Izmene nastavnih planova za 2013/2014. godinu

2

NASTAVNI PLANOVI I PROGRAMI ZA PODRUJE RADA ELEKTROTEHNIKA

OBRAZOVNI PROFILI

ZA ETVOROGODINjE OBRAZOVANjE

1. Elektrotehniar energetike (zanimanja: elektromonterski operater instalacija i opreme, elektromonterski operater instalacija i opreme, elektroenergetski elezniki operater eksploatacije i odravanje, elektromehaniarski operater odravanja elektrine opreme eleznike vue i vozila)

2. Elektrotehniar elektromotornih pogona (zanimanja: elektromehaniarski operater odravanja elektrine opreme proizvodnih maina, elektromehaniarski operater proizvodnje elektrinih mernih instrumenata i sklopova, eletromehaniarski operater odravanja elektrinih mernih instrumenata i sklopova, elektromehaniarski operater odravanja elektrine opreme liftova i pokretnih stepenica, elektromehaniarski operater odranja elektrine opreme iara)

3. Elektrotehniar za termike i rashladne ureaje (zanimanja: elektromehaniarski operater odravanja elektrinih proizvoda u domainstvu, elektromehaniarski operater proizvodnje elektrine opreme za domainstvo izraiva elektrinih proizvoda za domainstvo)

4.* Elektrotehniar radio i video tehnike (zanimanja: elektronski operater odravanja audio i video aparata, elektronski operater odravanja radio i video stanica, tehniki asistent snimatelja tona, elektronski operater odravanja fono ureaja i video studija)

5.* Elektrotehniar elektronike (zanimanja: elektroniarski operater odravanja medicinskih elektronskih ureaja, elektroniarski operater proizvodnje elektronskih proizvoda, kino operater)

6.* Elektrotehniar SS postrojenja (zanimanja: elektronski operater odravanja signalno sigurnosnih ureaja)

7.* Elektrotehniar automatike (zanimanja: elektromehaniarski operater odravanja elektrinih mernih instrumenata i sklopova, izraiva elektrinih mernih instrumenata i sklopova)

8.* Elektrotehniar raunara (zanimanja: operater odravanja proizvodnje i raunarske opreme)

9.* Elektrotehniar telekomunikacija (zanimanja: telekomunikacijski operater montae mrea, telekomunikacijski operater montae opreme, telekomunikacijski operater odravanja mrea, telekomunikacijski operater odravanja opreme).

10. Elektrotehniar procesnog upravljanja

NAPOMENA:

Obrazovni profili sa naznakom zvezdice pored rednog broja pripadaju smeru elektronike, a svi ostali obrazovni profili bez zvezdice pripadaju smeru energetike.

NASTAVNI PROGRAMI

I. OBAVEZNI NASTAVNI PREDMETI

B. STRUNI PREDMETI

OSNOVE ELEKTROTEHNIKE (za sve obrazovne profile etvorogodinjeg obrazovanja)

CILJ I ZADACI

Cilj nastave osnova elektrotehnike je sticanje osnovnih znanja iz teorijske elektrotehnike potrebnih za druge strune predmete, ovladavanje vetinama korienja mernih instrumenata za praktinu proveru odreenih zakonitosti iz oblasti elektrotehnike.

Zadaci nastave predmeta su:

sticanje osnovnih znanja o pojavama u elektrotehnici;

sticanje osnovnih znanja iz oblasti elektrostatike;

osposobljavanje uenika za praktinu proveru pojava i zakona iz oblasti elektrostatike;

sticanje osnovnih znanja o elementima elektrinog kola, o ulozi elemenata u elektrinom kolu;

osposobljavanje uenika za reavanje elektrinih kola;

sticanje osnovnih znanja i vetina iz oblasti merenja elektrinih veliina;

sticanje osnovnih znanja iz oblasti elektromagnetizma;

sticanje osnovnih znanja o elementima u kolu naizmenine struje, njihovim vezama i pojmu impedanse;

sticanje osnovnih znanja o reavanju sloenih kola naizmenine struje;

osposobljavanje uenika za reavanje sloenih kola naizmenine struje odreenim metodama;

sticanje osnovnih znanja o oscilatornim kolima;

sticanje osnovnih znanja o trofaznim sistemima.

I RAZRED

(3+1 as nedeljno, 111+37 asova godinje)

SADRAJ PROGRAMA

UVOD (4)

Struktura materije. Osnovni pojmovi o elektricitetu i elektrinim svojstvima materije. Provodnici, poluprovodnici i izolatori. Pojam jedinica. Meunarodni sistem jedinica.

ELEKTROSTATIKA (17)

Pojam naelektrisanog tela. Koliina elektriciteta, definicija i jedinice. Pojam elektrinog polja. Grafiko prikazivanje elektrinog polja. Homogeno elektrino polje. Vektor elektrinog polja. Sile u elektrinom polju. Kulonov zakon. Elektrostatika indukcija. Polarizacija dielektrika. Elektrini potencijal. Elektrini napon. Jaina homogenog elektrinog polja. Proboj dielektrika. Dielektrina vrstoa. Materijali za dielektrike. Pojam kapacitivnosti. Kapacitivnost ploastog kondenzatora. Redno, paralelno i meovito vezivanje kondenzatora.

JEDNOSMERNE STRUJE (60)

Pojam jednosmerne elektrine struje. Dejstva elektrine struje. Jaina elektrine struje. Gustina struje. Pojam elektrinog kola. Elementi elektrinog kola. Elektromotorna sila generatora. Elektrohemijski generatori. Elektrina otpornost. Otpornost provodnika. Zavisnost otpornosti od temperature. Elektrina provodnost. Materijali za provodnike i otpornike. Omov zakon. Referentni smer struje i napona. Prvi Kirhofov zakon. Elektrine sile u kolu. Drugi Kirhofov zakon. Dulov zakon. Elektrini rad i elektrina snaga. Merenje struje i napona. Vezivanje ampermetra i voltmetra u kolo. Reavanje prostog kola sa jednim generatorom i jednim prijemnikom. Odreivanje napona na krajevima realnog generatora. Snaga generatora i snaga potroaa. Reim praznog hoda i kratkog spoja. Reim maksimalne snage. Redno i paralelno vezivanje generatora. Redno, paralelno i meovito vezivanje otpornika. Uopten Omov zakon. Sloeno elektrino kolo. Drugi Kirhofov zakon za sloeno kolo. Reavanje sloenih kola pomou prvog i drugog Kirhofovog zakona. Strujni generator. Reavanje sloenih kola pretvaranjem naponskog generatora u strujni i obrnuto.

MAGNETIZAM (30)

Pojam magnetnog polja. Grafiko predstavljanje magnetnog polja. Magnetna svojstva materije. Magnetna indukcija. Magnetna propustljivost. Fluks vektora magnetne indukcije. Magneenje feromagnetnih materijala. Magnetni histerezis. Magnetni materijali. Magnetno polje struje u provodniku. Magnetno polje struje u navojku i navoju. Elektromagnetna sila. Navojak i navoj u magnetnom polju. Princip rada elektromotora jednosmerne struje. Elektromagnetna indukcija. Lencov zakon. Indukovana elektromotorna sila u provodniku. Indukovana elektromotorna sila u navojku i navoju. Sopstveno magnetno polje. Sopstveni fluks. Koeficijent samoindukcije (induktivnost). Elektromotorna sila samoindukcije. Meusobna indukcija. Elektromotorna sila meusobne indukcije. Vrtlone struje.

LABORATORIJSKE VEBE (37)

1. Naelektrisano telo.

2. Kondenzatori, punjenje i pranjenje.

3. Veze kondenzatora.

4. Dejstva elektrine struje.

5. Elektrino kolo.

6. Merenje napona i struje.

7. Zavisnost otpornosti od dimenzija i od temperature.

8. Omov zakon.

9. Prvi Kirhofov zakon.

10. Drugi Kirhofov zakon.

11. Merenja na generatorima.

12. Veze otpornika.

13. Magneti i elektromagneti.

14. Kalemovi.

15. Samoindukcija.

NAIN OSTVARIVANjA PROGRAMA (UPUTSTVO)

Na poetku teme uenike upoznati sa ciljevima i ishodima nastave, odnosno uenja, planom rada i nainima ocenjivanja.

Oblici nastave: Nastava se realizuje kroz teorijsku nastavu i laboratorijske vebe.

Mesto realizacije nastave: Teorijska nastava se realizuje u uionici a laboratorijske vebe se realizuju u odgovarajuoj laboratoriji.

Podela odeljenja na grupe: Prilikom realizacije vebi odeljenje se deli na dve grupe. Vebe raditi svake druge nedelje po dva spojena asa. Vebe izvoditi tako da se za dva spojena asa urade merenja, izraunavanja i dijagrami. Ukoliko mogunosti dozvoljavaju, svi uenici treba da rade istu vebu, ili raditi u ciklusima do najvie pet vebi.

Preporuuje se da se makete za laboratorijske vebe izrade na asovima praktine nastave, ukoliko ih kola ne poseduje.

Preporuke za realizaciju nastave: Programski sadraji osnova elektrotehnike su organizovani u tematske celine za koje je naveden orijentacioni broj asova za realizaciju. Nastavnik, pri izradi operativnih planova, definie stepen prorade sadraja i dinamiku rada, vodei rauna da se ne narui celina nastavnog programa, odnosno da svaka tema dobije adekvatan prostor i da se planirani ciljevi i zadaci predmeta ostvare. Pri tome, treba imati u vidu da formiranje stavova i vrednosti, kao i ovladavanje vetinama predstavlja kontinuirani proces i rezultat je kumulativnog dejstva celokupnih aktivnosti na svim asovima to zahteva veu participaciju uenika, razliita metodska reenja, veliki broj primera i korienje informacija iz razliitih izvora.

Sadraj osnova elektrotehnike ima prirodnu vezu sa sadrajima drugih predmeta, kao to su: fizika, elektronika I i elektrina merenja. Uenicima treba stalno ukazivati na tu vezu, i po mogunosti, sa drugim nastavnicima organizovati tematske asove. Na taj nain znanja, stavovi, vrednosti i vetine steene u okviru nastave osnova elektrotehnike dobijaju iri smisao i doprinose ostvarivanju optih obrazovnih i vaspitnih ciljeva.

Sadraje programa je neophodno realizovati savremenim nastavnim metodama i sredstvima. U okviru svake programske celine, uenike treba osposobljavati za: samostalno pronalaenje, sistematizovanje i korienje informacija iz razliitih izvora (struna literatura, internet, asopisi, udbenici); vizuelno opaanje, poreenje i uspostavljanje veza izmeu razliitih sadraja (npr. povezivanje sadraja predmeta sa svakodnevnim iskustvom, sadrajima drugih predmeta i dr.); timski rad; samoprocenu; prezentaciju svojih radova i grupnih projekata i efikasnu vizuelnu, verbalnu i pisanu komunikaciju.

Praenje napredovanja uenika se odvija na svakom asu, svaka aktivnost je dobra prilika za procenu napredovanja i davanje povratne informacije, a ocenjivanje uenika se odvija u skladu sa Pravilnikom o ocenjivanju. Uenike treba osposobljavati i ohrabrivati da procenjuju sopstveni napredak u ostvarivanju zadataka predmeta, kao i napredak drugih uenika uz odgovarajuu argumentaciju.

U toku kolske godine rade se dva pismena zadatka i najmanje etiri testa.

Na kraju kolske godine uraditi zavrni test iz celokupnog gradiva.

Na poetku nastave dati kratak uvod u istorijat razvoja elektrotehnike. Strukturu materije obraditi kao nastavak na prethodno znanje iz fizike i hemije. Uz obradu pojedinih metodskih jedinica po mogunosti uraditi poneki zadatak a tamo gde je to neophodno uraditi ih znatno vie. Osnovne pojmove iz elektrostatike obraditi prvenstveno grafiki i opisno.

