Организация практических занятий при изучении законов кирхгофа в образовательных организациях среднего профессионального образования

Министерство образования и науки Российской Федерации
Федеральное государственное бюджетное образовательное
учреждение высшего образования
«Иркутский государственный университет»
(ФГБОУ ВПО «ИГУ»)
Педагогический институт
Кафедра физики



Направление подготовки:44.03.04
Профессиональное обучение (по отраслям)
Профиль:Электроника, радиотехника, связь
Форма обучения: очная



Ленчук Юлия Александровна
Организация практических занятий при изучении законов кирхгофа в образовательных организациях среднего профессионального образования
Выпускная квалификационная работа бакалавра


Студент _________Ю.А.ЛенчукРуководитель:
                                                 к.т.н., доцент В.И. Донской
Нормоконтролёр: к.ф.-м.н., доцент 
________________М.С. Деревянко

Работа защищена «___» ______2018 г.
с оценкой_______________________ 
Протокол №____ 


Иркутск 2018
СОДЕРЖАНИЕ

ВВЕДЕНИЕ	3
Глава1. Изучение законов Кирхгофа и их применение в организации практических занятий в СПО для специальности «Электромонтёр по ремонту и обслуживанию электрооборудования жилищно-коммунального   хозяйства»	6
1.1 Законы Кирхгофа, как структурные законы, предназначенные для расчета электрических цепей.	6
1.2 Методы расчета электрической цепи с применением законов    Кирхгофа	11
1.3 Понятие «Практическое занятие»	17
1.4 Профессиональная деятельность специальности «электромонтёров по ремонту и обслуживанию электрооборудования жилищно-коммунального хозяйства»	22
Вывод по главе 1	31
Глава 2. Практические занятия в процессе подготовки рабочей группы специальности «Электромонтёр по ремонту и обслуживанию жилищно-коммунального хозяйства»……………………………………………………...32
2.1 Комплекс практических занятий для специальности «Электромонтёр по ремонту и обслуживанию жилищно-коммунального хозяйства»………...….32
2.2 Методические рекомендации по организации практических занятий для специальности "Электромонтёр по ремонту и обслуживанию жилищно-коммунального хозяйства"………………………………………………….......45
Вывод по главе 2……………………………………………………………….52
Заключение………………………………………………………………………52
Список литературы……………………………………………………………...54





ВВЕДЕНИЕ
     «Развивающемуся обществу нужны современно образованные, нравственные, предприимчивые люди, способные к сотрудничеству, эффективному взаимодействию, отличающиеся мобильностью, динамизмом, конструктивностью, обладающие развитым чувством ответственности за судьбу страны» – гласит Концепция[1].
     Одной из важнейших задач, стоящих перед Российским обществом, является его устойчивое инновационное развитие. Движущей силой такого развития является система начального и среднего профессионального образования, призванная, создать механизм обеспечения соответствия запросов личности запросам личности и государства.
     Среднее профессиональное образование является важным звеном непрерывного образования и подготовки молодежи для отраслей промышленного производства.
     Особое внимание уделяется качеству профессионального образования как гаранта устойчивого развития российской экономики, обеспечения ее мобильными, компетентными специалистами.
     Выпускник системы профобразования должен владеть набором компетенций, обеспечивающих готовность к работе в динамично изменяющихся экономических условиях, возможность осмысленно воспринимать и критически оценивать социально-экономические процессы, прогнозировать их развитие, адаптироваться в них и, в идеале, влиять на эти процессы. В процессе подготовки специалиста главенствующую роль приобретает ориентация на развитие его личности и профессиональных компетенций, позволяющая существенно облегчить процесс адаптации в профессиональной среде. Это требует серьёзных изменений в обеспечении качества подготовки специалистов. Качественное профессиональное образование сегодня – это средство социальной защиты, гарант стабильности профессиональной самореализации человека на разных этапах жизни.Ценностью становятся не знания, которыми обладает выпускник, а умение и практический опыт их применения.
     Результат профессионального образования – сформированная компетентность, выраженная в готовности решать реальные проблемы и задачи, возникающие в профессиональной деятельности. Готовность формируется через опыт, приобретаемый на практике. Получить опыт решения профессиональных задач можно не только в ходе производственной или учебной практики, но и в процессе теоретического обучения, организовав практические занятия.
     Практические занятиядля проверки компетенций носит комплексный характер, требует многоходовых решений, как в известной, так и в нестандартной ситуации. Компетенция проявляется в готовности применять знания, умения и навыки в ситуациях, нетождественных тем, в которых они формировались. Это означает направленность заданий на решение не учебных, а профессиональных задач. Содержание заданий должно быть максимально приближено к ситуациям профессиональной деятельностиобучающихся по специальности.
     Профессиональная деятельность электромонтера связана с электрическим током, электрическими цепями.Наиболее общими, универсальными законами, позволяющими рассчитать любую электрическую цепь, являются законы Кирхгофа.
     Организация практических занятий по изучению законов Кирхгофа и внедрение методики поможет достичь эффективного результата для приобретения профессиональных компетенций по выбранной специальности.
     Проблема исследования: Отсутствие практических занятий при изучении законов Кирхгофа по специальности «Электромонтер по ремонту и обслуживанию электрооборудования жилищно-коммунального хозяйства»
     Цель работы: обоснование необходимости использования практических занятий для изучения законов Кирхгофав процессе подготовки рабочихгруппы специальности «Электромонтер по ремонту и обслуживанию электрооборудования жилищно-коммунального хозяйства»и разработка методических указаний.
     Задачи: 
 Изучить теоретический материал для раскрытия содержания понятия о законах Кирхгофа для организациипрактических занятий и обосновать возможность использования такого практикума в процессе подготовки рабочих.
 Проанализировать область профессиональной деятельности электромонтёров по ремонту и обслуживаниюэлектрооборудования жилищно-коммунального хозяйства и их трудовые функции.
 Разработатьпрактические занятиядля профессии «Электромонтёр по ремонту и обслуживанию электрооборудования жилищно-коммунального хозяйства».
 Сформулировать методические рекомендации по организации практических занятий в процессе подготовки рабочей группы.

