--PAGE_BREAK--Цвет для окраски стен, инвентаря, оборудования мастерских следует подбирать исходя из требований эргономики и технической эстетики, с использованием сигнальных цветов и знаков безопасности по ГОСТ 12.4.026-76 «Цвета сигнальные и знаки безопасности».
При выполнении конкретных видов работ рабочие места для занятий кружка учащихся обеспечиваются инструкциями по безопасности труда. Они разрабатываются на основе типовых, утверждаются директором школы и согласуются с профсоюзным комитетом. Инструкции пересматриваются по мере необходимости, но не реже одного раза в три года.
В зависимости от местных условий в школах создаются две мастерские: по обработке металла и обработке древесины или одна комбинированная мастерская.
Кубатура, полезная площадь мастерских, их размещение, как правило, должны соответствовать строительным нормам и правилам, утвержденным Государственным комитетом.
Для хранения инструментов, приспособлений, заготовок оборудуется отдельное помещение — инструментальная, комната мастера площадью 16 кв. м, предусмотренная главой СНиП II-65-73.
Освещение, отопление и вентиляция помещений мастерских производятся в соответствии с санитарно-гигиеническими нормами, установленными «Правилами по технике безопасности и производственной санитарии для школьных учебных и учебно-производственных мастерских, а также для учебных комбинатов, цехов (пролетов, участков) и предприятий, в которых проводится трудовая подготовка учащихся».
Мастерские оснащаются пособиями и оборудованием в соответствии с «Типовыми перечнями учебно-наглядных пособий и учебного оборудования для общеобразовательных школ», утвержденными Приказом Министерства просвещения.
В мастерских оборудуются рабочие места учащихся индивидуального и общего пользования и рабочее место учителя. Рабочие места учащихся оборудуются с учетом их возрастных особенностей, требований НОТ, а также правил техники безопасности, норм производственной санитарии и технической эстетики. Рабочие места учащихся индивидуального пользования — столярным, слесарным и комбинированным верстакам подается электроэнергия под напряжением не более 42 В. Рабочие места оснащаются комплектом соответствующих инструментов. Рабочие места учащихся общего пользования — станки, муфельная печь, пресс для штамповки, гибочные приспособления и др. Станочные рабочие места обеспечиваются ростовыми подставками, оборудуются тумбочками для размещения измерительных и режущих инструментов, заготовок, готовой продукции и документации.
Оборудование размещается в мастерских в соответствии с санитарно-гигиеническими нормами и правилами техники безопасности. Размещение оборудования и мебели в мастерских должно обеспечивать возможность контроля за работой всех учащихся. Верстаки размещаются так, чтобы свет на них падал слева. Сверлильный станок устанавливается около рабочего места учителя.
В непосредственной близости от рабочих мест вывешиваются соответствующие инструкции по технике безопасности.
Рабочее место учителя располагается на подиуме. Оно оборудуется верстаком, столом, классной доской с набором чертежных инструментов (классных), электрическим распределительным щитом для подачи электроэнергии ко всем видам электрифицированного оборудования с общим рубильником отключения и с рубильниками, отключающими группы станков. К оборудованию, на котором работает только учитель, относится фуговально-пильный станок (типа ФПШ-5М) и электроточило. Они устанавливаются в инструментальной комнате мастера или в мастерской около рабочего места учителя и на время занятий с учащимися закрываются запирающимися футлярами.
Учебные мастерские оборудуются пристенными и встроенными шкафами для хранения незавершенных работ учащихся, инструментов, дидактических материалов и др.
В комплект оборудования мастерских входят носилки и аптечка с необходимыми для оказания первой помощи медикаментами и перевязочными материалами. Рядом с аптечкой прикрепляется табличка с адресом и телефоном ближайшего лечебного учреждения.
В мастерских устанавливаются умывальники со щетками, мылом и электрополотенцем, размещаются ящики для деревянной и металлической стружки (отдельно), специальные металлические ящики для обтирочных материалов, урны для мусора и инвентарь для уборки помещений.
Мастерские оформляются различными стендами и плакатами, в них организуется постоянно действующая выставка работ, выполненных учащимися.
Естественное и искусственное освещение помещений учебных мастерских должно удовлетворять требованиям, предусмотренным санитарными правилами содержания общеобразовательных школ и учебных помещений.
При проведении определения коэффициента естественного освещения учебно-производственных помещений школ эти помещения следует приравнивать к помещениям производственных зданий с точными работами.
Наименьшая освещенность горизонтальных поверхностей на уровне 0,8 м от пола помещений мастерских по обработке металла и древесины должна быть при люминесцентных лампах 300 лк, при лампах накаливания — 150 лк; проходов учебных мастерских соответственно — не менее 100 лк и 50 лк (на полу).
К мытью окон зданий любой этажности воспрещается привлекать учащихся даже старших классов.
Светильники местного освещения (с любыми лампами) для производственных помещений должны иметь отражатели, сделанные из непросвечивающегося материала с защитным углом не менее 30°. Яркость светильников местного освещения не должна превышать 1000 Вт. Светильники местного освещения должны питаться током при напряжении не выше 42 В.
В мастерских по обработке металла и древесины вентиляция должна обеспечивать воздухообмен 20 куб. м/час на 1 человека.
Производственные процессы, сопровождающиеся выделением пыли (электроточила, наждачные круги и др.), оборудуются приспособлениями для ее улавливания и удаления (кожухи с местными отсосами и др.). Местные отсосы должны обеспечивать воздухообмен 250 куб. м/час.
Воздухообмен местной вытяжки от клееварки должен составлять 350 куб. м/час.
