На бирже курсовых и дипломных проектов можно найти образцы готовых работ или получить помощь в написании уникальных курсовых работ, дипломов, лабораторных работ, контрольных работ, диссертаций, рефератов. Так же вы мажете самостоятельно повысить уникальность своей работы для прохождения проверки на плагиат всего за несколько минут.

ЛИЧНЫЙ КАБИНЕТ 

 

Здравствуйте гость!

 

Логин:

Пароль:

 

Запомнить

 

 

Забыли пароль? Регистрация

Повышение уникальности

Предлагаем нашим посетителям воспользоваться бесплатным программным обеспечением «StudentHelp», которое позволит вам всего за несколько минут, выполнить повышение уникальности любого файла в формате MS Word. После такого повышения уникальности, ваша работа легко пройдете проверку в системах антиплагиат вуз, antiplagiat.ru, etxt.ru или advego.ru. Программа «StudentHelp» работает по уникальной технологии и при повышении уникальности не вставляет в текст скрытых символов, и даже если препод скопирует текст в блокнот – не увидит ни каких отличий от текста в Word файле.

Результат поиска


Наименование:


курсовая работа Система лабораторно-практических работ по теме «Электрические машины» при изучении предмета «Теоретические основы электротехники»

Информация:

Тип работы: курсовая работа. Добавлен: 16.07.2012. Сдан: 2011. Страниц: 27. Уникальность по antiplagiat.ru: < 30%

Описание (план):


Федеральное  агентство по образованию Российской Федерации
Кафедра профессиональной педагогики 
 
 
 
 
 
 
 

КУРСОВАЯ  РАБОТА
по методике профессионального обучения на тему
«Система  лабораторно-практических работ по теме «Электрические машины» при изучении предмета «Теоретические основы электротехники»  
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 

Выполнил 
студент гр.                                                          _____________ 

Проверил
кандидат педагогических наук,
доцент                                                                _____________.  
 
 
 
 

     Екатеринбург 2009
Оглавление
Аннотация 3
Введение 4
ГЛАВА 1. ТЕОРЕТИЧЕСКОЕ ОПИСАНИЕ ЛАБОРАТОРНО-ПРАКТИЧЕСКИХ ЗАНЯТИЙ 8
    § 1. Назначение лабораторного практикума 8
           1.1 Объективная необходимость лабораторного практикума 8
           1.2  Образовательные задачи лабораторного практикума 9
           1.3 Виды лабораторных практикумов 10
    § 2. Формы реализации учебного лабораторного оборудования 15
    § 3. Особенности планирования лабораторных работ 17
    § 4. Организация лабораторно-практических занятий 18
    § 5. Правила выполнения лабораторно-практических работ 21
           5.1. Общие требования 21
           5.2. Выбор оборудования для лабораторной работы 22
           5.3. Правила сборки электрических схем 22
           5.2. Правила оформления графической части к отчету по лабораторно-практическим работам 23
           5.5. Содержание отчета 24
           5.6. Техника безопасности при выполнении работ 25
    § 6. Конструирование технологической карты проведения лабораторных работ 26
ГЛАВА 2. ПРОЕКТИРОВАНИЕ ЛАБОРАТОРНО-ПРАКТИЧЕСКИХ РАБОТ ПО ТЕМЕ «ЭЛЕКТРИЧЕСКИЕ МАШИНЫ» 28
    ЛАБОРАТОРНО-ПРАКТИЧЕСКАЯ РАБОТА № 1 28
    ЛАБОРАТОРНО-ПРАКТИЧЕСКАЯ РАБОТА № 2 35
    ЛАБОРАТОРНО-ПРАКТИЧЕСКАЯ РАБОТА № 3 41
    ЛАБОРАТОРНО-ПРАКТИЧЕСКАЯ РАБОТА № 4 47
    ЛАБОРАТОРНО-ПРАКТИЧЕСКАЯ РАБОТА № 5 54
    ЛАБОРАТОРНО-ПРАКТИЧЕСКАЯ РАБОТА №6 58
Заключение 60
Список используемой литературы 62
Приложение 1 63
Приложение 2 64
Приложение 3 65
Приложение 4 66

Аннотация

 
     Данная  курсовая работа посвящена теме «Система лабораторно-практических работ по теме «Электрические машины» при изучении предмета «Теоретические основы электротехники»
     Тема  курсовой работы выбрана в соответствии с практической значимостью лабораторно-практических работ для студента как для будущего педагога профессиональной школы.
     Курсовая  работа содержит 67 страниц и 7 рисунков.
     Ключевые  слова: лабораторно-практические работы, лабораторный практикум, лабораторное оборудование,
          В работе разработаны лабораторные  работы по теме «Электрические  машины».  
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 