1. ИЗУЧЕНИЕ ЗАКОНОВ КИРХГОФА И ИХ ПРИМЕНЕНИЕ В ОРГАНИЗАЦИИ ПРАКТИЧЕСКИХ ЗАНЯТИЙ В СПО ДЛЯ СПЕЦИАЛЬНОСТИ «ЭЛЕКТРОМОНТЁР ПО РЕМОНТУ И ОБСЛУЖИВАНИЮ ЭЛЕКТРООБОРУДОВАНИЯ ЖИЛИЩНО-КОММУНАЛЬНОГО ХОЗЯЙСТВА»
     В первой главе изучили законы Кирхгофа и методы расчёта электрических цепей, раскрыто понятие практическое занятие,его цель, принципы, структура и причины организации практических занятий.
     Для того чтобы определить, что будет являться основой для содержания практических занятий, в первой главе разобрана область профессиональной деятельности рабочих по специальности «электромонтёров по ремонту и обслуживаниюэлектрооборудования жилищно-коммунального хозяйства».
1.1 Законы Кирхгофа, как структурные законы, предназначенные для расчета электрических цепей.
     21 век, век высоких информационных технологий.Сейчас мало кто из нас задумывается над тем, каким образом в наших квартирах звенит звонок, работают светодиоды в люстре, горит и мигает елочная гирлянда,срабатывает сигнализация. Для насэто обычное дело,мы просто пользуемся благами, которые были созданы очень талантливыми людьми в разные периоды развития человечеств.
     Середина XIX века как раз стала временем активных исследований свойств электрических цепей, и результаты этих исследований быстро находили практические применения. Базовые правила расчета простых цепей, такие как закон Ома, были уже достаточно хорошо проработаны. Проблема состояла в том, что из проводов и различных элементов электрических цепей технически уже можно было изготовлять весьма сложные и разветвленные сети — но никто не знал, как смоделировать их математически, чтобы рассчитать их свойства. 
     Кирхгофу удалось сформулировать правила, позволяющие достаточно просто анализировать самые сложные цепи, и законы Кирхгофа до сих пор остаются важным рабочим инструментом специалистов в области электронной инженерии и электротехники.
     Оба закона Кирхгофа формулируются достаточно просто и имеют понятную физическую интерпретацию.
     Законы Кирхгофа – это структурные законы теории электрических цепей. Эти законы позволяют решить любую задачу об электрической цепи. Но прежде рассмотрим законы Кирхгофа,дадим определение основным понятиям электрической цепи.
	Электрическая цепь – совокупность электротехнических устройств, состоящая из источников и приемников электрической энергии, характеризуемых ЭДС – Е, током – I, напряжением – U, и электрическим сопротивлением – R. 
     Линейная цепь– это электрическая цепь, электрические сопротивления, индуктивности и емкости участков которой не зависят от значений и направлений токов и напряжений в цепи.
     Отдельные устройства, входящие в электрическую цепь, называются элементами электрической цепи (рис. 1): S – выключатель – (коммутационная аппаратура); E – аккумуляторная батарея (источник электрической энергии); HL – приемник электрической энергии (лампа накаливания); рА – амперметр; pV – вольтметр; R1, R2 – приемники электрической энергии: 1, 2, 3, 4 – узлы схемы; I, II – независимые контуры.
	
