Задача Выбор силовых трансформаторов
Работа добавлена на сайт bukvasha.net: 2015-10-29Поможем написать учебную работу
Если у вас возникли сложности с курсовой, контрольной, дипломной, рефератом, отчетом по практике, научно-исследовательской и любой другой работой - мы готовы помочь.
от 25%
договор
Министерство образования и науки
КУРСОВОЙ РАБОТА
по дисциплине: «Методика профессионально обучения»
На тему: Задачи с межпредметным содержанием по теме «Выбор силовых трансформаторов»
Предмет: «Электроснабжение отрасли»
Выполнил: ,
Екатеринбург
2010
Содержание
Введение…………………………………………………………………3
Глава 1. Теория о межпредметных связях....................................................5
1.1 Виды межпредметных связей в содержании обучения………….……5
1.2 Функции межпредметных связей……………………………………...6
Глава 2. Задачи с межпредметным содержанием…………………………8
2.1 Назначение учебных задач в формировании знаний и умений…...... 8
2.2 Задачи с межпредметным содержанием……………………………..10
2.3 Задача с межпредметным содержанием по теме «Выбор силовых трансформаторов»…………………………………………………………..14
2.4 Примеры условий задач с межпредметным содержанием…………..19
Заключение……………………………………………………………...20
Список литературы……………………………………………………..21
введение
Многообразие методов, форм, методических приемов обучения дает преподавателям возможность выработать у учащихся умения и навыки в своей будущей профессии которые будут способствовать формированию специалиста высокой квалификации.
Для успешного применения различных методов обучения преподаватель электроснабжения должен знать устройство и классификации различного технического оборудования, материалов, знать их особенности, назначение, Должен уметь произвести все расчеты необходимые для выбора оборудования, кабеля.
Учитывая, что постоянно появляется более совершенное и удобное в использовании оборудование преподаватель должен всегда обновлять свои знания и уметь организовать самостоятельную работу учащихся с книгой, справочными материалами, нормами, ТУ и стандартами.
Очень важно при обучении преподавателю использовать межпредметные связи, для чего ему необходимо знать содержание предметов преподававшихся ранее или параллельно.
Современный этап развития характеризуется взаимопроникновением наук друг в друга, и особенно проникновением математических и физических наук в другие отрасли знания.
Межпредметная связь играет важную роль в повышении практической и научно-технической подготовки учащихся, целью которой является овладение учащимся обобщенным характером познавательной деятельности.
Осуществление межпредметных связей помогает формированию у учащихся цельного представления о явлениях природы и взаимосвязи между ними и поэтому делает знания практически более значимыми и применимыми, это помогает учащимся те знания и умения, которые они приобрели при изучении одних предметов, использовать при изучении других предметов, дает возможность применять их в конкретных ситуациях, при рассмотрении частных вопросов, как в учебной, так и во внеурочной деятельности, в будущей производственной, научной и общественной жизни выпускников. С помощью многосторонних межпредметных связей не только на качественно новом уровне решаются задачи обучения, развития и воспитания учащихся, но также закладывается фундамент для профессионального самоопределения.
Данная курсовая работа посвящена задачам с межпредметными связями.
Глава 1. Теория о межпредметных связях.
1.1
Виды межпредметных связей в содержании обучения математики
Совокупность функций межпредметных связей реализуется в процессе обучения тогда, когда учитель математики осуществляет все многообразие их видов. Различают связи внутрицикловые (связи математики с физикой, химией) и межцикловые (связи математики с историей, трудовым обучением). Виды межпредметных связей делятся на группы, исходя из основных компонентов процесса обучения (содержания, методов, форм организации): содержательно-информационные и организационно-методические.
Содержательно- информационные межпредметные связи делятся по составу научных знаний, отраженных в программах математических курсов, на фактические, понятийные, теоретические, философские.
Межпредметные связи на уровне фактов (фактические) - это установление сходства фактов, использование общих фактов, изучаемых в курсах физики, химии, математики, и их всестороннее рассмотрение с целью обобщения знаний об отдельных явлениях, процессах и объектах изучения. Так, в обучении математики и химии учителя могут использовать математику для вычисления химического состава вещества.
