Nový učební text Automatizace a automatizační technika pro střední odborné školy


Lacko, Branislav

Doc., Ing., CSc., VUT FS ÚAI Brno, Technická 2, 616 69 Brno lacko@kinf.fme.vutbr.cz

Vznik učebního textu

V říjnu 1996 se konal v Kutné Hoře seminář pro učitele předmětů automatizace a automatizační technika na středních technických odborných školách. Seminář uspořádala Českomoravská společnost pro automatizaci (ČMSA) ve spolupráci se Střední průmyslovou školou v Kutné Hoře. Přítomní odborní pedagogové se jednoznačně shodli na absenci aktuálního učebního textu pro podporu výuky na středních školách, které vyučují problematiku automatizace.

Na základě tohoto impulsu se podařilo vedení ČMSA soustředit kolektiv asi dvaceti odborníků k práci na potřebných učebních textech. Bylo dohodnuto rozdělit celou látku do čtyř tematických celků:

  1. Systémové pojetí automatizace
  2. Automatické řízení
  3. Prostředky automatizační techniky
  4. Automatické systémy

Každý ze čtyř sešitů učebních textů bude vedle vlastního výkladu doplněn doporučenými příklady, úlohami a cvičeními pro opakování, pro procvičování látky a pro seznámení se s praktickou stránkou automatizační techniky, která se v současné době aplikuje.

Východiskem k vytvoření učebního textu bylo poznání, že jedním z rozhodujících faktorů zvyšujících konkurenční schopnost firem je racionalizace vlastní činnosti s navazující automatizací všech výrobních, nevýrobních i informačních systémů. Z tohoto důvodu je nezbytná znalost systémových principů zavádění automatizační techniky, základů teorie automatické regulace a řízení, součástkové základny a zásad tvorby automatických výrobních systémů. Základní informace o automatizaci, přiměřené věku a dosud absorbovaným znalostem, jsou proto neodmyslitelných vybavením každého absolventa střední technické školy.

Cílem učebních textů je podpořit výuku podle učebních osnov předmětů automatizace a automatizační technika na středních školách. Aplikace textů by měla umožnit zejména:

  1. Objasnění účelu, významu a cílů automatizace v současném světě, aby absolventi mohli zaujímat správné postoje v souvislosti s jejím využíváním u nás i v zahraničí.
  2. Popsat proces návrhu automatizace, aby se ho mohli žáci aktivně zúčastnit po absolvování školy.
  3. Představit základní principy automatů a automatického řízení, jak jsou využívány při návrhu ovládání a řízení různých strojů tak, aby žáci mohli využít těchto znalostí při výuce o těchto strojích a v pozdější praxi.
  4. Vyložit základní pojmy pro dobrou orientaci v problematice a pro možnost dobré komunikace s ostatními odborníky.
  5. Získat přehled o základním sortimentu automatizačních prostředků použitelných při automatizaci, při konstrukci automatických strojů a při automatickém řízení.
  6. Motivovat některé žáky středních škol k hlubšímu zájmu o tento obor a k případnému dalšímu odbornému studiu tohoto oboru nebo pro výkon profesí, které v oboru automatizace působí.

Zásady autorů při zpracování textu

Autoři, kteří, kteří se rozhodli podílet se na tvorbě učebního textu se shodli na následujících zásadách:

1. Učebnice musí být progresivní

Učebnice bude k dispozici v roce 1998 a její životnost lze odhadnout na přibližně 5 až 8 let. Musíme tedy napsat učebnici pro automatizaci roku 2000. Znamená to odhadnout trendy v automatizaci a v automatizační technice na přelomu našeho tisíciletí.

Lze předpokládat, že v té době budou v této oblasti dominovat následující trendy:

Tyto formy je potřeba v učebnici akceptovat a zajistit, aby mohla sloužit jako činitel, podporující progresivní formy automatizace v naší republice.

2. Učebnice by neměla opakovat pochybení z minulých let, kdy struktura učebnic poskytovala na základě jejich obsahu a rozsahu studujícím představu:

automatizace = teorie automatické regulace

Teorie automatické regulace patří jistě k fundamentálním základům oboru, ale to by neměl být důvod, aby řady různých profesí, které se podílejí na zavádění a využívání automatizace, byly odrazovány od regulace tím, že musí tuto teorii zvládnout. Současná výpočetní technika, schopnosti automatizačních prostředků, založených využití mikroprocesorové techniky, přechod na vyšší formy řízení než je regulace, to vše umožňuje, aby teorie automatické regulace mohla zůstat transparentní pro řadu pracovníků automatizace, jak je tomu s teorií v jiných oborech. Odstraní se tím i problém speciálních partií matematiky, které byly v minulosti řešeny zvláštními dodatky ke středoškolským učebnicím.

3. Učebnice by měla být moderní.

Měli bychom využít současných možností počítačové techniky při jejím zpracování. Zvážit možnost doprovodit tištěný text demonstrační disketou nebo CD-ROM, vytvořit její elektronickou podobu pro INTERNET resp. na CD-ROM s využitím fulltextové a hypertextové technologie.