     Участком цепи– называютчасть электрической цепи, содержащая выделенные в ней элементы. Передающие элементы цепи являются звеном, связывающим источники и приемники. Кроме электрических проводов в это звено могут входить приборы контроля и управления, а также преобразующие устройства, благодаря которым электрическую энергию становится удобно передавать на расстояние и распределять между приемниками. 
     Схемой – называют графическое изображение электрической цепи. В сложных электрических цепях выделяют такие понятия, как ветвь, узел, контур. 
     Ветвь – называют участок электрической цепи с одним и тем же током, состоящий из последовательно соединенных элементов (рис.1), 
ветвь 1–3 или 1–2, или 2-4).
     Узломэлектрической цепи– называют место соединения трех и более ветвей (рис. 1), узел 1-2-3-4.
     Контуром – называют замкнутый путь, проходящий по нескольким ветвям и узлам так, что ни одна ветвь и ни один узел не встречаются больше одного раза, например, на (рис. 1)контур 1– 2– 4–3 = 1). 
     Независимый контур – это такой контур, в который входит хотя бы одна новая ветвь, например,на (рис. 1) – контуры I и II).
     Электрические цепи также различают по способу соединения элементов: неразветвленные (рис. 2, а) и разветвлённые (рис. 2, б).

    а	Рис.2        б
     Неразветвленным контуром – называют замкнутую электрическую цепь, в которой каждые два соседних элемента цепи соединены между собой последовательно.
     Обозначение источника электрической энергии может отсутствовать на схеме. В этом случае указывается напряжение, подводимое к электрической цепи от источника, а последний лишь подразумевается, положительное направление напряжения выбирается произвольно и указывается стрелкой (рис. 3).
      
      Рис.3Рис.4
     Для расчёта разветвлённых цепей постоянного тока используют законы Кирхгофа.
     Если считать токи, подходящие к узлу, положительными, а токи, отходящие от угла, отрицательными, то первый закон Кирхгофа может быть сформулирован так: в любом узле замкнутой электрической цепи алгебраическая сумма токов равна нулю, т.е.
    (1)
     где k – число проводников, соединяющихся в узле.
     Первый закон Кирхгофа вытекает из условия постоянства тока в цепи. Действительно, если бы алгебраическая сумма токов в каждом узле не была равна нулю, то в узлах происходило бы накопление или уменьшение заряда, что вызвало бы изменение потенциалов узлов и, следовательно, изменение сил токов в цепи. 
     Второй закон Кирхгофа является обобщением закона Ома на разветвлённые цепи и может быть сформулирован так: Алгебраическая сумма ЭДС в любом замкнутом контуре цепи равна алгебраической сумме падений напряжения на элементах этого контура:
     ,  (2)где i – номер элемента (сопротивления или источника напряжения) в рассматриваемом контуре.
     Число уравнений, составляемых по второму закону Кирхгофа, определяется формулой 
     N_ур=N_b-N_y+1-N_(эдс ),
где,N_b- число ветвей электрической цепи:
     N_y-число узлов;
     N_эдс- число идеальных источников ЭДС.
Для того чтобы правильно записать второй закон Кирхгофа для заданного контура, следует выполнять следующие правила:
 Произвольно выбрать направление обхода контура, например, по часовой стрелке.
 ЭДС и падения напряжения, которые совпадают по направлению с выбранным направлением обхода, записываются в выражении со знаком «+»; если ЭДС и падения напряжения не совпадают с направлением обхода контура, то перед ними ставится знак «-».


