STROJNIŠTVO

PREDMETNI KATALOG – UČNI NAČRT

 

TEHNIŠKA GIMNAZIJA 

210 UR

Učni načrt za strojništvo je bil sprejet na 20. seji Strokovnega sveta RS za splošno izobraževanje, 29. 10. 1998.

 


VSEBINA

I. OPREDELITEV PREDMETA

II. PREDMETNI KATALOG ZNANJ

 1 Cilji predmeta

 1.1 Splošni cilji predmeta

 1.2 Operativni cilji predmeta in/ali vsebine

 2 Standardi znanj

III. SPECIALNO-DIDAKTIČNA PRIPOROČILA IN MEDPREDMETNE POVEZAVE

IV. OBVEZNI NAČINI PREVERJANJA IN OCENJEVANJA ZNANJA

 


I. OPREDELITEV PREDMETA

Predmet strojništvo je izbirni strokovni predmet, ki temelji predvsem na vsebinah predmetov tehnični pouk, fizika in kemija (v osnovni šoli) ter na obveznih predmetih programa tehniške gimnazije, s katerimi mora biti usklajen. Vsebine predmeta so takšne, da povečujejo zanimanje dijakov za vsebine stroke od osnovnih znanj, informacij ter strokovnih aplikacij do nekaterih najpomembnejših strokovnih vsebin.

Učni načrt predvideva pridobitev temeljnih znanj, rutin in terminov. Dijaki pridobijo občutek za natančnost, zanesljivost in prostorsko predstavo.

V 3. letniku učni načrt dijakom omogoča pridobitev osnovnih znanj o metodah, kako narediti, kako cenovno in strokovno ovrednotiti izdelek in kako se uporabljajo nekateri moderni tehnološki pripomočki in stroji.

V 4. letniku dijaki usvojijo osnovna znanja energetike in energetskih naprav, spoznajo njihovo funkcijo in vpliv na okolje ter elemente in sisteme enostavne in višje stopnje avtomatizacije. Vsebine so precej povezane z vsebinami nekaterih obveznih predmetov, predvsem fizike, kemije in informatike.

Celotne vsebine, vključno z vajami, laboratorijskimi vajami in delom na terenu, dajejo dijakom tudi informacije o težnjah razvoja strojniške prakse, o nujnosti obvladovanja interdisciplinarnih tehniških in tehnoloških znanj in dajejo uporabna temeljna znanja za nadaljnji študij v stroki.

 

II. PREDMETNI KATALOG ZNANJ 

1 Cilji predmeta

 

1.1 Splošni cilji predmeta 

Dijaki

b) Predvidena organizacija in časovni obseg

Obseg:

105 ur v tretjem in
105 ur v četrtem letniku.

 

1.2 Operativni cilji predmeta in/ali vsebine

Predmetni katalog je pripravljen po letnikih in navaja vsebine, cilje, dejavnosti in pojme.

 

a) Etapni cilji

Operativni cilji so opredeljeni za vsako poglavje oziroma učno snov. Cilji se uresničujejo tudi pri laboratorijskem delu, vajah in delu na terenu ter so praktične narave.

Dejavnosti navajajo laboratorijsko oziroma praktično delo, teoretične vaje in vaje na terenu. Vaj na terenu ni mogoče zamenjati z drugimi vajami, ker s tem z deležem posegamo v realizacijo ciljev.

 

b) Vsebine, pojmi in povezave

Vsebine so opredeljene v obliki zaključenih sklopov in podsklopov; niso razdelane v podrobnosti, opredeljujejo pa jih cilji in pojmi.

Pojmi in cilji opredeljujejo vsebino predmeta. Nekatere od njih so dijaki usvojili že v osnovni šoli ali pri nekaterih predmetih obveznega dela; so ključni za razumevanje, dopolnjevanje, napredovanje in razumevanje povezav elementov stroke.


