «Электрические станции, сети и системы». Методическая разработка представляет интерес для всех преподавателей, обеспечивая современное сопровождение по любым дисциплинам.
Применение данных рекомендаций будет способствовать повышению качества и эффективности учебного процесса.
Авторы: Г. Н. Хлебникова – преподаватель специальных дисциплин,
Н. А. Бушуева – преподаватель информационных дисциплин
Содержание
стр | |||
Введение | 4 | ||
2. | Основная часть | ||
2.1. | Методика проведения бинарного урока. 2.1.1. Характеристика темы. | 6 | |
2.2. | План бинарного урока. | 7 | |
2.3. | Ход урока. | 12 | |
3. | Заключение. | 22 | |
4. | Литература. | 23 | |
5. | Приложение. 5.1.Инструкционная карта для студентов. 5.2.Методические указания по выполнению практической работы. | 24 | |
Введение
С развитием компьютерной техники и большими возможностями её использования мы все чаще стараемся использовать средства и методы информатизации на своих уроках.
Применение технологий в образовании направлено на совершенствование приемов воздействия на студентов при решении дидактических задач.
Цель информационных технологий – значительно повысить эффективность различных работ.
Работая преподавателями электротехники и информационных технологий в профессиональной деятельности, убеждаешься в том, что в курсе изучения дисциплины электротехники есть темы («Цепи переменного тока», «Трехфазные цепи», «Механические характеристики электродвигателей», «Выпрямители»), которые эффективнее рассматривать, используя компьютер, т.е. тесно связанные с информационными технологиями. Этим и объясняется наше обращение к бинарному уроку.
По определению, бинарный урок – это занятие, проводимое совместно двумя («би») педагогами. Бинарный урок позволяет показывать связь различных дисциплин, делает обучение целостным и системным. Такой урок объединяет деятельность преподавателей различных дисциплин и студентов. Мы на своем занятии объединили электротехнику и информационные технологии в профессиональной деятельности.
Мы обратились к проведению бинарного урока при необходимости решения комплексных задач по расчетам цепей переменного тока с использованием табличного редактора Excel. Применение электронной таблицы позволило автоматизировать расчеты и рационализировать время, сделать работу более наглядной.
Речь идет о применении ИКТ на уроках электротехники. Навыки по работе на компьютере освоила давно. Привлекаю студентов к выполнению презентаций по электротехнике и творческих внеклассных мероприятий. С радостью объединилась с Бушуевой Н.А. –преподавателем информационных технологий. Наши интересы совпали. Урок был и вписан в программу курса как электротехники, так и информационных технологий в ПД. Владение темами учащимися как в электротехнике, так и в так и информационных технологий в ПД полное, что позволило объединить эти два урока и дисциплины в один.
Использование бинарных уроков повышает мотивацию студентов, способствует освоению ими современных информационных технологий, а также повышает качество обученности, особенно слабоуспевающих студентов, т.к. создает дополнительные возможности закрепления учебного материала и работы в индивидуальном режиме. Такие уроки создают наилучшие условия для передачи студентам знаний, умений, навыков, способствуют их закреплению, включают всех в активную работу.
2. Основная часть
2.1. Методика проведения бинарного урока по теме: «Расчет цепей переменного тока с применением компьютерного моделирования»
2.1.1. Характеристика темы
Разрабатывая систему занятий по изучению расчета цепей переменного тока, приходишь к убеждению в необходимости проведения бинарного урока. Запланировав эту тему, понимаешь, что без обращения к курсу «Информационные технологии в ПД» обойтись невозможно.
Раскладывая на «кирпичики» бинарный урок, пришлось убедиться в том, какой обширный материал предстоит охватить и определиться с тем, как и где возможно сделать переходы в подаче материала от одного преподавателя к другому и к студентам. При подготовке занятия нужно помнить, что ход бинарного урока непредсказуем и роли динамично меняются. Поэтому потребовалось заняться рефлексией, позволяющей оценить сильные и слабые стороны планируемого урока, определить нереализуемые резервы, уточнить отдельные моменты индивидуального стиля деятельности.
На следующем этапе совместно был определен тип бинарного урока: урок-исследование, определена тема, цели, задачи урока (общие для двух дисциплин и специфические для каждого в отдельности), продумана методика подготовки урока.
Планирование темы:
Учебный план: электротехника и электроника 3 часа в неделю, информационные технологии 2 часа в неделю.