Понятийные межпредметные связи - это расширение и углубление признаков предметных понятий, и формирование понятий, общих для родственных предметов (общепредметных). К общепредметным понятиям в курсах естественнонаучного цикла относятся понятия теории строения веществ - пропорции, следствия, движение, масса и т.п. Эти понятия широко используются при изучении процессов. При этом они углубляются, конкретизируются на математическом материале и приобретают обобщенный, общенаучный характер.
Теоретические межпредметные связи - это развитие основных положений общенаучных теорий и законов, изучаемых на уроках по родственным предметам, с целью усвоения учащимися целостной теории.
1.2 Функции межпредметных связей
Межпредметные связи в обучении являются конкретным выражением интеграционных процессов, происходящих сегодня в науке и в жизни общества. Эти связи играют важную роль в повышении практической и научно-теоретической подготовки учащихся. С помощью многосторонних межпредметных связей закладывается фундамент для комплексного видения, подхода и решения сложных проблем реальной действительности.
Межпредметные связи выполняют в обучении ряд функций.
Методологическая функция выражена в том, что только на их основе возможно формирование у учащихся диалектико-материалистических взглядов на природу, современных представлений о ее целостности и развитии, поскольку межпредметные связи способствуют отражению в обучении методологии современного естествознания, которое развивается по линии интеграции идей и методов с позиций системного подхода к познанию природы.
Образовательная функция межпредметных связей состоит в том, что с их помощью учитель математики формирует такие качества знаний учащихся, как системность, глубина, осознанность, гибкость. Межпредметные связи выступают как средство развития математических понятий, способствуют усвоению связей между ними и общими естественнонаучными понятиями.
Развивающая функция межпредметных связей определяется их ролью в развитии системного и творческого мышления учащихся, в формировании их познавательной активности, самостоятельности и интереса к познанию природы. Межпредметные связи помогают преодолеть предметную инертность мышления и расширяют кругозор учащихся.
Воспитывающая функция межпредметных связей выражена в их содействии всем направлениям воспитания школьников в обучении математике. Учитель математики, опираясь на связи с другими предметами, реализует комплексный подход к воспитанию.
Конструктивная функция межпредметных связей состоит в том, что с их помощью учитель биологии совершенствует содержание учебного материала, методы и формы организации обучения. Реализация межпредметных связей требует совместного планирования учителями предметов естественнонаучного цикла комплексных форм учебной и внеклассной работы, которые предполагают знания ими учебников и программ смежных предметов.
Забота о построении содержания единого курса математики, усиление его внутренних связей не принижают значения его взаимосвязи с другими учебными предметами. Межпредметные связи в обучении рассматриваются как дидактический принцип и как условие, захватывая цели и задачи, содержание, методы, средства и формы обучения различным учебным предметам.
Межпредметные связи позволяют вычленить главные элементы содержания образования, предусмотреть развитие системообразующих идей, понятий, общенаучных приемов учебной деятельности, возможности комплексного применения знаний из различных предметов в трудовой деятельности учащихся. Межпредметные связи влияют на состав и структуру учебных предметов. Каждый учебный предмет является источником тех или иных видов межпредметных связей. Поэтому возможно выделить те связи, которые учитываются в содержании математики, и, наоборот, идущие от математики в другие учебные предметы.
Формирование общей системы знаний учащихся о реальном мире, отражающих взаимосвязи различных форм движения материи - одна из основных образовательных функций межпредметных связей. Формирование цельного научного мировоззрения требует обязательного учета межпредметных связей.
Таким образом, межпредметность -- это современный принцип обучения, который влияет на отбор и структуру учебного материала целого ряда предметов, усиливая системность знаний учащихся, активизирует методы обучения, ориентирует на применение комплексных форм организации обучения, обеспечивая единство учебно-воспитательного процесса
Глава 2. Задачи с межпредметным содержанием
2.1. Назначение учебных задач в формировании знаний и умений
Содержание и структура предмета электроснабжение отрасли требует широкого применения методов, которые способствуют активизации мышления учащихся, развитию их познавательных способностей и самостоятельности, умения применять полученные знания.
При изучении предмета электроснабжение объектов могут быть использованы словесные, наглядные, практические, исследовательские, комбинированные методы обучения.
Практические методы обучения (устные и письменные упражнения, лабораторно-практические работы, упражнения с обучающими машинами, работа с раздаточным материалом, внеклассные наблюдения, решения задач и др.) представляют важнейшее средство связи теории с практикой и формирования умений и навыков учащихся.