Оборудование учебных мастерских — установка для никелирования, для окраски распылением, аппарат точечной сварки, рабочие места по отливке деталей и термообработке, как правило, должны устанавливаться в отдельном помещении с обязательным устройством местных вытяжных отсосов. Работу по окраске распылением, никелированию необходимо проводить только в вытяжном шкафу.
Над рабочим местом для запуска и испытания двигателя внутреннего сгорания должен быть оборудован кожух с вытяжной вентиляцией. Выхлопная труба двигателя должна вставляться и плотно соединяться с трубой, выведенной наружу.
Для помещений учебных и учебно-производственных мастерских рекомендуется централизованное отопление:
а) централизованное водяное с металлическими радиаторами;
б) лучистое с бетонными панелями;
в) в школьных мастерских допускается воздушное отопление, совмещенное с приточной вентиляцией при температуре подаваемого воздуха не более 60°, без рециркуляции.
Отопление должно обеспечивать равномерную температуру, возможность регулирования степени нагрева помещения и независимость включения и выключения отопительных секций.
Оптимальная температура воздуха в помещениях учебных мастерских по обработке металла должна быть 15 — 16 °C, в мастерских по обработке древесины — 14 — 15 °C.
Учитель труда, выполняющий обязанности мастера учебных мастерских, совместно с заместителем (помощником) директора школы по административно-хозяйственной работе обеспечивает мастерские оборудованием, инструментами и материалами, организует наладку и ремонт оборудования мастерских, вместе с другими учителями труда обеспечивает соблюдение в мастерских санитарно-гигиенических норм, правил охраны труда и здоровья учащихся и техники безопасности, а также правил пожарной безопасности.
Учитель труда, выполняющий обязанности мастера учебных мастерских, вместе с другими учителями труда производит заточку инструментов.
Подготовку к занятиям инструментов, приспособлений, оборудования, раздаточных и дидактических материалов, документации осуществляет учитель технического труда.
Имущественно-материальные ценности учебных мастерских находятся на ответственном хранении у учителя труда, выполняющего обязанности мастера учебных мастерских.
Руководители кружков обеспечивают занятия заготовками, технической документацией, проводят инструктаж учащихся по безопасности труда по каждому виду проводимых работ с регистрацией по ГОСТ 12.0.004-79, несут ответственность за выполнение кружковцами правил безопасности труда, производственной санитарии и за охрану жизни и здоровья учащихся во время работы в школьных учебных мастерских.
1.3 Методические рекомендации по проведению кружковых занятий на базе школьных мастерских
Школьные мастерские – это специально оборудованные помещения для обучения учащихся обработке материалов ручными инструментами и на станках, монтажным, электросборочным и др. видам работ. В школьных мастерских нередко организуются практические занятия по специальным факультативным курсам, они служат базой для проведения внеклассной работы — занятий различных технических кружков.
Обычно в школах создаются три-четыре школьных учебных мастерских — по обработке древесины (столярная), по обработке металла (слесарная), швейная и картонажная. На базе этих мастерских учащиеся осваивают различные профессии. Так, например, в слесарных мастерских школ подготавливаются слесари-инструментальщики, слесари-монтажники, токари и др.
Каждая школьная мастерская состоит из двух помещений; основного (85—90 м-) и вспомогательного (25—30 м1) с механическим оборудованием и 10—12 рабочими местами (для обработки древесины, металла и др. материалов).
Школьные мастерские располагаются, как правило, на первом этаже в сухих помещениях с деревянным полом. Сюда подводится силовая сеть для станочного оборудования. Недалеко от мастерских располагается санузел с умывальником.
В помещении школьных мастерских устанавливаются вытяжные вентиляторы с двигателями мощностью 0,2—0,4 вт, вентиляция может производиться и с помощью форточек или фрамуг. Температура в школьных мастерских должна быть около 16°.
Рабочее место учителя оборудуется на возвышении (высота 20 см; размер возвышения 300x150 см) недалеко от входа.
Рабочие места учащихся располагаются так, чтобы свет падал слева.
Хорошее освещение обеспечивается в том случае, когда площадь застекленной поверхности окна равна примерно 1/4 площади пола. При одностороннем размещении окон противоположная стена не должна быть удалена от окон на расстояние, превышающее две высоты помещения. Искусственное освещение в мастерских должно быть не менее 300 лк на рабочем месте, а в школах для детей с нарушениями зрения — не менее 500 лк на рабочем месте. Желательно использовать холодные источники света — люминесцентное освещение (лампы типа ЛБ).
Для повышения суммарного коэффициента освещенности необходимо учитывать основные принципы светового оформления: стены, станки, мебель и др. предметы не следует окрашивать в резко контрастные цвета. Из этих же соображений наглядные пособия, чертежи, схемы, мебель и др. вспомогательное оборудование размещаются у стен, позади рабочих мест.
Оборудование в школьных мастерских располагают симметрично, чтобы учащиеся легче ориентировались. Расстояние между рабочими местами (верстаками) должно быть не менее 80 см; а между рядами в проходе — не менее 10 см.
При трудовом обучении в школах используются разнообразные технические средства в зависимости от уровня развития детей. Применяются приспособления, позволяющие выполнять различные производственные операции не отходя от рабочего места, расчленять производственный процесс на простейшие элементы.
