SlideShare a Scribd company logo
1 of 192
NASTAVNI PLANOVI I PROGRAMI
ZA PODRUČJE RADA ELEKTROTEHNIKA
OBRAZOVNI PROFILI
ZA ČETVOROGODIŠNjE OBRAZOVANjE
1. Elektrotehničar energetike (zanimanja: elektromonterski operater instalacija i opreme,
elektromonterski operater instalacija i opreme, elektroenergetski železnički operater eksploatacije
i održavanje, elektromehaničarski operater održavanja električne opreme železničke vuče i
vozila)
2. Elektrotehničar elektromotornih pogona (zanimanja: elektromehaničarski operater održavanja
električne opreme proizvodnih mašina, elektromehaničarski operater proizvodnje električnih
mernih instrumenata i sklopova, eletromehaničarski operater održavanja električnih mernih
instrumenata i sklopova, elektromehaničarski operater održavanja električne opreme liftova i
pokretnih stepenica, elektromehaničarski operater održanja električne opreme žičara)
3. Elektrotehničar za termičke i rashladne uređaje (zanimanja: elektromehaničarski operater
održavanja električnih proizvoda u domaćinstvu, elektromehaničarski operater proizvodnje
električne opreme za domaćinstvo izrađivač električnih proizvoda za domaćinstvo)
4.* Elektrotehničar radio i video tehnike (zanimanja: elektronski operater održavanja audio i
video aparata, elektronski operater održavanja radio i video stanica, tehnički asistent snimatelja
tona, elektronski operater održavanja fono uređaja i video studija)
5.* Elektrotehničar elektronike (zanimanja: elektroničarski operater održavanja medicinskih
elektronskih uređaja, elektroničarski operater proizvodnje elektronskih proizvoda, kino operater)
6.* Elektrotehničar SS postrojenja (zanimanja: elektronski operater održavanja signalno
sigurnosnih uređaja)
7.* Elektrotehničar automatike (zanimanja: elektromehaničarski operater održavanja električnih
mernih instrumenata i sklopova, izrađivač električnih mernih instrumenata i sklopova)
8.* Elektrotehničar računara (zanimanja: operater održavanja proizvodnje i računarske opreme)
9.* Elektrotehničar telekomunikacija (zanimanja: telekomunikacijski operater montaže mreža,
telekomunikacijski operater montaže opreme, telekomunikacijski operater održavanja mreža,
telekomunikacijski operater održavanja opreme).
10. Elektrotehničar 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. STRUČNI PREDMETI
OSNOVE ELEKTROTEHNIKE
(za sve obrazovne profile četvorogodišnjeg obrazovanja)
CILJ I ZADACI
Cilj nastave osnova elektrotehnike je sticanje osnovnih znanja iz teorijske elektrotehnike
potrebnih za druge stručne predmete, ovladavanje veštinama korišćenja mernih instrumenata za
praktičnu proveru određenih zakonitosti iz oblasti elektrotehnike.
Zadaci nastave predmeta su:
– sticanje osnovnih znanja o pojavama u elektrotehnici;
– sticanje osnovnih znanja iz oblasti elektrostatike;
– osposobljavanje učenika za praktičnu proveru pojava i zakona iz oblasti elektrostatike;
– sticanje osnovnih znanja o elementima električnog kola, o ulozi elemenata u električnom kolu;
– osposobljavanje učenika za rešavanje električnih kola;
– sticanje osnovnih znanja i veština iz oblasti merenja električnih veličina;
– sticanje osnovnih znanja iz oblasti elektromagnetizma;
– sticanje osnovnih znanja o elementima u kolu naizmenične struje, njihovim vezama i pojmu
impedanse;
– sticanje osnovnih znanja o rešavanju složenih kola naizmenične struje;
– osposobljavanje učenika za rešavanje složenih kola naizmenične struje određenim metodama;
– sticanje osnovnih znanja o oscilatornim kolima;
– sticanje osnovnih znanja o trofaznim sistemima.