Это последний урок по данной теме по электротехнике и электронике, так и по информационным технологиям. Группа 21 эл.
На тему неразветвленные цепи переменного тока отводится 12 часов.
На тему электронные таблицы Excel – 6 часов.
2.2. План бинарного урока
Тема программы: «Расчет неразветвленных цепей переменного тока»
Тема урока: «Расчет цепей переменного тока с применением компьютерного моделирования»
Тип урока: урок совершенствования умений и навыков.
Вид урока: практическая работа
Цели урока:
методическая:
- показать методику проведения бинарного практического занятия по электротехнике с применением компьютерных технологий;
цели образования:
образовательная:
- студент должен иметь представление: о процессах, происходящих в неразветвленных однофазных цепях переменного тока; о возможностях электронных таблиц при расчете цепей переменного тока;
- знать: порядок расчета цепей переменного тока; технологию построения волновых диаграмм, правила расчетов в электронной таблице;
- уметь: рассчитывать цепи переменного тока, исследовать явление резонанса напряжений; форматировать и оформлять таблицу, производить поиск информации и расчеты с использованием формул, стандартных функций, строить графики функций в программе Excel;
развивающая:
- развивать навыки индивидуальной и групповой практической работы, способность логически мыслить, делать выводы;
- развивать память, внимательность, алгоритмическое мышление, умение решать задачи по электротехнике и обрабатывать результаты с помощью программных средств MS Excel;
- развивать исследовательские навыки студентов;
воспитательная:
- воспитать творческий подход к учебной работе, желание экспериментировать и заниматься исследовательской работой;
- развитие познавательных интересов к электротехнике, информатике, к избранной специальности.
Задачи:
дидактическая
- углубление знаний в процессах, происходящих в однофазных цепях переменного тока;
- исследование явления резонанса напряжений в цепях и его практическое применение;
воспитательная
- развитие познавательных интересов к информатике, электротехнике, логического мышления, уверенности в собственных силах;
развивающая
- развивать память, внимательность, алгоритмическое мышление, умения применять знания, полученные на уроках электротехники при решении задач;
- обрабатывать результаты с помощью компьютерных технологий;
- использовать программные средства компьютера (MS Excel);
- развивать исследовательские навыки учащихся.
Формы организации учебной деятельности: фронтальная работа, работа с группой студентов, индивидуальная работа на ПК, поисково-исследовательская деятельность, коллективная мыслительная деятельность
Материально-техническое обеспечение урока:
- Наглядные пособия, раздаточный материал: инструкционные карты практической работы №10, методические рекомендации, рейтинговая карточка опроса, буклет – «Шпаргалка», модель цепи.
- Технические средства: обучения: мультимедийный проектор, компьютеры типа IBM PC, пакет MS Office с табличным процессором MS Excel. MS Power Point.
- Учебные места для лабораторных и практических занятий: компьютерный класс.
- Литература:
- Электротехника с основами электроники: Учебное пособие для техникумов. / Под ред. Т. Ф. Березкина - М. Высш. Школа,2016.
- Информационные технологии в профессиональной деятельности: Учебник под ред. Н. В Макаровой. - М.: ФИС, 2015.
- Нормативно-техническая документация: техника безопасности при работе на компьютере.
Межпредметные и внутрипредметные связи:
обеспечивающие: «Физика», «Математика», «Русский язык», «Черчение»;
обеспечиваемые: «Наладка электрооборудования, электрических станций, сетей и систем», «ТО электрооборудования эл. станций, сетей и систем», «Экономика».