Программа кружковых занятий рассчитывается на определенное время. Занятия проводятся по 2 часа в неделю на протяжении всего учебного года (по 56 учебных часов в каждый год занятий) и предусматривает теоретические сведения и практические работы. Теоретическую работу с кружковцами лучше ограничить краткими беседами /не более 10-15 минут/ и пояснениями по ходу процесса. Чтобы интерес к теории был устойчивым и глубоким, необходимо развивать его постепенно, излагая теоретический материал по мере необходимости применения его к практике. Он может включать в себя – краткое пояснение руководителя кружка по темам занятий с показом дидактического материала и приёмов работы. Практическая работа составляет основную часть времени каждой темы. Она имеет общественно полезную направленность. Состоит из нескольких заданий. На начальном этапе работы – осваивание приёмов – по каждому виду отдельно. Это должны быть небольшие работы по объёму, выполняемые по образцу. Все практические работы кружковцев строятся по принципу от простого к сложному. Они могут быть учебными и творческими. Учебная работа может выполняться по готовому образцу – изделию. При её выполнении учащиеся изучают технологические процессы изготовления изделия, приёмы работы. При выполнении творческих работ предусматривается развитие индивидуальных способностей каждого кружковца в конструкторском, художественном и технологическом исполнении.
Работа в кружке должна помочь школьнику практически познакомиться с содержанием труда в тех или иных профессиях, раскрыть ему творческие и другие стороны массовых рабочих профессий. Решению о выборе объектов для работы учащихся в кружке должна предшествовать подготовка самих школьников, формирование у них интереса, устремленности разрабатывать и изготовлять нужные людям вещи.
Успех работы на базе учебных мастерских будет определяться тем, насколько точно сумеет руководитель кружка организовать распределение заданий среди кружковцев, учесть их индивидуальные и возрастные особенности, уровень их практической готовности к выполнению предлагаемой работы.
Примерный тематический план занятий кружка на базе учебных мастерских представлен в приложении 1.
Школьная мастерская это не только учебный, производственный, методический, лабораторный, но и воспитательный комплекс. При определенных условиях в мастерской имеются мощные рычаги воспитательного характера, которых не имеет ни один другой предмет школьного курса.
Рассмотрим несколько моментов воспитательного характера.
Внешний вид школьной мастерской, порядок, чистота, организация материальной базы, учебного процесса, вежливое, учтивое и внимательное отношение учителя к ученикам уже воспитывают.
Выполняя практическое задание, изготавливая поделку, ученик приобретает практический опыт, знания. Учащийся воздействует на материал не только посредством инструмента, оборудования, но и энергетикой своего тела. В житейском обиходе говорят: «оставляет частичку своего сердца, душу свою вкладывает в дело». Чем удачнее работа, тем больше желания ее делать. Такая работа вызывает положительные эмоции, формирует положительное отношение к труду. Условия, при которых учащийся получает воспитательный заряд, необходимо создавать. Одними из таких условий могут быть традиции, существующие в школьной мастерской.
Реализовать себя как личность человек может только посредством труда (работы). Трудиться – естественная необходимость человека. Дать первоначальные трудовые навыки, в какой – то степени, научить работать – задача кружковых занятий в школе.
В школьной мастерской ребята учатся строгать, пилить, выжигать, выпиливать, овладевают основными навыками по обработке металла. Учащиеся изготавливают инвентарь для школы: ящики, швабры, указки, инструменты и приспособления для учебных мастерских. В мастерской имеются станки для обработки металла и древесины.
Глава 2. Проектирование и изготовление гравировальной машины для кружковых занятий
2.1 Проектирование дополнительного оборудования учебной мастерской для кружковых занятий
Как известно, организация кружков, их содержание, тематика зависят от многих факторов: от типа учебного заведения, от квалификации и пристрастия руководителя. Поэтому учебно-методические материалы для кружков нужно адаптировать под конкретное учебное заведение и под конкретного руководителя.
В каждом конкретном кружке руководителем должен работать профессионал своего дела.
При составлении перспективного планирования кружка следует учесть, что учебное проектирование и конструирование являются одним из приоритетных направлений кружковой работы по технологии, так как:
— процесс обучения строится на основе создания кружковцем собственных образовательных продуктов и овладении опытом продуктивной деятельности;
— появляется возможность осуществления различных форм и видов дифференциации в обучении в зависимости от индивидуальных особенностей кружковцев;
продолжение
--PAGE_BREAK-- — процесс обучения строится на основе обучения в сотрудничестве, позволяющей создать условия для активной совместной деятельности всех участников процесса;
— учебное проектирование и конструирование достаточно легко вписываются в сложившуюся в традиционной школе систему обучения.
Следует отметить, что процессы проектирования и конструирования складываются из взаимосвязанных этапов и стадий, выработанных в результате длительного опыта и теоретических обоснований. Необходимо отметить, что процессы практического (производственного) проектирования и конструирования и процессы учебного проектирования и конструирования имеют ряд различий, связанных в первую очередь с целеполаганием. Если цель производственного проектирования и конструирования заключается в создании проекта как результата деятельности, то учебное проектирование и конструирования направлено в первую очередь на овладение кружковцами способами и приемами самостоятельного достижения поставленной познавательной задачи, удовлетворение познавательных потребностей, самореализацию и развитие личностных качеств, при этом сама новизна открытий и продукта проектирования и конструирования — субъективна.
Одним из важных отличий учебного проектирования является комплексный характер данного процесса, предполагающий одновременную разработку учащимися (группой учащихся) функциональных вопросов, решение конструкторских, формально-эстетических, эргономических, технологических, экономических, организационно- практических и других задач. Данный подход позволит добиться создания в ходе учебного проектирования объекта, обладающего свойствами целостности и гармоничности. Кроме того, включение в образовательной процесс разносторонней деятельности открывает объективные возможности для проявления индивидуальности учащихся, их способностей, склонностей и интересов.
Для выполнения общей комплексной задачи проектирования и конструирования на занятиях кружка необходимо решить ряд задач, взаимосвязанных и взаимообуславливаемых, но различающихся по своему содержанию и характеру деятельности.
Рассмотрев содержание процесса проектирования и конструирования, мы посчитали возможным выделить следующие виды задач (в зависимости от превалирующей в ходе их решения деятельности):
— информационно- исследовательские задачи;
— конструкторские задачи;
— технико-технологические задачи.