I RAZRED
(3+1 čas nedeljno, 111+37 časova godišnje)
SADRŽAJ PROGRAMA
UVOD (4)
Struktura materije. Osnovni pojmovi o elektricitetu i električnim svojstvima materije. Provodnici,
poluprovodnici i izolatori. Pojam jedinica. Međunarodni sistem jedinica.
ELEKTROSTATIKA (17)
Pojam naelektrisanog tela. Količina elektriciteta, definicija i jedinice. Pojam električnog polja.
Grafičko prikazivanje električnog polja. Homogeno električno polje. Vektor električnog polja.
Sile u električnom polju. Kulonov zakon. Elektrostatička indukcija. Polarizacija dielektrika.
Električni potencijal. Električni napon. Jačina homogenog električnog polja. Proboj dielektrika.
Dielektrična čvrstoća. Materijali za dielektrike. Pojam kapacitivnosti. Kapacitivnost pločastog
kondenzatora. Redno, paralelno i mešovito vezivanje kondenzatora.
JEDNOSMERNE STRUJE (60)
Pojam jednosmerne električne struje. Dejstva električne struje. Jačina električne struje. Gustina
struje. Pojam električnog kola. Elementi električnog kola. Elektromotorna sila generatora.
Elektrohemijski generatori. Električna otpornost. Otpornost provodnika. Zavisnost otpornosti od
temperature. Električna provodnost. Materijali za provodnike i otpornike. Omov zakon.
Referentni smer struje i napona. Prvi Kirhofov zakon. Električne sile u kolu. Drugi Kirhofov
zakon. Džulov zakon. Električni rad i električna snaga. Merenje struje i napona. Vezivanje
ampermetra i voltmetra u kolo. Rešavanje prostog kola sa jednim generatorom i jednim
prijemnikom. Određivanje napona na krajevima realnog generatora. Snaga generatora i snaga
potrošača. Režim praznog hoda i kratkog spoja. Režim maksimalne snage. Redno i paralelno
vezivanje generatora. Redno, paralelno i mešovito vezivanje otpornika. Uopšten Omov zakon.
Složeno električno kolo. Drugi Kirhofov zakon za složeno kolo. Rešavanje složenih kola pomoću
prvog i drugog Kirhofovog zakona. Strujni generator. Rešavanje složenih kola pretvaranjem
naponskog generatora u strujni i obrnuto.
MAGNETIZAM (30)
Pojam magnetnog polja. Grafičko predstavljanje magnetnog polja. Magnetna svojstva materije.
Magnetna indukcija. Magnetna propustljivost. Fluks vektora magnetne indukcije. Magnećenje
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. Međusobna indukcija. Elektromotorna sila
međusobne indukcije. Vrtložne struje.
LABORATORIJSKE VEŽBE (37)
1. Naelektrisano telo.
2. Kondenzatori, punjenje i pražnjenje.
3. Veze kondenzatora.
4. Dejstva električne struje.
5. Električno 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.
NAČIN OSTVARIVANjA PROGRAMA (UPUTSTVO)
Na početku teme učenike upoznati sa ciljevima i ishodima nastave, odnosno učenja, planom rada
i načinima ocenjivanja.
Oblici nastave: Nastava se realizuje kroz teorijsku nastavu i laboratorijske vežbe.
Mesto realizacije nastave: Teorijska nastava se realizuje u učionici a laboratorijske vežbe se
realizuju u odgovarajućoj laboratoriji.
Podela odeljenja na grupe: Prilikom realizacije vežbi odeljenje se deli na dve grupe. Vežbe raditi
svake druge nedelje po dva spojena časa. Vežbe izvoditi tako da se za dva spojena časa urade
merenja, izračunavanja i dijagrami. Ukoliko mogućnosti dozvoljavaju, svi učenici treba da rade
istu vežbu, ili raditi u ciklusima do najviše pet vežbi.
Preporučuje se da se makete za laboratorijske vežbe izrade na časovima praktične nastave,
ukoliko ih škola ne poseduje.