Технологическая карта урока:
Дидактическая структура урока | Методическая подструктура урока | Признаки решения дидактических задач | ||||
Методы обучения | Форма деятельности | Методические приемы и их содержание | Средства обучения | Способы организации деятельности | ||
Организационный момент 2-3 мин | Информационно-рецептивный. | приветствие, создание атмосферы доверия, Проверка присутствующих | Сообщение преподавателя | мультимедийный проектор Презентация (слайд 1) | Организация внимания. Коллективный. | Психологическая готовность |
Сообщение темы и цели практической работы 3-5 мин | Информационно-рецептивный | устное сообщение | Наблюдение, проблемная ситуация. Чтение слайда | мультимедийный проектор Презентация (слайд 2) | Коллективный Ф | Понимание задачи урока. |
Проверка готовности студентов к практической работе: 10 мин | проблемное изложение; эвристический; исследовательский. | решение кроссворда в программе Excel | Самостоятельная работа, рефлексия, контроль | мультимедийный проектор Презентация (слайд 3) | Фронтальный и тестовый опрос на ПК | Показывают полученные знания |
2. Формирование новых понятий и способов действий. Групповая консультация 3-5 мин | Словесный, объяснение, демонстрация материала с помощью проектора Информационно-рецептивный. | просмотр слайдов сообщение алгоритма проведения практической работы | Наблюдение, проблемная ситуация. Чтение слайда | мультимедийный проектор Презентация (слайд 4, 5, 6) | Коллективный | Понимание задачи урока |
Инструктаж по ТБ (по необходимости): 2 мин. | Словесный, | устное сообщение | Наблюдение, | Плакат поТБ | Коллективный | Понимание задачи урока |
Ознакомление со способами фиксации полученных результатов | Словесный, | устное сообщение | Наблюдение, проблемная ситуация. Чтение слайда | мультимедийный проектор Презентация (слайд 7,8) | Коллективный | Понимание задачи урока |
3. Применение понятий и способов действий. Самостоятельная работа студентов 40 мин | исследовательский | самостоятельная работа | Наблюдение Сравнение | ПК, работа с инструкционной картой | парная | результаты на экране компьютера |
Индивидуальная консультация студентов (по мере необходимости) | Словесный | устное сообщение | Объяснение преподавателя | Индивидуальный. | Понимание задачи урок | |
Отчет о практической работе:,.5-10 мин | Проблемное изложение | Просмотр результатов на ПК | Сравнение | итоговый материал в тетради | парная | фиксация результатов заданий на компьютере |
Подведение итогов занятия: анализ выполненных заданий, выставление и рецензирование оценок. | Сообщение учителя | Заполнение карточек | Рефлексия, контроль | Работа с карточкой | Индивидуальный. | Оценка и самооценка Проговаривают по плану новые знания, высказывают свои впечатления от урока, делают предположения |
Задание на дом: 3-5 мин | Комментирование домашнего задания. | Запись в тетрадь | Наблюдение | Индивидуальный. | Учащиеся пони- мают домашнее задание. |
2.3. Ход урока
I. Организационный момент – 3 мин
Преподаватель электротехники
Приветствие: «Добрый день, друзья. Предлагаю Вам выбрать лицо смайлика, эмоция которого будет помогать работать на уроке (эмоция радости). Посмотрите друг другу в глаза и улыбнитесь. Давайте постараемся, чтобы наш урок прошел с пользой. Я уверена, у нас все получится. (слайд 1)
Мы проводим урок по теме: «Расчет цепей переменного тока с применением компьютерного моделирования». (слайд 2) Проводим мы его в необычной форме – форме заседания ученого совета. Сегодня лучшие ученые «электротехники-информатики» - «теоретики и программисты» и их помощники - члены научного совета в лице двух преподавателей, будут решать труднейшие задачи, требующие знаний электротехники и способностей в информатике. Какие? Это мы сейчас узнаем из вопросов повестки дня научного совета». (слайд 3)
На повестке дня:
- исследование процессов, происходящих в однофазных цепях переменного тока при последовательном соединении активного сопротивления, катушки и конденсатора;
- установить временную и векторную зависимость между токами, напряжениями и мощностями на этих потребителях и во всей цепи;
- исследование явления резонанса во всей цепи с помощью компьютерного моделирования.
Прежде чем вы получите задания, проверим, как вы усвоили темы: «Однофазные цепи переменного тока», электронную таблицу Excel.
Преподаватель информатики
Сейчас Вы получите задания по электротехнике и информатике. Для этого мы разделимся на две группы:
1 группа проходит тестирование за компьютером,
2 группа решает кроссворд.
II. Актуализация деятельности учащихся – 10-15 мин
Преподаватель информатики
Преподаватель напоминает студентам правила безопасной работы за компьютерами. (плакат)
Тестирование за компьютерами. (1-я группа, 8 человек, 10 мин)
1. Как изменится сдвиг фаз между напряжением и током, если R и XL увеличатся в 2 раза?
- Останется неизменным; *
- Уменьшится в 2 раза;
- Увеличится в 2 раза;
2. Каков характер движения электрических зарядов в проводнике при переменном токе?