Введение

 
     Образование это процесс овладения системой знаний, умений, и навыков, в течение  которого складываются черты творческой деятельности, мировоззренческие и  поведенческие качества личности, развиваются  ее познавательные способности.
     Цель  обучения мы видим в том, чтобы  эти систематизированные знания (представляющие собой определения  и наиболее значимые характеристики явлений) были настолько усвоены  учащимися, чтобы они могли их воспроизвести, рассказать, объяснить, применить, т. е. показать структуру системы знаний.
     В процессе обучения требования к усвоению знаний разного содержания неоднозначны: одна часть может быть усвоена на уровне узнавания, другая - на уровне воспроизведения. Например: студентам нет необходимости запоминать многие статистические сведения, справочный материал; но есть знания, которые должны усвоиться прочно и полно, чтобы руководствоваться ими в последующей практической деятельности.
     Важный  результат обучения - умения - способность  осуществлять ту или иную деятельность на основе полученных знаний в изменяющихся условиях (знания служат инструментом при освоении умений).
     К. К. Платонов писал: «Умение - это высшее человеческое свойство, формирование которого является конечной целью педагогического процесса, его завершением». Умения же, как утверждает психология, формируются и проявляются в деятельности, без деятельности нет умений. Знания же являются информационным обеспечением по отношению к умениям.
     В педагогической деятельности умения классифицируют на интеллектуальные и практические. Интеллектуальные представляют собой  умения выполнять мыслительные операции - анализировать, классифицировать, обобщать, сравнивать. Эти умения необходимы во всякой творческой деятельности, в  том числе и в производственной. Студенты должны уметь оперировать  знаниями: привлекать (извлекать из памяти) необходимую в данный момент информацию, уметь выделить наиболее существенные признаки и свойства явлений и объектов, сравнивать их между собой, устанавливать причинно-следственные связи и т.д. Практические умения направлены на решение конкретных практических задач, они тесно связаны с интеллектуальными умениями. Невозможно решать производственную задачу, составлять производственный план, не умея анализировать и сопоставлять характеристики. В результате обучения студент должен овладеть основами профессии, т.е. совокупностью умений, необходимых для выполнения профессиональных функций. Умения формируются в деятельности, следовательно, необходимо организовать соответствующую деятельность, обязательное условие которой целенаправленная осознанность, опора на имеющиеся знания.
     Одним из результатов обучения является приобретение навыков, это действия, которые вследствие многократных повторений становятся автоматическими, выполняются без видимого контроля со стороны сознания, значит в учебном  процессе должны быть условия для  такой многократности.
     Умения  и навыки студенты приобретают и  отрабатывают на практических занятиях.
     Важная  проблема формирования содержания обучения - установление целесообразного соотношения  теоретической и практической подготовки по каждой учебной дисциплине. Соотношение  временных объемов теоретических  и практических занятий в средних  специальных учебных заведениях почти одинаковое - 1:1. К практическому обучению, в данном случае, относят часы, отведенные на практические занятия и лабораторные работы, на учебную, технологическую и преддипломную практику, на курсовое и преддипломное проектирование. Несомненно, объем практических работ больше по дисциплинам, имеющим, так называемый, деятельный характер, направленным на обучение конкретной деятельности.
     В вузах теоретические занятия  явно преобладают над практическими, но не потому, что специалист с высшим образование менее нуждается  в профессиональной практической подготовке, а в связи с тем, что в силу более высокого уровня образованности, интеллектуального развития, он способен преобразовать теоретические знания в практические и самостоятельно реализовать их в практике. Диапазон задач, решаемых специалистом с высшим образованием, их сложность и новизна, требуют, прежде всего развития проблемного мышления, способность осознать проблему и найти нестандартное решение. Пользуясь приобретенным широким кругом знаний, он должен уметь самостоятельно отыскивать приобретать необходимую информацию и использовать ее в практической профессиональной деятельности.
     Соотношение между общенаучной, общепрофессиональной и специальной подготовкой в  вузах - показатель уровня образования. Общенаучная подготовка в высших учебных заведениях составляет не менее 40%, она не только является базой для общепрофессиональной подготовки, но и обеспечивает высокий уровень эрудиции специалистов, способствует овладению логикой научного мышления, историческим взглядом на развитие науки, техники, общества и человека.
     Таким образом, в получении любой профессии  практическая подготовка учащихся играет важную роль[8].
     К основным видам учебных занятий  наряду с другими отнесены лабораторные работы и практические занятия. Направленные на экспериментальное подтверждение  теоретических положений и формирование учебных и профессиональных практических умений, они составляют важную часть  теоретической и профессиональной практической подготовки.
     То, как будет организованно лабораторно - практическое занятие, какие средства и методы будут использованы преподавателем при его проведении, зависит компетентность, профессиональность, конкурентоспособность будущих специалистов[7].
     Цель  исследования - проектирование учебного занятия в форме лабораторного занятия по дисциплине «Теоретические основы электротехники».
     В соответствии с целью исследования можно выделить следующие задачи:
    Рассмотреть такую форму организации обучения как лабораторно-практическое занятие;
    Рассмотреть методику проведения лабораторного занятия;
    Разработать лабораторные занятия по дисциплине «Теоретические основы электротехники».