Рис 5.
     Например, для контура, изображённого на рис.4, второй закон Кирхгофа запишется следующим образом:
     U_1-U_2+U_3=E_1-E_3-E_4,
илиI_1 R_1-I_2 R_2+ I_3 R_3= E_1-E_3-E_4.
Запомнить!Если цепь содержит источники тока, то при составлении уравнения по второму закону Кирхгофа выбираем контур, в который не входят источники тока.
1.2 Методы расчета электрической цепис применением законов Кирхгофа
 Метод непосредственного использования законов Кирхгофа
   Предварительно нужно выявить в схеме узлы и ветви. В схеме столько токов, сколько ветвей. Направления их указывают произвольно.
   Число уравнений должно быть минимальным, но достаточным и равным числу неизвестных токов, т.е. m- m_j, где m – общее число ветвей в схеме; m_j- число ветвей с источниками тока.
   По первому закону Кирхгофа составляют n-1 уравнение, где n– 1 уравнение, где n–число узлов схемы. В этих уравнениях учитывают и токи источников тока. При подготовке данных для ввода в ЭВМ известные величины записывают справа от знака равенства. Поэтому первый закон Кирхгофа формулируют следующим образом:
   ???I=? ??J,
где ??I- алгебраическая сумма неизвестных токов ветвей в узле; ???J-?алгебраическая сумма токов источников тока, присоединенных к этому же узлу.
   Недостающие уравнения дописывают по второму закону Кирхгофа. Уравнения по второму закону Кирхгофа составляют для контуров, не содержащих источников тока. 
   Рассмотрим применение метода для схемы рис.6. Нужно определить все токи, если известны значенияJ,E_1,E_3,R_1,R_2,R_3.
   Решение:
 Выявим узлы (a и b) и ветви.
 Направим токи I_1,I_2,I_3. Ток источника тока уже обозначен и известен.
 Определим число расчётных уравнений.
m -m_j= 4-1 =3.
\
Рис.6
 Составим (n-1)=2-1=1 уравнение по первому закону Кирхгофа:
J+I_1-I_2-I_3=0,
либо
I_1-I_2-I_3= -J.
 Дописываем два недостающих уравнения по второму закону Кирхгофа. Рекомендуют составлять уравнения для «главных», не содержащих в себе других контуров. Направление обхода разных контуров может быть разным.
Выберем направление обхода контуров по часовой стрелке. Тогда 
U_1+U_2=E_1 ;
?-U?_2+U_3=E_3.
Подставим выражения напряжений по закону Ома, получим следующую систему уравнений:{?(I_1-I_2-I_3=-J;@R_1 I_1+R_2 I_2=E_1;@?-R?_2 I_2+R_3 I_3=E_3.)?
 Решением системы находим токи.
Систему уравнений по законам Кирхгофа можно записатьв матричной форме следующим образом: 
[a]?[I]=[F],
где[a] – квадратная матрица коэффициентов;[I]-матрица столбец неизвестных токов ветвей; [F]–матрица – столбец активных параметров, которыми являются токи источников тока и ЭДС.
	Уравнения в системе не однотипны, так как записаны на основании двух разных законов. В уравнениях по первому закону Кирхгофа коэффициенты a_ij безразмерны и могут принимать значения ±1 или 0. В правой части F_j=??J.
	В уравнениях по второму закону Кирхгофа коэффициенты a_ijимеют размерность сопротивления, F_i=??E. Если j-ветвь входит в i-тый контур, для которого составлено уравнение, то a_ij=±R_ij,не входит - a_ij=0.
Для рассмотренного примера
[a]=|?(1 -1-1@R_1 ?     R?_(2 )     0@      0   ?-R?_2 R_(3 ) )|; [I]=|?(I_1@I_2@I_3 )|; [F]=|?(-J@E_1@E_3 )|.
  Расчёт по законам Кирхгофа является универсальным, но громоздким. Поэтому на его основе разработаны методы, позволяющие упростить решение.
 Метод наложения. Метод наложения основан на применении принципа наложения, который формулируется следующим образом:
     Ток в любой ветви электрической цепи равен алгебраической сумме токов, обусловленных действием каждого источника в отдельности, при отсутствии других источников.
     Рассматриваемый принцип называют принципом независимого действия.
     При действии только одного из источников напряжения предполагается, что ЭДС всех остальных источников равны нулю, так же, как равны нулю и точки всех источников тока. Отсутствие напряжения на зажимах источников напряжения равносильно короткому замыканию их зажимов. Отсутствие тока в ветви с источником тока равносильно разрыву этой ветви.
     Если источник ЭДС содержит внутреннее сопротивление, то, полагая ЭДС равной нулю, следует оставлять в ветви его внутренне сопротивление.
     Аналогично в случае источника тока с параллельной внутренней проводимостью следует, разрывая ветвь источника, оставлять включенной параллельную ветвь с внутренним сопротивлением.
     Алгоритм метода наложения:
 выбирают положительные направления токов в ветвях цепи;
 находят частичные токи в ветвях, вызванные каждым источником по отдельности (схему рассчитывают столько раз, сколько источников действует в схеме);
 токи в ветвях по методу наложения находят как алгебраическую сумму частичных токов (знак частичного тока при суммировании определяется по положительному направлению тока ветви).
Рассмотрим применение метода на конкретном примере. 
   Пример. Вычислить токи в схеме рис.7, если известны значения ЭДС источников и сопротивления всех резисторов.





