Slide 1

Odbor termomechaniky a techniky prostředí
Energetický ústav

ÚČINNOST
VYSOKOŠKOLSKÉHO VZDĚLÁVÁNÍ
V TECHNICKÝCH OBORECH
Doc. Ing. Milan Pavelek, CSc.

1

Fakulta strojního inženýrství VUT v Brně


Slide 2

Osnova příspěvku






2

Úvod
Účinnost vzdělávání
Využití počítačů ve výuce
Laboratorní výuka
Propojení výuky
s výzkumem
 Kvalitní a trvalé
znalosti
 Návaznost výuky
na praxi
 Závěr


Slide 3

Úvod
Vyspělé země připravují na vysokých školách pro
technickou praxi bakaláře, inženýry a doktorandy.
 Bakaláři rozumí technickým
zařízením a jsou pro praxi
ekonomicky výhodní.
 Inženýři mají širší znalosti,
aby mohli zabezpečit rozvoj
techniky.
 Doktorandi mají být nositeli
pokroku ve výzkumu i v praxi.
3

Vysoké školy slouží nejen k získávaní znalostí, ale
také k osvojování si různých schopností studentů.


Slide 4

Účinnost vzdělávání
Účinnost systémů nebo procesů je
Účinnost
obecně definována jako podíl hodnot
vystupujících ze systému A k hodnotám

vstupujícím do systému B.

η

4

A

B
 Účinnost výukového procesu je podíl souhrnu
vědomostí získaných ve škole A k souhrnu
vědomostí požadovaných pedagogy B.
 Praktická účinnost vzdělávání je podíl souhrnu
vědomostí získaných ve škole A k souhrnu
vědomostí požadovaných praxí B.


Slide 5

Využití počítačů ve výuce
Výchova počítačově znalých odborníků je nezbytná.
1985 Cíl 1/3 cvičení na počítačích (programování v
teoretických předmětech je málo efektivní).
1989 Vývoj programu TEST pro Termomechaniku a
Přenos tepla - vstupní testy u zkoušek.

5

Příklad otázky
z programu TEST


Slide 6

Výukové programy
1989 Vývoj programu Pára pro předmět
Termomechanika.
1994 Vývoj programu Vzduch pro předmět
Termomechanika a oborové studium.

6

Interaktivní grafické programy pro určování stavů
a výpočty dějů jsou k dispozici na serveru odboru.


Slide 7

Internet ve výuce
Obsah serveru odboru http://dt.fme.vutbr.cz
 Pracoviště - vybavení laboratoří, personál.
 Výzkum - řešené granty, spolupráce s
pracovišti, publikace.
 Výuka - učební pomůcky, Sbírka příkladů
z termomechaniky, výukové programy.

7

Hypertextová skripta
Vizualizační a optické
měřicí metody (300 s.)


Slide 8

Počítače v oboru Technika prostředí
Využívání počítačů ve výuce je pro náš obor typické.

 CFD pro větrání, vytápění a
klimatizaci.
 CAD s moduly pro vytápění
a vzduchotechniku.
 Počítačové měřicí systémy a
počítačové vyhodnocování.
 Programy firem Klima,
Korado, C.I.C. a dalších.
 Využití dataprojektorů.
8

T-pole v
místnosti

Studenti jsou počítačově gramotnější, ale neznají
oborový software. Mají k dispozici 2 PC učebny.


Slide 9

Laboratorní výuka
V laboratořích lze získat znalosti i dovednosti.
 Nutnost pracovat samostatně.
 Nutnost provádět rozbory nejistot měření.
 Počítače v laboratoři jsou sice nutné, ale měřené
objekty a principy měření nesmí zůstat v pozadí.

9

Vzduchotechnická trať

Měření radiační teploty


Slide 10

Prezentace náročných měření
Časově, experimentálně a finančně náročná měření
předvádíme studentům na přednáškách a cvičeních
formou obrazů a videozáznamů.

2J
L

10

Machův - Zehnderův
interferometr se zorným
polem o průměru 200 mm


Slide 11

Propojení výuky s výzkumem
Stále je třeba udržovat kontakty s výzkumnými
pracovišti, ale nejlépe je provádět vlastní výzkum.
 Řešíme projekty COST, GAČR, VZ a další.
 Zapojujeme doktorandy i diplomanty.
 Výsledky výzkumů využíváme ve výuce.

11

Vyvinutý software

T-pole v místnosti


Slide 12

Využití grantových prostředků
Laboratoř větrání byla
postavena v rámci řešení VZ a
projektu COST. Je vybavena
počítačovým měřením, PIV
systémem s generátorem mlhy
a héliových bublinek.

12


Slide 13

Kvalitní a trvalé znalosti
Rozvoj techniky přináší stále více
poznatků, ale základní zákony musíme
znát vždy, za jakýchkoliv okolností.
Ve výuce je proto třeba:

13

Zákony

 Sjednotit náročnost, upozorňovat na podstatné
problémy a návaznosti, odstranit duplicity.
 Zadávat individuální práce a diplomové práce
řešit již od 4. ročníku.
 Zabezpečit zcela individuální výuku doktorandů.
 Na počítačích nepracovat „metodou omylů“, dbát
na pečlivost prací, potlačovat přebírání textů,
uvědomovat si dosah důsledků práce s počítači.


Slide 14

Používání názorných pomůcek
Trvalé znalosti s pochopením podstaty jevů lze
zabezpečit také metodou názorné výuky. Pro tyto
účely máme k dispozici řadu našich obrazů a
videozáznamů z vizualizačních experimentů.

14

Běžné odsávání
škodlivin

Zesílené odsávání
škodlivin


Slide 15

Návaznost výuky na praxi
Vysoká praktická účinnost vzdělávání vyžaduje
stálý kontakt s praxí. Na pracovišti zajišťujeme:

15

 Exkurze studentů ve firmách KORADO, ZVVZ,
REMAK, Eko-dům, Plabutsch Tunnel Graz apod.
 Přednášky odborníků
z výrobních firem.
 Řešení diplomových
prací v praxi.
 Aplikaci výsledků
výzkumů a řešení
praktických problémů
v praxi.


Slide 16

Snížení tepelné zátěže ve sklárnách
Tepelná zátěž pracovníků
byla snížena lokálním
přívodem vzduchu, aniž
došlo k ovlivnění výroby.
Přirozené proudění

16

Dolní vzduchová sprcha

Horní vzduchová sprcha


Slide 17

Závěr

17

Účinnost vzdělávání na VŠ je vysoká,
ale je třeba stále upravovat formy a
obsah dle nejnovějších poznatků.
 Na školách musíme využívat počítače,
zkvalitnit laboratorní výuku, používat
názorné pomůcky, zapojovat studenty do řešení
projektů a vychovávat je k větší samostatnosti.
 V praxi je třeba efektivněji
využívat bakaláře a více
spolupracovat při formování
studia. Rovněž by bylo vhodné
brát zřetel na studijní výsledky
nastupujících absolventů.


Slide 18

Použité zdroje

18

 COST G3.20 Výzkum teplotních
polí v průmyslových budovách
při různých podmínkách větrání
a vytápění (1999 až 2003)
 COST G3.50 Výzkum zesíleného odsávacího
systému (2000 až 2003)
 Výzkumný záměr MŠMT Výpočtové a fyzikální
modelování problémů inženýrské termofluidní
mechaniky, mechaniky těles a fázových přeměn
(1999 až 2004)
 Fond rozvoje vysokých škol
Hypertextová skripta Optické
měřicí metody (2001)


Slide 19

KONTAKT
http://dt.fme.vutbr.cz/~pavelek/

19

[email protected]