Информационно-исследовательские задачи. Данные задачи имеют своей целью сбор необходимой информации о исследуемом объекте или явлении, ее дальнейший анализ и обобщение. Вместе с тем, данные задачи направлены на развитие мышления учащихся и формирование приемов и способов мыслительной деятельности.
Структура данной задачи строится, исходя из следующих этапов:
1. Определение предмета информационного поиска, исходящее из общей задачи проектирования.
2. Выделение его основных качеств и признаков.
3. Определение критериев для сравнительного анализа.
4. Сбор и осмысление полученной информации.
5. Сравнительный анализ полученной информации.
6. Обобщение.
Первые три этапа связаны с определением и конкретизацией предмета исследования, выделением его основных качеств, признаков и свойств, а также определением критериев для дальнейшего сравнения и обобщения, исходя из направлений предпроектного анализа: анализа функционирования; изучения конструкций и их технологической реализации; эргономического исследования; анализа формально- эстетических решений; анализа экономического фактора и т.д.
Необходимо так же отметить, что данные этапы решения информационно- исследовательской задачи связаны с развитием логического мышления учащихся и формированием умений осуществления поэлементного анализа и выделения главного. Результатом данного процесса является определение критериев для дальнейшего сравнительного анализа. Следует отметить необходимость постепенного увеличения количества выделяемых критериев в зависимости от возраста и индивидуальных особенностей учащихся, а так же необходимость поэтапного и поэлементного формирования у школьников данных умений: умение разделять целое на части; учиться отделять содержание от формы; выделять существенные и несущественные признаки предмета; сортировать материал, отделяя главное от второстепенного; фиксировать результаты в различной знаковой и графической форме и т.д.
Четвертый и пятый этапы тесно связаны со сбором и мыслительной обработкой информации. На данных этапах происходит осмысление и сравнительный анализ поступившей информации о качествах и свойствах аналогичных объектов с целью их дальнейшего обобщения.
Шестой этап. Мыслительные операции, рассмотренные нами на предыдущих стадиях (анализ и выделение главного, сравнение), непременно должны быть направлены на формулирование вывода в результате проведенного обобщения, т.е. выделение наиболее общих, существенных признаков, характеристик, формулирование ведущих понятий, идей.
Следует отметить, что информационно- исследовательские задачи имеют несколько уровней сложности, в зависимости от сложности применяемых для их решения мыслительных операций:
— информационные задачи, направленные в основном на сбор информации о каком- то объекте;
— аналитико- синтетические задачи, ставящие своей целью сбор необходимой информации об объекте, ее сравнительный анализ и обобщение;
— творческие задачи, ставящие своей целью разрешение проблемной ситуации согласно логики подлинно научного исследования.
Данный подход к разграничению информационно- исследовательских задач по уровням сложности позволяет организовать процесс обучения исходя из индивидуальной сформированности у учащихся мыслительных операций: анализа и выделения главного, сравнения, обобщения, систематизации, доказательства и опровержения, выдвижения гипотезы, умений необходимых для разрешения проблемных ситуаций и т.д.
Конструкторские задачи. Данные задачи направлены на построение модели проектируемого объекта, удовлетворяющей требованиям соответствия формы и содержания задуманного.
Процесс решения конструкторской задачи строится на основе целостности процесса художественного и технического конструирования. Техническое конструирование направлено на создание объекта в его функциональной, материальной основе. Художественное конструирование направлено на создание целесообразной предметной формы, образа объекта, согласно закономерностям формообразования: упорядоченности, пропорциональности, гармоничности, динамичности, цветового оформления и т.д…
Следует отметить, что данные задачи, основанные на использовании поисковых, исследовательских методов, являются одним из важнейших средств развития конструкторских способностей учащихся, наблюдательности, пространственного воображения, мышления и направлены на формирование и развитие интеллектуальных, художественно-графических, конструкторско-технических, технико-технологических умений и навыков учащихся.
Структура данных задач в контексте процесса проектирования строится на основе следующих этапов:
1. Формулирование конструкторской задачи (проблемы) (на основе проведенного на предыдущем этапе предпроектного анализа).
2. Формирование идеи (создание идеальной (мысленной) модели).
3. Поиск и анализ возможных вариантов решения конструкторской задачи (создание образно- знаковых моделей проектируемого объекта: схем, набросков, эскизов).
4. Конкретизация и проработка лучшего решения (создание образно- знаковой модели проектируемого объекта: технической документации).
5. Создание опытного образца и его апробация (создание материальной модели проектируемого объекта и его дальнейшие испытания).
6. Корректировка и оценка предыдущей деятельности.
Первый этап решения конструкторской задачи заключается в критическом осмыслении предшествующего опыта на основе проведенного предпроектного анализа. Результатом данной деятельности является формирование проблемной ситуации, ее осмысление и постановка конкретной конструкторской задачи, включающей: цель, исходные данные, возможные условия решения и средства достижения поставленной цели. Данный этап решения конструкторской задачи характеризуется превалированием мыслительной деятельности учащихся, основным содержанием которой является аналитическая деятельность в сочетании с комбинаторной деятельностью.
Второй и третий этапы решения конструкторской задачи связаны с зарождением, формированием конструкторской идеи проектируемого объекта, а также поиском возможных вариантов ее воплощения. На данных этапах определяется принцип действия будущего устройства, его структурно- пространственное решение, материаловедческое воплощение и осуществляется анализ и поиск возможных решений с позиции целостности данного процесса, ясности и простоты конструкции, оправданности внешних форм и размеров, их оптимального соответствия назначению проектируемого объекта. Результат второго этапа состоит в разработке мысленной модели будущего устройства, определении функциональной и структурной схемы конструируемого объекта в виде идеи- образа. В процессе поисково-конструкторской деятельности идеальные модели выполняют роль мысленных образов, «конструкций», которые человек создает в своем воображении и над которыми совершает мысленные операции и преобразования. На третьем этапе данная образная (мысленная) модель фиксируется в виде образно- знаковых моделей: схем, набросков, эскизов, становясь наглядной.