В процессе применения практических методов учащиеся не только получают новые знания, но и развивают умение наблюдать и объяснять изучаемый материал. Учащиеся приобретают экспериментальные и исследовательские навыки, умение использовать свои знания для решения задач по выбору оборудования.
Слово преподавателя играет при этом определенную роль: преподаватель инструктирует учащихся, указывает цели работы, проверяет ее ход, помогает делать выводы. В ряде случаев учащиеся пользуются составленными преподавателем инструкциями, указаниями, алгоритмами. В деятельности учащихся преобладает практическая работа, в ходе которой особую роль играет самостоятельный мыслительный процесс.
Практическая работа является основным источником знаний и умений.
При использовании практических методов обучения преподавателю рекомендуется продумать:
устные и письменные упражнения, задачи (разработать четкую формулировку главных вопросов изучаемого материала на уроке; спланировать обучение так, чтобы при ответах на вопросы учащиеся подтверждали свои знания, например, решением учебных задач, чтением и разбором чертежей, электрических схем, выполнением расчетов, рассмотрением различных технологических процессов и их взаимосвязей; определить конечную задачу при выполнении учащимися письменных упражнений);
лабораторно-практические работы (при этом необходимо помнить, что в процессе выполнения лабораторно-практической работы в соответствии с графиком обучения учащиеся должны приобрести знания, умения и навыки и ознакомиться с простейшими методами научного экспериментирования);
упражнения с обучающими машинами (проанализировать и составить материал с разбивкой его на отдельные части, подготовить разъяснения определенных методов решения).
2.2. Задачи с межпредметным содержанием
Взаимная связь между электроснабжением отрасли и другими дисциплинами профессионального и общеобразовательного циклов имеет принципиальное педагогическое значение и от степени ее осуществления зависят усвоение учащимися всего комплекса изучаемых материалов и прочность знаний, которые они должны приобрести.
Последовательная реализация межпредметных связей в процессе преподавания электроснабжения является одним из важных условий повышения качества обучения, формирования у учащихся прочных знаний, умений и навыков, что должен учитывать преподаватель в своей деятельности.
Осуществление межпредметных связей особенно необходимо в средних профессионально-технических училищах, в которых учебно-воспитательный процесс строится на основе органического соединения профессионально-технического и общего среднего образования.
Взаимная связь учебных предметов обеспечивает формирование цельного представления у учащихся об профессии, делает их знания более глубокими и действенными.
Например, связь курса электроснабжения с курсом электротехники позволяет учащимся лучше усвоить устройство электрооборудования и сетей. Учебный курс электротехники занимает особое место в образовании учащихся, так как базой для него являются такие предметы, как математика, физика, химия.
Межпредметная связь курса электроснабжения с курсом электрические машины позволяет понять принцип действия и конструкции аппаратов, рассматриваемых в курсе электроснабжение.
Межпредметная связь курса электроснабжения с курсом электроматериаловедения обеспечивает правильный выбор проводниковых и других электротехнических материалов при проектировании электрических сетей.
Тесная межпредметная связь необходима также между курсами электроснабжения и черчения: электрические схемы, чертежи, проекты, используемые в курсе электроснабжения, вызывают постоянную необходимость применения учащимися знаний основ технического черчения.
Необходима постоянная связь курса электроснабжения объектов с математикой, физикой, химией, что крайне важно для успешного изучения этого курса, особенно в период выполнения расчетных и лабораторных работ.
Между учебными предметами различают два типа межпредметных связей – связь временную (хронологическую) и понятийную (идейную).
Временная межпредметная связь предполагает согласование во времени прохождения учебных программ различных предметов: электоснабжение, электротехники, электроматериаловедения. Реализация временной связи как отдельных тем учебной программы, так и целых предметов осуществляется в учебном плане. Преподаватель получает возможность использовать полученные учащимися знания ранее изученного материала (например, по электротехнике) при изучении нового материала отдельных тем курса электроснабжения.
Например, при изучении темы «Компенсация Реактивных мощностей в системе электроснабжения» преподаватель имеет возможность опереться на знания учащихся, приобретенные ранее по физике, электротехнике и другим предметам. Вместе с тем преподавателю электроснабжения отрасли необходимо иметь в виду, что возможны отдельные случаи, когда накопление определенных знаний по электроснабжению осуществляется учащимися параллельно или до изучения учебного материала на уроках общеобразовательного цикла.
