1. Identifikace partnera Název: Střední škola strojírenská a elektrotechnická Brno, Trnkova 113 Adresa: Trnkova 113, 628 00 Brno Statutární zástupce: Ing. Roman Moliš Kontaktní údaje: telefon 544 422 813 e-mail molis@sssebrno.cz webová stránka www.sssebrno.cz 2. Popis projektového záměru V současné době je velmi nízké povědomí o obsahu studia na technicky zaměřených SŠ. Z tohoto důvodu byl připraven soubor výukových aktivit pro žáky ZŠ, které mají ukázat technické vzdělávání na příkladech včetně praktických ukázek. Vycházeli jsme ze své dlouhodobé praxe se žáky, požadavků RVP a strategických dokumentů. Byly připraveny 3 výukové bloky: Fyzika hravě názorná a hravá prezentace fyzikálních pokusů Základy elektrotechniky blok teoretických informací a praktických pokusů, jako je zapojování elektrického obvodu, ověření Ohmova zákona, výroba a odzkoušení jednoduchého elektromotorku, měření základních elektrických veličin napětí, proud, elektrický odpor. Výuka programování a obsluhy CNC strojů žáci se seznámí s CNC programováním a obsluhou CNC stroje. Vytvoří si program jednoduché součástky, šachové figurky, v řídicím systému Sinumerik. Výsledkem těchto aktivit bude také zlepšená komunikace mezi žáky ZŠ a SŠ (žák učí žáka vedení prací a sdílení poznatků). Pro úspěšnou realizaci aktivit je nutné pořízení elektromateriálů a měřicího zařízení pro práce v elektrotechnických dílnách, výukové filmy a elektronická učebnice zaměřená na programování a úlohy CNC. Z důvodu absence studijních a výukových materiálů pro výuku elektrotechnických předmětů jsme se rozhodli realizovat tvorbu výukových filmů pro zvýšení kvality názornosti při výuce a prezentacích. Z důvodu absence studijních a výukových
materiálů pro výuku programování a obsluhy CNC strojů, jsme se rozhodli realizovat elektronickou učebnici pro zvýšení kvality výuky strojních oborů. Abychom provázali teoretické znalosti žáků s praktickými dovednostmi při reálné práci, bude pořízen CNC stroj. V případě pořízení výrobního centra bude škola disponovat plně vybaveným školicím centrem pro výuku na CNC strojích s řídicími systémy Heidenhain, Fanuc a Sinumerik. Hlavním úkolem je zvýšit zájem žáků SŠ a ZŠ o technické obory cestou intenzivní spolupráce v regionu, vybavit odbornou učebnu novým CNC centrem a využít ji pro výuku žáků ZŠ a SŠ, využít výukové filmy a elektronickou učebnici pro výuku žáků ZŠ a SŠ. 3. Zhodnocení realizace jednotlivých klíčových aktivit Klíčová aktivita 1: Nákup investičního zařízení pro povinnou výuku žáků SŠ Byl pořízen CNC stroj, který se bude využívat pro výuku programování a obsluhy CNC strojů ve strojírenských učebních a studijních oborech Obráběč kovů, Mechanik seřizovač a Mechanik strojů a zařízení. Využíváním pořízeného stroje dojde k maximálnímu přiblížení výuky k reálné činnosti ve výrobních firmách, kam chodí žáci SŠ na praxi. Požadavky firem - potřeba absolventů oborů SŠ (Obráběč kovů, Mechanik seřizovač a Mechanik strojů a zařízení) připravených pro práci na reálných strojích. Žáci ZŠ byli seznámeni s CNC programem a obsluhou tohoto stroje. Klíčová aktivita 2: Příprava bloku praktických pokusů elektrotechnika doplnění povinné výuky žáků ZŠ Pro výukový blok Základy elektrotechniky (ŠVP fyzika, praktické činnosti) byl nakoupen: materiál pro praktickou výuku žáků - stavbu jednoduchého elektromotorku. Žáci ZŠ za odborného dohledu sestaví svépomocí jednoduchý elektromotorek, kde si ověřili získané teoretické a praktické dovednosti získané na SŠ. elektrotechnický materiál, který tvoří 31 stavebnic - nepájivá pole + součástky. Žáci ZŠ za odborného dohledu sestavili jednoduché elektronické obvody, kde si ověřili teoretické a praktické dovednosti. měřicí přístroje, které se použily k diagnostice a měření žáky sestavených elektronických obvodů. didaktická technika - dataprojektor, interaktivní tabule, PC a SW pro výuku žáků elektrotechnických oborů. Pořízená didaktická technika bude využívána také na projekci výukových videoklipů. Dataprojektor je přenosný a netvoří pevnou sestavu s interaktivní tabulí.