Preporuke za realizaciju nastave: Programski sadržaji osnova elektrotehnike su organizovani u
tematske celine za koje je naveden orijentacioni broj časova za realizaciju. Nastavnik, pri izradi
operativnih planova, definiše stepen prorade sadržaja i dinamiku rada, vodeći računa da se ne
naruši 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 veštinama predstavlja kontinuirani proces i rezultat je kumulativnog
dejstva celokupnih aktivnosti na svim časovima što zahteva veću participaciju učenika, različita
metodska rešenja, veliki broj primera i korišćenje informacija iz različitih izvora.
Sadržaj osnova elektrotehnike ima prirodnu vezu sa sadržajima drugih predmeta, kao što su:
fizika, elektronika I i električna merenja. Učenicima treba stalno ukazivati na tu vezu, i po
mogućnosti, sa drugim nastavnicima organizovati tematske časove. Na taj način znanja, stavovi,
vrednosti i veštine stečene u okviru nastave osnova elektrotehnike dobijaju širi smisao i doprinose
ostvarivanju opštih obrazovnih i vaspitnih ciljeva.
Sadržaje programa je neophodno realizovati savremenim nastavnim metodama i sredstvima. U
okviru svake programske celine, učenike treba osposobljavati za: samostalno pronalaženje,
sistematizovanje i korišćenje informacija iz različitih izvora (stručna literatura, internet, časopisi,
udžbenici); vizuelno opažanje, poređenje i uspostavljanje veza između različitih sadržaja (npr.
povezivanje sadržaja predmeta sa svakodnevnim iskustvom, sadržajima drugih predmeta i dr.);
timski rad; samoprocenu; prezentaciju svojih radova i grupnih projekata i efikasnu vizuelnu,
verbalnu i pisanu komunikaciju.
Praćenje napredovanja učenika se odvija na svakom času, svaka aktivnost je dobra prilika za
procenu napredovanja i davanje povratne informacije, a ocenjivanje učenika se odvija u skladu sa
Pravilnikom o ocenjivanju. Učenike treba osposobljavati i ohrabrivati da procenjuju sopstveni
napredak u ostvarivanju zadataka predmeta, kao i napredak drugih učenika uz odgovarajuću
argumentaciju.
U toku školske godine rade se dva pismena zadatka i najmanje četiri testa.
Na kraju školske godine uraditi završni test iz celokupnog gradiva.
Na početku 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
mogućnosti uraditi poneki zadatak a tamo gde je to neophodno uraditi ih znatno više. Osnovne
pojmove iz elektrostatike obraditi prvenstveno grafički i opisno.
Nastavu jednosmernih struja uskladiti sa prethodnim znanjem iz fizike. Električno kolo uporediti
sa nekim mehaničkim sistemom u kojem se vrši dvostruka konverzija energije, gde se energija
nepogodna za direktnu upotrebu (na primer potencijalna energija vode) pretvara u električnu,
zatim prenosi provodnicima do potrošača i tu se pretvara u energiju pogodnu za korišćenje (na
primer u svetlosnu). Uz standardne jedinice za specifičnu otpornost dati i vrednost sa površinom
preseka izraženim u mm². Uz električne sile u kolu uvek dati njihov smer u odnosu na smer
struje; u ovom slučaju dati i smer napona na otporniku.
Pojam magnetnog polja takođe obraditi oslanjajući se na prethodno znanje iz osnovne škole. Po
mogućnosti pokazati njegov oblik pomoću gvozdene piljevine. Smerove veličina u magnetizmu
prvenstveno prikazivati pomoću pravila desne ruke, tri prsta desne ruke i pravila tri prsta leve
ruke. Uz indukovanu elektromotornu silu dati i smer mehaničke sile koja potiče 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 više od dva segmenta. Međusobnu indukciju obraditi
prvenstveno opisno.
Dozvoljeno odstupanje od programa je 20 % ali ga mora da odobri odgovarajući stručni organ
škole.