Этап конкретизации связан с отбором лучшего решения и последовательным достижением его оптимального конструкторского воплощения. Результат данного этапа заключается в создании образно-знаковой модели в форме необходимой технической документации: чертежей, технологических карт и т.д. Так называемое, графическое конструирование позволяет более четко осмыслить возникшие идеи, конкретизировать и детализировать их.
Успешность выполнения данного этапа во многом зависит от сформированности у учащихся графических знаний и умений, необходимых для чтения, составления чертежей и другой технической документации.
Этап создания опытного образца связан с необходимостью проверки на практике реальности замыслов, целесообразности и рациональности технических решений. Результатом данного этапа является создание материальной модели, подобной проектируемому объекту, которая может быть трех типов:
— пространственно подобные: показывает форму, принцип действия, структуру и компоновку объекта, процесс сборки и т.д.;
— физически подобные: для воспроизведения динамики изучаемых процессов и характеристик, выражающих содержание и сущность изучаемых явлений;
— функционально-подобные: имитирующие на механической, электрической, электронной основе функции поведения живых существ.
Осуществление данного этапа решения конструкторской задачи связан с овладением учащимися технико-технологическими знаниями и умениями для материального воплощения разработанной конструкторской идеи.
На основании выполненных учащимися разработок, проведенных испытаний, выявления и осуществления необходимых доработок можно говорить о создании объекта для реального применения.
Рассматривая данный тип задач, целесообразно выделять в их содержании художественно-конструкторские и конструктивно-технических задачи, соответствующие художественному и инженерному проектированию. Таким образом, появляется возможность дифференциации процесса проектирования с учетом развития у учащихся способностей к художественному (основанному на наглядно-образном мышлении) и техническому (основанному на предметно-действенном мышлении) творчеству.
Вместе с тем необходимо дифференцировать конструкторские задачи по уровню сложности и на этой основе возможно индивидуализировать процесс обучения конструированию с учетом сформированности конструкторских умений учащихся:
— задачи на конструирование по образцу;
— задачи на доконструирование (доработка или поиск отсутствующего звена);
— задачи на переконструирование (внесение конструктивных изменений);
— задачи на конструирование по собственному замыслу (творческие задачи).
Технико-технологические задачи. Данный вид задач, наиболее разработанный в курсе технологии и нет необходимости их подробного рассмотрения.
Согласно логике процесса проектирования, технико-технологические задачи направлены на осуществление практической реализации идеи проекта и имеют следующую структуру:
1. Ознакомление с технической документацией.
2. Планирование предстоящей деятельности.
3. Подготовка материалов, оборудования и инструментов.
4. Выполнение технологических операций по изготовлению отдельных деталей.
5. Сборка отдельных узлов и всего изделия.
6. Отделка изделия.
7. Испытание в реальной действительности.
8. Контроль качества осуществляется во время и после каждого этапа выполнения технико- технологической задачи.
Содержание деятельности учащихся в ходе выполнения технико-технологической задачи разнообразно и связано с необходимостью решения учащимися материаловедческих, технологических, организационных, эксплуатационных, экономических, художественно-эстетических и других вопросов.
Следует отметить, что характер деятельности учащихся при выполнении данных задач не носит сугубо репродуктивный характер. Учащимся приходится так же решать вопросы, связанные с выбором материала, разработкой технологической последовательности изготовления изделия, созданием приспособлений, рациональной организацией технологического процесса, распределением ролей при групповой организации процесса, расчетом экономической целесообразности и т.д., то есть решать задачи на частично — поисковом и творческих уровнях деятельности.
Календарно-тематический план занятий кружка по проектированию и конструированию «Гравер» представлен в приложении 1.
Образовательная программа кружка «Гравер» представляет содержание, организационные условия, этапы образовательной деятельности системы основного общего и дополнительного образования для успешной реализации индивидуальных способностей каждого ребенка. Многообразие форм и способов такого соединения предоставляет учащимся более широкий спектр возможностей реализации образовательных потребностей, а педагогам — новые возможности для реализации своего творческого потенциала. В программе последовательно выстроены занятия в определённую методическую последовательность с учётом знаний, умений и навыков учащихся.
Документы и материалы, с учетом которых составлена программа:
Закон российской Федерации «Об образовании».
Концепция модернизации российского образования на период до 2010 года, утверждена распоряжением Правительства Российской Федерации №1756-р от 29 декабря 2001 года.
Федеральный компонент государственного стандарта образовательная область «Искусство».
Конвенция ООН о правах ребенка.
Устав гимназии.
Инструкции по технике безопасности.
Программа «Гравер» предназначена для обучающихся в основной школе, а также интересующихся предметом, одаренных учащихся и направлена на обеспечение дополнительной теоретической и практической подготовки по гравировальному делу.
Содержание программы нацелено на формирование культуры творческой личности, на приобщение учащихся к общечеловеческим ценностям через собственное творчество и освоение опыта прошлого. Содержание программы расширяет представления учащихся о видах гравюр, знакомит с техниками выполнения граверных работ, формирует чувство гармонии и эстетического вкуса. Актуальность данной программы обусловлена также ее практической значимостью. Дети могут применить полученные знания и практический опыт при работе над оформлением различных изделий, участвовать в изготовлении сувениров, поделок. Предлагаемые занятия основной упор делают на декоративно-прикладную работу с различными материалами, в том числе и с природными, а также на расширенное знакомство с различными графическими техниками с использованием основ программного материала, его углублением, практическим закреплением в создании разнообразных работ.