Klíčová aktivita 3: Realizace jednotlivých výukových bloků pro žáky ZŠ na SŠ Spolupracovali jsme se 6 základními školami. Každá škola a jejich žáci 9 tříd k nám docházeli ve 3 pravidelných návštěvách na výuku 4,5 hodiny, která obsahovala 3 výukové bloky: Fyzika hravě, Základy elektrotechniky, programování a obsluha CNC strojů po 1,5 hodině. Ve výukovém bloku Fyzika hravě si žáci jednoduchými ukázkami vysvětlili fyzikální jevy. Ve výukovém bloku Základy elektrotechniky si vyzkoušeli zapojení jednoduchých schémat, elektrických obvodů a sestavili si jednoduchý elektromotorek. Ve výukovém bloku Programování a obsluha CNC strojů se seznámili s programovacími stroji, vytvořili si jednoduchý program a vyrobili jednoduchou součástku šachovou figurku. Jednotlivé aktivity řídili vedoucí praktici SŠ a koordinátoři ZŠ ve spolupráci žáků SŠ (žák učí žáka), kteří pomáhali při jednotlivých aktivitách. Výsledkem aktivit byla vzájemná spolupráce žáků ze střední a základní školy, podpora zájmu o technické obory, propojení teoretických znalostí s praktickými činnostmi. Fyzika hravě: Zájem žáků o tento blok byl velký. Žákům byla jednoduchou formou a názornými ukázkami vysvětlena Fyzika a fyzikální děje. Základy elektrotechniky: Malá manuální zručnost žáků (při sestavování elektromotorku) je poznat, že nemají ve vyučování dílny. V projektu byli žáci, kteří jdou dále na gymnázia, zdravotní školy apod., nebudou studovat technické obory. Do projektu bylo zapojeno téměř 60% dívek a ty bohužel nemají o technické obory takový zájem jak chlapci. Programování a obsluhy CNC strojů: Možnost účastnit se praktické výuky v dílnách CNC lze hodnotit veskrze kladně. I když ne všichni žáci projevili stejný zájem, či zaujetí o danou problematiku rozhodně dostali možnost nahlédnout do zákoutí CNC řízení a to jak části programové tak i praktické, tedy výrobní. Neprojevily se přitom velké rozdíly mezi jednotlivými školami ale spíše mezi jednotlivými skupinami žáků, případně i mezi jednotlivci, tak, jak je to při výuce běžné. Pochopitelně největší rozdíl je zde mezi chlapci a děvčaty. I když uplatnění v oboru by jistě získaly, rozhodují se dívky, na základě spíše konvenčních náhledů pro jiná - více ženská odvětví. Klíčová aktivita 4: Pořízení elektronické učebnice a výukových filmů Výukové filmy (videoklipy) budou využívány hlavně ve výuce žáků SŠ i jako doplnění výuky žáků ZŠ ve výukových blocích,,fyzika hravě" a,,základy elektrotechniky". Natočilo se celkem 18 filmů, které je potřeba doplnit komentáři:
1. Jednoduchý elektromotorek 2. Vozítko na alternativní pohon 3. Měření velkých proudů pomocí měřících transformátorů proudů 4. Měření otáček DC motoru 5. Měření na frekvenčním měniči 6. Měření VA charakteristiky varistoru 7. Elektrické napětí 3x jinak 8. Jednoduchý elektronický obvod jako hra 9. Elektronické součástky v žákovské stavebnici 10. Jednoduchý stmívač 11. Měření proudu v žákovských stavebnicích 12. Diody LED 3x jinak 13. Zdroj obdélníkového signálu může blikat, nebo řídit číslicové obvody 14. Lavinový efekt u