- Колебательный; *
- Вращательный;
- Поступательный;
3. Какой параметр переменного тока необходимо знать дополнительно, чтобы по векторной диаграмме получить полное представление о переменном токе?
- Действующее значение;
- Начальную фазу;
- Частоту вращения; *
- Все перечисленные.
4. Укажите параметр переменного тока, от которого зависит индуктивное сопротивление катушки:
- Действующее значение напряжения U;
- Фаза напряжения ;
- Период переменного тока T; *
- От всех перечисленных в А-C параметров;
5. К цепи с последовательным соединением активного сопротивления R=12 Ом и емкостного Хс=16 Ом подведено напряжение U=120 В. Определить ток в цепи.
- 2 А;
- 6 А;*
- 4,3 А;
- 0,4 А;
6. Какое расширение имеют файлы, сохраненные в ЭТ Excel?
- .bmp
- .exe*
- .xls
- .mdb
7. Что такое цикл?
- Циклом называют действия, которые не повторяются;
- Циклом называют действия, которые часто повторяются;*
- Циклом называют действия, которые периодически повторяются;
- Циклом называют действия, которые разветвляются.
8. Диапазон в электронной таблице — это:
- все ячейки одной строки;
- все ячейки одного столбца;
- множество допустимых значений;
- совокупность клеток, образующих в таблице область прямоугольной формы.*
9. Диаграмма, отдельные значения которой представлены точками в декартовой системе координат, называется:
- гистограммой;
- линейчатой;
- круговой;
- точечной.*
10. В ячейке H5 электронной таблицы записана формула =$B$5*V5. Какая формула будет получена из нее при копировании в ячейку H7:
- =$B$5*V7;*
- =$B$5*V5;
- =$B$7*V7;
- =$B$5*H5.
Вторая группа отвечает на блиц - вопросы по электротехнике (используется при опросе мультимедийная установка)
- Назовите электрические величины и укажите способы их измерений и вычислений. (Указывается единица измерения, называется прибор, способ его включения в электрическую цепь, и т. д.).
- Какой закон устанавливает связь между этими тремя величинами?
- От чего зависит сопротивление проводника?
- В какую энергию преобразуется энергия источника в цепи с активным сопротивлением?
- В какую энергию преобразуется энергия на конденсаторе?
- В какую энергию преобразуется энергия на катушке?
- Какова величина коэффициента мощности на резисторе?
Блиц - вопросы по информатике
- Как запустить табличный процессор?
- Как задать адрес ячейки?
- Что такое диапазон ячеек?
- Как задать адрес диапазона ячеек?
- С какого знака начинается формула?
- Как вставить диаграмму?
- Как подписать оси графика?
- Как задать название графика?
Третья группа работает с кроссвордом
Подведение итогов проверки: оценка итоги
В результате проведенной работы каждая группа имеет следующие результаты (они сами комментируют и результаты заносят в рейтинговый лист). Результаты неплохие и позволяют перейти нам к дальнейшему углублению знаний.
Изложение нового материала
Преподаватель электротехники
К работе готовы! Приступим!
- Последовательное соединение активного сопротивления, катушки и конденсатора.
Теперь опираясь на результаты проведенного исследования знаний, мы с вами продолжим углублять знания в однофазных цепях переменного тока. Вспомним общий случай соединения активного, индуктивного и емкостного соединения, при чем соединены эти потребители последовательно, т.е. цепь неразветвленная. Ток, проходящий по этим потребителям, не меняется.
Принимаем фазу тока нулевой , тогда напряжение на каждом потребителе:
на активном: ;
;
;
на индуктивном: ;
;
;
на емкостном: ;
;
.
Преподаватель информатики
Изобразим эти процессы, происходящие в данной цепи в виде кривых при условии .
Мы с Вами строили графики в электронном процессоре EXCEL методом табулирования функции, задавая отрезки определения функции и шаг изменения. Задав исследуемую функцию в табличном виде, Вы автоматизировали и получали точечный график. Систематизируя и развивая навыки, полученные ранее, мы сегодня расширим данную схему работы, включив различные функции из курса электротехники. Давайте вспомним некоторые основные принципы работы процессора:
- Как можно создать график функции в EXCEL? (Создание любого графика функции в ЭТ начинается с создания таблицы значений аргумента функции и значения самой функции).