Понятийная межпредметная связь предполагает одинаковость трактовки научных понятий, терминов на основе общих методологических положений.
Необходимость единой трактовки научных понятий и терминов не требует особых пояснений, но преподаватель должен учитывать, что технические или физические термины, впервые введенные на уроках общетехнических предметов или на уроках физики, должны быть теми единственно верными терминами, которыми обозначают соответствующие понятия в электроснабжении оборудования. Глубина раскрытия сущности одних и тех же понятий увеличивается при дальнейшем обучении учащихся, но правильный термин должен быть введен при первом же упоминании в курсе электроснабжения предприятий. Преподавателю следует пользоваться только терминологией по ГОСТам, инструктировать учащихся об использовании правильных терминов при ответах на уроках и подготовке домашних заданий.
Существуют разнообразные приемы, способы и методы реализации межпредметных связей, которые преподаватель должен использовать в учебном процессе.
Объективно существующие связи между курсами электроснабжения, электротехники, электроматериаловедения и других научных предметов, которые заложены в учебных программах, должны непрерывно раскрываться преподавателем перед учащимися в процессе обучения и совершенствоваться.
Практика учебной работы показывает, что преподаватель, используя целенаправленные приемы, способы или методы, может включать в контекст уроков определенные сведения об изучаемых технологических процессах при электроснабжении объектов, опираясь на межпредметные связи. Благодаря этим связям повышаются эффективность усвоения учащимися знаний различных предметов и умение их использовать.
К приемам, способам и методам реализации межпредметных связей относятся:
разнообразные типы задач (технологические, расчетные, диагностические и др.);
лабораторные работы, исследовательский метод;
напоминание или повторение; иллюстрация; демонстрация; инструктаж; сравнение; перенос метода изучения материала из одной учебной дисциплины в другую; проблемные вопросы; исторический экскурс и др.
Для того чтобы задача способствовала эффективной реализации межпредметных связей, необходимо обоснованно и целенаправленно подчеркнуть значение основного и смежного предмета в условии задачи.
Постановка задач с межпредметным содержанием может осуществляться на всех этапах усвоения знаний (приобретения новых знаний), на этапах восприятия и осмысления, на этапах закрепления знаний и при повторении, при проверке усвоения знаний.
Предлагая учащимся задачи с межпредметным содержанием, преподавателю следует обращать внимание на необходимость конкретизации условия задач, учитывая при этом отрасль промышленности, профессию, специальность учащихся, специфику базового предприятия. Например, целесообразно при постановке условия задачи называть марки проводов и кабелей, типы электрических аппаратов и машин, трансформаторов, электроизмерительных приборов и т. д.
При решении ряда задач по электроснабжению объектов учащимся необходимо использовать знания и навыки по электротехнике, электротехническому черчению, математике, физике и другим предметам.
Знания и навыки по электротехническому черчению необходимы учащимся для тех задач, где требуется составить принципиальные электрические схемы.
2.3. Задача с межпредметным содержанием по теме
«ВЫБОР СИЛИВЫХ ТРАНСФОРМАТОРОВ»
Рассмотрим задачу по теме «Выбор силовых трансформаторов».
Задача
Выбрать силовые трансформаторы для подстанции U=10/0,4 кВ, Sр=500 кВА.
Решение:
1) Учащиеся выбирают число трансформаторов с учетом категории.
1 категория n 2
2 категория n 2
3 категория n = 1
Данная подстанция относится к 1 категории.
2) Учащиеся определяют номинальную мощность трансформаторной подстанции.
Sном = Sрасч/Кд.п = 500/1,18 = 417кВА
Где Sрасч – расчетная мощность подстанции
Кд.п – допустимые перегрузки.
3) На полученное значение
S
ном подстанции выбирают по справочнику силовые трансформаторы по 2 вариантам. Варианты могут отличаться мощностью, количеством или типом трансформатора.
1 вариант – 2*250 кВА
2 вариант – 3*160 кВА
4) Проверяют выбранные трансформаторы на аварийные перегрузки.
500 417 кВА
480 417 кВА
1вариант n=2
1,4 * Sном.тр S1+S2
1,4 * 250 0,5*500 кВА
350 250
2вариант n=3
1,4*2*Sном.тр S1+S2
1,4*2*160 250
448 250 кВА.
Оба варианта прошли проверку на аварийные перегрузки, значит далее происходит их экономическое сравнение.