Nastavu jednosmernih struja uskladiti sa prethodnim znanjem iz fizike. Elektrino kolo uporediti sa nekim mehanikim sistemom u kojem se vri dvostruka konverzija energije, gde se energija nepogodna za direktnu upotrebu (na primer potencijalna energija vode) pretvara u elektrinu, zatim prenosi provodnicima do potroaa i tu se pretvara u energiju pogodnu za korienje (na primer u svetlosnu). Uz standardne jedinice za specifinu otpornost dati i vrednost sa povrinom preseka izraenim u mm. Uz elektrine sile u kolu uvek dati njihov smer u odnosu na smer struje; u ovom sluaju dati i smer napona na otporniku.

Pojam magnetnog polja takoe obraditi oslanjajui se na prethodno znanje iz osnovne kole. Po mogunosti pokazati njegov oblik pomou gvozdene piljevine. Smerove veliina u magnetizmu prvenstveno prikazivati pomou pravila desne ruke, tri prsta desne ruke i pravila tri prsta leve ruke. Uz indukovanu elektromotornu silu dati i smer mehanike sile koja potie od indukovane struje, a uz elektromagnetnu silu objasniti indukovanu elektromotornu silu koja se u elektromotoru naziva kontraelektromotorna sila. Princip rada elektromotora jednosmerne struje obraditi na realnim primerima sa vie od dva segmenta. Meusobnu indukciju obraditi prvenstveno opisno.

Dozvoljeno odstupanje od programa je 20 % ali ga mora da odobri odgovarajui struni organ kole.

II RAZRED

(3 asa nedeljno, 111 asova godinje)

SADRAJ PROGRAMA

NAIZMENINE STRUJE (22)

Definicija trigonometrijskih funkcija. Trigonometrijski krug i tok trigonometrijskih funkcija (za sin i cos). Adicione teoreme. Definicija radijana. Pojam kompleksnog broja. Princip proizvodnje naizmenine elektromotorne sile. Generator naizmenine struje. Osnovni parametri naizmeninih veliina: trenutna vrednost, amplituda, faza, poetna faza, uestanost, kruna uestanosti, srednja vrednost, efektivna vrednost. Predstavljanje naizmeninih veliina pomou fazora. Predstavljanje naizmeninih veliina pomou kompleksnih brojeva. Sabiranje i oduzimanje naizmeninih veliina.

ELEMENTI U KOLU NAIZMENINE STRUJE (18)

Elementi u kolu naizmenine struje. Otpornik u kolu naizmenine struje. Pojam aktivne snage. Kalem u kolu naizmenine struje. Pojam reaktivne snage. Kondenzator u kolu jednosmerne struje. Punjenje i pranjenje kondenzatora. Kondenzator u kolu naizmenine struje.

REDNA VEZA ELEMENATA U KOLU NAIZMENINE STRUJE (18)

Redna veza otpornika i kalema. Pojam impedanse. Redna veza otpornika i kondenzatora. Redna veza otpornika, kalema i kondenzatora. Redna rezonansa. Tomsonov obrazac. Snage kod redne veze elemenata. Faktor snage.

PARALELNA VEZA ELEMENATA U KOLU NAIZMENINE STRUJE (5)

Paralelna veza prijemnika. Pojam admitanse.

SLOENA KOLA (25)

Kombinovana veza elemenata. Transformacija trougla u zvezdu i obrnuto. Reavanje sloenih kola pomou prvog i drugog Kirhofovog zakona. Tevenenova teorema.

SPREGNUTA I OSCILATORNA KOLA (10)

Induktivno spregnuti kalemovi. Koeficijent sprege. Transformatori. Autotransformatori. Redno oscilatorno kolo. Paralelno oscilatorno kolo.

TROFAZNI SISTEMI (13)

Simetrini trofazni sistem. Generator trofazne elektromotorne sile. Veza navoja generatora u zvezdu i trougao. Veza prijemnika u zvezdu i trougao. Nesimetrini trofazni sistem. Snaga trofaznog sistema. Obrtno magnetno polje. Sinhroni i asinhroni motori.



Oblici nastave: Teorijska nastava.

Mesto realizacije nastave: Teorijska nastava se realizuje u uionici.

Preporuke za realizaciju nastave: Programski sadraji osnova elektrotehnike su organizovani u tematske celine za koje je naveden orijentacioni broj asova za realizaciju. Nastavnik, pri izradi operativnih planova, definie stepen prorade sadraja i dinamiku rada, vodei rauna da se ne narui celina nastavnog programa, odnosno da svaka tema dobije adekvatan prostor i da se planirani ciljevi i zadaci predmeta ostvare. Pri tome, treba imati u vidu da formiranje stavova i vrednosti, kao i ovladavanje vetinama predstavlja kontinuirani proces i rezultat je kumulativnog dejstva celokupnih aktivnosti na svim asovima to zahteva veu participaciju uenika, razliita metodska reenja, veliki broj primera i korienje informacija iz razliitih izvora.

Sadraj osnova elektrotehnike u drugom razredu ima prirodnu vezu sa sadrajima: elektronike I, elektrinih merenja i nekih telekomunikacionih predmeta. Uenicima treba stalno ukazivati na tu vezu, i po mogunosti, sa drugim nastavnicima organizovati tematske asove. Na taj nain znanja, stavovi, vrednosti i vetine steene u okviru nastave osnova elektrotehnike dobijaju iri smisao i doprinose ostvarivanju optih obrazovnih i vaspitnih ciljeva.



U toku kolske godine rade se dva pismena zadatka i najmanje etiri testa.

Na kraju kolske godine uraditi zavrni test iz celokupnog gradiva.

Sve veliine za naizmeninu struju obraditi za prostoperiodini oblik a ostale samo napomenuti. Kod elemenata u kolu naizmenine struje sve veliine obraditi grafiki. Uraditi velik broj zadataka. Redne veze elemenata obraivati sa vremenskim i fazorskim dijagramima crtajui fazor struje na faznoj osi. Impedanse dati u apsolutnom i kompleksnom obliku, a zatim dati Omov zakon za efektivne i kompleksne vrednosti struja i napona. Za fazore snaga naglasiti da su nepokretni. Kod crtanja fazora snaga objasniti zato je pogodnije mnoiti napon sa strujom na faznoj osi, nego obrnuto.

Kombinovanu vezu elemenata obraditi na primerima. Sloena kola reavati prvenstveno pomou prvog i drugog Kirhofovog zakona uz velik broj zadataka. Za Tevenenovu teoremu naglasiti da je pogodna za reavanje kola gde se trai samo jedna veliina.

Kod induktivno spregnutih kalemova objasniti obeleavanja krajeva sa takama i uraditi nekoliko primera. Transformatore obraditi pomou indukovane elektromotorne sile u navojima ili preko ravnotee magnetomotornih sila.

Dozvoljeno odstupanje od programa je 20% ali ga mora da odobri odgovarajui struni organ kole.

TEHNIKO CRTANjE SA NACRTNOM GEOMETRIJOM(za sve obrazovne profile etvorogodinjeg obrazovanja, smer energetika)

CILJ I ZADACI

Cilj nastave tehnikog crtanja sa nacrtnom geometrijom je sticanje osnovnih znanja iz tehnikog crtanja sa nacrtnom geometrijom neophodnih za predstavljanje strunih sadraja pojedinih strunih predmeta, izrada elektrinih ema razliitih delova u elektrotehnici i elektrinim instalacijama, ovladavanje vetinama korienja odreenih programskih paketa, koji se mogu koristiti u te svrhe, i formiranje vrednosnih stavova koji doprinose razvoju informatike pismenosti neophodne za dalje kolovanje, ivot i rad u savremenom drutvu.


upoznavanje znaaja tehnikog crtanja za savremenu industrijsku proizvodnju;

upoznavanje normi i propisa u oblasti crtanja;

ovladavanje pojmovima i principima tehnikog crtanja i njegove primene u elektrotehnici i mainstvu;

shvatanje prostornih tela i njihovo prikazivanje na tehnikim crteima;

razvijanje smisla za tanost, preciznost, urednost i odgovornost;

sticanje potrebnih znanja za itanje tehnike dokumentacije;

upoznavanje znaaja raunara u oblasti tehnikog crtanja, korienjem odgovarajuih programa za crtanje;

ovladavanje potrebnim vetinama u korienju kompjuterske grafike za crtanje i

razvijanje svesti o prednosti korienja raunara u oblasti tehnikog crtanja nad klasinim crtanjem.

I RAZRED

(0 + 2 asa nedeljno, 74 asova godinje)

SADRAJI PROGRAMA

UVOD (4)

Zadatak i znaaj tehnikog crtanja. Materijal i pribor za tehniko crtanje. Rukovanje priborom i odravanje. Standardi u oblasti tehnikog crtanja.

TEHNIKI CRTEI (8)

Vrste i formati tehnikih crtea. Dimenzionisanje i razmera crtea. Vrste linija u tehnikom crtanju. Zaglavlja i sastavnice na tehnikim crteima.

Tehniko pismo. Izrada prvog grafikog rada A4-format na hameru (crtanje tehnikih linija).

GEOMETRIJSKE KONSTRUKCIJE U RAVNI (6)

Osnovne geometrijske konstrukcije u ravni. Spajanje krunih lukova i pravih linija. Konstrukcija pravih poligona i krivih linija.

NACRTNA GEOMETRIJA (18)

Pojam i vrste projekcija. Koordinatni trijedar. Projekcija take, dui i prave. Prava u specijalnom poloaju. Ravan u optem i specijalnom poloaju. Presek ravni. Rotacija, postupak rotacije. Projekcije geometrijskih tela. Crtanje ortogonalnih projekcija tela.

PRAVILA TEHNIKOG CRTANjA (8)

Kotiranje i merenje. Nanoenje kota, elementi kota. Tolerancije i kotiranje tolerantnih veliina. Oznake za kvalitet obradivih povrina. ematsko prikazivanje osnovnih mainskih elemenata. Skiciranje i snimanje modela. Preseci.

KOMPJUTERSKA GRAFIKA (30)

Osnovni pojmovi. Znaaj kompjuterske grafike. Crtanje elektrinih ema i mainskih crtea. Crtanje i rad sa grafikim elementima. Transformacija objekata i korienje teksta u grafikom okruenju.



Oblici nastave: Nastava se realizuje kroz laboratorijske vebe.

Mesto realizacije nastave: Nastava tehnikog crtanja u prvom polugoditu se realizuje u uionici, ili kabinetu za tehniko crtanje ukoliko postoji u koli. U drugom polugoditu nastava se realizuje u raunarskoj laboratoriji.

Podela odeljenja na grupe: Prilikom realizacije vebi odeljenje se deli na dve grupe. Vebe se rade po dva spojena asa. Vebe izvoditi tako da se za dva spojena asa uradi jedna celina: definie zadatak, daju neophodna uputstva i realizuje zadatak.

Preporuke za realizaciju nastave: Programski sadraji tehnikog crtanja su organizovani u tematske celine za koje je naveden orijentacioni broj asova za realizaciju.

Nastavnik, pri izradi operativnih planova, definie stepen prorade sadraja i dinamiku rada, vodei rauna da se ne narui celina nastavnog programa, odnosno da svaka tema dobije adekvatan prostor i da se planirani ciljevi i zadaci predmeta ostvare. Pri tome, treba imati u vidu da formiranje stavova i vrednosti, kao i ovladavanje vetinama predstavlja kontinuirani proces i rezultat je kumulativnog dejstva celokupnih aktivnosti na svim asovima to zahteva razliita metodska reenja, veliki broj primera i korienje informacija iz razliitih izvora.



U toku prvog polugodita treba uraditi grafiki rad, nastavniku se ostavlja da proceni u kojoj formi treba da bude rad. U toku drugog polugodita uenici treba da urade konkretne elektrine eme ili mainske crtee, na osnovu kojih e nastavnik proceniti stepen savladanosti programa.

U UVODNOM DELU, uenici treba da shvate da crte ima znaajnu ulogu, kako u savremenoj komunikaciji meu ljudima, tako i u industrijskoj proizvodnji. Pored toga, treba istai znaaj tehnikog crtea u odnosu na druge vrste crtea (kroz primere odgovarajuih crtea).