- Как мы меняем значения аргумента? Что такое шаг изменения аргумента? (Значение аргумента меняется, если к начальному шагу прибавить постоянную величину).
- С помощью какого объекта строим график? (С помощью Мастера диаграмм (MS Graph)).
Сейчас мы построим несколько графиков синусоидальных функций по данным параметрам. На отрезке от 0 до 360 с шагом 30 составим таблицу значений следующих функций:
- Создаем таблицу по образцу:
угол в градусах | 0 | 30 | 60 | 90 | 120 | 150 | 180 | 210 | 240 | 270 | 300 | 330 | 360 |
угол в радианах |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
i=sinωt |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
uR = 3.sinωt |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
uL = 5.sin(ωt+90о) |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
uc = 2.sin(ωt-90о) | |||||||||||||
u=ua+uL+uc |
- Вычислим недостающие значения, установив для числовых значений разрядность два знака после запятой;
Угол изменяется от 0о до 360о в течение времени t с угловой скоростью , т.е. .
Угол в градусах | 0 | 30 | 60 | 90 | 120 | 150 | 180 | 210 | 240 | 270 | 300 | 330 | 360 |
i=sinωt | 0 | 0,50 | 0,87 | 1 | 0,87 | 0,50 | 0,00 | -0,50 | -0,86 | -1 | -0,87 | -0,50 | 0,00 |
uR = 3.sinωt | 0,00 | 1,50 | 2,60 | 3,00 | 2,60 | 1,50 | 0,00 | -1,50 | -2,59 | -3,00 | -2,60 | -1,51 | -0,01 |
uL = 5.sin(ωt+90о) | 5,00 | 4,33 | 2,50 | 0,00 | -2,50 | -4,33 | -5,00 | -4,33 | -2,50 | 0,00 | 2,50 | 4,33 | 5,00 |
uc = 2.sin(ωt-90o) | -2,00 | -1,73 | -1,00 | 0,00 | 1,00 | 1,73 | 2,00 | 1,73 | 1,00 | 0,00 | -1,00 | -1,73 | -2,00 |
u=ua+uL+uc | 3,00 | 4,10 | 4,10 | 3,01 | 1,10 | -1,09 | -3,00 | -4,10 | -4,10 | -3,01 | -1,11 | 1,09 | 2,99 |
- Выделим всю таблицу и построим точечный график по данным таблицы.
- Отформатируем графики:
Преподаватель электротехники
2. Построение векторных диаграмм.
Эти же процессы можно изобразить в виде векторных диаграмм, взяв амплитудные значения этих напряжений относительно векторного тока.
На основании теоремы Пифагора можно найти общее напряжение:
2) Из уравнения определяющего общее напряжение следует:
Если каждую сторону треугольника напряжений разделить на ток, то получим треугольное сопротивление, из которого следует, что полное сопротивление – ,тогда общее напряжение: (дать запись опорного конспекта)
3) Каждый из потребителей будет потреблять из сети определенную мощность, о которых мы с вами уже говорили, а именно:
Активный потребитель R потребляет активную мощность -
Реактивно-индуктивный - потребляет реактивную индуктивную мощность
Реактивно-емкостный - потребляет реактивно-емкостную мощность
Теперь попытаемся связать эти мощности всех трех потребителей.
Если каждую сторону треугольника напряжений умножить на ток, то получим треугольник мощностей: ; ;
Опять получим прямоугольный треугольник, из которого можно определить полную мощность S
Полная мощность: .
Преподаватель информатики
Выразить эту зависимость можно и в виде волновых кривых:
После форматирования графики примут вид:
3) Резонанс напряжений.
Все эти рассуждения мы с вами должны взять за условие, что в данной схеме сопротивление катушки, больше сопротивление конденсатора :
Получилось три подобных треугольника, у которых одинаковый угол , поэтому можно его выразить из каждого треугольника:
;
.
Но в такой цепи возможен вариант, когда сопротивление катушки меньше сопротивления конденсатора :
И, наконец, возможно состояние данной схемы, когда сопротивление катушки и сопротивление конденсатора равны:
Такое состояние схемы называется резонансом напряжений. Ток потребляемой цепью из сети будет изменять максимальное значение:
Признаки резонанса:
- Полное сопротивление цепи - минимальное и чисто активное.
- Ток цепи совпадает по фазе с напряжением источника и достигает максимального значения.