     ГЛАВА 1. ТЕОРЕТИЧЕСКОЕ ОПИСАНИЕ ЛАБОРАТОРНО-ПРАКТИЧЕСКИХ ЗАНЯТИЙ

     § 1. Назначение лабораторного практикума

     1.1. Объективная необходимость лабораторного практикума

 
     Лабораторный  практикум – это потенциально наиболее значимый и результативный компонент естественнонаучной, общей профессиональной и специальной подготовки в области техники и технологий, предназначенный для приобретения навыков работы на реальном оборудовании, с аналогами которого будущему специалисту, возможно, придется иметь дело в своей практической деятельности.
     Лабораторный  практикум проводится в специализированных учебных лабораториях. Эффективность данного вида занятий во многом определяется возможностями учебного заведения:
      в оснащении учебных лабораторий современным оборудованием;
      в выборе номенклатуры объектов экспериментального изучения и содержания лабораторных работ;
      в реализации эффективных технологий выполнения работ и т.д.
     В последнее время, в связи с  широким внедрением компьютерных моделирующих систем активно дискутируется вопрос о необходимости сохранения традиционной формы выполнения лабораторных работ на физических лабораторных стендах. Особенно часто это обсуждается для простых объектов типа механический маятник, транзистор, электрическая цепь и т.д., для которых имеющиеся математические модели адекватно описывают изучаемые процессы. В этой связи предлагается практически полностью отказаться от создания и поддержания дорогостоящих, громоздких, подчас, энергоемких и сложных в обслуживании физических лабораторных стендов.
     Однако, не сложность объекта изучения и  не наличие или отсутствие его  математической модели диктует необходимость  постановки учебного экспериментального исследования, а лишь стратегия подготовки техника, инженера, научного работника. Точно так же, как умению читать техническую литературу, разбираться в электрических и монтажных схемах, конструкторской документации, умению проводить поверочные и проектные расчеты, использовать аппарат моделирования, будущий технический специалист в обязательном порядке должен быть обучен технике постановки и проведения инженерного эксперимента. Без этого специалист в области техники и технологий просто не состоится. Ведь ему предстоит создавать исследовательское оборудование для изучения новых физических процессов, лабораторные стенды для оценки качества вновь созданных технических изделий, технологические стенды для заводских приемо-сдаточных испытаний серийной продукции и т.д.
     Именно  на простых и разнообразных учебных  объектах учащийся должен овладеть умением  постановки инженерного эксперимента и грамотно применять это умение в своей практической деятельности при создании новых и более  сложных объектов, для которых  модельное описание, если и существует, то весьма неточное. В этом случае главным  в постановке эксперимента является определение или уточнение структуры  и параметров математической модели по экспериментальным данным, т.е. решается задача идентификации структуры или параметров математической модели[10].
    2.  Образовательные задачи лабораторного практикума
 
     На  лабораторный практикум возлагаются  следующие важные задачи:
    Практическое закрепление полученных теоретических знаний;
    Приобретение навыков самостоятельной работы с реальным оборудованием;
    Планирование и постановка инженерного эксперимента;
    Выбор оборудования для проведения эксперимента;
    Обработка и объяснение результатов эксперимента;
    Сопоставление результатов теоретического анализа с экспериментальными данными
     В идеальной постановке образовательного процесса для повышения эффективности  усвоения учебного материала, каждый объект изучения в рамках учебной дисциплины в обязательном порядке должен снабжаться всеми необходимыми компонентами теоретического, практического, модельного и экспериментального изучения[10].
    3. Виды лабораторных практикумов
 