Рис.7
   Решение:
 Выявим узлы (1,2), ветви, направим токи.
 Разобьём схему на две подсхемы (рис 8, а, б).


	а              Рис. 8b
 Выявим узлы и ветви в первой подсхеме. Ток?I'?_1появляется в 
источнике ЭДС, затем в узле 1 разветвляется на токи ?I'?_2и ?I'?_3. Направления токов нужно указывать правильно. В подсхеме нет ветвей, содержащих больше одного резистора, т.е. нет последовательных соединений. Резисторы с сопротивлением R_2иR_3соединены параллельно. Их можно заменить одним резистором с эквивалентным сопротивлением R_23=(R2?R3)/(R2+R3).
   После этого преобразования схема превращается в последовательное соединение с?R'?_э=R_1+R_23.
   В свёрнутой схеме ток ?I'?_1, который вычислим по закону Ома:
   ?I'?_1= E1/R'э.
   Ток ?I'?_2найдём по формуле разброса:
   ?I'?_2= R3/(R2+R3)??I'?_1.
   Ток ?I'?_3можно определить с помощью первого закона Кирхгофа:
   ?I'?_3=?I'?_1-?I'?_2.
 Выявим узлы и ветви во второй подсхеме, правильно направим 
токи. Эквивалентное сопротивление второй подсхемы ?R"?_(э )= R_3+(R1?R2)/(R1+R2) .
В свёрнутой схеме ток ?I"?_3, который найдём по закону Ома:
?I"?_3=E3/R"э .
Ток ?I"?_2вычислим для разнообразия с помощью уравнения по второму закону Кирхгофа: 
R_2 ?I"?_2 + R_3 ?I"?_3=E_3.
Отсюда?I"?_2= (E3-R3I"3)/R2 .
Ток ?I"?_1определим посредством первого закона Кирхгофа:
?I"?_1= ?I"?_3-?I"?_2.
 Определим токи в исходной схеме алгебраическим суммированием
токов в подсхемах (наложением подсхем):
I_1=?I'?_1-?I"?_1;I_2=?I'?_2+?I"?_2; I_3= ?-I'?_3+?I"?_3.
	3. Метод контурных токов. Метод контурных токов – один из основных и широко применяемых на практике методов. Он заключается в определении по второму закону Кирхгофа контурных токов. Для каждого контура цепи задают ток, который остается неизмененным. В цепи протекает столько контурных токов, сколько независимых контуров в ней содержится. Направление контурного тока выбирают произвольно.
   Контурные токи, проходя через узел, остаются непрерывными. Следовательно, первый закон Кирхгофа выполняется автоматически. Уравнения с контурными токами записываются только для второго закона Кирхгофа. Число уравнений, составленных по методу контурных токов, меньше, чем по методу законов Кирхгофа.
   На рис.9 показана цепь с двумя независимыми контурами, следовательно, и с двумя контурными токами I11иI22.
   