II RAZRED
(3 časa nedeljno, 111 časova godišnje)
SADRŽAJ PROGRAMA
NAIZMENIČNE STRUJE (22)
Definicija trigonometrijskih funkcija. Trigonometrijski krug i tok trigonometrijskih funkcija (za
sinα i cosα). Adicione teoreme. Definicija radijana. Pojam kompleksnog broja. Princip
proizvodnje naizmenične elektromotorne sile. Generator naizmenične struje. Osnovni parametri
naizmeničnih veličina: trenutna vrednost, amplituda, faza, početna faza, učestanost, kružna
učestanosti, srednja vrednost, efektivna vrednost. Predstavljanje naizmeničnih veličina pomoću
fazora. Predstavljanje naizmeničnih veličina pomoću kompleksnih brojeva. Sabiranje i
oduzimanje naizmeničnih veličina.
ELEMENTI U KOLU NAIZMENIČNE STRUJE (18)
Elementi u kolu naizmenične struje. Otpornik u kolu naizmenične struje. Pojam aktivne snage.
Kalem u kolu naizmenične struje. Pojam reaktivne snage. Kondenzator u kolu jednosmerne
struje. Punjenje i pražnjenje kondenzatora. Kondenzator u kolu naizmenične struje.
REDNA VEZA ELEMENATA U KOLU NAIZMENIČNE
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 NAIZMENIČNE STRUJE (5)
Paralelna veza prijemnika. Pojam admitanse.
SLOŽENA KOLA (25)
Kombinovana veza elemenata. Transformacija trougla u zvezdu i obrnuto. Rešavanje složenih
kola pomoću 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)
Simetrični trofazni sistem. Generator trofazne elektromotorne sile. Veza navoja generatora u
zvezdu i trougao. Veza prijemnika u zvezdu i trougao. Nesimetrični trofazni sistem. Snaga
trofaznog sistema. Obrtno magnetno polje. Sinhroni i asinhroni motori.
NAČIN OSTVARIVANjA PROGRAMA (UPUTSTVO)
Na početku teme učenike upoznati sa ciljevima i ishodima nastave, odnosno učenja, planom rada
i načinima ocenjivanja.
Oblici nastave: Teorijska nastava.
Mesto realizacije nastave: Teorijska nastava se realizuje u učionici.
Preporuke za realizaciju nastave: Programski sadržaji osnova elektrotehnike su organizovani u
tematske celine za koje je naveden orijentacioni broj časova za realizaciju. Nastavnik, pri izradi
operativnih planova, definiše stepen prorade sadržaja i dinamiku rada, vodeći računa da se ne
naruši 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 veštinama predstavlja kontinuirani proces i rezultat je kumulativnog
dejstva celokupnih aktivnosti na svim časovima što zahteva veću participaciju učenika, različita
metodska rešenja, veliki broj primera i korišćenje informacija iz različitih izvora.
Sadržaj osnova elektrotehnike u drugom razredu ima prirodnu vezu sa sadržajima: elektronike I,
električnih merenja i nekih telekomunikacionih predmeta. Učenicima treba stalno ukazivati na tu
vezu, i po mogućnosti, sa drugim nastavnicima organizovati tematske časove. Na taj način
znanja, stavovi, vrednosti i veštine stečene u okviru nastave osnova elektrotehnike dobijaju širi
smisao i doprinose ostvarivanju opštih obrazovnih i vaspitnih ciljeva.
Sadržaje programa je neophodno realizovati savremenim nastavnim metodama i sredstvima. U
okviru svake programske celine, učenike treba osposobljavati za: samostalno pronalaženje,
sistematizovanje i korišćenje informacija iz različitih izvora (stručna literatura, internet, časopisi,
udžbenici); vizuelno opažanje, poređenje i uspostavljanje veza između različitih sadržaja (npr.
povezivanje sadržaja predmeta sa svakodnevnim iskustvom, sadržajima drugih predmeta i dr.);
timski rad; samoprocenu; prezentaciju svojih radova i grupnih projekata i efikasnu vizuelnu,
verbalnu i pisanu komunikaciju.