     Проанализируем, как перечисленные выше образовательные функции реализуются в различных видах существующих лабораторных практикумов, и какова в этой связи степень их эффективности. В качестве базы для сопоставления представим некоторый гипотетический «идеальный» лабораторный практикум на конкретном примере из дисциплины «ТОЭ».
     «Идеальный» лабораторный практикум должен был бы выглядеть следующим образом:
    оборудование, применяемое в учебной лаборатории :
    электрические машины постоянного и переменного тока различных типов;
    источники электропитания постоянного и переменного тока на различную выходную мощность, частоту, напряжение;
    измерительные приборы различных видов и типов (амперметры, вольтметры, ваттметры, фазометры и пр.);
    исполнительные механизмы, регуляторы и нагрузочные устройства различных видов и типов и другие необходимые атрибуты проведения экспериментальных исследований.
    в соответствии с полученным индивидуальным заданием и предварительно освоенными теоретическими знаниями об объекте учащийся выбирает из множества предоставленного в его распоряжение лабораторного оборудования только то, которое необходимо для выполнения его индивидуального задания;
    на лабораторном стенде учащийся самостоятельно собирает лабораторную установку и проводит эксперимент, в результате чего он получает возможность активных самостоятельных действий с реальным оборудованием и приборами.
     Однако  на практике такой идеальный подход никогда не применяется, поскольку  требует много свободного оборудования и времени для своей реализации, высок риск порчи оборудования из-за неумелых действий плохо подготовленных студентов.
     Традиционный  лабораторный практикум это, как правило, набор практически готовых, полностью смонтированных лабораторных стендов, предназначенных для экспериментального изучения базовой совокупности объектов по данной учебной дисциплине.
     Учащийся, в лучшем случае, выполняет рутинные операции изменения напряжений, переключения отдельных приборов, цепей и т.д. При этом учащийся лишается главного – самостоятельной постановки эксперимента, выбора приборов и оборудования (за него уже все выбрано и поставлено).
     Кроме того, в реальных условиях постановка лабораторного практикума сталкивается с организационными, техническими и  экономическими трудностями. Так, с  позиции эффективности усвоения материала было бы наиболее целесообразно  после изложения теоретической  части по каждому разделу дисциплины сразу же закрепить именно этот материал лабораторным практикумом. Однако лекция, как правило, читается для 100-150 слушателей, а возможности учебной лаборатории  в лучшем случае рассчитаны на 6-12 рабочих  мест, что не обеспечивает потребности  даже одной учебной группы.
     Вынужденно  приходится на одном лабораторном стенде реализовывать бригадное выполнение лабораторной работы (по 2-4 человека в бригаде). Эффективность такого метода чрезвычайно низка, поскольку в каждой такой бригаде работу выполняет один студент, который является лидером конкретного мини-коллектива. Остальным студентам достаются рутинные, вспомогательные операции (фиксация в протоколе результатов измерений, построение графиков и т.д.), которые не способствуют ни приобретению практических навыков работы с реальным оборудованием, ни усвоению существа изучаемых процессов. Тем самым нарушается одна из главных образовательных функций лабораторного практикума – самостоятельность практического освоения реальной техники.
     Другие  учебные группы общего потока обучаемых, в лучшем случае, с задержкой в 2-4 недели смогут приступить к выполнению лабораторных работ, т.е. происходит разрыв во времени между теоретическим, практическим и экспериментальным изучением материала, что также не способствует эффективности его усвоения.
     Демонстрационный  лабораторный практикум является одной из вынужденных форм проведения лабораторных занятий на уникальном лабораторном оборудовании, существующем в единичных экземплярах.
     Обычно  такое случается, когда объект изучения слишком громоздок, дорог или  энергоемок, чтобы его можно было многократно тиражировать для одновременного (фронтального) выполнения работ. В  то же время, создание уменьшенных физических моделей по каким-то причинам признано нецелесообразным. Например, считается, что масштабное «искажение» изучаемого объекта уводит учащихся из реального  мира в его виртуальное отражение  и наносит тем самым вред образовательному процессу. Это заблуждение. Если в процессе масштабирования были соблюдены критерии подобия, то можно быть уверенным, что изучаемые физические процессы не искажены. Именно это главное в образовательном процессе. А работу реального станка, домны, прокатного стана, электростанции можно изучить в процессе учебной практики или учебного видеофильма. Будущему специалисту важнее не их внешний облик (он со временем может стать совершенно другим), а понимание принципа действия и рабочих процессов, которые меняются значительно реже.
     Демонстрационный  лабораторный практикум обычно проводится опытным преподавателем. Учащимся в  основном отводится роль пассивных наблюдателей. При этом не реализуются главные образовательные функции лабораторного практикума (выбор приборов и оборудования, активные действия с объектом изучения), кроме одной – знакомство с работой реального оборудования. Но ценность этого весьма сомнительна – смена лабораторного оборудования в учебных заведениях происходит так редко, что реально приходится знакомиться с работой уже устаревшего оборудования, которое, как правило, давно снято с производства и эксплуатации.
     Таким образом, проведение демонстрационных лабораторных работ следует расценивать, как вынужденную и временную  меру, отражающую трудности создания современного эффективного учебного лабораторного  оборудования.
     Виртуальный лабораторный практикум представляет собой один из прогрессивно развивающихся видов проведения лабораторных занятий, суть которого заключается в замене реального лабораторного исследования на математическое моделирование изучаемых физических процессов, но с элементами виртуального взаимодействия учащегося с лабораторным оборудованием. В зависимости от используемой программной инструментальной среды можно создать хорошую иллюзию работы с реальными объектами.
     Различают две принципиальные разновидности  виртуальных лабораторных практикумов:
    полностью модельный лабораторный практикум, который от постановки до получения результатов реализуется средствами универсальных или специально разработанных компьютерных моделей;
    полунатурный лабораторный практикум, который в своей постановке опирается на модельные средства, а результаты берутся из базы данных реально проведенных экспериментов.
     Возможности современных имитационных компьютерных моделей создают полную иллюзию работы с реальным оборудованием. В таком подходе есть положительный момент, позволяющий реализовать каждому обучаемому свои индивидуальные творческие способности. Находясь в виртуальной лаборатории, можно выбрать виртуальные приборы и оборудование, собрать на виртуальном стенде схему эксперимента по своему индивидуальному заданию, провести поисковое моделирование исследуемого физического процесса при различных заданных параметрах и ограничениях, обработать результаты исследования, не затрачивая усилий на рутинные расчеты и графические построения.
     Получение из базы данных результатов реальных экспериментов не несет нового в  образовательный процесс, так как  обучаемому необходимо наблюдать реакцию  лабораторного оборудования именно на свои, пусть даже ошибочные, действия, которые впоследствии можно осмыслить, сделать поправку и провести повторный эксперимент. А когда на все его действия компьютерная система «подставляет» единственно правильный результат, полученный опытным преподавателем, учащийся начинает понимать, что его не учат, а «красиво обманывают» и теряет интерес к творческому поиску решений.
     Таким образом, компьютерное моделирование  изучаемых физических процессов  является обязательной компонентой  современного образовательного процесса, но оно не может полностью заменить реальный лабораторный практикум.
     Удаленный лабораторный практикум  – это один из перспективных видов организации лабораторных занятий, рекомендуемый для самостоятельного обучения в системе открытого технического образования. Его суть заключается в обеспечении коллективного доступа удаленных пользователей по компьютерным сетям к автоматизированным учебным стендам (комплексам), размещенным в базовых ресурсных центрах подготовки специалистов.
     Лабораторное  оборудование и программно-методические средства этого типа позволяют по индивидуальному заданию обучаемого выбирать объект изучения из предлагаемого множества альтернатив, настраивать его параметры, конфигурировать заданную схему и режимы проведения эксперимента, обрабатывать результаты эксперимента и проводить их строгую математическую оценку. Здесь в полном объеме реализуется комплекс образовательных функций, возложенных на лабораторный практикум.
     Проведенный анализ существующих лабораторных практикумов  показывает, что практически в  каждом учебном заведении используется не объективно необходимая, а случайным  образом сформированная лабораторная база, которая не позволяет осуществлять единую государственную систему подготовки технических специалистов. Объективно напрашивается пересмотр сложившейся практики проведения лабораторных исследований и создания нормативных документов, регламентирующих введение концепции и лабораторного оборудования нового поколения[10].