Měla by tedy představovat krok vpřed!

Všechny tyto věci nemusí být realizovány hned v prvním okamžiku, ale postupně, promyšleně podle plánu.

4. Učebnice by měla být kvalitní nejen obsahem, ale i po pedagogické a didaktické stránce.

Neustálý nárůst znalostí v současné informační společnosti způsobuje, že aktuální znalosti nelze nashromáždit na jednom místě, ale spíše je nutno poskytnout návod a odkazy, kde hledat další znalosti a představu o nezbytných souvislostech ve znalostech.

Nejde jen o učební text. Později lze uvažovat, aby doprovodné resp. návazné paměťové médium mohlo nést i programy typu repetitor - examinátor, umožňující lepší zvládnutí obsahu látky s využitím principů programovaného vyučování.

Doprovodné paměťové médium by mohlo obsahovat i rejstřík anglosaských pojmů z oblasti automatizace elektronické podobě, aby žáci zvládli samostatné studium firemní i odborné literatury ze zahraničí.

Všeobecně bychom měli preferovat grafickou presentaci znalostí před textovou presentací znalostí, protože současná generace mladých lidí preferuje obrazové vjemy.

5. Orientace učebnice na evropské prostředí.

Minulé učebnice byly ovlivněny železnou oponou a nutností orientace výhradně na výrobky bývalé RVHP. Do naší učebnice bychom měli zahrnout trendy světové automatizace a koncepce světových, zejména evropských firem resp. projektů (Integrated Total Automation - Siemens, Intelligent Control Building - Honeywell a Staefa&Landis, CIM, Expert Diagnostic Systems apod.).

Obsah učebnice bychom měli konfrontovat s obsahem aktuálních západních učebnic.

6. Profesní orientace učebnice.

Před zahájením tvorby učebnice si přesně definujme, koho chceme učebnicí vychovat.

Současná praxe v oboru automatizace ukazuje, že v našem regionu, na rozdíl od minulých let, poklesne počet konstruktérů automatizačních prostředků, ale stoupne počet těch, kteří budou navrhovat finální řešení automatizace podle potřeb uživatelů na zakázku ze standardně vyráběných prostředků, které budou mít velké množství programovatelných funkcí a budou se moci propojovat vzájemně síťovými prostředky. Velké množství instalované složité automatizační techniky bude představovat problém pro výchovu kvalifikovaných provozních a servisních techniků, i když se počítá do budoucna s rozšířením samodiagnostických funkcí pro zařízení automatizační techniky.

7. Učebnice musí navodit správný postoj k automatizaci.

Současné tržní prostředí vyžaduje, aby lidé, pracující v oblasti automatizace, měli kromě technických znalostí dostatek znalostí ekonomických a jiných, které jim umožní dostatečně zdůvodnit zavedení a využívání automatizace v praxi. Musí také mít znalosti, které jim umožní zaujímání správných postpojů v celém procesu automatizace. Znamená to, že učebnice by měla obsahovat alespoň základní pojmy, hlavní principy a presentaci způsobu řešení problémů, uvozovaných otázkami:

Co může a nemůže automatizace?

Proč by se měla použít automatizace a co přinese?

Jak by se automatizace měla správně navrhovat a jak správně zavádět?

Jaký zaujmout postoj k sociálním dopadům automatizace?

Jakou představuje automatizace příležitost pro zajímavé celoživotní zaměstnání?

Jak se automatizace podílí na zvyšování jakosti výrobků, zlepšování pracovní bezpečnosti a pracovního prostředí, na zkvalitňování životního prostředí?

Ukazuje se, že v současném tržním prostředí České republiky mají tyto znalosti daleko větší význam než znalosti o technických principech a parametrech automatizačních prostředků.

Současný stav učebního textu.

Všechny čtyři sešity mají stanovený obsah a jednotlivé týmy autorů rozpracovávají jednotlivé kapitoly.

Pro sešit č. 1 jsou jednotlivé kapitoly zpracovány a sešit byl dán k lektorskému posouzení.

Ve spolupráci s Českomoravskou Společností pro automatizaci a Střední integrovanou školou v Lanškrouně by zpracován návrh mezinárodního grantu, který by měl podpořit vydání učebního textu.

Všichni autoři se pokoušejí získat pro podporu vydání učebního textu naše i zahraniční firmy, které se zabývají automatizací.

Význam učebního textu pro naše VŠ

Pracoviště, která vyučují automatizaci na našich vysokých školách mohou počítat, že výuka na středních odborných školách se bude moci opřít o kvalitní a moderní učební text. Tato skutečnost by měla příznivě působit jednak na zlepšení úrovně znalostí absolventů středních odborných škol v oblasti automatizace a jednak zvýšit zájem o studium automatizace na vysokých školách.

Literatura

MEIXNER, L. Učebnice Automatizace a automatizační technika pro střední školy. Automatizace, roč.40, 1997, č. 12, s. 839.

LACKO, B. Teze ke koncepci obsahu učebnice automatizace pro SOŠ. Brno : Interní materiál ČMSA, 1997, 16 s.