P-KAP

V roce 2003 jsme se v naší Střední odborné škole Frýdek-Místek rozhodli změnit způsob výuky předmětu Kontrola a měření. Hledali jsme, jak vhodnou výukovou strategií vzbudit zájem žáků o tento předmět, žáky obvykle nepříliš uznávaný a považovaný za nezáživný. Využili jsme možnosti účastnit se projektu vypsaného MŠMT.

Realizace krok za krokem

Stáli jsme před stanovením požadavků, které by měly být kladeny na žáky, stanovením úloh, které by žáci, v rámci stanovených výukových programů, měli obsáhnout. Navrhli jsme učebnu od A do Z. Počínaje návrhem nábytku, osvětlení, či elektrických rozvodů, přes didaktické zpracování 200 měřicích úloh v devíti oblastech kontroly a měření jakosti strojírenských a automobilových součástí, až po návrh měřidel a měřicích přístrojů a konče rozpočtem celé akce. Nechyběla ani nutná technická dokumentace, kalibrační listy a vlastní učební texty a odborné prezentace jednotlivých témat výuky.

Vzdělávací strategii jsme připravili s cílem vzbudit v žácích zájem o předmět a pomocí skupinové práce na problémových úlohách přimět žáky samostatně technicky přemýšlet a tvořivě přistupovat k řešení, a tak se podílet na vlastním učení odborného předmětu. Zjistili jsme, že takto získané znalosti jsou trvalejší než znalosti zprostředkované a přispívají k utváření tvůrčí technické schopnosti žáka. Aktivní činností a přímou účastí v týmové práci jsou žáci postaveni před problém samostatně řešit i rozdělení úloh v týmu a tak organizovat splnění stanoveného postupu činnosti. Předmětem problémové úlohy je nejen volba měřicí metody, ale i výpočet chyby měření. Řešitelé tak stanoví rozsah a přesnost měření, a tím lépe porozumí systému tolerancí a jejich významu.

V prvním kroku je na základě konkrétního zadání probírána příprava na úlohu a teorie nutná pro pochopení probírané problematiky. Navržená řešení postupu měření, volbu měřidel a odborné literatury i další informační zdroje dopracovávají žáci v rámci domácí přípravy. Pro plnohodnotnou práci v laboratoři se tak musí žáci doma pečlivě teoreticky připravit.

V dalším kroku v rámci vlastního měření stojí žáci před samostatnou úlohou, kdy zvolí nejen metodu měření a vhodná měřidla, zkontrolují jejich přesnost a nastaví citlivost a rozsah, dále musí získat a zkontrolovat naměřené hodnoty, ale také sledovat čas a stihnout vše řádně a systematicky zaznamenat, aby poté mohli provést vyhodnocení výsledku měření a formulovat závěry k realizované úloze.

V posledním kroku čeká na žáky zpracování naměřených hodnot na základě teorie chyb a matematicko-statistických metod. Získané výsledky musí správně pochopit a stanovit závěr z měření s rozhodnutím o jakostní třídě strojní součásti. Ke srovnání využívají strojnické tabulky a ostatní technickou dokumentaci. Žáci tak zjišťují, jak se mnohé odborné předměty v náplni výukových témat prolínají, a dovídají se o praktickém využití všeobecně vzdělávacích předmětů, zvláště přírodovědných. Zpracováním zprávy z měření na počítači jsou vedeni k technickému zaznamenávání i zpětnému hodnotícímu čtení. Pak ve společné diskusi s pedagogem při obhajobě předložených zpráv zdůvodňují svůj postup a rozhodování.

Touto strategií výuky jsme připravili žákům zážitkové hodiny, kdy se po jednotlivých krocích pomalu dostávají k cíli, což je vede k pochopení komplexnosti řešení úlohy. To vše řeší v týmu, což je učí i zásadám organizace práce.

Výsledky: Pozitivní změna

Zjistili jsme, že se předmět najednou stal oblíbeným, žáci pracují se zaujetím ve tříhodinových až čtyřhodinových blocích, a dokonce zapomínají i na přestávky. Ptají se, bádají, hledají informace, kombinují, ověřují, vyhledávají technické údaje, doplňují tabulky, vytvářejí grafy, přehledy, navrhují komplexní řešení, přičemž lze u nich zaznamenat zvýšenou kreativitu. Snaží se práci dokončit ve stanoveném čase. V některých případech, pokud to rozvrh hodin umožňuje, iniciativně zůstávají i nad stanovený časový rámec.