VSEBINE

CILJI

DEJAVNOSTI

POJMI

Pomen in razvojne težnje tehnike in strojništva v Sloveniji (5 ur)


Interdisciplinarnost tehniških disciplin

Praktične plati vloge strojništva v življenju

Procesi idejnega,  metodološkega, inovativnega, vrednostnega in ekološkega snovanja elementov,  strojev in naprav

 

Dijaki:

- spoznajo pomen predmeta in njegovo  funkcijo v tehniki
- spoznajo pomembnost povezave strojništva z drugimi tehniškimi disciplinami in pomen strojništva za razvoj države
- spoznajo pomembnost vpliva drugih znanj na izdelek

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Tehniška dokumentacija (15 ur)


Idejno snovanje in skiciranje strojnega elementa

Projekcije osnovnih grafičnih elementov (preseki in plašči teles)

Prostorske predstavitve elementov

Osnovna pravila tehniškega risanja
- pravila za izdelavo delavniške dokumentacije (merila, kotiranje, črte, pisava, standardi…)

 

Splošno o dokumentaciji kot komunikacijskem  sredstvu v strojništvu



- pridobijo osnovno spretnost za prostoročno skiciranje po modelu

- spoznajo osnovne ravninske projekcije



- spoznajo možnost za prestavo izdelka v prostoru

- seznanijo se s pravili tehniškega risanja in jih znajo uporabiti ob enostavnem praktičnem primeru

- spoznajo tehniško dokumentacijo

 

Vaje:

-  skicirajo in rišejo po navodilih in modelu

 




Vaje:

- izdelava delavniške risbe enostavnega  strojnega dela
-  individualna izdelava delavniške  risbe strojnega dela

 

 

tehnična, tehnološka dokumentacija,
informacijska,
planska in reklamna dokumentacija

 

 

 

standardizacija, vrste risb in formatov, oblika risb, glava risbe, pozicijska števila, kosovnica, zgibanje risb

 

zbiranje, obdelava, shranjevanje in uporaba gradiva,
tehniška dokumentacija v strojništvu, sestavna in delavniška risba


 

VSEBINE

CILJI

DEJAVNOSTI

POJMI

Vrste tehnične dokumentacije

Urejanje in ažuriranje tehnične dokumentacije

- spoznajo pomen arhiviranja in ažuriranja dokumentacije v realnem okolju

 

Demonstracije:

- prikaz različnih tehniških dokumentov

merila in razmerja
simboli in sheme

 

 

Računalniško podprto risanje (25 ur)

Uporaba in vrste računalniških orodij za izdelavo tehniške dokumentacije

Predstavitev programskega orodja

Osnovne nastavitve

Osnovni elementi

Manipulacije z osnovnimi elementi

Primerjava izdelave dokumentacije na klasičen način in z uporabo računalnika

Ponavljanje, utrjevanje, poglabljanje snovi ter preverjanje in ocenjevanje



- znajo uporabljati računalnik za risanje

- naučijo se uporabljati ukaze programskega paketa

 

 

- spoznajo filozofijo uporabnega programskega orodja

- z uporabo računalnika znajo narisati delavniško risbo

 

pomožna mreža
korak miške
povečava delov risbe
tipi črt
merilo črt
absolutne, relativne in polarne koordinate

Gradiva (10 ur)

Vrste in lastnosti najpogosteje uporabljenih gradiv v strojniški praksi

Pridobivanje jekel in litin.

Predelava jekla in litin.

Predelava jekla in litin v polproizvode in proizvode.

 

- spoznajo osnovni pomen in vrsto gradiv za tehniko in življenje nasploh
- spoznajo različne pojme kovinskih in nekovinskih gradiv
- znajo ločiti med čistimi kovinami in zlitinami

- spoznajo postopek pridobivanja jekla

- spoznajo postopke predelave

 

 

Demonstracija:

- ogled struktur različnih materialov

- strokovna ekskurzija

 

 

kovine in nekovine, surovine, polizdelki, končni izdelki

trdnost, trdota, žilavost, elastičnost, prevodnost,

tališče, strdišče

železove rude, plavž, grodelj, jeklo, litina

vlečenje valjanje, kalibriranje


 

VSEBINE

CILJI

DEJAVNOSTI

POJMI

Preizkušanje gradiv v strojništvu ( 10 ur)

Preizkusi mehanskih in tehnoloških lastnosti gradiv.