- Напряжение на индуктивной катушке равно напряжению на конденсаторе и каждое в отдельности может во много раз превышать напряжение на зажимах цепи.
Как же ввести цепь в резонанс
Сопротивление катушки
Сопротивление конденсатора
При резонансе:
, где f - частота источника питания.
Отсюда резонансная частота
Резонанс напряжений широко используется в радиотехнике и электронике для выделения сигналов заданной частоты.
Преподаватель информатики
Рассмотрим резонанс напряжений на наших волновых диаграммах.
Для этого в наших данных нужно уравнять сопротивления . Из диаграмм видно, что UL=UС и они имеют одинаковую амплитуду и находятся в противофазе. Общее напряжение имеет начальную фазу, равную нулю и совпадает с uR, т.е. u=uR.
Из волновой диаграммы мощностей видно, что при резонансе реактивные мощности уничтожились, полная мощность равна активной мощности.
Преподаватель электротехники
Теперь попытаемся сравнить, какой из методов познания более прогрессивный в изучении нового материала.
Учитывая учебные возможности каждого ученого, их интерес к различным методам исследований, вы получаете задания по расчету и исследованию цепей переменного тока. Для этого обеим командам предлагается одна и та же задача с разными данными. Одни занимаются теоретической работой – это «Теоретики», а другие с помощью компьютера – это «Программисты». И затем сравним результаты.
Преподаватель информатики
Цели:
Каждая группа решает предложенную задачу, соблюдая этапы решения задач, которые вам были предложены.
Задача выполняется параллельно «Программистами» и «Теоретиками».
Преподаватель информатики
Эксперты делают отчет об исследовательской деятельности групп, используя таблицу перекрестной оценки, четко излагают выводы работы, подтверждая их результатами. Хотя ребята имеют разные по трудности задания, но всех их объединяют единые виды заданий, которые соответствуют их учебным возможностям и интересам.
Задание, выполняемое «Программистами» и «Теоретиками» в приложении 2
Работу «Теоретиков» контролирует преподаватель электротехники, а «Программистов» преподаватель информатики с привлечением экспертов подводятся итоги работы.
IV. Подведение итога урока
Преподаватель электротехники
Давайте подведем итоги «Теоретики» и «Программисты» исследовали зависимость силы тока в цепи от напряжения на участке цепи и от его сопротивления. В результате эксперимента были получены следующие результаты:
- исследованы процессы, происходящих в однофазных цепях переменного тока при последовательном соединении активного сопротивления, катушки и конденсатора;
- установлены временные и векторные зависимости между токами, напряжениями и мощностями на этих потребителях и во всей цепи;
- исследовано явление резонанса во всей цепи с помощью компьютерного моделирования.
Преподаватель информатики
Программисты рассчитали и вывели график зависимости. В чем разница между работой «Теоретиков» и «Программистов». Скорость? Наглядность? Понравился ли Вам бинарный урок?
V. Выставление оценок
Выступление экспертной комиссии. Выставление оценок по электротехнике и информатике.
VI. Домашнее задание:
- изучение материала по опорным конспектам;
- составить модель опыта и алгоритм «Исследовать зависимость сопротивления проводника от рода вещества, из которого изготовлен проводник. d= 10-3 м; l=0,5 м, медь, константан.
3. Заключение
Подготовка к проведению урока и сам урок вызвал у студентов повышенный интерес, ведь и для преподавателей, и для студентов такая форма была новой. В ходе занятия все студенты проявили инициативу, стремились внести свою лепту в необычный урок.
Проведение занятия в интегрированного характера имеет явные преимущества перед обычными уроками. Студенты лучше усваивают материал, работают с большим интересом, лучше ориентируются в изучаемом материале. На таких занятиях вырабатываются качества, необходимые руководителю, такие как умения организовать коллектив, выражать мысли коротко и ясно, выбирать главное.
Но надо иметь ввиду, что частое проведение таких занятий снижает интерес студентов. Необходимо умело чередовать нетрадиционные формы с другими формами проведения занятий.
Бинарный урок прошел интересно. Он позволил убедить студентов в необходимости изучения преподаваемых дисциплин для развития мышления, памяти и внимания.
Опрос студентов по результатам проведенного бинарного урока показал, что большинству такой способ ведения занятий запомнится надолго.