     § 2. Формы реализации учебного лабораторного оборудования

 
     В зависимости от назначения, возлагаемых  функций и способов реализации различают  следующие формы учебного лабораторного  оборудования: учебные тренажеры, учебные  лабораторные стенды, учебно-методические комплексы.
     Учебные тренажеры – являются одной из форм учебного лабораторного оборудования.
     В свою очередь, по способам реализации различают тренажеры:
    натурные;
    полунатурные;
    модельные
     Учебные лабораторные стендыэто принципиально иная (по сравнению с тренажерами) форма реализации учебного лабораторного оборудования, предназначенная для экспериментального исследования физических процессов и технических показателей изучаемых объектов. В зависимости от способов реализации различают несколько поколений лабораторных стендов:
    Специализированные лабораторные стенды (стенды первого поколения) представляют собою совокупность приборов, источников питания, источников тестирующих сигналов, исполнительных механизмов, технологических приспособлений для крепления, нагрузки и пр., отобранных специально для исследования конкретного и единственного объекта изучения (Приложение 1, рис. 1).
    Универсальные лабораторные стенды (стенды второго поколения), в отличие от специализированных стендов, предназначены для исследования группы сменных объектов изучения (Приложение 1, рис.2).
    Автоматизированные лабораторные стенды (стенды третьего поколения) являются принципиальным шагом вперед, поскольку на этом этапе в составе лабораторного оборудования впервые появились интеллектуальные средства обработки данных и многоканального управления объектом в реальном времени проведения эксперимента (Приложение 2, рис.3).
    Лабораторные стенды удаленного коллективного доступа (стенды четвертого поколения) являются попыткой преодолеть главный недостаток лабораторного оборудования предыдущего поколения, сохранив все его преимущества (Приложение 2, рис.4)[10].
     Учебно-методические комплексы (УМК) – представляют собою объединение программно-технических и учебно-методических средств, обеспечивающих полную совокупность образовательных услуг (организационных, методических, теоретических, практических, экспериментальных, консультационных и пр.), необходимых и достаточных для самостоятельного изучения конкретной учебной дисциплины в системе открытого технического образования.
     В зависимости от способов реализации могут оказаться целесообразными  следующие типы учебно-методических комплексов:
    централизованные (вся совокупность образовательных услуг предоставляется одним образовательным учреждением);
    децентрализованные или распределенные (отдельные компоненты образовательных услуг в объеме конкретной учебной дисциплины предоставляются различными образовательными учреждениями)[10].

     § 3. Особенности планирования лабораторных работ

 
      Ведущей дидактической целью лабораторных работ является экспериментальное  подтверждение и проверка существующих или основных теоретических положений (законов, зависимостей).
     В соответствии с ведущей дидактической  целью содержанием лабораторных работ могут быть экспериментальная  проверка формул, методик, расчетов, установление и подтверждение закономерностей, ознакомление с методикой проведение экспериментов, установление свойств  веществ, их качественных и количественных характеристик, наблюдение развития явлении, процессов и т.д.
     При выборе содержания и объема лабораторной работы следует исходить из:
      сложности учебного материала для усвоения, из внутрипредметных и межпредметных связей;
      из значимости изучаемых теоретических положений для предстоящей профессиональной деятельности;
      из того, какое место занимает конкретная лабораторная в совокупности лабораторных работ и их значимости для формирования целостного представления о содержании учебной дисциплины.
     При планировании лабораторных работ следует  учитывать, что наряду с ведущей  дидактической целью - подтверждением теоретических положений - в ходе выполнения задания у студентов  формируются практические умения и  навыки обращения с различными приборами, установками, аппаратурой, лабораторным оборудованием, которые могут составлять часть профессиональной практической подготовки, а также исследовательские  умения (наблюдать, сравнивать, анализировать, устанавливать зависимость, делать выводы и обобщения, самостоятельно вести исследования, оформлять результаты в виде отчетов)[5].

     § 4. Организация лабораторно-практических занятий

 
     Лабораторная  работа, как вид учебного занятия  должна проводится в учебных лабораториях. Практическое занятие должно проводится в учебных кабинетах или специально оборудования помещениях (площадках, полигонах и т.д.). Продолжительность лабораторной работы и практического занятия составляет не менее 2-х академических часов.
     Необходимыми  структурными элементами лабораторной работы и помимо самостоятельной деятельности студентов являются инструктаж, проводимый преподавателем, а также анализ и оценка выполненных работ и степень овладения студентами запланированных умений.
     Лабораторно-практические занятия могут носить репродуктивный, частично-поисковый и поисковый характер.
     Работы, носящие репродуктивный характер, выполняется студентами с помощью подробных инструкций, в которых указаны цель работы, пояснения (теория, основные характеристики), оборудование, материалы и их характеристики, порядок выполнения работы, таблицы, контрольные вопросы, учебная и специальная литература.
     Работы, носящие частично-поисковой характер, выполняются студентами без подробных инструкций, студентам не дан порядок выполнения необходимых действий, от студентов требуется самостоятельный подбор оборудования, выбор способов выполнения работы в инструктивной и справочной литературе.
     Работы, носящие поисковый характер, характеризуются тем, что студенты должны решить новую для них проблему, опираясь на имеющиеся у них теоретические знания.
     При планировании лабораторно-практических занятий необходимо находить оптимальное соотношение репродуктивных, частично-поисковых и поисковых работ, чтобы обеспечить, высокий уровень интеллектуальной деятельности.
           Формы организации  студентов на лабораторных работах  и практических занятиях;
      фронтальная – все студенты выполняют одновременно одну и ту же работу;
      групповая – одна и та же работа выполняется бригадами по 2-5 человек;
      индивидуальная – каждый студент выполняет индивидуальное задание.
     Выполнению  лабораторных работ предшествует проверка знаний студентов - их теоретической  готовности к выполнению задания. Проверка знаний проводится в форме, которую  определяет преподаватель дисциплины (тестирование, технический диктант, проверка домашнего задания и т.д.)
       Для проведения лабораторно-практических занятий преподавателем должны быть разработаны и утверждены на заседании цикловой комиссии «Методические указания по проведению лабораторных или практических работ».
       Методические указания разрабатываются  в соответствии с характером лабораторных занятий (репродуктивный, частично-поисковый, поисковый). «Методические указания» для лабораторных или практических занятий должны содержать следующие разделы:
      перечень лабораторных или практических занятий,
      общие требования к выполнению работ,
      общие требования к выполнению отчета.
      Инструкция  по каждой работе репродуктивного характера должна содержать:
     - цель работы;
     - пояснения (теория, основные характеристики  и т.д.);
     - оборудование;
     - материалы и их характеристики;
     - порядок выполнения работы;
     - необходимые таблицы;
     - контрольные вопросы;
     - список литературы.
      Инструкции  по каждой работе частично-поискового  характера должны содержать:
    цель работы;
    пояснения (теория, основные характеристики);
    контрольные вопросы для выполнения в ходе работы:
    справочные материалы;
    список литературы.
     Инструкции  по каждой работе поискового характера должны содержать постановку проблемы, которую надо решить студенту в ходе работы самостоятельно.
       Для повышения эффективности  проведения лабораторно-практических занятий рекомендуется:
     - разработка сборника задач, упражнений, заданий, сопровождающихся 
методическими указаниями;