Kad je u pitanju tema TEHNIKI CRTEI, bitno je istai, pa ak i pokazati, predmete raznih dimenzija (sitne i krupne) koje je teko nacrtati u prirodnoj veliini. Treba uvesti pojam razmere i navesti odgovarajue standarde u ovoj oblasti.

Poto se u dananje vreme uglavnom sve manje tehniki crtei rade u tuu, a vie primenom raunara (i tehnika dokumentacija se radi na raunaru), nastavnik sam treba da proceni da li i u kojoj formi treba pisati tehniko pismo. U okviru ove teme nakon izuavanja vrsta linija treba uraditi prvi grafiki crte. Crte treba da sadri kompoziciju linija uz primenu svih vrsta linija. Kroz ovaj rad uenike treba osposobiti da pravilno upotrebljavaju pribor za crtanje i steknu odreene vetine u izvlaenju linija. Do realizacije grafikog rada treba doi kroz razliite tipove vebi, za koje se opredeli sam nastavnik.

U narednoj temi GEOMETRIJSKE KONSTRUKCIJE U RAVNI, uenici treba da ovladaju nainima spajanja krunih lukova i pravih linija kao i crtanjem razliitih krivih linija i pravilnih poligona. Na primer, konstrukcije pravilnih poligona upisanih u krunicu: jednakostranini trougao, kvadrat, estougao...

Sledeu temu NACRTNA GEOMETRIJA, treba pribliiti uenicima kroz primere kako bi shvatili da nacrtna geometrija omoguava prostornu predstavu onog to je na crteu prikazano. Uenike treba osposobiti za stvaranje osnovnih predstava o prostornom izgledu predmeta. Uenici treba da naue vrste projekcija, projekcije take, prave i dui te projekcije geometrijskih tela. Kroz odgovarajue primere, koje sam profesor izabere, uenici treba da ovladaju crtanjem projekcija ali samo u olovci, kao i skiciranjem i snimanjem modela.

Kad su u pitanju PRAVILA TEHNIKOG CRTANjA, uenici treba da naue pravila kotiranja, merenje i nanoenje kota. Takoe neophodno ih je upoznati i sa propisima u oblasti tolerancija (tolerancije oblika i poloaja, kao i tolerancije kvaliteta povrina). Kroz razliite primere uenici treba da naue naine skiciranja i ematskog prikazivanja osnovnih mainskih elemenata kao i preseke istih.

Poslednju temu KOMPJUTERSKA GRAFIKA, raditi na raunaru u drugom polugoditu, posle realizovanih teorijskih asova. U toku prvog polugodita uenici e kroz predmet Informatika i raunarstvo stei potrebno znanje u korienju raunara, te e moi kvalitetno da realizuju i predviene sadraje programa iz Tehnikog crtanja sa nacrtnom geometrijom.

Za realizaciju ove teme preporuuje se, u zavisnosti od mogunosti kole i obrazovnog profila, korienje programskog paketa AutoCAD ili OrCAD.

Od uenika ne treba zahtevati da u potpunosti ovladaju odreenim programom, nego samo korienjem komandi koje e im omoguiti realizaciju vebi iz ovog predmeta. U uvodnom delu dvoasa profesor e objasniti korienje pojedinih komandi neophodnih za realizaciju predvienih vebi i to tako da uvodni deo asa ne traje due od 20 minuta, kako bi uenicima ostalo dovoljno vremena za samostalan rad. Na ovakav nain uenici e korak po korak savladati delove programa koji su im potrebni za izradu kako jednostavnih tako i sloenijih zadataka.

Kod izrade mainskih crtea posebnu panju posvetiti projektovanju crtea (podeli na nivoe, uoavanju simetrije objekata koji se dobijaju pomeranjem, rotacijom, transformacijom ili modifikacijom drugih objekata), kao i pripremi za crtanje (izbor veliine i orijentacije papira, postavljanje jedinica mere, pomonih linija, itd).

Pri crtanju elektrinih crtea uenike treba osposobiti da koriste postojee komponente iz biblioteka kao i da edituju nove.

Uenici treba da ovladaju crtanjem elektrinih ema u razliitim standardizovanim formatima, kao i korektnim ispisivanjem sastavnica.

Pri izboru sklopova ije elektrine eme e biti crtane, treba imati u vidu skromna uenika znanja iz oblasti elektrotehnike struke.

Verzije programa treba prilagoditi konfiguracijama raunara. U okviru ovog predmeta sa uenicima treba obraditi i uvebati predviene nastavne sadraje, a za eventualno vie interesovanje uenika iskoristiti dodatne termine (kroz raunarsku sekciju).

Svi uenici etvorogodinjeg obrazovanja rade po istom programu, da bi se upoznali sa radnim operacijama koje se susreu u elektrotehnici. Prilikom realizacije sadraja programa treba imati u vidu zahteve poslova odgovarajueg obrazovnog profila.

Dozvoljeno odstupanje od programa je 20% ali ga mora da odobri odgovarajui struni organ kole.

RAUNARSKA GRAFIKA I MULTIMEDIJA(za obrazovne profile etvorogodinjeg obrazovanja, smer elektronika)

CILJ I ZADACI

Cilj nastave raunarske grafike i multimedije je sticanje znanja o osnovnim elementima multimedije, ovladavanje vetinama korienja razliitih programskih paketa i formiranje vrednosnih stavova koji doprinose razvoju informatike pismenosti neophodne za dalje kolovanje, ivot i rad u savremenom drutvu, kao i osposobljavanje uenika da efikasno i racionalno koriste raunare na nain koji ne ugroava njihovo fiziko i mentalno zdravlje.


upoznavanje uenika sa osnovnim elementima multimedije;

upoznavanje uenika sa alatima za obradu teksta;

upoznavanje uenika sa osnovnim elementima programa za obradu slika;

upoznavanje uenika sa osnovnim elementima programa za obradu zvuka;

sticanje potrebnih vetina za korienju programa za obradu teksta, slika i zvuka;

upoznavanje uenika sa osnovnim elementima programa za obradu video fajlova;

upoznavanje uenika sa osnovnim elementima programa za izradu animacija;

sticanje potrebnih vetina za izradu animacija;

osposobljavanje uenika za korienje jednog programa za izradu prezentacija.

I RAZRED

(0+2 asa nedeljno, 74 asa godinje)

SADRAJ PROGRAMA

UVODNI DEO (2)

Pojam raunarske grafike. Pojam multimedije.

RAD SA TEKSTOM (4)

Podeavanje tastature za upotrebu razliitih vrsta fontova. Instalacija eljenih fontova. Alati za obradu teksta. Fontovi. Umetanje simbola i kreiranje preica za najee koriene simbole. Font editor (kreiranje sopstvenih slova).

OBRADA SLIKA NA RAUNARU (22)

Osnovni pojmovi. Izvori slika (crte, fotografija, preuzimanje slika sa Interneta, skenirana slika, slika ekrana). Osnovni formati slika. Konverzija iz jednog tipa u drugi. Biblioteka gotovih slika. Osnovna obrada slika. Priprema slika za tampu, ekranski prikaz i objavljivanje na Internet stranama. Skeniranje. Digitalni fotoaparat.

OBRADA ZVUKA (6)

Formati zvuka. Konvetrovanje zvuka razliitih formata. Obrada zvuka.

OBRADA VIDEO FAJLOVA (8)

Formati video zapisa. Konvertovanje video signala razliitog formata. Obrada video sekvenci. Pamenje video sekvenci. Dodavanje zvuka video zapisu.

ANIMACIJA (8)

Pojam animacije. Vrste kompjuterske animacije. Alati za izradu animacija. Animacije na Web-u. Izrada jednostavne animacije.

IZRADA MULTIMEDIJALNE PREZENTACIJE (16)

Pojam i osnovni elementi prezentacije. Radno okruenje. Tekstualni deo prezentacije. Dodavanje grafike i zvuka. Dodavanje video formata. Sloene prezentacije. Prikazivanje prezentacija.

IZRADA SAMOSTALNOG PROJEKATA (8)

Teme za izradu projekta su slobodne ili su deo gradiva nekog predmeta koji se slua u toku godine.



Oblici nastave: Nastava se realizuje kroz laboratorijske vebe.

Mesto realizacije nastave: Laboratorijske vebe se realizuju u raunarskoj laboratoriji.

Podela odeljenja na grupe: Prilikom realizacije vebi odeljenje se deli na dve grupe.

Preporuke za realizaciju nastave: Na poetku nastave uraditi proveru nivoa znanja i vetina uenika, koja treba da poslue kao orijentir za organizaciju i eventualnu individualizaciju nastave.

Programski sadraji raunarske grafike i multimedije su organizovani u tematske celine za koje je naveden orijentacioni broj asova za realizaciju. Nastavnik, pri izradi operativnih planova, definie stepen prorade sadraja i dinamiku rada, vodei rauna da se ne narui celina nastavnog programa, odnosno da svaka tema dobije adekvatan prostor i da se planirani ciljevi i zadaci predmeta ostvare. U uvodnom delu dvoasa nastavnik istie cilj i zadatke odgovarajue nastavne jedinice, zatim realizuje teorijski deo neophodan za rad uenika na raunarima. Uvodni deo dvoasa, u zavisnosti od sadraja nastavne jedinice, moe da traje najvie 30 minuta. Nakon toga organizovati aktivnost koja, u zavisnosti od teme, podstie izgradnju znanja, analizu, kritiko miljenje, interdisciplinarno povezivanje. Aktivnost treba da ukljuuje praktian rad, primenu IKT, povezivanje i primenu sadraja razliitih nastavnih predmeta, tema i oblasti sa kojima se susreu izvan kole. Aktivnosti osmisliti tako da poveavaju motivaciju za uenje i podstiu formiranje stavova, uverenja i sistema vrednosti u vezi sa razvojem jezike i informatike pismenosti, zdravim stilovima ivota, razvojem kreativnosti, sposobnosti vrednovanja i samovrednovanja.

Pri realizaciji programa dati prednost projektnoj, problemskoj i aktivnoj nastavi, kooperativnom uenju, izgradnji znanja i razvoju kritikog miljenja.

U okviru svake programske celine, uenike treba osposobljavati za: samostalno pronalaenje, sistematizovanje i korienje informacija iz razliitih izvora (struna literatura, internet, asopisi, udbenici); vizuelno opaanje, poreenje i uspostavljanje veza izmeu razliitih sadraja (npr. povezivanje sadraja predmeta sa svakodnevnim iskustvom, sadrajima drugih predmeta i dr.); timski rad; samoprocenu; prezentaciju svojih radova i grupnih projekata i efikasnu vizuelnu, verbalnu i pisanu komunikaciju.

Praenje napredovanja uenika se odvija na svakom asu, svaka aktivnost je dobra prilika za procenu napredovanja i davanje povratne informacije, a ocenjivanje uenika se odvija u skladu sa Pravilnikom o ocenjivanju. Uenike treba osposobljavati i ohrabrivati da procenjuju sopstveni napredak u ostvarivanju zadataka predmeta, kao i napredak drugih uenika uz odgovarajuu argumentaciju. Ocenjivanje postignutih vetina realizovati kroz individualne zadatke uenika za svaku nastavnu celinu.

U UVODNOM DELU uenike treba upoznati sa osnovnim karakteristikama raunarske grafike i pojmom multimedija. Uenicima nabrojati podruja primene multimedije uz poseban osvrt na multimediju na Web-u.

Prilikom obrade vrsta multimedijalnog sadraja uenicima treba na konkretnim primerima prikazati RAD SA TEKSTOM, slikama, animacijama i video sadrajem. U radu sa tekstom obraditi podeavanje tastature za rad sa srpskom irilicom, upotrebu razliitih fontova i rad sa ART editorom za tekst. Pokazati kreiranje razliitih simbola i njihovu upotrebu.