В основе формирования способности к оформительской деятельности лежат два главных вида деятельности учащихся: это творческая практика и изучение теории. Ценность необходимых для творчества знаний определяется, прежде всего, их системностью. Программа кружка «Гравер» способствует развитию ребенка с учетом его индивидуальных способностей, мотивов, интересов, ценностных ориентаций благодаря тому, что дополнительное образование может осуществляться только в форме добровольных объединений, менее регламентировано (в отличие от основного образования) и направлено на развитие специальных способностей каждого ребенка по его выбору. Это качество дополнительного образования способствует формированию диалогичных отношений, в процессе которых в поисковом режиме осуществляется взаимное освоение образовательных, профессиональных, культурных ценностей педагогом и ребенком. Это и вызвало к жизни образовательную программу.
продолжение
--PAGE_BREAK--В соответствие с концепцией учебного плана, принятой в ОУ, программа курса рассчитана на 68 часов в год. Периодичность занятий 2 раза в неделю.
Целью данной программы является: Развитие индивидуальности каждого ребенка средствами взаимодействия различных форм основного и дополнительного образования в условиях обогащенной образовательной среды с многовариантным выбором.
Основными задачами являются:
Обучение учащихся теоретическим и практическим знаниям; умениям и навыкам в области декоративного оформления.
Развитие стремления к углублению знаний.
Формирование интереса к художественно-эстетической деятельности.
Развитие образного мышления и творческой активности учащихся.
Формирование чувства коллективизма.
Создание комфортной обстановки на занятиях.
Развитие аккуратности, опрятности.
Структура программы состоит из 10 образовательных блоков (теория, практика). Все образовательные блоки предусматривают не только усвоение теоретических знаний, но и формирование деятельностно-практического опыта. Практические знания способствуют развитию у детей творческих способностей, умение воплощать свои фантазии, как и умение выражать свои мысли. Дети 11-13 лет способны на эмоционально-образном уровне выполнять предлагаемые задания. Результаты обучения по данному курсу достигаются в каждом образовательном блоке.
Содержание образовательной программы кружка проектируется с учетом приоритетных принципов:
1. Многообразия.
разнообразие форм и содержания дополнительного образования;
разнообразие видов деятельности, доступных учащимся образовательного пространства;
разнообразие участников образовательного процесса с их ценностями, целями, взглядами, предпочтениями и т.п.;
Многообразие необходимо для создания условий выбора учащимися вида деятельности и отношения к этой деятельности, как источника их развития.
2. Открытости.
Образовательная программа является открытой системой, т.е. воспринимает воздействия внешней среды и отвечает на них своими изменениями, постоянно включая в свою структуру новые элементы: новых учащихся, новые виды деятельности, новые отношения, новое содержание образования, взаимодействуя с другими образовательными программами. Именно открытость позволяет образовательной программе развиваться, усложняться, обмениваться информацией.
Использование этих принципов в проектировании образовательной программы создает условия для:
1. Свободного выбора ребенком видов и сфер деятельности.
2. Ориентации учителя на личностные интересы, потребности, способности ребенка.
3. Возможности свободного самоопределения и самореализации в образовательном процессе как ребенка, так и учителя.
4. Единство обучения, воспитания, развития в процессе реализации программы.
Формы занятий:
беседы;
практические занятия;
создание проектов;
конструирование;
индивидуальные и групповые занятия;
коллективная работа;
экскурсии.
В результате работы по программе «Гравер» обучающиеся должны:
— знать и понимать графику как вид искусства, средства выразительности в графике.
— овладеть основами граверных техник и декоративно-прикладной работы и на этой основе формирование трудовых умений и навыков;
— стилизации натуральных форм живой и неживой природы и на этой основе развитие аналитических способностей, зрительной памяти, пространственных представлений, творческого воображения;
— изучать специальную литературу с целью получения новых знаний в интересующих их областях искусства не только нашей страны, но и разных стран мира;
должны уметь:
— умение доводить работу до полного завершения, через что прививается культура труда;
— воплощать свои фантазии, как и умение выражать свои мысли;
— составлять шрифтовые сочетания, композиции, узоры;
— навыки работы с бумагой (бумажная пластика);
— навыки в оформительской деятельности;
— первичные навыки работы на гравировальной машине.
Ожидаемые результаты:
1. Раскрытие творческого потенциала школьников, повышение уровня духовности.
2. Умение воплощать в живописных и пластических работах свои собственные впечатления.
3. Создавать прекрасное своими руками.
4. Ценить свой труд, уважать чужой.
5. Уметь применять теоретические знания на практике.
6. Уметь пользоваться художественным материалом.
Проектирование и конструирование – это особая часть воспитательной среды, которая дает кружковцам возможность применить свои знания на деле, помогает сориентироваться в мире профессий, формирует технологическую культуру и творческое отношение к труду, чувство гордости за свои умелые руки и умную голову. В процессе выполнения проекта и конструирования учащиеся не только изготовляют различные изделия, но и проводят своеобразные исследования. Это поисково-исследовательское начало прямо связано с внедрением в технологическую подготовку школьников метода проектов. У детей появляется желание и возможность разработать, проанализировать, проверить и воплотить возникшие у них идеи в материале.
Подход к освоению учащимися технологии проектирования и конструирования оправдан и педагогически эффективен. Поэтому считаем, что руководителям кружков технологии, необходимо углублять и расширять это направление в своей работе.
Рассмотрим проектирование дополнительного оборудования учебной мастерской для кружковых занятий на примере гравировальной машины.