    разработка заданий для автоматического тестового контроля подготовленности студентов к лабораторным или практическим работам;
    подчинение методики проведения лабораторных и практических занятий ведущим дидактическим целям с соответствующими установками для студентов;
    использование в практике преподавания поисковых лабораторных работ построенных на проблемной основе;
    максимальное использование индивидуальных форм с целью повышения ответственности каждого студента за самостоятельное выполнение полного объема работ:
    эффективное использование времени, отводимого на лабораторные и практические занятия подбором дополнительных задач и заданий для студентов, работающих в более быстром темпе[5].

     § 5. Правила выполнения лабораторно-практических работ

     5.1. Общие требования

 
     Лабораторно-практические работы выполняются учащимися по графику в соответствии с учебным  расписанием занятий.
     Учащийся, не выполнивший лабораторно-практическую работу, должен в двухнедельный срок с разрешения преподавателя и по согласованию с учебной частью выполнить ее в дни консультаций.
     К выполнению работ допускаются учащиеся:
    прошедшие инструктаж по технике безопасности;
    имеющие в тетради протоколы испытаний к очередной работе, выполненные в соответствии с настоящим пособием;
    ознакомившиеся с целью и порядком выполнения работы, а также с электрической схемой, которая будет применяться;
    изучившие теоретический материал, относящийся к выполняемой работе, по рекомендуемым учебным пособиям, конспекту лекций.
     Подготовленность  учащихся к выполнению лабораторно-практических работ проверяется преподавателем индивидуально. Учащийся, получивший неудовлетворительную оценку, к выполнению работы не допускается.
     Подача  напряжения на лабораторный стенд без  проверки и разрешения преподавателя  или лаборанта категорически запрещена.
     В случае порчи приборов и оборудования по вине учащихся последние несут  материальную ответственность.
     По  окончании работы электрическая  цепь должна быть разобрана, стенд обесточен, провода и приборы убраны на место.
     Результаты  лабораторно-практической работы заносятся  в протокол испытаний и таблицы карандашом и представляются преподавателю для проверки. При неправильных результатах лабораторно-практическая работа должна быть переделана.
     По  результатам работы каждый учащийся оформляет отчет. Необходимые схемы должны быть выполнены согласно ЕСКД с применением чертежных инструментов. На графиках и векторных диаграммах должны быть нанесены масштабы измеряемых величин и соответствующие обозначения.
     Допускается на усмотрение преподавателя оформление одного протокола испытаний и  отчета бригадой из двух учащихся. Минимум знаний, необходимых для защиты лабораторно-практической работы, отражают контрольные вопросы в конце работы[6].

     5.2. Выбор оборудования для лабораторной работы

 
     Перед сборкой электрической схемы  необходимо правильно подобрать оборудование. Часть оборудования задаётся (например, жестко смонтированные платы и т. п.), реостаты же для регулирования тока или напряжения, а также и измерительные приборы должны быть выбраны студентами.
     Реостаты  выбирают по величине предельно допустимого  тока при данном напряжении, а измерительные  приборы  по предельно допустимым значениям измеряемой величины.
     При использовании измерительных приборов с квадратичной шкалой необходимо учитывать, что наиболее точные их показания имеют место в средней части шкалы[6].

     5.3. Правила сборки электрических схем

 
       Перед сборкой электрической цепи (ЭЦ) необходимо определить все элементы, которые должны входить в нее в соответствии с принципиальной схемой: резисторы, конденсаторы, катушки индуктивности, измерительные приборы, выключатели и переключатели, регулируемые элементы, источники питания и др. Переключатели пределов измерений приборов должны быть установлены в положения, указанные в описании лабораторной работы.
     При сборке ЭЦ необходимо придерживаться следующих правил:
    начинать сборку от зажимов источника питания;
    в первую очередь собирать главную цепь, состоящую из последовательно соединенных элементов: резисторов, индуктивных катушек, амперметров, токовых катушек ваттметров и т.д.;
    во вторую очередь подключать параллельно подсоединяемые элементы, в том числе вольтметры, катушки напряжения ваттметров, осциллограф и др.
     Разборку  ЭЦ следует начинать от источника питания, предварительно отключив напряжение питания[3],[6].