 

 

- spoznajo načine preizkušanja gradiv

 

 

- demonstracije mehanskih preizkusov: trdnost, trdota, žilavost materiala

 

preizkus, preizkušanci, trdnost, trdota, žilavost, sposobnost preoblikovanja

neporušitvena preiskava gradiv

Preoblikovanje in spajanje (10 ur)

Osnovni pojmi plastičnega preoblikovanja.

Toplo preoblikovanje: kovanje, valjanje, iztiskovanje, vlečenje.

Hladno preoblikovanje: striženje, upogibanje, globoko vlečenje.

Varjenje s pritiskom.

Talilno varjenje in rezanje.

Spajkanje

 

- spoznajo različne postopke preoblikovanja in spajanja

- spoznajo orodja in stroje za  preoblikovanje

- spoznajo prednosti in  slabosti različnih postopkov spajanja

- spoznajo različne postopke spajkanja

 

 

- demonstracije preoblikovalnega postopka, varilnih postopkov in spajkanja

 

 

orodja in priprave,

pojavi pri preoblikovanju

rezanje, upogibanje, globoki vlek, krčenje, širjenje, vlečenje

varjenje, varivost

obločno in plamensko varjenje, postopki rezanja kovin

spajke, talila

 

Odrezovanje (20 ur)

Splošni pojmi, geometrijska oblika orodja, materiali za orodja.

Kinematika, rezalni pogoji in rezalne sile, obraba in obstojnost orodij, hlajenje in mazanje.

Obdelovalni postopki: struženje, frezanje, brušenje, posebni postopki.

 

- spoznajo osnovne pojme odrezavanja, vrste orodij

 

 

- demonstracija  odrezovalnih postopkov

 

 

 

gibanja, rezalna hitrost, vrtilna hitrost, podajanje, globina reza, optimalna rezalna hitrost, obstojnost, moč pri odrezavanju

grobo in fino struženje, protismerno in istosmerno, obodno, čelno, krožno in plano, ultrazvok, elektroerozija

 

Merjenje v strojništvu (10 ur)

Merjenje in kontrola v funkciji izdelka

 

- spoznajo nekatere vrste  meril za merjenje dolžin, oblik in hrapavosti in jih znajo uporabiti

 

 

- demonstracija merjenja dolžin s pomičnim in vijačnim merilom

- demonstracija: merjenja hrapavosti površine

 

pomično in vijačno merilo

kotomeri in libele

merilniki hrapavosti

 

VSEBINE

CILJI

DEJAVNOSTI

POJMI

Računalniško podprta izdelava (35 ur)

Osnovni pojmi in definicije

Koordinatni sistemi

Osnovne programske funkcije za programiranje

Tehnološka dokumentacija

 

 


- spoznajo vlogo krmilnika obdelovalnega stroja

- utrdijo poznavanje koordinatnega sistema

- spoznajo potrebne programske funkcije

- spoznajo nujnost obveznega načrtovanja

 


- demonstracija procesa načrtovanja tehnološkega postopla izdelave programa in izdelave na numerično vodenem obdelovalnem stroju



NC in CNC, program, nosilec podatkov, vhodna, spominska, kontrolna, računska in izhodna enota, nična točka, prostorski sistem, koordinatna os, referenčna točka

 

Režimi dela Strojno programiranje Osnove programskega orodja za programiranje strojev NC Ponavljanje, utrjevanje, poglabljanje snovi ter preverjanje in ocenjevanje

- spoznajo oblike dela

- spoznajo uporabo programskega paketa

- spoznajo moderne postopke programiranja strojev NC

- demonstracija izdelave izdelka na stružnici CNC ali frezalnem stroju baza tehnoloških podatkov, baza podatkov orodij, delovni režim, profil izdelka, tehnološka risba izdelka, strojne konstante

 

Avtomatizacija (35 ur)

Stopnja avtomatizacije

- opredelijo področje in mesto avtomatizacije v proizvodnji

- poznajo stopnje avtomatizacije in jo znajo opredeliti

- znajo opredeliti pojme: regulacije, krmilja, informacija, signal, avtomatizacija stopnja avtomatizacije