   Рисунок.9
   Уравнения, составленные по методу контурных токов, всегда записываются в виде системы.
   {?(I_11 r_11+ I_22 r_12= E_11@I_(11 ) r_21+I_22 r_22= E_22 )?
   В результате решения системы находят контурные токи, а затем токи ветвей. Если заданная электрическая цепь содержит nнезависимых контуров, то на основании второго закона Кирхгофа получается nконтурных уравнений:
   {?(I_11 r_11+I_22 r_12+…+I_nn r_1n=E_11@I_11 r_21+I_22 r_22+…+I_nn r_2n=E_22@………………………………………..@I_11 r_n1+I_22 r_n2+…+ I_nn r_nn=E_nn )?
где r_ii – собственное сопротивление контура, равное сумме сопротивлений, по которым протекает контурный ток I_ii.
   r_jk- взаимное сопротивление между двумя смежными контурами, которое может быть положительным или отрицательным в зависимости от того, совпадают ли направления протекающих по ним контурных токов.
   E_ii - контурная ЭДС, равная алгебраической сумме ЭДС, входящих в данный контур.
   Число уравнений, составляемых по методу контурных токов, определяется по формуле
   N_ур=N_b-N_y+1-N_(эдс ),
гдеN_b– число ветвей электрической цепи;
N_y– число узлов;
N_(и.т.).– число идеальных источников тока.
   Если в цепи отсутствуют источники тока, число уравнений равно числу контурных токов и, соответственно, числу независимых контуров рассматриваемой электрической цепи.
1.3 Понятие «Практическое занятие»
	В соответствии с Типовым положением об образовательном учреждении среднего профессионального образования (среднем специальном учебном заведении) утверждено постановлением Правительства Российской Федерации от 18.07.2008 г. №543), типовым положением об образовательном учреждении начального профессионального образования(утверждено постановлениемПравительстваРоссийской Федерации от 14.07.2008г. №521)к основным видам учебных занятий наряду с другими отнесены лабораторные и практические занятия. Они направлены на экспериментальное подтверждение теоретических положений и формирование учебных и практических профессиональных умений, и составляют важную часть теоретической и практической подготовки[6].
     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 выполняются без видимого контроля со стороны сознания, следовательно, в учебном процессе должны быть созданы соответствующие условия.
     Умения и навыки студенты приобретают и отрабатывают на лабораторных и практических занятиях.
     К формам практической подготовки относится:практикум, лабораторная работа, практические занятие, решение производственно-технических ситуаций, задач. 
     Практические занятия обеспечивают связь изучаемой предметной области с окружающей действительностью. Студентам интересно, когда информация имеет не только содержательный смысл, но и значимость.
      Современный выпускник должен обладать мобильностью, позволяющей не только применять на практике полученные знания, но и выбирать рациональные пути решения различных задач. Именно на формирование такой мобильности направлены организация практических занятий, основной задачей которых является закрепление и углубление теоретических знаний.
     Практическое занятие – это форма организации учебного процесса, предполагающая выполнение студентами практических работ под руководством преподавателя[7].
      Дидактическая цель практических работ – формирование у студентов профессиональных навыков, умений пользоваться производственными приборами, работать с нормативными документами и инструктивными материалами, справочниками, составлять техническую документацию, заполнять протоколы, решать разного рода задачи, определять характеристики веществ, объектов, явлений. Для подготовки студентов к предстоящей трудовой деятельности важно развить у них аналитические, проектировочные, конструктивные умения, характер заданий на занятиях должен быть таким, чтобы студенты были поставлены перед необходимостью анализировать процессы, состояния, явления, намечать конкретные пути решения производственных задач.
   Рассмотревдидактическую цель, выделим принципы, имеющие наибольшее значение для проектирования практических занятий:
 усиление практической направленности;
 связь практикума с курсом лекций;
 прикладной характер выполняемых работ;
  реализация личностно ориентированного подхода;
  использование информационных технологий;
 учет общности методов научного и учебного познания, интеграция теоретических и эмпирических знаний.
При выполнении практических занятийстуденты должны достичь следующих целей:
 Экспериментальным путем проверить основные соотношения электрических величин для цепей постоянного тока с последовательным, параллельным и смешанным соединением приемников электрической энергии
 убедиться в справедливости 1-2 законов Кирхгофа, рассмотренныхна лекционных занятиях, повторить и закрепить теоретический материал этих занятий.