Необходимо осуществлять междисциплинарную интеграцию не только в содержании, но и в методах обучения, что позволяет лучше формировать специалиста, готового к трудовой деятельности.
Наблюдение за учебным процессом показало, что для эффективного проведения занятий необходимо соблюдать следующие условия: совпадение дидактических задач, решаемых на разных курсах и в учебных планах; высокие профессиональные качества преподавателей, работающих в группе; единство критериев оценки результатов деятельности студентов, заинтересованность студентов в профессиональном росте; оптимальность состава группы.
Бинарные уроки, как и другие нетрадиционные, более эффективны, чем обычные. Они имеют много достоинств и неслучайно все шире применяются в преподавательской практике.
Студенты поняли, что и как можно применить в жизни, объединив знания двух дисциплин. Им было очень интересно. Впечатление присутствовавших на уроке преподавателей – такое же.
- Литература
- Иванов И. Л., Попов А. В. Электротехника с основами электроники. М., Высшая школа, 2015.
- Грамматикати В. М., Ионина О. А. Преподавание электротехники с основами электроники. М., Высшая школа, 2015.
- Информатика. Под ред. Макаровой Н. В. СПб, 2015.
- Ляхович В. Ф.,Крамаров С. О. Основы информатики. Ростов н/Д,Феникс, 2014.
- Угринович Н. Д. Информатика и информационные технологии. Лаборатория базовых знаний М.: 2015.
5. Приложение
5.1. Инструкционная карта для студентов
ПРАКТИЧЕСКАЯ РАБОТА №12
Дисциплина: «Электротехника и электроника»
Тема: «Расчет цепей переменного тока с применением компьютерного
моделирования».
Цель работы: Выработать умения и навыки по расчету цепей переменного тока с применением компьютера.
Контрольные вопросы:
- Как изменится индуктивное сопротивление ХL при увеличении частоты?
- Какой элемент нужно включить в цепь для уменьшения реактивной мощности двигателя?
- В чем измеряется частота?
- Как называется явление в цепи с последовательным контуром, при котором выполняется условие XL=ХС?
- Как изменится емкостное сопротивление Хc при увеличении частоты?
- Как называется время, в течение которого происходит полное изменение синусоидального тока?
- Какая мощность в цепях переменного тока имеет обозначение S?
- С какого символа начинается ввод формулы?
- Как вызвать Мастер функций?
- Как вызвать Мастер диаграмм?
ЗАДАНИЕ 1. Выполнить расчет цепи переменного тока. Электрическая цепь состоит из трех потребителей - R, xL , xc.
Дано: R, XL , Xc, Im
Определить: 1) Полное сопротивление цепи Z;
2) Действующее значение тока I;
3) Действующее значение напряжения U.
ЗАДАНИЕ 2. Построить временные (волновые) диаграммы тока i и напряжений на активном, индуктивном, емкостном сопротивлениях (ua, uL, uc). По ним определить: приложенное к цепи напряжение u, фазовый угол , Um – максимальное напряжение.
ЗАДАНИЕ 3. Выполнить расчет мощностей цепи переменного тока и построить временные (волновые) диаграммы мощностей.
ЗАДАНИЕ 4. Исследовать явление резонанса напряжений.
Литература:
- Электротехника с основами электроники: Учебное пособие для техникумов. / Под ред. Т. Ф. Березкина - М. Высш. Школа,1995. (стр. 69 -74)
- Инструкционная карта для студента № 6 по практическим работам по электротехнике и электронике.
Итоговый материал:
- Демонстрация на ПК готовых заданий.
- Составить отчет, сделать выводы по работе по каждому заданию.
5.2. Методические указания по выполнению работы
Методика выполнения задания № 1
- Загрузите табличный редактор Microsoft Excel с рабочего стола: «Урок по электротехнике».
- На листе 1 дан шаблон задания. В ячейки со знаком вопроса ввести соответствующие формулы, используя Мастер функций (Вставка, Функция, Категория, Математические и т. д.).
- Вычисления в ячейках начинаем со знака «=».
- Результаты расчета показать преподавателю и зафиксировать в бланке отчета.