tranzistoru 15. Světelná závora 16. Elektronický zvuk 17. Blikající srdce 18. Více barev pohromadě Elektronická učebnice - první část učebnice přibližuje populárně naučnou formou CNC obrábění žákům ZŠ. Formou jednoduchého příkladu doplněného animacemi, obrázky a čteným textem provádí principy činností na stroji a názorně vysvětluje výrobu jednoduché součástky přes konstrukci a program až k vlastní výrobě. Druhá část učebnice řeší navazujícím způsobem obdobnou formou tématiku středoškolské úrovně pro 3. a 4. ročníky strojních oborů SŠ (Obráběč kovů, Mechanik seřizovač a Mechanik strojů a zařízení). Zaměření učebnice je na základy dílenského programování CNC strojů v ŘS Sinumerik. Přímo na ZŠ lze využívat elektronickou učebnici během své výuky praktických činností jako doplnění výuky zaměřené na zpracování kovů moderní technologií. K tomuto účelu je i zpracována struktura elektronické učebnice, kde např. v první části je žák ZŠ vtáhnut populárně načnou formou do reálného prostředí zpracování kovů. V druhé části elektronické učebnici jsou činnosti zpracování kovů popsány konkrétněji atd. Elektronická učebnice je již dokončena a po korekci, čeká se na doložku.
4. Zhodnocení naplňování MI Cílovými skupinami byli jednak žáci devátých ročníků ZŠ, pro které jsou organizovány návštěvy a exkurze na SŠ pro výběr budoucí školy a oborů studia, ukázky a demonstrace na fyzikálních pomůckách a modelech, ale i žáci SŠ. Za období projektu mělo být podpořeno 300 žáků ZŠ, a to bylo splněno. Spolupracujícími školami byly: Základní škola, Brno, Holzova 1, příspěvková organizace Základní škola a Mateřská škola Kanice, okr. Brno-venkov, příspěvková organizace Základní škola a mateřská škola, Brno, Kotlářská 4, příspěvková organizace Základní škola, Brno, Mutěnická 23, příspěvková organizace Základní škola, Brno, Novolíšeňská 10, příspěvková organizace Základní škola Židlochovice, okr. Brno-venkov, příspěvková organizace 5. Zhodnocení dosažení hlavního cíle projektu Cílem projektu byla podpora zájmu a informovanost mladé generace, tj. žáků ZŠ o technických oborech a jeho studia. Snahou bylo navázat a udržet spolupráci mezi střední školou a základními školami, dosáhnout potřebné propojení teorie a praxe. V neposlední řadě pak zvýšit kvalitu a efektivnost výuky strojírenských oborů pořízením moderního CNC stroje a elektronické učebnice, v elektrotechnických oborech výukové filmy. Hlavním úkolem je zvýšit zájem žáků SŠ a ZŠ o technické obory cestou intenzivní spolupráce v regionu, vybavit odbornou učebnu novým CNC centrem a využít ji pro výuku žáků ZŠ a SŠ, využít výukové filmy a elektronickou učebnici pro výuku žáků ZŠ a SŠ. 6. Příběhy z realizace doplněné o fotodokumentaci 7. Závěrečné shrnutí projektu zapojených partnerů Hlavním přínosem projektu bylo zvýšit zájem o technické obory, představit předměty jako je Fyzika, Elektrotechnika a Programování a obsluha CNC strojů hranou formou. Ukázat žákům, že fyzika a technika vůbec, není žádná věda a lze ji vysvětlit i jinak než jen odbornými poučkami, a to se nám povedlo.