U okviru tematske celine OBRADA SLIKA NA RAUNARU uenicima treba predstaviti razliite izvore digitalnih slika. Poeti od kreiranja jednostavnih crtea, zatim objasniti slikanje ekrana i obradu tako dobijenih slika. Nakon toga treba demonstrirati postupak skeniranja i fotografisanja digitalnim fotoaparatom. Omoguiti svim uenicima da steknu praktino iskustvo u radu sa skenerom i digitalnim fotoaparatom. Ponoviti kroz vebu preuzimanje slika sa Interneta. Posebnu panju posvetiti nainima obrade slika i detaljno objasniti promenu dimenzija i rezolucije slike, selekciju, kopiranje i odsecanje delova slike, podeavanje osvetljenja i kolorita slike. Za obradu ove teme sutinski je vano da uenici usvoje saznanja o tipovima zapisa digitalnih slika. Obraditi aktuelne formate slika (BMP, GIF, JPEG, TIF). Razjasniti pojmove bitmapirana i vektorska grafika i osobine pojedinih formata. Obavezno uenike nauiti da razlikuju razliite tipove zapisa digitalnih slika i da vre konverziju iz jednog formata u drugi. Kroz vebu pokazati uenicima kako se vri priprema slika za tampu, ekranski prikaz i objavljivanje na Internet stranama.

U programskom paketu za obradu slike obraditi sledee oblasti: veliinu i rezolucija slike, kreiranje novih slika, otvaranje i uvoenje slika, radni prostor, palete sa alatkama, podeavanje osvetljaja, kontraste, boje, otrinu slika, slojeve slika, korienje filtara za specijalne efekte, pripremu slika za Web (optimizacija), izlazne formate.

Preporuuje se nastavniku da bitmapiranu grafiku obradi u programima PhotoShop ili Gimp, a vektorsku grafiku u programima Corel Draw ili InkScape. Treba, takoe, ukljuiti i druge programe koji se uklapaju u temu.

U okviru tematske celine OBRADA ZVUKA uenicima pokazati razliite formate zvuka i razloge kompresije zvuka. Pokazati naine konvertovanja zvunog zapisa iz originalnog formata u neki drugi format zapisa (npr. mp3 ili Wav). Demonstrirati uenicima rad u nekom od aktuelnih programskih paketa za obradu zvuka. Raditi u besplatnim programima, na pr. Audacity; pokazati kako se moe snimiti glas ili neki drugi zvuk i obraditi, takoe pokazati kako se moe postojei audio zapis sei, montirati, koristiti efekte.

U okviru tematske celine OBRADA VIDEO FAJLOVA formate (MPEG, MJPEG, AVI, DV, RM, DivX) objasniti informativno. Snimiti kratke video sekvence, obraditi tipove video fajlova, objasniti obradu video sekvenci, montau i primenu efekata. Najjednostavnije je raditi u programskom paketu Movie Maker.

U okviru tematske celine ANIMACIJA izdvojeno je osam asa i treba ih efikasno iskoristiti na definisanje samog pojma animacije, demonstraciju nekoliko primera i izradu jednostavne animacije na zadatu temu. Prilikom upoznavanja uenika sa vrstama animacija posebni akcenat staviti na animacije na Web-u (Shockwave Flash, GIF animacije). Informativno upoznati uenike sa interaktivnim animacijama.

Nastavniku se preporuuje rad sa programima Gif Creator, Gif animator ili Microsoft Photo Story.

U okviru tematske celine IZRADA MULTIMEDIJALNE PREZENTACIJE objasniti pojam prezentacije i razliite tehnike prezentiranja. Objasniti pojam slajda. Ukazati na nain kreiranja prezentacija (tehnika realizacija ideje korienjem unapred definisanog redosleda slajdova). Definisati formu i podlogu slike. Objasniti nain kreiranja slajdova na osnovu ablona. Ukazati na mogunost ubacivanja objekata iz drugih programa (programi za obradu teksta, slika, crtea, tabela, zvuka, video zapisa). Objasniti pojam animacije u slajdu kao i razliite efekte prelaska izmeu slajdova. Uenicima pokazati mogunost kombinovanja razliitih multimedijalnih sadraja i pravljenja jedne multimedijalne aplikacije i multimedijalnih projekata. U nainu prezentovanja multimedijalnog sadraja pomenuti ureaje koji slue za prikazivanje multimedijalnog sadraja (TV, radio, video projektori i drugi).

Preporuka je da se urade jednostavne prezentacije u programima Power Point ili OpenOffice.org.

U okviru tematske celine IZRADA SAMOSTALNOG PROJEKATA uenici treba da primene steeno znanje iz raunarske grafike i multimedije na projekat po izboru. Tema moe biti slobodna ili vezana za neku nastavnu jedinicu iz predmeta koji se sluaju u toku kolske godine. Preporuuje se nastavnicima da oforme timove od po tri do etiri uenika koji e raditi na istom projektnom zadatku. Na taj nain se uenici polako uvode u timski rad i ue radu u grupi.


ELEKTROTEHNIKI MATERIJALI(za etvorogodinje obrazovne profile)

CILJ I ZADACI

Cilj nastave elektrotehnikih materijala je sticanje znanja o materijalima koji se koriste u elektrotehnici, njihovim osobinama, vrstama, mogunostima primene i osposobljavanje uenika da efikasno i racionalno koriste elektrotehnike materijale.


upoznavanje uenika sa injenicom da su fizike i hemijske osobine, kao i ponaanje materijala tokom razliitih tehnolokih operacija posledica zakonitosti izgradnje materije;

sticanje znanja o strukturi materijala, principima izgradnje materije, agregatnim stanjima;

sticanje znanja o provodnicima, superprovodnicima, poluprovodnicima, dielektricima i magnetnim materijalima;

upuivanje uenika na povezivanje znanja dobijenih iz razliitih predmeta i korienje strune literature;

podsticaj svesnosti o ivotnoj sredini i neophodnosti upotrebe samo onih materijala koji nisu tetni za okolinu i ivi svet u njoj, ukljuujui i oveka.

II RAZRED

(1 as nedeljno, 37 asova godinje)

SADRAJI PROGRAMA

UVOD (1)

Znaaj elektrotehnikih materijala.

Veza izmeu mikrostrukture (grae materijala) i osobina materijala.

STRUKTURA MATERIJE (5)

Diskontinualnost strukture materije. Elementarne estice, atom, molekul.

Hemijske veze.

Agregatna stanja. Kristali raspored, osobine, nesavrenosti i njihov uticaj na osobine materijala. Fluidi tenosti, gasovi, vrste amorfne supstance raspored osobine.

PODELA ELEKTROTEHNIKIH MATERIJALA (2)

Pojam energetskog procepa.

Podela materijala prema veliini energetskog procepa i specifine elektrine otpornosti.

Vrste energetskog procepa poluprovodnika.

PROVODNICI (8)

Opte karakteristike i podela provodnika. Specifina elektrina otpornost, tj. provodnost. Uticaj temperature, primesa (legiranja), mehanikog naprezanja i termike obrade na specifinu elektrinu otpornost, tj. provodnost. Ostale osobine provodnika: toplotne, mehanike, hemijske.

Metali velike provodnosti. Bakar vrste, osobine, upotreba, legure. Aluminijum vrste, osobine, upotreba, legure. Uporedne karakteristike Cu, Al, Ag i Au sa primenom.

Metali male elektrine provodnosti i otporni materijali. Metali male elektrine provodnosti (W, Mo, Pt, Ni, Fe, Cr, Pb,...). Otporni materijali. Materijali za regulacione i obine tehnike otpornike. Materijali za precizne otpornike. Materijali za zagrevne elemente. Uporedne karakteristike sa primenom.

Specijalni provodni materijali. Materijali za topljive osigurae. Materijali za elektrine kontakte. Materijali za termoelektrine spregove (termopar).

SUPERPROVODNICI (3)

Pojam superprovodnosti. Objanjenje pojave superprovodnosti. Superprovodnici u magnetnom polju. Razlike izmeu superprovodnika i poluprovodnika. Superprovodni materijali (nisko i visokotemperaturni). Uporedne karakteristike sa primenom.

POLUPROVODNICI (6)

Opte karakteristike poluprovodnika. Princip provoenja elektrine struje u poluprovodniku sopstveni i primesni poluprovodnici. Specifina elektrina provodnost poluprovodnika. Zavisnost specifine elektrine provodnosti poluprovodnika od temperature. Poluprovodniki materijali elementi, jedinjenja, legure. Uporedne karakteristike Si, Ge i GaAs sa primenom. Ostali vaniji poluprovodniki elementi, jedinjenja, legure i njihova primena.

DIELEKTRICI (7)

Opte karakteristike i podela dielektrika. Specifina elektrina otpornost dielektrika. Polarizacija dielektrika. Polarni i nepolarni dielektrici. Dielektrini gubici. Dielektrina vrstoa. Proboj dielektrika.

Izolacioni materijali. Uporedne karakteristike polietilena, PVC, silikonske gume, poliuretana, kablovskog ulja, vazduha, elgasa, porcelana, kvarcnog stakla sa primenom.

Kondenzatorski materijali. Uporedne karakteristike liskuna, rutilne keramike, feroelektrine keramike, kvarcnog stakla, kondenzatorske hartije, kondenzatorskog ulja, poliestarske folije sa primenom.

Specijalni dielektrini materijali. Piezoelektrini materijali. Kvarc. Elektreti.

MAGNETNI MATERIJALI (5)

Opte karakteristike i podela materijala prema magnetnim osobinama. Pojava magnetnih osobina materijala.

Feromagnetni i ferimagnetni materijali. Magneenje materijala. Histerezis. Zavisnost magnetnih osobina od temperature. Gubici u magnetnim materijalima.

Magnetno meki materijali. Uporedne karakteristike istog Fe, legura Fe-Si, legura Fe-Ni, mekih ferita, amorfnih magnetno mekih materijala sa primenom.

Magnetno tvrdi materijali. Uporedne karakteristike feromagnetnih legura Fe, ferita, jedinjenja i legura retkih zemalja sa Co i Fe, mehurastih magnetnih materijala sa primenom.



Oblici nastave: teorijska nastava.

Mesto realizacije nastave: Teorijska nastava se realizuje u uionici.

Preporuke za realizaciju nastave: Programski sadraji elektrotehnikih materijala su organizovani u tematske celine za koje je naveden orijentacioni broj asova za realizaciju. Nastavnik, pri izradi operativnih planova, definie stepen prorade sadraja i dinamiku rada, vodei rauna da se ne narui celina nastavnog programa, odnosno da svaka tema dobije adekvatan prostor i da se planirani ciljevi i zadaci predmeta ostvare. Pri tome, treba imati u vidu da formiranje stavova i vrednosti predstavlja kontinuirani proces i rezultat je kumulativnog dejstva celokupnih aktivnosti na svim asovima to zahteva veu participaciju uenika, razliita metodska reenja, veliki broj primera i korienje informacija iz razliitih izvora.

Sadraj elektrotehnikih materijala ima prirodnu vezu sa sadrajima drugih predmetima, kao to su: hemija, elektronika i osnove elektrotehnike. Uenicima treba stalno ukazivati na tu vezu.



U toku kolske godine uraditi odreen broj testova, pored toga proveru znanja vriti i usmeno, jer je neophodno da se uenici naviknu na oba vida izraavanja.

U uvodnom delu ukazati uenicima da je nauka o materijalima potekla iz fizike vrstog stanja, hemije, elektrohemije, fizike hemije i ispitivanja materijala, pa je neophodno ispitati i saznati strukturu i osobine materijala da bismo ih pravilno koristili, pa ak i dobili nove materijale boljih karakteristika prema upotrebi za koju se predviaju. Zato u okviru odeljka o strukturi materije ponoviti sa uenicima ono to su ve nauili u okviru fizike, hemije, osnova elektrotehnike o izgradnji materije, periodnom sistemu elemenata, hemijskim vezama i agregatnim stanjima. Steena znanja proiriti, s posebnim osvrtom na elektrine osobine materijala i zavisnost istih od grae. Izbei rasplinjavanje i suvine detalje, ve obuhvatiti samo onoliko gradiva koliko je neophodno za razumevanje osobina, ponaanja i upotrebe elektrotehnikih materijala.