 

klasična proizvodnja,

avtomatizirana proizvodnja,

stopnja avtomatizacije




VSEBINE

CILJI

DEJAVNOSTI

POJMI

Osnovne logične funkcije in njihova interpretacija

- poznajo osnove logične funkcije, jih znajo realizirati

- spoznajo pravila logične algebre, poenostavljanje sestavljenih log. funkcij, analiza in sinteza sestavljenih log. funkcij

Demonstracije:

- osnovne log. funkcije v različni tehniki

- sestavljanje logične funkcije (sinteza, poenostavljanje, analiza)

 

konjunkcija

disjukcija

negacija

sestavljena funkcija

analiza – sinteza

Nosilci in vrste signalov in informacij

- znajo našteti vrste signalov,  načine prenosa in njih uporabnost

- spoznajo, da je signale mogoče pretvarjati,  kako in zakaj

 Demonstracija:

- opazovanje

nosilci signalov

pretvorba signalov

Pojem cenena avtomatizacija

- vedo, kakšna je raven cenene avtomatizacije

- znajo oceniti stopnjo avtomatizacije

 

razvoj avtomatizacije

cenena avtomatizacija

Pnevmatski sistemi

- poznajo osnovne principe pnevmatike

- znajo opisati  način priprave stisnjenega zraka

-  poznajo značilnosti osnovnih pnevmatskih elementov

Demonstracija:

- prikaz delovanja pnevmatskih ventilov

- enostavna pnevmatska krmilja

cilindri, ventili, filtri, razvodniki,

stikala, kompresorji, vezalna shema

Hidravlični sistemi

- poznajo osnovne principe hidravličnih sistemov

 

Demonstracija:

- uporaba Pascalovega zakona

- delovanje  hidr. komponent

- enostavna hidravlična krmilja

cilindri, ventili, filtri, razvodniki

stikala, črpalka, hidravlična tekočina

vezalna shema

Elementi krmilne tehnike v elektroenergetiki in elektroniki

 

 

 

- poznajo  lastnosti el. sistemov in jih primerjajo s pnevmatskimi in hidravličnimi

- poznajo komponente relejne in polprevodniške tehnike in jih razlikujejo

Demonstracija:

- delovanje el. komponent

- realizacija osn. logičnih funkcij

- delovanje relejnih (kontaktnih krmilj)

- delovanje polprevodniških krmilj

- delovanje EPTA

rele

dioda

tranzistor

 




VSEBINE

CILJI

DEJAVNOSTI

POJMI

Hibridni sistemi

- elektropnevmatika

- prosto programirni sistemi

-  elektrohidravlika

 

Ponavljanje, utrjevanje, poglabljanje snovi ter preverjanje in ocenjevanje

- poznajo lastnosti hibridnih sistemov in jih primerjajo z drugimi sistemi

- poznajo komponente el. pnevmatike

- vloga programabilnih krmilnikov

 

Demonstracija:

- delovanje el. pnevmat. krmilja,

- delovanje PPK,

- delovanje elektrohidravličnega krmilja

elektromagnetni ventil

senzor

krmilnik

periferne enote

programski jezik

Energetika (35 ur)

Energija in moč

Oblike energije

Naravne oblike energije

Koristne oblike energije

Prevajanje toplote

 

- poznajo zgodovino in usmeritve rabe energije

- spoznajo oblike energij

- spoznajo toplotno, mehansko, električno in kemično energijo

- seznanijo se z izolacijami ter učinkovitem dovajanju in odvajanju toplote

 

 

energija sonca, hrane, goriva, vodotokov, vetra, morskih valov, plime in oseke, zemlje, jedrska in geotermalna energija

Energetske pretvorbe

 

- spoznajo pretvorbe kemične energije v mehansko

- razumejo njihov pomen v energetiki

- znajo našteti in opredeliti uporabnost energetskih procesov

Vaje:

- izračun termičnih veličin stanja

- prikaz izračuna krožnega procesa

energija agregatne preobrazbe

krožni procesi

diagram stanja

energija stanja

izkoristek

Pretvorba notranje energije

- spoznajo pomen toplotnih strojev

- znajo opredeliti režim delovanja in vpliv na okolje

 

Vaje:

-  osnove izračuna strojev in  naprav

elektrarna,

gorivo,

motor,

parna turbina

Pretvorba energije sonca

 