 получить практический опыт чтения и сборки электрических схем, а также работы с электрооборудованием;
 научиться снимать показания электроизмерительных приборов,обрабатывать полученные данные и на их основе делать выводы о характере исследуемых процессов
 на основе составления отчетов по лабораторным работам получитьнавыки оформления электротехнической документации;
 получить практические навыки по управлению электрическимоборудованием и технике безопасности при работе с ним.
Структура практического занятия:
 Вводная часть обеспечивает подготовку и мотивацию студентов квыполнению заданий на занятии. В нее входят: 
 формулировка темы, цели и задач занятия, обоснование его значимости в профессиональной подготовке студентов; 
 характеристика состава и особенностей заданий работы и объяснение методов (способов, приемов) их выполнения; 
 характеристика требований к результату работы; 
 проверка готовности студентов выполнять задания; 
 указания по самоконтролю результатов выполнения заданий. 
 Основная часть предполагает самостоятельное выполнение заданий студентами. Сопровождается дополнительными разъяснениями по ходу работы (при необходимости), текущим контролем и оценкой результатов работы.
 Заключительная часть содержит: 
  подведение общих итогов занятия; 
 оценку результатов работы отдельных студентов;
 ответы на вопросы студентов;
 выдачу рекомендаций по устранению пробелов в системе знаний и умений студентов, по улучшению результатов работы; 
 задание на дом для закрепления пройденного материала и по подготовке к следующему практическому занятию.
      Вводная и заключительная части практического занятия проводятся фронтально. Основная часть может выполняться индивидуально или коллективно (в зависимости от формы организации занятия). 
     Одно из преимуществ, практических занятий в сравнении с другими видами аудиторной работы состоит в том, что они интегрируют теоретико-методологические знания, практические умения и навыки студентов в едином процессе деятельности учебно-исследовательского характера. Соприкосновение теории и опыта, осуществляющиеся на практических занятиях, активизируют познавательную деятельность студентов, придает конкретный характер изучаемому на лекциях, способствует детальному и прочному усвоению учебной информации.
     Одной из целей практических занятий является формирование ключевых компетенций, то есть необходимые умения и знания для успешного выполнения будущей работы эффективнее усваивать с помощью организации практических занятий. В частности для специальностей «электромонтер по ремонту и обслуживаниюэлектрооборудования жилищно-коммунального хозяйства» практические занятия могут быть использованы для формирования следующих общих и профессиональных компетенций.
1.4Профессиональная деятельность специальности «электромонтёров по ремонту и обслуживаниюэлектрооборудования жилищно-коммунального хозяйства»
     Концепция модернизации российского образования определяет основную цель профессионального образования-подготовка квалифицированного работника соответствующего уровня и профиля, конкурентоспособного на рынке труда, компетентного, ответственного, свободно владеющего своей профессией и ориентированного в смежных областях деятельности, способного к эффективной работе по специальности на уровне мировых стандартов, готового к постоянному профессиональному росту, социальной профессиональной мобильности[1].
     На Всемирной конференции министров образования "The Learning and Technology World Forum" в Лондоне глава российского ведомства Андрей Фурсенко заявил, что ответственность у системы образования сегодня значительно больше. "Произошедшие изменения представляют собой переход от образования на всю жизнь к образованию через всю жизнь. Размываются уровни образования. Размывается граница между подготовкой и переподготовкой, между базовым и непрерывным образованием, они фактически сливаются.Именно поэтому в системе образования мы начинаем "ломать" формальные уровни. Здесь мы должны смелее уходить от устоявшихся традиций к гибким модульным образовательным технологиям. Должны выйти на новый качественный уровень Болонской системы» [8].
     Присоединение России к Болонскому процессу означает более широкое использование компетентностного подходадля подготовки высококвалифицированных специалистов, отвечающих требованиям современного рынка труда [9, с. 124].
     Компетентностный подход основан на концепции компетенций, как основе формирования у обучающихся способностей решать важные практические задачи и воспитания личности в целом[12].
     Доктор педагогических наук А.В. Хуторской в своих работах по компетентностному подходу в обучении и воспитании отмечает, что «проблема современного образования заключается в том, что обучающиеся могут хорошо овладеть набором теоретических знаний, но испытывают затруднения в использовании этих знаний для решения конкретных жизненных задач или проблемных ситуаций»[11].