Uenike treba postupno uvoditi u sadraje programa. Zato prvo izvriti podelu elektrotehnikih materijala prema veliini specifine elektrine otpornosti i prema energetskom procepu. Neophodno je da uenik uoi grupe razlike izmeu pojedinih grupa materijala i njihove opte karakteristike i primenu. Posebno naglasiti da postoji veliki broj elektrotehnikih materijala razliitih osobina i razliitih mogunosti primene, te je nemogue i nepotrebno govoriti o osobinama svih materijala. Uenik treba da na osnovu sastava, strukture, vrste veze itd. prepozna materijal i predvidi njegove osobine. Uenike uputiti da detaljnije informacije o materijalima kao i brojne vrednosti pojedinih veliina koje opisuju osobine materijala potrae u literaturi. Takoe skrenuti panju uenicima da pri uenju ostalih predmeta obrate panju na materijale koji se u odreenim prilikama koriste. Uenik mora biti svestan injenice da od izbora i kvaliteta materijala zavisi i kvalitet komponenti, elemenata, sklopova, ureaja itd.

Opte vaei princip obrade tematskih celina 4, 5, 6, 7 i 8. trebalo bi da bude da se pri obradi materijala drimo optih karakteristika, a detaljnije izloiti samo osobine i specifinosti tipinih predstavnika pojedinih grupa materijala koji se najvie koriste u praksi. S toga je dobro pri obradi slediti redosled:

uvod definisanje materijala;

opte karakteristike;

zahtevi od materijala;

pregled materijala tabelarno date uporedne karakteristike;

primeri upotrebe materijala.

Tipine predstavnike pojedinih grupa materijala birati u zavisnosti od obrazovnog profila i to uvek one materijale koji se u sadanjoj praksi koriste. Takoe, zavisno od obrazovnog profila prilagoditi i obim u kome e se pojedine grupe materijala prouavati. Na primer: za obrazovne profile energetskog smera vie panje posvetiti provodnicima, izolatorima, magnetnim materijalima. Za obrazovne profile smera elektronike, raunara i slino panju posvetiti poluprovodnicima.

U okviru provodnika definisati vrste provodnika, na osnovu nosioca naelektrisanja, pojam specifine elektrine otpornosti i provodnosti, kao i uticaj temperature na ove veliine. Fizike veliine predstaviti samo krajnjim matematikim relacijama, bez izvoenja. Uopte, sva matematika izvoenja svesti na minimum. Dublja definisanja fizikih veliina ostaviti za obradu u okviru osnova elektrotehnike. Kao metale velike provodnosti obraditi bakar i aluminijum sa njihovim legurama, kao i promene osobina metala pri legiranju. Dati uporedne karakteristike Cu, Al, Ag i Au, kao i mogunosti njihove primene. Metale male elektrine provodnosti Ni, Cr, Pb, Zn ... pomenuti kao elemente koji ulaze u sastav legura velike otpornosti. Od visoko otpornih legura obraditi materijale za izradu otpornika: konstantan, manganin, nikelin, cekas..., kao i elektrografit. Volfram, molibden i platinu izdvojiti kao metale sa visokim temperaturom topljenja, pa prema tome i specifinom namenom. Specijalne provodne materijale obraditi kao materijale za elektrine kontakte, topljive osigurae, termoparove.

Poluprovodnicima posvetiti posebnu panju s obzirom na njihovu sve iru primenu. Obraditi opte karakteristike poluprovodnika, grau i princip provoenja struje kod istih i primesnih poluprovodnika P i N tipa, kao i uticaj temperature na elektrinu provodnost. Velika primena poluprovodnika u elektronici, pre svega mikroelektronici trai elementarno poznavanje materijala.

Kod obrade dielektrika i izolatera biti naroito oprezan da se ne ode u rasplinjavanje, jer je ovih materijala mnogo. Uenike upoznati sa optim karakteristikama neprovodnika (izolacioni otpor, dielektrini gubici, dielektrina konstanta, dielektrina vrstoa), kao i sa uticajem pojedinih spoljnih faktora na ove osobine (higroskopnost na primer). Izvriti, zatim, podelu dielektrika i izolatora. Nauiti ih da na osnovu dielektrinih osobina iz tabela mogu da ocene o kakvom se materijalu radu i gde eventualno mogu da ga upotrebe. Pojedinano obraditi samo tipine predstavnike (kvarc, staklo, guma, keramika, ulja, smole, polimeri, lakovi itd.) i to samo njihove uporedne karakteristike. Obradu uporednih osobina raditi uvek pomou tabelarnog prikaza materijala uz odgovarajue komentare. Uenicima skrenuti panju da sem nekih bitnih brojnih vrednosti ostale ne treba uiti napamet. Potrebno je znati protumaiti znaenje tih brojnih vrednosti za ponaanje materijala.

S obzirom da se elektromagnetizam obrauje u okviru osnova elektrotehnike nadovezati se na ova steena znanja, naroito u okviru optih karakteristika magnetnih materijala i uopte fenomena magnetizma. Vie panje u ovom poglavlju obratiti na konkretne materijale, posebno feromagnetne i ferimagnetne: magnetno meke i magnetno tvrde. Uporedne karakteristike takoe obraditi tabelarno, s posebnim naglaskom na njihovu primenu za releje, transformatore, prigunice, kalemove, stalne magnete itd.

Zavisno od obrazovnog profila uenicima treba dati to vie konkretnih primera materijala i primere njihove upotrebe. Pored toga, treba ukazati i na primere istraivanja novih materijala.


ELEKTRONIKA I(za obrazovne profile etvorogodinjeg obrazovanja, smer elektronika)

CILJ I ZADACI

Ciljevi nastavnog predmeta elektronika I su:

sticanje funkcionalne pismenosti (prirodno-naune, matematike, tehnike),

sistematsko sticanje znanja o fizikim pojavama i procesima u elektronici i njihovo razumevanje na osnovu modela i teorija,

sistematsko sticanje znanja o osnovnim elektronskim elementima, njihovim karakteristikama i primeni u elektronskim kolima,

osposobljavanje uenika za primenu znanja i reavanje problema i zadataka u novim i nepoznatim situacijama,

aktivno sticanje znanja o pojavama i primenama u elektronici kroz istraivaki pristup,

sticanje radnih navika, odgovornosti i sposobnosti za samostalan rad i za timski rad,

sticanje znanja za ostale strune predmete

formiranje osnove za dalje obrazovanje.

Zadaci nastave predmeta su stvaranje raznovrsnih mogunosti da kroz razliite sadraje i oblike rada, primenom savremenih metodikih i didaktikih postupaka u nastavi, ciljevi i zadaci obrazovanja u celini, kao i ciljevi nastave budu u punoj meri realizovani.

Ostali zadaci nastave elektronike su da uenici:

razvijaju funkcionalnu pismenost (prirodno-nauna, matematika, tehnika);

razvijaju nain miljenja i rasuivanja u elektronici;

budu osposobljeni za primenu razliitih metoda merenja u elektronici;

steknu sposobnost za uoavanje, formulisanje, analiziranje i reavanje problema;

razvijaju kompetencije za izvoenje jednostavnih istraivanja i merenja;

razvijaju logiko i apstraktno miljenje i kritiki stav u miljenju;

shvate znaaj elektronike u savremenoj tehnologiji;

razvijaju sposobnosti za primenu znanja iz elektronike;

razvijaju pravilan odnos prema zatiti, obnovi i unapreenju ivotne sredine;

razvijaju motivisanost za uenje i zainteresovanost za sadraje elektronike;

razvijaju radne navike, odgovornost i sposobnost za primenusteenih znanja.

II RAZRED

(3+1 as nedeljno, 111 + 37 asova godinje)

SADRAJ PROGRAMA

UVOD (4)

Uvod u predmet. Kristalna struktura poluprovodnika. Poluprovodnici N i P tipa.

DIODE (20)

Obrazovanje PN spoja. Direktno i inverzno polarisani PN spoj. Karakteristika PN spoja. Proboj PN spoja. Diode. Usmerai (jednostrani usmera, dvostrani usmera, Grecov usmera). Stabilizatorske diode i njihova primena. Kapacitivnost PN spoja; varikap diode. Vrste dioda (usmerake, prekidake, otkijeve i PIN diode).

BIPOLARNI TRANZISTORI (15)

Princip rada tranzistora na modelu sa zajednikim emitorom. Osnovne komponente struja u tranzistoru. Koeficijenti strujnog pojaanja. Naini vezivanja tranzistora. Ulazne i izlazne karakteristike tranzistora. Ogranienja u radu tranzistora. Parametri tranzistora. Ekvivalentna ema tranzistora. Hlaenje poluprovodnika. Proraun rashladnog kola.

POJAAVAI SA BIPOLARNIM TRANZISTORIMA (15)

Opte osobine pojaavaa. Izoblienja. Pojaava sa zajednikim emitorom. Radna prava i radna taka. Uzroci nestabilnosti radne take. Stabilizacija radne take. Ekvivalentna ema pojaavaa sa zajednikim emitorom, pojaanje struje i napona, ulazna i izlazna otpornost. Frekvencijska karakteristika pojaavaa sa zajednikim emiterom.

TRANZISTORI SA EFEKTOM POLJA (FET-ovi) (10)

Princip rada spojnih tranzistora sa efektom polja (JFET-a) na modelu sa zajednikim sorsom. Statike karakteristike JFET-a. Princip rada tranzistora sa efektom polja sa izolovanim gejtom (MOSFET-ova sa indukovanim i ugraenim kanalom). Statike karakteristike feta MOSFET-ovi sa indukovanim kanalom.

Parametri tranzistora sa efektom polja, ekvivalentna ema tranzistora.

POJAAVAI SA FET-OVIMA (7)

Pojaava sa zajednikim sorsom radna prava i radna taka. Automatski prednapon. Pojaava sa zajednikim sorsom ekvivalentna ema i pojaanje.

VIESTEPENI POJAAVAI (10)

Viestepeni pojaavai. Negativna povratna sprega. Darlingtonov spoj.

Klase rada pojaavaa. Pojaavai snage sa komplementarnim parom tranzistora.

OSCILATORI (6)

Pozitivna povratna sprega; Barkhauzenov uslov oscilovanja. RC oscilatori sa Vinovim mostom. Kolpicov oscilator.

TRANZISTOR KAO PREKIDA (5)

Bipolarni tranzistor kao prekida. MOSFET kao prekida.

TIRISTORI (4)

Triodni tiristor. Triak i diak.

OPTOELEKTRONIKA (6)

Fotodiode, fototranzistori i fotootpornici. Svetlee poluprovodnike diode. Fotospojnice. Laserske diode. Teni kristali.

PROJEKTNI ZADATAK (9)


1. Snimanje karakteristike dioda

2. Usmerai

3. Stabilizator napona sa Cenerovom diodom

4. Snimanje ulaznih i izlaznih karakteristika bipolarnih tranzistora

5. Jednosmerni reim rada RC pojaavaa

6. Stabilizacija radne take

7. Pojaava sa zajednikim emitorom

8. Snimanje karakteristika feta

9. Pojaava sa fetom

10. Pojaava sa komplementarnim parom tranzistora

11. Oscilator

12. Bipolarni tranzistor kao prekida

13. Kola sa optoelektronskim komponentama


Nastavni program Elektronike 1 nadovezuje se strukturno i sadrajno na nastavni program fizike i hemije u osnovnoj koli i nastavni program Osnova elektrotehnike u prvom razredu srednje kole.

Uenici treba da naue osnovne pojmove u elektronici, osnovne elektronske komponente, njihove karakteristike i primenu. Oni treba da steknu dovoljna praktina i teorijska znanja za primenu po zavretku srednje strune kole ali i dobru osnovu za dalje kolovanje, prvenstveno na tehnikim fakultetima i visokim kolama strukovnih studija.