 

 

- poznajo pomen sončne energije kot alternativnega vira energije

 

solarni kolektorji

solarne celice

fotosintez


 

VSEBINE

CILJI

DEJAVNOSTI

POJMI

Energetska preskrba  Slovenije

- energenti v Sloveniji

- struktura porabe energentov

- spoznajo stanje razvoja in porabe energije

 

 

 

 

Racionalna izraba energije

 

- seznanijo se z načini varčevanja in gospodarno izrabo energije

- shema toplozračnega ogrevanja in prezračevanja z obtočnim zrakom industrijskega objekta

 

obtočni zrak

Energija in okolje

- onesnaževanje okolja pri pridobivanju naravnih oblik energije

- onesnaževanje zraka, tal in vode

- odpadki pri pretvorbi  energij

- specifični pojavi pri onesnaževanju okolja

- varstvo okolja

Ponavljanje, utrjevanje, poglabljanje snovi ter preverjanje in ocenjevanje

- seznanijo se z največjimi onesnaževalci okolja,

- spoznajo načine zmanjševanja škodljivosti na okolje

 

Demonstracija na terenu:

- ogled energetskega sistema

 

pasivno ogrevanje

reciklaža

odlaganje odpadkov

Praktična povezava usvojenih znanj:

povezava  tehnične,  tehnološke in druge dokumentacije in vpliv izbire energije na izdelavo inovativnega ter uporabljivega izdelka

- spoznajo  pomembnost in smiselnost povezav posameznih znanj pri izdelavi uporabnega izdelka

Demonstracije:

- znajo snovati, načrtovati in izdelati načrtovani izdelek - timsko delo                  

 


2 Standardi znanja 

 Dijak ob koncu šolanja:

 

III. SPECIALNODIDAKTIČNA PRIPOROČILA IN MEDPREDMETNE POVEZAVE

Temeljno vodilo pouka v okviru izbirnega predmeta strojništvo je usvojiti osnovne informacije, enciklopedična in uporabna znanja, pojme - termine in zbuditi zanimanje za stroko; to je dobra podlaga za nadaljnje izobraževanje. Hkrati pa je pomembno zbuditi in razviti dijakove spoznavne in razvojne procese.

Učni načrt je novost predvsem po vsebinski strani, hkrati pa posebnost, saj uresničevanje ciljev podpira realizacija laboratorijskega dela z laboratorijskimi vajami in delom na terenu. 

Vsebine učnega načrta niso izključno “strojniške”, temveč so v precejšni meri interdisciplinarne. Marsikatere vsebine gradimo na podlagi znanja fizike, kemije, matematike in drugih predmetov ali pa se nadgrajujejo. Pri nekaterih vsebinah in vajah v okviru dejavnosti uporabimo strokovno literaturo z osnovnimi grafičnimi, tabelaričnimi in diagramskimi podatki.

Vsebine učnega načrta so urejene po temah in ne prikažejo časovne razporeditve. Prilagajajo naj se uresničevanju vsebin pri drugih predmetih.

Zaradi kompleksnosti in barvitosti vsebin učiteljem priporočamo, naj ne zahtevajo več, kot je opredeljeno s pojmi in informativnimi cilji v katalogu.

Pri laboratorijskem delu pa poskrbimo, da imajo dijaki možnost za individualno delo in strokoven dialog, spodbujajmo inovativnost ter samostojno poglabljanje.

Možna je tudi izdelava seminarskih nalog; v njih bi dijaki interdisciplinarno obdelali probleme, dileme, perspektive ... preskrbe Slovenije z energijo. 

Medpredmetne povezave so z mehaniko, fiziko, matematiko in kemijo.

 

IV. OBVEZNI NAČINI PREVERJANJA IN OCENJEVANJA ZNANJA 

Predmet strojništvo preverjamo ustno, pisno in s pregledom dela in izdelkov (praktično delo, opravljene vaje in poročila vaj …).

Načini ocenjevanja:

  • ustno najmanj enkrat v ocenjevalnem obdobju (trikrat letno)
  • pisno NE
  • opravljene vaje risbe, vaje risanja, poročila
  • seminarska naloga ena (v 4. letniku)