     5.2. Правила оформления графической части к отчету по лабораторно-практическим работам

 
     Все схемы, графики, таблицы, диаграммы должны быть выполнены карандашом с применением чертежных инструментов: линейки, циркуля, лекала, соответствующих трафаретов.
     Элементы  схем должны выполняться в соответствии с ЕСКД (Приложение 3, рис. 5).
     Масштаб на графиках, за исключением особо  оговоренных случаев, должен быть равномерным. Не следует на осях указывать цифры, полученные при измерениях или взятые из таблиц.
     Для изображения нескольких зависимостей на графике строят несколько вертикальных осей (каждую со своим масштабом). Кривые на графике в этом случае выделяются соответствующим цветом или способом нанесения точек (***, +++, ... и т.д.). Рядом с каждой кривой наносят в удобном месте обозначение зависимости (Приложение 4, рис. 6). Кривая на графике должна быть плавной. Ее надо проводить так, чтобы полученные в результате испытаний точки стояли от нее приблизительно на одинаковом расстоянии. Точки, далеко отстоящие от кривой, являются следствием промаха наблюдателя. Их отмечают на графике особо, например, обводят кружком (Приложение 4, рис. 6)[6].

     5.5. Содержание отчета

 
     Отчет по лабораторной работе составляется каждым учащимся или бригадой по данным протокола испытаний.
      Отчет должен содержать:
      Фамилия, имя, отчество студента и группа;
      Наименование темы лабораторной работы;
      Цель работы;
      Описание приборов;
      Схема установки;
      Таблицы с данными измерений и расчетов;
      Вычисления и графические построения (формулы, векторные диаграммы и графики, построенные в масштабе по данным опытов и расчётов);
      Выводы по проделанной лабораторной работе[5],[6].

     5.6. Техника безопасности при выполнении работ

 
     Лаборатория электротехники относится к помещениям повышенной опасности, так как в ней присутствуют электротехническая аппаратура и электрические машины, питаемые от источников электрической энергии.
     Основное  рабочее напряжение, с которым  имеют дело учащиеся, 36 В. Оно является безопасным для человека, поскольку при минимальном сопротивлении тела человека 800 Ом максимально возможный ток при таком напряжении не превышает предельно опасной величины — 50 мА. Однако напряжение 220В, которое используется для работы электронных измерительных приборов и, при необходимости, может быть использовано для питания электрических машин, является опасным для человека. Поэтому работа в лаборатории требует от учащихся соблюдения правил поведения и техники безопасности.
     Работать  разрешается строго за своим рабочим  местом, перемещения в лаборатории  должны быть максимально ограничены.
     Ни  в коем случае не следует касаться руками неизолированных соединительных проводов и контактов в цепи, находящейся  под напряжением. Любое изменение  в схеме, пересоединение проводников должны выполняться при обесточенной ЭЦ. Все переключения и изменения должны быть проверены преподавателем. 
     Перед проведением лабораторных работ  учащиеся обязаны ознакомиться с действующими в учебном заведении инструкциями по охране труда при эксплуатации электроустановок до 1000 В, пожарной безопасности, охране труда при проведении работ в кабинете электротехники и расписаться в соответствующем журнале[6].

     § 6. Конструирование технологической карты проведения лабораторных работ

 
     Анализируя  содержание лабораторных работ по электротехнике, не трудно заметить, что в качестве обобщенных электротехнических умений выступают методы. Для того чтобы выполнить любую лабораторную работу по исследованию электрических цепей, электрических машин, необходимо провести моделирование схемы, измерение параметров, осуществить расчёт и анализ режимов работы.
     Планирование  лабораторных работ осуществляется с помощью методических рекомендаций к проведению лабораторных работ по электротехнике.
     Структура методических рекомендаций в настоящее время используется во всех типах учебных заведений (училищах, техникумах, вузах). В то же время нельзя признать, что она организует деятельность учащихся, не раскрывая логической последовательности выполнения операций и приемов проведения лабораторного исследования. Все ли учащиеся знакомятся с теоретическими положениями? Чаще всего все. Учащиеся приступают к выполнению работы, не осознавая того, что должны получить в результате исследования.
     Формулируется цель проведения лабораторной работы. Затем указывается предмет исследования. Это необходимо для того, чтобы конкретизировать область исследования. Например, электрическая цепь постоянного тока, содержащая …, электрическая цепь, включающая …, электрическая машина, трехфазный трансформатор и т. д. Далее определяется метод исследования.
     Ведущими  методами исследования в электротехнике являются: измерение, моделирование, анализ параметров электрических цепей, векторные диаграммы и т. д. Выбрав методы, учащиеся представляют выполняемые виды деятельности: все необходимые электрические приборы (их типы); измерительные комплексы; источники напряжения; приемники (резисторы, лампы накаливания, конденсаторы, катушки индуктивности и др.); звенья управления.
     После этого следует показать принципиальную схему исследования, чтобы учащиеся понимали место подключения перечисленных  прибором на лабораторном стенде.
     Далее следует этап проведения лабораторной работы, который включает:
    подбор аппаратуры;
    сборку электрической цепи;
    подключение источников питания.
     Следующий, основной, этап – проведение лабораторной работы. Он включает в себя перечень заданий. Содержанию задания соответствуют методы исследования и основные элементы контроля. Этот этап лучше всего представить в виде технологической карты (Приложение 4, рис. 7).
     Заключительный  этап лабораторной работы – демонтаж электрической цепи, приведение в порядок рабочего места.
     Изложенная  методика проведения лабораторной работы имеет преимущество, которое заключается в том, что учащиеся выступают в роли исследователей. Содержание лабораторной работы включает систему умственных и практических действий по овладению методами исследования Процесс формирования электротехнических умений направляется руководством к лабораторной работе[9].
 