Teilo se i smanjenju ukupne optereenosti uenika. Program je rastereen tako to su izostavljeni svi sadraji koji nisu neophodni za postizanje postavljenih ciljeva i zadataka nastave, kao i metodskim pristupom programskim sadrajima.

Nain prezentovanja programa

Programski sadraji dosledno su prikazani u formi koja zadovoljava osnovne metodske zahteve nastave:

Postupnost (od prostijeg ka sloenijem) pri upoznavanju novih pojmova i formulisanju zakona.

Oiglednost pri izlaganju nastavnih sadraja (uz svaku tematsku celinu pobrojano je vie demonstracionih ogleda a treba koristiti i simulacije).

Povezanost nastavnih sadraja (horizontalna i vertikalna).

Program predvia da se unutar svake vee tematske celine, posle postupnog i analitinog izlaganja pojedinanih nastavnih sadraja, kroz sistematizaciju i obnavljanje izloenog gradiva, izvri sinteza bitnih injenica i zakljuaka i da se kroz njihovo obnavljanje omogui da ih uenici u potpunosti razumeju i trajno usvoje. Pored toga, svaku tematsku celinu trebalo bi zapoeti obnavljanjem odgovarajueg dela gradiva iz prethodnog razreda ili iz osnovne kole. Time se postie i vertikalno povezivanje nastavnih sadraja. Veoma je vano da se kroz rad vodi rauna o ovom zahtevu Programa, jer se time naglaava injenica da su sve oblasti meusobno povezane.

Ciljevi i zadaci nastave ostvaruju se kroz sledee osnovne oblike rada sa uenicima:

1. izlaganje sadraja teme

2. reavanje kvalitativnih i kvantitativnih zadataka;

3. laboratorijske vebe;

4. korienje i drugih naina rada koji doprinose boljem razumevanju sadraj teme (domai zadaci, seminarski radovi, projekti...);

5. sistematsko praenje rada svakog pojedinanog uenika.

Veoma je vano da nastavnik pri izvoenju prva tri oblika nastave naglaava njihovu objedinjenost.

Metodska uputstva za predavanja

Kada je mogue, treba koristiti problemsku nastavu. Nastavnik postavlja problem uenicima i preputa da oni samostalno, u parovima ili u timu dou do reenja, po potrebi usmerava uenike, podseajui ih pitanjima na neto to su nauili i sada treba da primene.

Neke od tema mogu se obraditi samostalnim radom uenika kroz radionice. Takav nain rada je uenicima najinteresantniji, vie su motivisani, pa lake usvajaju znanje. Uz to se razvija i njihovo interesovanje i smisao za istraivaki rad, kao i sposobnost timskog rada i saradnje. Ovakav pristup obradi nastavne teme zahteva dobru pripremu nastavnika: odabrati temu, pripremiti odgovarajua nastavna sredstva i opremu, podeliti uenike u grupe tako da svaki pojedinac u grupi moe dati odgovarajui doprinos, dati neophodna minimalna uputstva...

Na primer, za nastavnu temu Vrste dioda uenici se mogu podeliti u grupe od kojih bi svaka obraivala posebnu vrstu dioda; u radu uenici mogu da koriste udbenik, internet, kataloge proizvoaa i sl...

Neke teme treba da pripreme i prezentuju sami uenici, pojedinano ili u parovima. Time se uenici podstiu da koriste steena znanja u drugim predmetima (Raunarska grafika i multimedija, Raunarstvo i informatika, Primena raunara i sl.).

Metodska uputstva za reavanje zadataka

Reavanje zadataka je vana metoda za uvebavanje primene znanja. Njome se postie: konkretizacija teorijskih znanja; obnavljanje, produbljivanje i utvrivanje znanja; korigovanje uenikih znanja i umea; razvijanje logikog miljenja; podsticanje uenika na inicijativu; sticanje samopouzdanja i samostalnosti u radu...

Optimalni efekti reavanja zadataka u procesu uenja ostvaruju se dobro osmiljenim kombinovanjem kvalitativnih (zadaci-pitanja), kvantitativnih (raunskih), grafikih i eksperimentalnih zadataka.

Potrebno je paljivo odabrati zadatke koji, ako je mogue, imaju neposrednu vezu sa realnim situacijama (u zadacima birati otpornike realne otpornosti, kondenzatore realne kapacitivnosti i sl). Takoe je vano da uenici pravilno vrednuju dobijeni rezultat, kao i njegov pravilan zapis. Posebno treba obratiti panju na postupnost pri izboru zadataka, od najjednostavnijih ka onima koji zahtevaju analizu i sintezu steenih znanja.

Metodska uputstva za izvoenje laboratorijskih vebi

Laboratorijske vebe ine sastavni deo redovne nastave i organizuju se tako to se pri izradi vebi odeljenje deli na dva dela a uenici vebe rade u grupama, 2 3 uenika. Vebe po mogunosti organizovati tako da svi uenici u grupi rade jednu vebu ili u ciklusima do tri vebe. Za svaku vebu uenici unapred treba da dobiju odgovarajua uputstva.

as eksperimentalnih vebi sastoji se iz uvodnog dela, merenja i zapisivanja rezultata merenja i obrade dobijenih podataka.

U uvodnom delu asa nastavnik proverava da li su uenici spremni za vebu, upoznaje ih sa mernim instrumentima i ostalim delovima aparature za vebu, ukazuje na mere predostronosti kojih se moraju pridravati radi sopstvene sigurnosti, pri rukovanju aparatima, elektrinim izvorima, raznim ureajima i sl.

Dok uenici vre merenja, nastavnik aktivno prati njihov rad, diskretno ih nadgleda i, kad zatreba, objanjava i pomae.

Pri obradi rezultata merenja uenici se pridravaju pravila za tabelarni prikaz podataka, crtanje grafika, izraunavanje zaokruenih vrednosti i greaka merenja (sa tim pravilima nastavnik treba da ih upozna unapred a poeljno je i da ih da uz pisana uputstva za vebe).

Pored uobiajenih mera sigurnosti u laboratoriji (zabrana ukljuivanja dok nastavnik ne pregleda veze, itd.), preporuuje se posebna zatita od pogrenog ukljuivanja. Izvore napajanja napraviti tako da se struja kratkog spoja ogranii na oko 100 mA; pored ove zatite, treba staviti na red sa mikroampermetrima i miliampermetrima otpornike za ogranienje struje. asove vebi koristiti samo za merenja na elektronskim elementima i kolima. Uenike ocenjivati na kraju svakog ciklusa vebi ili na kraju svakog polugodita i ukazivati im na postupke pri merenju i obradi podataka koje ne razumeju i nisu savladali.

Metodska uputstva za druge oblike rada

Jedan od oblika rada sa uenicima su domai zadaci koji sadre kvalitativne i kvantitativne zadatke. Takvi domai zadaci odnose se na gradivo koje je obraeno neposredno na asu i na povezivanje ovog gradiva sa prethodnim.

Za domai zadatak mogu se davati i seminarski radovi koje bi uenici radili individualno ili u grupama.

Nastavnik je obavezan da pregleda domae zadatke i saopti uenicima eventualne greke kako bi oni imali informaciju o uspenosti svog rada.

Praenje rada uenika

Nastavnik je duan da kontinuirano prati rad svakog uenika kroz neprekidnu kontrolu njegovih usvojenih znanja, steenih na osnovu svih oblika nastave: predavanja, reavanja kvantitativnih i kvalitativnih zadataka, laboratorijskih vebi, seminarskih radova i projekata...

Potrebno je kontinuirano proveravati i ocenjivati znanje uenika pomou usmenog ispitivanja, kratkih (15-minutnih) pismenih provera, testova na kraju veih celina (recimo, po jednom u svakom klasifikacionom periodu), kontrolnih raunskih vebi (po jednom u polugoditu) i proverom eksperimentalnih vetina.

Takoe, predlaemo testove sistematizacije gradiva na kraju svakog polugodita ili na kraju kolske godine. Priprema za ovaj test, kao i sam test, trebalo bi da osiguraju trajno usvajanje najosnovnijih i najvanijih znanja iz prethodno obraenih oblasti.

Dodatna i dopunska nastava

Dodatni rad namenjen je darovitim uenicima i treba da zadovolji njihova interesovanja za predmet. Organizuje se sa jednim asom nedeljno. U okviru ove nastave mogu se produbljivati i proirivati sadraji iz redovne nastave, raditi novi sadraji, tei zadaci, sloeniji eksperimenti od onih u redovnoj nastavi... Uenici se slobodno opredeljuju pri izboru sadraja programa. Zato je nuno sainiti individualne programe rada sa uenicima na osnovu njihovih prethodnih znanja, interesovanja i sposobnosti. Korisno je da nastavnik pozove istaknute strunjake da u okviru dodatne nastave odre popularna predavanja kao i da omogui uenicima posete institutima, preduzeima , muzejima i sl. Posebno darovite uenike poeljno je upuivati na takmienja i pomagati im u pripremi.

Dopunska nastava se takoe organizuje sa po jednim asom nedeljno. Nju pohaaju uenici koji u redovnoj nastavi nisu bili uspeni. Cilj dopunske nastave je da uenik, uz dodatnu pomo nastavnika, stekne minimum osnovnih znanja iz sadraja koje predvia program.

Na kraju kolske godine potrebno je da uenici samostalno ili u manjim grupama urade projektni zadatak. Nastavnik bi trebalo da ponudi paljivo odabrane teme ili da uenici sami predloe teme koje ih interesuju, a u vezi su sa gradivom predmeta. Neke od tema mogu biti one koje se ne obrauju na asovima ali su pokrivene postojeim udbenikom (npr. pojaavai sa zajednikim kolektorom, sa zajednikom bazom, sa zajednikim gejtom i sl.). Projekat se moe uraditi i u saradnji sa nastavnikom praktine nastave, a zatim izloiti i demonstrirati pred razredom. Posebno objasniti uenicima ta projekat treba da sadri i kako ga treba prezentovati. U nedostatku maketa i komponenti, demonstracija moe biti i pomou simulacije. Ovim se postie horizontalna i vertikalna povezanost vie predmeta (Raunarska grafika i multimedija, Raunarstvo i informatika, Primena raunara, Elektrina merenja, Praktina nastava...)

U programu je godinji fond asova dat po temama. Ukupan broj asova koji je naznaen za svaku temu treba shvatiti kao orijentacioni broj u okviru kojeg treba realizovati odgovarajue sadraje. Time se nastavniku indirektno ukazuje na obim, dubinu, pa i nain interpretacije sadraja svake teme. Eventualna odstupanja mogu biti za oko 10 % od predvienog fonda asova za temu (zavisno od konkretne situacije npr. zemljotres, pandemija, drugi razlog velikog gubljenja asova,...).

Ukupan broj asova predvien za pojedine teme (a samim tim i godinji fond asova) sam nastavnik (odnosno Struno vee nastavnika u koli) rasporeuje po tipovima asova, tj. odreuje koliko e uzeti za obradu novih sadraja, a koliko za utvrivanje i uvebavanje, ponavljanje, proveravanje znanja i dr. Po pravilu, taj odnos treba da bude oko 2 : 3, tj. za obradu novih sadraja upotrebiti do 40 % ukupnog nastavnog vremena, a najmanje 60 % za ostalo. Meutim, nijedan as ne treba utroiti samo za predavanje, tj. za izlaganje novog gradiva.

Odstupanje od programa moe da bude i do 20 % ali ga mora odobriti odgovarajui struni organ u koli.

Uputstva za izvoenje nastave

Na poetku treba ponoviti grau atoma koja je prethodno obraena u predmetima osnove elektrotehnike i hemije u prvom razredu. Strukturu atoma predstavljati u jednoj ravni, ali naglasiti da ljuske imaju oblik lopte. Kovalentnu vezu takoe ponoviti na osnovi prethodno steenih znanja u prvom razredu. Atome poluprovodnika takoe predstaviti u jednoj ravni. Sva objanjenja bazirati na silicijumu kao poluprovodniku, a germanijum samo napomenuti. Inverznu struju kod PN spoja obraditi ukratko i napomenuti da ona ima uticaja na njihov rad samo u nekim retkim sluajevima.