     Компетентностный подход – это подход к определению целей, отбору содержания, организации образовательного процесса, выбору образовательных технологий и оценке результатов образования, основанный на предоставлении результатов образования в виде актуальной совокупностикомпетенций выпускников учебных заведений и соответствующих уровней сформированностиэтих компетенций[12];
     Выпускник образовательного учреждения, получивший профессию и поступающий на работу, очень часто теряется, т.к. теоретическое освоение трудовых функций отличается от реальности, с которой они сталкиваются. По этим причинам необходимо в процессе обучения обеспечить переход от предметно-ориентированного обучения к практико-ориентированному, реализующему компетентностный подход, предполагающий подготовку обучающихся к профессиональной жизни.
     В качестве примера компетентностно-ориентированной подготовкипрофессионала,приведем пример, систему обучения студентов в Арнемскойшколе бизнеса (Университет HAN, Нидерланды) (руководитель J. Vinke).Она реализуется с опорой на четыре принципа: 
 «главное – не знания, а умения решать профессиональные проблемы»;
  «чтобы управлять другими, необходимо уметь управлять собой»;
 «все необходимо описать; если ты не можешь это описать, то ты не можешь этим управлять»;
 «не надо навязывать студентам внешние мотивы, следует опиратьсяи развивать имеющиеся у них»[13].
   Опыт российских реформ показал, что наиболее социальноадаптированными оказалисьстуденты, обладающие не суммой академических знаний, а совокупностью ключевых компетенций. Поэтому перед учреждениями профессионального образования стоит задача по формированию у обучающихся общих и профессиональных компетенций. 
   Обретение компетенций -является основой новых федеральных государственных образовательных стандартов (ФГОС).Выполнение стандартов среднего профессионального образования третьего поколения предполагает формирование определенного уровня профессиональнойкомпетентности, позволяющего выпускнику быть конкурентноспособным на рынке труда и активно внедриться в выбранную им профессиональную сферу деятельности.
     Компетенция не имеет фиксированного содержания. Дать студенту компетенции гораздо сложнее, чем знания, но это более адекватный подход, поскольку позволяет предъявлять требования практического характера, выявлятьналичиеили отсутствие у студента тех или иных способностей
Большинство авторов (А.М. Аронов, В.С. Безрукова, А.Н. Дахин,В.А. Демин, Н.А. Переломова, П.В. Симонов, В.М. Шепель и др.) склонны считать компетенцией абстрактный набор знаний, умений, навыков, личностных качеств, опыта в определенной сфере деятельности, связанный с качественным освоением содержания образования.
     С точки зрения концепции «интегрированного формирования компетенции», разработанной шведскими и американскими учеными В.Чипанах, Г.Вайлер и Я.И.Лефстед, компетенция развивается в результате интеграции интеллектуальных, моральных, социальных, эстетических аспектов знаний, умений и навыков[14].
     Компетентность – это способность специалиста применять знаниядля решения практических задач в соответствии с его кругомполномочий, профессиональных обязанностей, располагая необходимой информацией и практическим опытом.Истинная компетентность не позволяет человеку остановитьсяна достигнутом уровне даже в самом, казалось бы, «простом деле»,но мотивирует на новое познание, новый опыт, творчество,
на непрерывную и настойчивую работу над собой [15].
     Компетенции не вытесняют необходимости знаний и умений. Знания, умения и навыки –это, по сути, фундамент, на который опираются компетенции как способность применять эти знания, умения, навыки для успешнойработы в определенной области [12].
     В соответствии с требованиями Федерального государственного образовательного стандарта обучающиеся образовательных учреждений начального и среднего профессионального образования должны обладать общими и профессиональными компетенциями.Общие компетенции подразумевают умениедействовать в широком спектре видов деятельности, а профессиональные отвечают за профессионализм выпускника.
      Таким образом, общие и профессиональные компетенции являются интегральной характеристикой процесса и результата образования, которая определяет способность обучающегося решать проблемы, в том числе профессиональные, возникающие в реальных ситуациях деятельности с использованием знаний, жизненного и профессионального опыта, ценностей и наклонностей. Система знаний, навыков, умений, отвечающая будущей специальности студента, — необходимая пред.......................