Гравировальный cтанок в шутку иногда называют бормашинкой, хотя правильнее было бы назвать его сверлильно-фрезерным. Фрезерованием можно обрабатывать не только плоские, но и такие поверхности, которые прежде с большим трудом обрабатывали штихелями, шаберами и тому подобными инструментами.
Рис.1 Общий вид станка
В нашей конструкции использован двигатель типа KN-4 от подольской бытовой швейной машины, который комплектуется педальным регулятором оборотов и сетевым кабелем с разъемами. Этот двигатель мал по размеру, прост в обслуживании, у него плавный запуск, бесшумный ход. Он также снабжен системой для снижения радиопомех, выполнен по II классу защитной изоляции, не требует заземления и дополнительного охлаждения.
Рис.2 Привод «Рукав» на гибком валу
1 — фреза, 2 — наконечник с цангой, 3 — гибкий вал, 4 — замок, 5 — хвостовик, 6 — кронштейн-фиксатор, 7 – шкив
Сам процесс фрезерования обычно объединяют со сверлением потому, что при обоих видах обработки для вращения фрезы или сверла используется электропривод с гибким валом. Станок пригоден для обработки дерева, пластмасс, некоторых металлов, а также мрамора, малахита и янтаря. Так что использовать его могут не только механики и скульпторы — резчики фигурок из кости, но и ювелиры для так называемой трехмерной гравировки.
Кинематическая схема станка очень проста. Крутящий момент с ротора электродвигателя напрямую передается на гибкий вал. На другом его конце одет наконечник с цанговым зажимом для захвата режущего инструмента. Чаще всего это фрезы или абразивные камни.
Двигателем для станка может послужить практически любой коллекторный электромотор. Лучше, чтобы частоту его вращения можно было регулировать реостатом.
В качестве гибкого вала обычно используют тросовую передачу — вращающийся трос находится в гибкой оболочке — «рубашке». Точно такие обычно устанавливают для передачи крутящего момента на спидометре автомобилей. Но для нашего станка все же лучше подойдет фирменный «рукав» от зубоврачебной бормашины или «зуботехнический рукав», который применяют в своей работе техники-протезисты. У того и у другого гибкий вал заканчивается специальным разъемом, к которому присоединяется фирменный наконечник с цанговым зажимом для захвата режущих инструментов.
Для изготовления станка необходимо сделать подставку с кронштейном для двигателя, на ней же закрепляется держатель гибкого вала. В данной конструкции вал электродвигателя соединен с гибким валом через мягкий переходник, выполненный из отрезка медицинского шланга. Такое соединение позволяет обойтись без очень точной регулировки соосности обоих валов.
Подставку проще всего вырезать ножовкой из фанеры толщиной 12 или 14 мм. Края ее опилите напильником, просверлите крепежные отверстия и зачистите поверхность наждачной шкуркой.
Кронштейн для электродвигателя согните из листовой стали толщиной 3 мм и просверлите в нем отверстия согласно размерам, приведенным на чертеже. Держатель гибкого вала можно сделать из материала, легко поддающегося механической обработке (текстолит, эбонит, дюралюминий или твердые породы дерева — бук, дуб, береза).
Отверстие для крепления хвостовика гибкого вала лучше просверлить в последнюю очередь, когда обе части держателя будут готовы. Соедините части держателя через прокладку толщиной 0,5...0,7 мм, вырезанную из плотного картона или пресшпана, плотно стяните крепежными винтами и только после этого сверлите. Когда отверстие будет готово, прокладку удалите. Теперь хвостовик гибкого вала можно надежно фиксировать в держателе.
Если есть возможность изготовить кронштейн для двигателя и держатель гибкого вала из целого дюралюминиевого бруска (вариант 2), то это будет наилучшим конструкторским решением.
Прежде чем крепить гибкий вал к подставке, снимите с него шкив, оставив вылет вала на 22 мм. На его хвостовике обрежьте не нужный больше кронштейн-фиксатор.
Остается выточить на токарном станке две втулки. Одну — на вал двигателя, другую — на гибкий вал (вместо шкива). Их лучше всего выполнить из латуни или бронзы, главное, чтобы посадочные диаметры для мягкой втулки (из медицинского шланга) несколько превышали внутренний диаметр применяемого шланга.
Часто возникает необходимость сделать надпись или рисунок на металлической панели создаваемого прибора. Существует много способов выполнения надписей или рисунков на металле: химическое травление, механическая гравировка и целый ряд других. Одним из способов является электроискровая гравировка. Электроискровой карандаш позволяет наносить различные надписи на гладкую поверхность металла. Карандаш состоит из следующих элементов: катушки 6, намотанной между щечками 4 на медной или латунной трубке 3; сердечника 1 из стали (незакаленной), который может в небольших пределах перемещаться в осевом направлении; пружины 7 (из стальной проволоки диаметром 0,25—0,3 мм), которая одним концом упирается в сердечник, а другим — в текстолитовую пробку 8, ввинченную в трубку 3; рабочего электрода 2 из стали (швейной иглы), плотно вставленного в разрезной конец сердечника (рис. 3).
Рис.3 Электроискровой карандаш
1 – сердечник, Ст. А12; 2 – рабочий электрод, сталь (игла швейная); 3 – трубка (медь или латунь); 4 – щечка, латунь (можно гетинакс или текстолит) 2 шт.; 5 — лента изоляционная поливинилхлоридная; 6 – обмотка электромагнита; 7 — пружина, проволока стальная класса II, 0,25–0,3 мм; 8 – пробка, текстолит; 9 – провод соединительный; 10 – зажим, типа «крокодил».