Rad pojedinih elektronskih elemenata prvenstveno objanjavati fiziki. Uz primenu dioda dati karakteristike u grafikom obliku, a vremenske dijagrame jedan ispod drugog; uz svaki oblik usmeraa dati nain odreivanja kapacitivnosti filtarskog kondenzatora. Kod stabilizatorskih dioda dati primer prorauna stabilizatora.

Dati ekvivalentnu emu tranzistora. Kao najvaniji uzrok nestabilnosti radne take navesti razlike u pojedinim primercima iste vrste tranzistora i temperaturne promene.

Pojaava sa zajednikim emitorom obraditi detaljno (izvesti izraze za pojaanje napona i struje, ulaznu i izlaznu otpornost). Pojaava sa zajednikim sorsom obraditi detaljno. Kod fetova posebno istai odstupanje radne take zbog velike razlike izmeu pojedinih primeraka iste vrste.

Oscilatore obraivati na osnovi pojaavaa i kola povratne sprege uz primenu Barkhauzenovog principa.

Princip rada tiristora obraditi na ekvivalentnoj emi, a triake i diake informativno.

Fotodiode, tene kristale, svetlee i laserske diode obraditi detaljno, a fotospojnice i fotootpornike informativno.

ELEKTRONIKA II

(za obrazovne profile etvorogodinjeg obrazovanja, smer elektronika)

CILJ I ZADACI

Ciljevi nastavnog predmeta elektronika II su:

sistematsko sticanje znanja o elektronskim komponentama, njihovim karakteristikama i primeni u elektronskim kolima i elektronskim sklopovima;

osposobljavanje uenika za primenu znanja i reavanje problema i zadataka u novim i nepoznatim situacijama;

sticanje radnih navika, odgovornosti i sposobnosti za samostalan rad i za timski rad;

sticanje znanja za ostale strune predmete;

formiranje osnove za dalje obrazovanje.

Zadatak nastave elektronike II jeste stvaranje raznovrsnih mogunosti da kroz razliite sadraje i oblike rada, primenom savremenih metodikih i didaktikih postupaka u nastavi, ciljevi i zadaci obrazovanja u celini, kao i ciljevi nastave budu u punoj meri realizovani.

Ostali zadaci nastave elektronike II su da uenici:

razvijaju funkcionalnu pismenost (prirodno-nauna, matematika, tehnika);

razvijaju nain miljenja i rasuivanja u elektronici;

budu osposobljeni za primenu razliitih metoda merenja u elektronici;

steknu sposobnost za uoavanje, formulisanje, analiziranje i reavanje problema;

razvijaju kompetencije za izvoenje jednostavnih istraivanja i merenja;

razvijaju logiko i apstraktno miljenje i kritiki stav u miljenju;

shvate znaaj elektronike u savremenoj tehnologiji;

razvijaju sposobnosti za primenu znanja iz elektronike;

razvijaju pravilan odnos prema zatiti, obnovi i unapreenju ivotne sredine;

razvijaju motivisanost za uenje i zainteresovanost za sadraje elektronike;

razvijaju radne navike, odgovornost i sposobnost za primenu steenih znanja.

III RAZRED

(2+1 as nedeljno, 70 + 35 asova godinje)

SADRAJ PROGRAMA

UVOD (5)

Uvod u predmet. Pojam i vrste integrisanih kola.

LINEARNA INTEGRISANA KOLA (40)

Linearna integrisana kola. Blok ema integrisanog operacionog pojaavaa. Karakteristine veliine integrisanih operacionih pojaavaa. Idealni i realni invertujui pojaava. Neinvertujui pojaava. Jedinini pojaava. Kola za sabiranje i oduzimanje sa operacionim pojaavaem. Pasivna i aktivna kola za diferenciranje i integraljenje. Pasivni i aktivni ograniavai. Naponski komparatori. mitovo okidno kolo. Aktivni filtri. Uticaj realnih parametara integrisanih operacionih pojaavaa na karakteristike realizovanih kola. Frekvencijska karakteristika i frekvencijska kompenzacija. Kombinovanje operacionih pojaavaa i tranzistora snage. Princip analognog mnoenja na diferencijalnom pojaavakom stepenu. Integrisani stabilizatori napona. Prekidaki izvori za napajanje.

LOGIKA I IMPULSNA KOLA (9)

Opte karakteristike logikih kola CMOS logika kola. Povezivanje digitalnih integrisanih i ostalih kola. Astabilni multivibratori. Osobine kvarca. Oscilatori sa kvarcom. Monostabilni multivibratori.

A/D I D/A KONVERTORI (6)

Kvantizacija analognih veliina. Digitalno-analogni konvertori. Analogno-digitalni konvertori

UMOVI (4)

Pojam uma. Vrste uma. Odnos signal-um i faktor uma.

PROJEKTNI ZADATAK (6)


1. Invertujui pojaava. Kolo za sabiranje napona.

2. Neinvertujui pojaava. Jedinini pojaava

3. Ograniavai

4. Komparatori, mitovo okidno kolo

5. Pasivna i aktivna kola za diferenciranje i integraljenje

6. Aktivni filtri

7. Kombinovanje integrisanih pojaavaa i tranzistora snage

8. Integrisani stabilizator napona

9. Prekidaki izvori za napajanje

10. Snimanje karakteristika integrisanih CMOS kola

11. Povezivanje digitalnih i ostalih kola

12. Astabilni multivibrator i monostabilni multivibrator

13. D/A konvertor


Nastavni program elektronike II nadovezuje se strukturno i sadrajno na nastavni program nastavni program elektronike I i elektrinih merenja u drugom razredu srednje kole.

Uenici treba da steknu dovoljna praktina i teorijska znanja za primenu po zavretku srednje strune kole ali i dobru osnovu za dalje kolovanje, prvenstveno na tehnikim fakultetima i visokim kolama strukovnih studija.

Teilo se i smanjenju ukupne optereenosti uenika. Program je rastereen tako to su izostavljeni svi sadraji koji nisu neophodni za postizanje postavljenih ciljeva i zadataka nastave, kao i metodskim pristupom programskim sadrajima.

Ciljevi i zadaci nastave ostvaruju se kroz sledee osnovne oblike rada sa uenicima:

1. izlaganje sadraja teme

2. reavanje kvalitativnih i kvantitativnih zadataka;

3. laboratorijske vebe;

4. korienje i drugih naina rada koji doprinose boljem razumevanju sadraja teme (domai zadaci, seminarski radovi, projekti...);

5. sistematsko praenje rada svakog pojedinanog uenika.

Veoma je vano da nastavnik pri izvoenju prva tri oblika nastave naglaava njihovu objedinjenost .

Metodska uputstva za predavanja

Kada je mogue, treba koristiti problemsku nastavu. Nastavnik postavlja problem uenicima i preputa da oni samostalno, u parovima ili u timu dou do reenja, po potrebi usmerava uenike, podseajui ih pitanjima na neto to su nauili i sada treba da primene.

Neke od tema mogu se obraditi samostalnim radom uenika kroz radionice. Takav nain rada je uenicima najinteresantniji, vie su motivisani, pa lake usvajaju znanje. Uz to se razvija i njihovo interesovanje i smisao za istraivaki rad, kao i sposobnost timskog rada i saradnje. Ovakav pristup obradi nastavne teme zahteva dobru pripremu nastavnika: odabrati temu, pripremiti odgovarajua nastavna sredstva i opremu, podeliti uenike u grupe tako da svaki pojedinac u grupi moe dati odgovarajui doprinos, dati neophodna minimalna uputstva...

Neke teme treba da pripreme i prezentuju sami uenici, pojedinano ili u parovima naravno uz pomo i instrukcije nastavnika.

Metodska uputstva za reavanje zadataka

Reavanje zadataka je vana metoda za uvebavanje primene znanja. Njome se postie: konkretizacija teorijskih znanja; obnavljanje, produbljivanje i utvrivanje znanja; korigovanje uenikih znanja i umea; razvijanje logikog miljenja; podsticanje uenika na inicijativu; sticanje samopouzdanja i samostalnosti u radu...

Optimalni efekti reavanja zadataka u procesu uenja ostvaruju se dobro osmiljenim kombinovanjem kvalitativnih (zadaci-pitanja), kvantitativnih (raunskih), grafikih i eksperimentalnih zadataka.

Potrebno je paljivo odabrati zadatke koji, ako je mogue, imaju neposrednu vezu sa realnim situacijama. Takoe je vano da uenici pravilno vrednuju dobijeni rezultat, kao i njegov pravilan zapis. Posebno treba obratiti panju na postupnost pri izboru zadataka, od najjednostavnijih ka onima koji zahtevaju analizu i sintezu steenih znanja.

Metodska uputstva za izvoenje laboratorijskih vebi

Laboratorijske vebe ine sastavni deo redovne nastave i organizuju se tako to se pri izradi vebi odeljenje deli na tri dela a uenici vebe rade u grupama, 2 3 uenika. Vebe po mogunosti organizovati tako da svi uenici u grupi rade jednu vebu ili u ciklusima do tri vebe.

Za svaku vebu uenici unapred treba da dobiju odgovarajua uputstva.

as eksperimentalnih vebi sastoji se iz uvodnog dela, merenja i zapisivanja rezultata merenja i obrade dobijenih podataka.

U uvodnom delu asa nastavnik proverava da li su uenici spremni za vebu, upoznaje ih sa mernim instrumentima i ostalim delovima aparature za vebu, ukazuje na mere predostronosti kojih se moraju pridravati radi sopstvene sigurnosti, pri rukovanju aparatima, elektrinim izvorima, raznim ureajima i sl.

Dok uenici vre merenja, nastavnik aktivno prati njihov rad, diskretno ih nadgleda i, kad zatreba, objanjava i pomae.

Pri obradi rezultata merenja uenici se pridravaju pravila za tabelarni prikaz podataka, crtanje grafika, izraunavanje zaokrugljenih vrednosti i greaka merenja (sa tim pravilima nastavnik treba da ih upozna unapred a poeljno je i da ih da uz pisana uputstva za vebe) .

Pored uobiajenih mera zatite (zabrane ukljuivanja bez pregleda itd) izvore napajanja i ostale elemente vebe, gde je to mogue, napraviti tako da pogreno ukljuivanje ne dovede do unitenja tranzistora ili integrisanog kola. Kao operacioni pojaava koristiti po mogunosti A 741, jer ostali lako osciluju. asove vebi koristiti samo za merenja na elektronskim kolima i sklopovima i obradu rezultata.

Uenike ocenjivati na kraju svakog ciklusa vebi ili po jednom u polugoditu i ukazivati im na postupke pri merenju i obradi podataka koje ne razumeju i nisu savladali.

Metodska uputstva za druge oblike rada

Jedan od oblika rada sa uenicima su domai zadaci koji sadre kvalitativne i kvantitativne zadatke. Takvi domai zadaci odnose se na gradivo koje je obraeno neposredno na asu i na povezivanje ovog gradiva sa prethodnim.

Za domai zadatak mogu se davati i seminarski radovi koje bi uenici radili individualno ili u grupama.

Nastavnik je obavezan da pregleda domae zadatke i saopti uenicima eventualne greke kako bi oni imali informaciju o uspenosti svog rada.

Dodatna i dopunska nastava

Dodatni rad namenjen je darovitim uenicima i treba da zadovolji njihova interesovanja za predmet. Organizuje se sa jednim asom nedeljno. Posebno darovite uenike poeljno je upuivati na takmienja i pomagati im u pripremi.

Dopunska nastava se takoe organizuje sa po jednim asom nedeljno. Nju pohaaju uenici koji u redovnoj nastavi nisu bili uspeni. Cilj dopunske nastave je da uenik, uz dodatnu pomo nastavnika, stekne minimum osnovnih znanja iz sadraja koje predvia program.