Методика выполнения задания № 2
Для построения графиков синусоидальных функций , , , :
- Заполните таблицу:
угол в градусах | -60 | -30 | 0 | 30 | 60 | 90 | 120 | 150 | 180 | 210 | 240 | 270 | 300 | 330 | 360 |
i=Imsinωt |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
| ||
uа = Uаm.sinωt |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
| ||
uL = ULm.sin(ωt+90о) |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
| ||
uc = Ucm.sin(ωt-90o) | |||||||||||||||
u=ua+uL+uc |
- Вычислите недостающие значения, установив для числовых значений разрядность два знака после запятой. Угол изменяется от -90о до 360о в течение времени t с угловой скоростью , т.е. угол.
- Выделите всю таблицу и постройте точечный график по данным таблицы, используя Мастер диаграмм (Вставка, Диаграмма, Тип: Точечная, Вид: 3 и т. д.).
- При необходимости увеличьте график.
- Отформатируйте график:
- установите Область построения Прозрачной;
- измените толщину линий;
- отформатируйте шкалу Х, У:
- для оси Х установите минимальное значение -90, максимальное значение 360, цена основных делений 30 или 45;
- для оси У выберите закладку Число, установите Число десятичных знаков 0;
- Введите Название диаграммы Графики тока и напряжений.
- Разместить диаграмму на отдельном листе и по ней определить результирующее значение общего напряжения в цепи. Ответ записать в отчет в виде: . Результат показать преподавателю.
Методика выполнения задания № 3
- Добавить к данной таблице 4 строки для вычисления в них мгновенных значений мощностей: p, qL, qc, s.
- Вычислите активную мощность -, реактивно-индуктивную мощность - , реактивно-емкостную мощность - , полную мощность - S для любого момента времени по формулам:
; ; ; .
- Расчетные данные занесите в таблицу, постройте точечный график по данным таблицы и отформатируйте его (аналогично заданию 2).
- Выбрать тип линий для графиков p и s - штрихпунктирный (для s - толстая красная линия)
- Вычислить действующие значения мощностей: P, QL, Qc, S. Результат занести в отчет.
Методика выполнения задания № 4
- Ввести цепь в резонанс. При резонансе:
- Сделать вывод по работе.
По теме: методические разработки, презентации и конспекты
Методическая разработка проведения практического занятия по электротехнике на основе технологии развивающего обучения
Методические рекомендации по проведению практических работ по электротехнике в помощь преподавателю и обучающемуся...
![](/sites/default/files/pictures/2017/05/03/picture-921784-1493800206.jpg)
Методическая разработка открытого практического занятия по дисциплине «Электротехника и электроника» с применением компьютерных технологий
Методическая разработка открытого практического занятияпо дисциплине «Электротехника и электроника» с применением компьютерных технологий для специальности 140407 «Электрич...
Методическая разработка открытого практического занятия по МДК 01.01 Практические основы бухгалтерского учета имущества организации на тему: Оформление документации на складе (с применением игровой технологии обучения)
Методическая разработка открытого практического занятия с применением игровой технологии обучения по МДК 01.01 Практические основы бухгалтерского учета имущества организации на тему: оформление ...
![](/sites/default/files/pictures/2016/09/05/picture-812233-1473098164.jpg)
Методическая разработка открытого урока по дисциплине ОП.04 Материалы и изделия с применением игровых технологий
В данной разработке представлена организация работы на уроке материаловедения с применением элементов игровых технологий. Элементы данной технологии оказывают на студентов высокое эмоциональное воздей...
Методическая разработка открытого урока на тему «Организация рабочих мест» с применением практико-ориентированной технологии по МДК 04.01 Управление структурным подразделением организации (предприятия)
методический материал, который может быть использован преподавателями экономических дисциплин при подготовке к учебным занятиям...
![](/sites/default/files/pictures/2019/09/06/picture-921825-1567761559.jpg)
Методическая разработка открытого практического занятия по дисциплине ОП.11 Компьютерное моделирование
Сегодня темпы научно-технического прогресса приобретают стремительный характер и предъявляют серьезные требования к человеку, поэтому, проблема актуальности биоритмов является одной из важных на сегод...
![](/sites/default/files/pictures/2017/05/30/picture-909393-1496164986.jpg)
Методическая разработка открытого практического занятия на тему "Разведение антибиотиков" ПМ 02 Курс "Технология оказания медицинских услуг".
В разработке представлены:1. История открытия антибиотиков;2.Правила расчета и разведения антибиотиков;3.Правила введения суспензии антибиотика "Бициллина";4. Алгоритм манипуляции введения с...