5) Учащиеся выписывают технические данные трансформатора в таблицу.
Вар | Тип трансформатора | Pxx | Pк.з | Uк, % | Ixx,% | К т.руб |
1 | 2*250 ТМ | 0,74 | 3,7 | 6,5 | 2,3 | 75 |
2 | 3*160 ТМ | 0,51 | 2,65 | 4,5 | 2,4 | 55 |
6) Определяют потери электроэнергии силовых трасформаторов.
Где Pxx – потери xx; кВт.
Pк.з – потери кз; кВт.
Ки.п - коэффициент изменения потерь (0,02……0,12) Чаще используют 0,1
Sном.тр – номинальная мощность трансформатора; кВА.
Ixx – ток xx; %.
Тв – время включения трансформатора; часы.
1смена Тв = 4000ч
2смена Тв = 6000ч
3смена Тв = 8000ч
Кз – коэффициент загрузки
Uк – напряжение кз.
- время потерь.
N – число трансформаторов.
1 вариант
= 66540
Кз = Sp/n*Sном.тр Кд.п
Кз = 500/2*250 Кд.п
Кз = 1 Кд.п = 1,18
2 вариант
= 68476
Кз = Sp/n*Sном.тр = 500/3*160 = 1.04 Kд.п
7) Определяют стоимость потерь.
Сп = Со* W; т.руб.
Где Со – себестоимомость электроэнергии
Со = 1 руб/ кВт*ч
1 вариант
Сп = 1*66540 = 66,5 т.руб.
2вариант
Сп = 1*68476 = 68,4 т.руб.
8) Определяют стоимость амортизационных отчислений.
Са = Ра*k*n/100; т.руб
Где Ра – процент амортизационных отчислений.
Ра = 6,3
K - стоимость трансформатора; т.руб.
N – число трансформаторов
1вариант
Са = 6,3*75*2/100 = 9,45 т.руб.
2вариант
Са = 6,3*55*3/100 = 10,4 т.руб.
9) Определяют общие затраты по вариантам.
З = Са+Сп+0,15К*n
1 вариант
З = 9,45+66,5+0,15*75*2=98,4 т.руб.
2 вариант
З = 68,5+10,4+0,15*55*3 = 103,6
10) Выбирают вариант с наименьшими затратами.
Выбираем трансформатор типа 2*250ТМ, так как количество трансформаторов меньше.
Можно сделать вывод, что при решении данной задачи по выбору силовых трансформаторов преподаватель подчеркивает необходимость связи курса электроснабжения , с курсом математики, электротехники, экономики и электрических машин.
2.4 Примеры условий задач с межпредметным содержанием
Задача 1.
В жилом доме к групповому щитку освещения напряжением 220 В подключены четыре квартиры, потребляемая мощность осветительных и нагревательных токоприемников которых соответственно равна 2,4; 1,2; 2,8; 8 кВт. Необходимо рассчитать ток плавкой вставки предохранителя для защиты электрической сети.
Задача 2.
Определить сечение кабеля для асинхронного двигателя U=220В; Р=50кВт cosφ=0,8 если кабель проложен в земле.
Задача 3.
Выбрать сечение проводов ВЛ U=110кВ, n=2, Sp=20000кВА, cosF=0,9, L=20км, Tмак=6000ч
Задача 4.
Рассчитать компенсирующее устройство для подстанции, если известно: Pmax=138кВт, Qmax=120кВт, Pc/r=75кВт, tgF=1.13.
Заключение
Для осуществления межпредметных связей преподаватели должны бывать друг у друга на уроках, проводить открытые уроки по отдельным предметам, знать учебные программы предметов, связанных друг с другом.
Полезны также межпредметные контрольные работы, олимпиады. Обеспечение межпредметных связей при изучении технологии электромонтажных работ и других дисциплин предусматривает ликвидацию дублирования материала.
С целью совершенствования межпредметных связей вопрос о конкретных путях их осуществления систематически обсуждается на методических комиссиях и педагогическом совете училища.
Список литературы
1. Е.А. Конюхова Электроснабжение объектов М. 2002
2. Ю.Д. Сибикин, М.Ю. Сибикин, В.А. Яшков Электроснабжение промышленных предприятий и установок. М.2001
3. Эрганова Н.Е. Основы методики профессионального обучения. Екатеринбург 1999