Na kraju kolske godine potrebno je da uenici samostalno ili u manjim grupama urade projektni zadatak. Nastavnik bi trebalo da ponudi paljivo odabrane teme ili da uenici sami predloe teme koje ih interesuju, a u vezi su sa gradivom predmeta. Neke od tema mogu biti one koje se ne obrauju na asovima ali su pokrivene postojeim udbenikom. Posebno objasniti uenicima ta projekat treba da sadri i kako ga treba prezentovati. U nedostatku maketa i komponenti, demonstracija moe biti i pomou simulacije. Tema projektnog zadatka moe biti takva da ostvaruje horizontalnu povezanost vie predmeta (Merenja u elektronici, Digitalna elektronika i sl.)

U programu je godinji fond asova dat po temama. Ukupan broj asova koji je naznaen za svaku temu treba shvatiti kao orijentacioni broj u okviru kojeg treba realizovati odgovarajue sadraje. Time se nastavniku indirektno ukazuje na obim, dubinu, pa i nain interpretacije sadraja svake teme. Eventualna odstupanja mogu biti za oko 10 % od predvienog fonda asova za temu (zavisno od konkretne situacije npr. zemljotres, pandemija, drugi razlog velikog gubljenja asova,...).

Ukupan broj asova predvien za pojedine teme (a samim tim i godinji fond asova) sam nastavnik (odnosno Struno vee nastavnika u koli) rasporeuje po tipovima asova, tj. odreuje koliko e uzeti za obradu novih sadraja, a koliko za utvrivanje i uvebavanje, ponavljanje, proveravanje znanja i dr. Po pravilu, taj odnos treba da bude oko 2 : 3, tj. za obradu novih sadraja upotrebiti do 40 % ukupnog nastavnog vremena, a najmanje 60 % za ostalo. Meutim, nijedan as ne treba utroiti samo za predavanje, tj. za izlaganje novog gradiva.

Odstupanje od programa moe da bude i do 20 % ali ga mora odobriti odgovarajui struni organ u koli.

Uputstva za izvoenje nastave

Tehnologiju integrisanih kola obraditi opisno uz neki konkretni primer. Unutranju strukturu integrisanih operacionih pojaavaa uraditi na nivou blok eme i detaljno objasniti njegovu ulogu u elektronskim kolima. Uz objanjenje karakteristinih veliina operacionog pojaavaa dati i njihove tipine vrednosti. Prilikom obrade komparatora nacrtati talasne oblike za operacioni pojaava upotrebljen kao komparator, a zatim objasniti prednosti specijalnih kola konstruisanih da rade kao komparatori. mitovo okidno kolo objasniti s operacionim pojaavaem za dva referentna napona; kao primenu navesti pretvaranje drugog oblika napona u pravougaoni. Naglasiti razlike i prednosti pri obradi aktivnih i pasivnih kola (ograniavaa, kola za integraljenje, diferenciranje, filtara...). Analogne mnoae obraditi opisno, a kao primenu navesti kvalitetnu amplitudnu modulaciju sa i bez noseeg signala, meanje uestanosti itd. Stabilizatore napona obraditi opisno. Detaljno obraditi prekidake izvore napajanja i njihovu primenu a ukoliko je potrebno, pre toga obnoviti osnovne pojmove o kalemovima.

Unutranju grau logikih kola obraditi na osnovnom obliku, a za ostale navesti karakteristike. Impulsna kola obraditi sa logikim kolima uz talasne oblike; navesti specifina kola za astabilne i monostabilne multivibratore, zatim mitova okidna kola itd. Kod A/D konvertora s uzastopnim pribliavanjem naglasiti relativnu jednostavnost i relativno veliku brzinu, zatim mogunost upravljanja mikroraunarom itd. Kod A/D konvertora sa naponskim komparatorima naglasiti veliku brzinu; kod D/A konvertora obraditi samo varijantu sa lestviastom mreom otpornika.

ENERGETSKA ELEKTRONIKA (za obrazovne profile etvorogodinjeg obrazovanja, smer energetika)

CILJ I ZADACI

Cilj nastavnog predmeta energetska elektronika sticanje znanja o komponentama i principima funkcionisanja ureaja energetske elektronike radi izuavanja drugih strunih predmeta.


sticanje osnovnih znanja o optim principima i zakonima transformacije elektrine energije i regulaciji ove transformacije;

sticanje osnovnih znanja potrebnih za eksploataciju i odravanje ureaja energetske elektronike;

podsticanje interesa uenika za daljim produbljivanjem znanja i usavravanjem.

III RAZRED

(2+1 as nedeljno, 70+35 asova godinje)

SADRAJI PROGRAMA

UVOD (1)

Predmet prouavanja energetske elektronike. Pretvarai: pojam, klasifikacija i princip rada.

PRELAZNI PROCESI U ELEKTRINIM KOLIMA (3)

Prelazni procesi i akumulacioni elementi. Prelazni procesi u rednom R-L i R-C kolu na ijim krajevima deluje stalni napon.

OSNOVNA AKUMULACIONA KOLA (LINEARNA UOBLIAVAKA KOLA) (2)

Pasivno kolo za diferenciranje. Pasivno kolo za integraljenje.

OPERACIONI POJAIVAI (4)

Idealni operacioni pojaiva. Blok ema operacionog pojaivaa. Linearna kola sa idealnim operacionim pojaivaem (neinvertujui pojaiva, invertujui pojaiva). Komparator napona sa histerezisom (pozitivna povratna sprema). Karakteristine veliine realnih operacionih pojaivaa.

ELEMENTI DIGITALNE ELEKTRONIKE (10)

Binarni brojni sistem. Konverzija brojeva iz decimalnog u binarni brojni sistem i obrnuto. Komplement broja.

Osnovne aritmetike operacije u binarnom brojnom sistemu (sabiranje, oduzimanje, mnoenje i deljenje).

Osnovni stavovi prekidake algebre. Osnovna i univerzalna logika kola. Opte karakteristike integrisanih logikih kola.

TTL logina kola. CMOS logika kola. Aritmetika kola: polusabira i sabira.

Memorijski elementi (RS, T i JK flip-flop). Memorijska kola i mree (registri, brojai, memorije).

D/A I A/D KONVERZIJA (3)

Analogni i digitalni signali. Konverzija; vremensko kvantovanje; amplitudno kvantovanje; kodovanje. D/A konvertor sa lestviastom otpornom mreom. A/D konvertor sa paralelnim komparatorima.

ELEMENTI ENERGETSKE ELEKTRONIKE (8)

Snane diode i tranzistori (snani bipolarni tranzistori i Darlingtonov spoj).

MOS i IGBT tranzistori.

etvoroslojna dioda, dijak. Tiristor, GTO, trijak.

OSNOVE UPRAVLJANjA TIRISTORA, TRIJAKA I ENERGETSKIH TRANZISTORA (6)

Statike karakteristike upravljakog kola tiristora. Naini ukljuivanja tiristora i trijaka; osnovne elektrine eme za ukljuivanje tiristora. Naini iskljuivanja tiristora i trijaka; osnovne elektrine eme za iskljuivanje tiristora. Kola za pobudu energetskih tranzistora. Redna veza tiristora; sistemi upravljanja rednom vezom tiristora. Paralelna veza tiristora.

USMERAI (13)

Srednja i efektivna vrednost naizmeninog napona i struje u sluaju kada njihovi dijagrami u toku periode ne predstavljaju neprekidne sinusne talase.

Blok ema usmeraa. Jednofazna polutalasna ema usmeravanja. Jednofazna punotalasna ema usmeravanja sa srednjom takom (rad eme pri R i R-L optereenju gde L tei beskonanosti). Jednofazna mosna ema usmeravanja (rad eme pri R i R-L optereenju kada L tei beskonanosti). Trofazna ema usmeravanja sa srednjom takom (rad eme pri R i R-L optereenju kada L tei beskonanosti). Trofazna mosna ema usmeravanja (rad eme pri R i R-L optereenju kada L tei beskonanosti).

Odlike transformatora za napajanje pojedinih ema usmeravanja; regulacione karakteristike pojedinih ema usmeravanja; komutacija struje; spoljnja karakteristika usmeraa; filtri za izravnjavanje.

INVERTORI (8)

Podela i princip rada invertora. Invertori voeni mreom: monofazni punotalasni invertor sa srednjim izvodom sekundara transformatora voen mreom; trofazni mosni invertor voen mreom.

Autonomni invertori: strujni invertor; naponski invertor sa srednjim izvodom transformatora sa tiristorima (konfiguracija i vremenski dijagrami); jednofazni mosni autonomni naponski invertor sa tranzistorima (konfiguracija i vremenski dijagrami); trofazni mosni autonomni naponski invertor sa tranzistorima pri omskom optereenju (konfiguracija i vremenski dijagrami).

PRETVARAI UESTANOSTI (2)

Neposredni pretvarai uestanosti. Posredni pretvarai uestanosti (blok ema).

NAIZMENINI PRETVARAI (4)

Princip rada naizmeninih pretvaraa i podela; pretvarai sa skokovitom promenom amplitude; naizmenini pretvarai sa faznom regulacijom; naizmenini fazni pretvarai sa irinsko-impulsnom regulacijom.

JEDNOSMERNI PRETVARAI (OPERI) (6)

Indirektni jednosmerni pretvarai; tranzistorski indirektni pretvara jednosmernog napona.

oper sputa napona (konfiguracija i vremenski dijagrami). oper podiza napona (konfiguracija). FLYBACK oper (konfiguracija i vremenski dijagrami).


1. Pasivna kola za diferenciranje i integraljenje

2. Invertujui i neinvertujui operacioni pojaiva

3. Komparator napona sa histerezisom sa operacionim pojaivaem

4. Realizacija logikih funkcija pomou NI kola

5. Aritmetika kola

6. Flip-flop

7. D/A konvertor

8. Snimanje statikih karakteristika dijaka i tiristora

9. Kola za okidanje tiristora i trijaka

10. Jednofazni punotalasni tiristorski usmera sa transformatorom sa srednjom takom

11. Trofazni polutalasni tiristorski usmera sa transformatorom sa srednjom takom

12. Jednofazni naponski invertor sa srednjim izvodom transformatora sa tiristorima

13. Jednofazni naponski invertor sa tranzistorima

14. Naizmenini pretvara sa faznom regulacijom sa trijakom

15. oper sputa (ili podiza) napona.

NAIN IZVRAVANjA PROGRAMA (UPUTSTVO)


Oblici nastave: Nastava se realizuje kroz teorijsku nastavu i laboratorijske vebe.

Mesto realizacije nastave: Teorijska nastava se realizuje u uionici a laboratorijske vebe se realizuju u laboratoriji za energetsku elektroniku.

Podela odeljenja na grupe: Prilikom realizacije vebi odeljenje se deli na tri grupe. Vebe raditi svake druge nedelje po dva spojena asa. Vebe izvoditi tako da se za dva spojena asa urade merenja, izraunavanja i dijagrami. Ukoliko mogunosti dozvoljavaju, svi uenici treba da rade istu vebu, ili raditi u ciklusima do najvie pet vebi.

Proveru vetina steenih kroz laboratorijske vebe, u toku kolske godine uraditi najmanje dva puta, kroz odbranu vebi.

Preporuke za realizaciju nastave: Programski sadraji energetske elektronike su organizovani u tematske celine za koje je naveden orijentacioni broj asova za realizaciju. Nastavnik, pri izradi operativnih planova, definie stepen prorade sadraja i dinamiku rada, vodei rauna da se ne narui celina nastavnog programa, odnosno da svaka tema dobije adekvatan prostor i da se planirani ciljevi i zadaci predmeta ostvare. Pri tome, treba imati u vidu da formiranje stavova i vrednosti, kao i ovladavanje vetinama predstavlja kontinuirani proces i rezultat

Documents

Izmene nastavnih planova za 2013/2014. godinu