Вначале в трубке внешним диаметром 6 мм, внутренним 4 мм и длиной 90-100 мм нарезают внутреннюю резьбу М5 (на длине 5-6 мм). С другого конца в трубку вставляют сердечник и легкими ударами молотка завальцовывают кромку ее торца в проточку сердечника. После этого на трубку надевают паяют латунные щечки (вместо латунных щечек можно клеем БФ-2 приклеить гетинаксовые или текстолитовые щетки). Возле передней (по рисунку) щечки трубку зачищают до блеска и припаивают к ней начало провода катушки (ПЭЛШО 0,5—0,6) и, обернув трубку одним-двумя слоями лакоткани, наматывают провод виток к витку по всей поверхности трубки в 6-8 слоев (до заполнения каркаса). Второй вывод катушки делают гибким монтажным проводом (например, марки МГШВ) сечением не менее 1 мм2. К свободному концу этого провода припаивают зажим типа «крокодил». От случайных повреждений обмотку защищают 2-3 слоями лакоткани (смазанной с одной стороны клеем БФ-2), поверх которой ровно наматывают полихлорвиниловую изоляционную ленту. После этого в трубку вставляют пружину (15-20 витков), ввинчивают пробку (винт М5), а в разрезной конец сердечника плотно вставляют электрод — стальную иглу диаметром 1 мм.
При работе металлическую деталь, на которую необходимо нанести рисунок или надпись, соединяют с одним из выводов понижающей (5-10 В) обмотки трансформатора, а другой вывод обмотки — с зажимом «крокодил». Смочив поверхность детали керосином, прикасаются к ней острием иглы. При этом замыкается цепь питания катушки и возникающее магнитное поле, индуцированное в ней, быстро втягивает сердечник внутрь трубки. Цепь размыкается. Затем сердечник под действием пружины возвращается в исходное состояние и игла вновь касается металла. Между иглой и поверхностью обрабатываемой детали возникает искра, которая и оставляет след на металле.
В процессе работы электрод довольно быстро изнашивается, поэтому его периодически необходимо затачивать на наждачном круге или бруске.
Для гравировки с помощью электроискрового карандаша потребуется источник переменного тока напряжением 18-20 В, желательно регулируемый, и держатель электрода — электроискровой карандаш.
В качестве источника тока можно применить трансформатор мощностью порядка 200 Вт. Один из выводов вторичной обмотки трансформатора при помощи зажима типа «крокодил» соединяют с заготовкой или деталью, на которую требуется нанести надпись. Другой вывод соединяют с электродом, зажатым в электроискровом карандаше. Соединения выполняют изолированным многожильным проводом сечением не менее 1,5 мм2, обеспечивающим работу с токами более 10 А. Схема соединений приведена на рис. 4.
Рис.4 Схема соединений электроискрового карандаша
Электроискровой карандаш представляет собой простейший зажим для электрода, в качестве основы которого можно использовать обычный цанговый карандаш (рис. 5). Однако, из-за высокой степени нагрева во время гравировки, его пластмассовый корпус требуется заменить другим, изготовленным из термостойкого изоляционного материала. Например, из текстолита или эбонита. Провод, идущий от трансформатора, пропускают через отверстие в корпусе и припаивают к цанге.
Рис.5 Электроискровой карандаш
а – цанговый
б – винтовой
Электродом может служить заостренный металлический стержень, диаметром 02-3 мм, желательно из тугоплавкого металла, например, вольфрама. Но можно применять стержни из других материалов, скажем, из менее дефицитного графита. Гравирующий конец стержня представляет собой конус с углом при вершине около 30°.
При включении трансформатора в сеть по приведенной схеме на электроде появляется напряжение. Касание концом электрода металлической поверхности вызывает появление искрового разряда, который, оплавляя поверхность металла, оставляет на ней заметный след.
Наиболее качественные надписи получаются при рабочем напряжении для вольфрамового электрода— 8-1 0 В, для графитового— 16-18 В. Перед нанесением надписи поверхность металла необходимо очистить от загрязнений и обезжирить. Надписи и рисунки наносят отдельными точками, касательными движениями.
При желании, в электрическую цепь «электроискрового карандаша» можно ввести электромагнитный прерыватель, последовательно включенный в разрываемую им же цепь, а карандаш снабдить соленоидом (в сердечнике которого закрепляют цангу) и пружиной, возвращающей цангу с электродом в исходное состояние после размыкания цепи. Это несколько упростит процесс гравировки, но усложнит конструкцию электрокарандаша.
Работа с электроискровым карандашом производится так. Один вывод вторичной обмотки трансформатора, понижающего напряжение сети до 3—10 в, соединяют с обрабатываемым изделием, второй — с проводом от электрокарандаша.
Надписи делают, прикасаясь электродом электрокарандаша к поверхности металла. В момент соприкосновения электрода с металлом замыкается цепь питания катушки, и ее электромагнитное поле втягивает внутрь сердечник. При этом между электродом и металлом возникает искра, которая и оставляет след на металле.
При эксплуатации описанного устройства необходимо соблюдать меры электробезопасности, особенно при использовании в качестве источника напряжения ЛАТР. Для предохранения глаз надо обязательно применять защитные очки. Нельзя допускать перегрева трансформатора, необходимо делать перерывы во время работы.
2.2 Технология изготовления дополнительного оборудования гравировальной машины
В последнее время коренным образом изменились и усложнились задачи общеобразовательной школы в плане обучения, воспитания и развития подрастающего поколения. На первый план, наряду с формированием основательных естественнонаучных и политических знаний, умений и навыков, выдвигаются задачи этического и эстетического воспитания школьников, развитие у них творческих способностей, обогащения сокровищами мировой культуры, привития экологической культуры, физического развития и формирования навыков здорового образа жизни.
продолжение
--PAGE_BREAK--