     

     ГЛАВА 2. ПРОЕКТИРОВАНИЕ ЛАБОРАТОРНО-ПРАКТИЧЕСКИХ РАБОТ ПО ТЕМЕ «ЭЛЕКТРИЧЕСКИЕ МАШИНЫ»

 
      В данном курсовом проекте разработано 6 лабораторных работ по электротехнике традиционного вида, т.к. данный вид  является более распространённым в  учебных заведениях.

     ЛАБОРАТОРНО-ПРАКТИЧЕСКАЯ РАБОТА № 1

 
     Исследование  однофазного трансформатора
     Цель  работы. Изучить конструкцию трансформатора, определить основные параметры трансформатора, снять внешнюю характеристику трансформатора.
     Краткие теоретические сведения
     Трансформатор относится к электрическим машинам  статического действия (нет подвижных частей). Он представляет собой электромагнитное устройство, предназначенное для преобразования переменного тока одного напряжения (например, 220 В) в переменный ток той же частоты другого напряжения (например, 36 В). 

     

а                                         б                              в
Рис.1.1 Трансформатор:
а — конструктивная схема; б — условное изображение двухобмоточного трансформатора; в — энергетическая диаграмма трансформатора; 1 — магнитопровод; 2 — катушки с обмотками; Ф — магнитный поток; Pt — мощность, подведенная от источника к первичной обмотке; Pэл1 — мощность, расходуемая на нагревание проводников первичной обмотки; Рм — мощность, расходуемая на нагревание магнитопровода вихревыми токами и потери на гистерезис; Р1-2 — мощность, передаваемая с первичной обмотки на вторичную; Pэл2 — мощность, расходуемая на нагревание проводников вторичной обмотки; Р2 — полезная мощность на вторичной обмотке 

     Трансформатор (рис. 1.1, а) состоит из замкнутого магнитопровода 1 — набора тонких штампованных электрически изолированных друг от друга пластин из электротехнической стали, и двух или более катушек с обмотками 2, располагаемых на магнитопроводе. Одна из обмоток подключается к источнику питания и называется первичной. Все остальные обмотки, называемые вторичными, подключаются к различным нагрузкам (рис. 1.1, б).
     В основу работы трансформатора положен  принцип взаимоиндукции. Если к первичной обмотке подводится синусоидальное напряжение то в ней течет электрический ток i, который создает намагничивающую силу iW, а последняя — переменный магнитный поток Магнитный поток замыкается по магнитопроводу и пронизывает все обмотки, расположенные на нем. В результате в каждой обмотке индуктируется ЭДС. ЭДС вторичной обмотки является источником напряжения для нагрузки, подключенной к этой обмотке. Таким образом, напряжение первичной обмотки передается на вторичную.
     Все ЭДС е, как и поток ф, изменяются по синусоидальному закону. Величина ЭДС определяется числом витков обмотки W и скоростью изменения магнитного потока; 

     Вектор  ЭДС отстает от вектора магнитного потока на 90?, а амплитудное значение ЭДС определяется амплитудным значением магнитного потока Фтах, круговой частотой питающего напряжения и числом витков обмотки W.
     Действующее значение ЭДС 

     Поскольку приложенное к первичной обмотке  напряжение u1 практически полностью уравновешивается индуктируемой в этой обмотке ЭДС e1, можно считать, что действующее значение данного напряжения 

     Напряжение  на вторичной обмотке u2 является следствием индуктируемой в ней ЭДС е2, поэтому можно записать выражение для действующего значения этого напряжения в виде 

     Максимальное значение магнитного потока определяется действующим значением приложенного напряжения U1 и не зависит от режима работы трансформатора, т.е. при неизменном приложенном напряжении магнитный поток остается неизменным на всех режимах работы — от холостого хода до номинальной нагрузки
     Отношение действующих значений напряжений определяется отношением числа витков обмоток, т.е. является постоянным. Это отношение получило название коэффициента трансформации
                                                           
     Если  первичное напряжение трансформатора выше вторичного, т.е. n > 1, то такой трансформатор называется понижающим. Если же вторичное напряжение выше первичного (n < 1), то такой трансформатор называется повышающим.
     Трансформатор относится к устройствам с  высоким коэффициентом полезного действия, значение которого лежит в диапазоне от 0,85 у трансформаторов малой мощности до 0,99 у мощных трансформаторов. Чтобы понять причины снижения КПД, обратимся к энергетической диаграмме (рис. 1.1, в).
     Основными потерями в трансформаторе являются электрические (Рэл1 + Рэл2) и магнитные (Рм) потери. Отсюда КПД трансформатора 

     Основными характеристиками трансформатора являются:
      характеристика холостого хода;
      характеристика короткого замыкания;
      внешняя характеристика.
      и т.д.................


Перейти к полному тексту работы


Скачать работу с онлайн повышением уникальности до 90% по antiplagiat.ru, etxt.ru или advego.ru


Смотреть полный текст работы бесплатно


Смотреть похожие работы


* Примечание. Уникальность работы указана на дату публикации, текущее значение может отличаться от указанного.