Учебно помагало по предмета „Съоръжения и инсталации за производство на енергия от биомаса“ – иновация в професионално направление „Енергетика и електротехника“

В статията е представено учебно помагало по предмета „Съоръжения и инсталации за производство на енергия от биомаса“. Включени са примери от част от разработените теми, както и въпроси и задачи с приложен характер. Вниманието се фокусира върху създадената експериментална програма и постигнатите положителни резултати от нея.

Учебният предмет „Съоръжения и инсталации за производство на енергия от биомаса“ е част от задължителната професионална подготовка в професионално направление „Енергетика и електротехника“. В тази дисциплина съществува голямо разнообразие на режими, изходни данни, условия за реализиране, изисквания и съображения и реални възможни ситуации. Липсата на учебни материали по предмета, оскъдната информация в интернет, слабият интерес на учениците и ниският успех и същевременно динамичното развитие на възобновяемите енергийни източници формират идеята ми за създаване на учебно помагало. Разработването му се осъществи в реална работна среда през учебната 2013/2014 година, а прилагането му като успешен продукт се реализира през учебната 2014/2015 година.
Чрез учебното помагало се постига усвояване на знания:

• за същността на системата от биомаса, образуването, състава, ресурсите, потенциала и приложението на биомасата, както и законодателната рамка;
• за допустимите горива от биомаса;
• за монтажа, демонтажа и поддръжката на компонентите на инсталации и съоръжения от биомаса от растителен произход;
• за измерването и настройката на параметрите на съоръженията;
• за видовете отпадъци и биомаса за енергийни цели, както и за анализ на различните технологии на изгаряне на отпадъци.

Учебният материал е разработен според подцелите в учебната програма, утвърдена със заповед № РД 09-1259/24.08.2012 г. За всяка подцел са разработени теми, посочени са ключови думи, цели, основни положения.
[su_note note_color=“#ffffff“ radius=“0″] Пример
Система от биомаса – определение, образуване, състав, видове и развитие, употреба и потенциал, използвани пътеки от биомаса
Ключови думи: биомаса, първична биомаса, вторична биомаса, ферментация, редукция, директно изгаряне, пиролиза, газификация, окисление
Цели: Усвояване на знания за същността на системата от биомаса, образуването, състава, потенциала на приложението на биомасата.
Основни положения:
Биомасата е органичен неизкопаем материал от биологичен произход, част от който може да се използва за енергопроизводство. Тя може да бъде първична биомаса или вторична биомаса.
Първична биомаса – растителен материал, който може да бъде използван директно или след преобразуване за производство на енергия…[/su_note] Към всяка една от темите са включени въпроси и задачи с приложен характер, представени са казуси с реални производства в страната и чужбина.
[su_note note_color=“#ffffff“ radius=“0″] Пример
1. Кои видове биомаса представляват интерес от гледна точка на използването им за енергийни цели?
Решение: ………[/su_note] За всяка една от подцелите е разработен тест за проверка на придобитите знания на учениците. Към ръководството са приложени Законът за енергията от възобновяеми енергийни източници и Наредбата за критериите за устойчивост на биогоривата и течните горива от биомаса, които са необходими в цялостната работа по предмета.
С цел да се докаже ефективността на учебното помагало авторът на статията проведе педагогическо изследване.
Хипотеза на изследването: Ако разработеното учебно помагало се използва в часовете по предмета „Съоръжения и инсталации за производство на енергия от биомаса“, то това ще доведе до увеличаване на самостоятелната работа на учениците, ще повиши мотивацията и успеха им.
Задачи на изследването:

• Да се проучи литература по проблема;
• Да се изследва проблемът;
• Да се разработи учебно помагало;
• Да се изготви тест върху учебното съдържание;
• Апробиране на теста;
• Анализ на тестовите задачи;
• Организация на обучението чрез прилагане на учебно помагало;
• Основно изследване в групи чрез тестове;
• Отсрочена проверка;
• Регистриране на резултатите;
• Анализ и писмено оформяне.

В изследването са включени 14 ученици от ПТГ „Никола Вапцаров“ във Враца, специалност „Възобновяеми енергийни източници“. Учениците имат опит в работата с учебни материали, разглеждали са подобни схеми, имат умения за самостоятелна работа.
С цел реализиране на задачите на изследването са формирани две групи – експериментална и контролна.
Анализът на резултатите от предварителния тест, както и анализът на задачите от теста и качествата на теста показват, че средната трудност на задачите от теста в неговия първоначален вариант е 7,3, като варира между 7,14 и 100%. Надеждността е 0,72. За експерименталната група средният успех от началния тест е Добър (3,85), за контролната група – Много добър (5,28).
Сравнените резултати на експерименталната и на контролната група показват, че двете групи ученици владеят понятийния апарат, притежават добри знания по учебния материал, но въпреки добрите знания и на двете групи в края на изследването експерименталната отбелязва малко по-висок успех, докато при началния тест е обратното. При съпоставка между годишния успех за учебната 2013/2014 и за учебната 2014/2015 година при учениците от експерименталната група се наблюдава тенденция към повишаване на резултатите от обучението.
В резултат на проведеното изследване се доказва ефективността на разработеното учебно помагало по предмета „Съоръжения и инсталации за производство на енергия от биомаса“. Използването му увеличава и провокира интереса за учене, повишава активността на учениците, създава динамика на учене и е предпоставка за модернизиране на образователния процес. Всичко това дава основание помагалото да бъде разгледано като иновация в професионално направление „Енергетика и електротехника“.

---