Výrazné zlepšení úrovně praktických maturitních zkoušek a závěrečných učňovských zkoušek poskytla odborná učebna měření, neboť v rámci více než 200 cvičebních úloh bylo možno výrazně přiblížit problematiku měření a kontroly jakosti.

Zavádění nových forem výuky motivovalo žáky k systémové práci, samostatnosti a pečlivosti při získávání informací, vlastním měřením, vyhodnocováním a zpracováním výsledků. Následná analýza provedení práce je dostatečně motivovala a nutila k vlastnímu hodnocení svého výkonu.

Doplnění tematických plánů o praktické úlohy měření a kontroly pozdvihlo tak i aktivitu a zájem žáků. Žáci získali praktické dovednosti, a tím si zvýšili svou kvalifikaci a mají snadnější přechod do praxe.

V realizovaném projektu bylo zajištěno materiální vybavení, didaktické pomůcky, byly pořízeny učebnice a technická literatura (včetně norem a katalogů firem), byl vydán málonákladový učební text měřicích úloh, a zkušebních testů, učebna byla vybavena měřicími přístroji a měřidly.

Následné kroky: Komplexní program pro část odborného studia oboru Mechanik seřizovač

Po ukončení projektu jsme v inovacích pokračovali směrem k propojení teorie s praxí, k využívání výsledků učení jiných oborů pro předmět Kontrola a měření až ke vzniku komplexního programu jedné z odborných částí studia oboru Mechanik seřizovač. Komplexním programem chápeme propojení přípravy zvládnutí tvorby a čtení technické dokumentace – tj. strojnický výkres a technologický postup a to i PC programech (SolidWorks, SolidCam), vlastní realizaci výroby (vytvoření programu pro obráběcí CNC stroje – Mikroprog, Heidenhain, obrábění polotovaru v konečný produkt) a kontroly jakosti finálního produktu – strojní součásti (o určení kvality výrobku – přesným měřením a závěrečných vyhodnocením, zda výrobek vyhovuje povolené nebo navržené toleranci). Tímto dáváme studentům jednoznačnou ucelenou informaci o procesu výroby, která je běžná v praxi.

Pracovníci Střední odborné školy Frýdek-Místek, příspěvkové organizace

---

INSPIRACE PRO ŠKOLNÍ AKČNÍ PLÁNY

Polytechnické vzdělávání:

Uvedený příklad je inspirativní komplexním přístupem k propagaci polytechnického vzdělávání – v rámci dlouhodobé strategie změny přístupu k „nezáživnému“ předmětu Kontrola a měření jsou naplňovány cíle, které lze formulovat např. jako

• Zvýšit zájem žáků o aktivity polytechnického vzdělávání
• Modernizovat materiálně technické vybavení odborných učeben
• Zavést moderní (inovativní) formy výuky (badatelská výuka, skupinové práce…)
• Propojit teoretické a praktické odborné předměty, umožnit žákům pochopit praktické využití a aplikaci teoretických poznatků, přiblížit odborné vzdělávání praxi

V souvislosti s novou strategií k výuce se může objevit jako důležitý také požadavek dalšího vzdělávání pedagogů, dílčí úpravy ŠVP aj.

Odborné vzdělávání včetně spolupráce škol a zaměstnavatelů

Změna strategie a propojení teoretických a praktických odborných předmětů vede k lepšímu osvojení si znalostí, dovedností a pracovních postupů, k pochopení vzájemných posloupností a souvislostí. Následně též ke zlepšení výsledků praktických maturitních a učňovských zkoušek, což přispívá k lepšímu uplatnění absolventů na trhu práce.

Kariérového poradenství

Komplexní program odborné výuky od přípravy po výrobu a kontrolu finálního produktu ukazuje logickou posloupnost a návaznost jednotlivých pracovních procesů v praxi – to je důležitým příspěvkem k profesní orientace žáků.

Podpora kompetencí k podnikavosti, iniciativě a kreativitě

Nové, aktivizační formy výuky, skupinová práce, přenesení části odpovědnosti (za použité postupy, zvolená měřidla, výběr a prostudování odborné literatury aj.) na žáky významně zvyšuje jejich iniciativu, podporuje tvůrčí přístup k řešení úloh, přispívá ke zvyšování sociálních kompetencí při plnění úkolů v rámci týmové práce aj.

Čtenářská a matematická i digitální gramotnost

Do teoretické i praktické odborné výuky jsou zcela přirozeně integrovány prvky čtenářské, matematické a digitální gramotnosti (tvorba, čtení technické dokumentace, program pro CNC stroje, měření v rámci kontroly kvality výrobku aj.).