Praćenje napredovanja učenika se odvija na svakom času, svaka aktivnost je dobra prilika za
procenu napredovanja i davanje povratne informacije, a ocenjivanje učenika se odvija u skladu sa
Pravilnikom o ocenjivanju. Učenike treba osposobljavati i ohrabrivati da procenjuju sopstveni
napredak u ostvarivanju zadataka predmeta, kao i napredak drugih učenika uz odgovarajuću
argumentaciju.
U toku školske godine rade se dva pismena zadatka i najmanje četiri testa.
Na kraju školske godine uraditi završni test iz celokupnog gradiva.
Sve veličine za naizmeničnu struju obraditi za prostoperiodični oblik a ostale samo napomenuti.
Kod elemenata u kolu naizmenične struje sve veličine obraditi grafički. Uraditi velik broj
zadataka. Redne veze elemenata obrađivati sa vremenskim i fazorskim dijagramima crtajući 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 zašto je pogodnije množiti napon sa strujom na
faznoj osi, nego obrnuto.
Kombinovanu vezu elemenata obraditi na primerima. Složena kola rešavati prvenstveno pomoću
prvog i drugog Kirhofovog zakona uz velik broj zadataka. Za Tevenenovu teoremu naglasiti da je
pogodna za rešavanje kola gde se traži samo jedna veličina.
Kod induktivno spregnutih kalemova objasniti obeležavanja krajeva sa tačkama i uraditi nekoliko
primera. Transformatore obraditi pomoću indukovane elektromotorne sile u navojima ili preko
ravnoteže magnetomotornih sila.
Dozvoljeno odstupanje od programa je 20% ali ga mora da odobri odgovarajući stručni organ
škole.
TEHNIČKO CRTANjE SA NACRTNOM GEOMETRIJOM
(za sve obrazovne profile četvorogodišnjeg obrazovanja,
smer energetika)
CILJ I ZADACI
Cilj nastave tehničkog crtanja sa nacrtnom geometrijom je sticanje osnovnih znanja iz tehničkog
crtanja sa nacrtnom geometrijom neophodnih za predstavljanje stručnih sadržaja pojedinih
stručnih predmeta, izrada električnih šema različitih delova u elektrotehnici i električnim
instalacijama, ovladavanje veštinama korišćenja određenih programskih paketa, koji se mogu
koristiti u te svrhe, i formiranje vrednosnih stavova koji doprinose razvoju informatičke
pismenosti neophodne za dalje školovanje, život i rad u savremenom društvu.
Zadaci nastave predmeta su:
– upoznavanje značaja tehničkog crtanja za savremenu industrijsku proizvodnju;
– upoznavanje normi i propisa u oblasti crtanja;
– ovladavanje pojmovima i principima tehničkog crtanja i njegove primene u elektrotehnici i
mašinstvu;
– shvatanje prostornih tela i njihovo prikazivanje na tehničkim crtežima;
– razvijanje smisla za tačnost, preciznost, urednost i odgovornost;
– sticanje potrebnih znanja za čitanje tehničke dokumentacije;
– upoznavanje značaja računara u oblasti tehničkog crtanja, korišćenjem odgovarajućih programa
za crtanje;
– ovladavanje potrebnim veštinama u korišćenju kompjuterske grafike za crtanje i
– razvijanje svesti o prednosti korišćenja računara u oblasti tehničkog crtanja nad klasičnim
crtanjem.
I RAZRED
(0 + 2 časa nedeljno, 74 časova godišnje)
SADRŽAJI PROGRAMA
UVOD (4)
Zadatak i značaj tehničkog crtanja. Materijal i pribor za tehničko crtanje. Rukovanje priborom i
održavanje. Standardi u oblasti tehničkog crtanja.
TEHNIČKI CRTEŽI (8)
Vrste i formati tehničkih crteža. Dimenzionisanje i razmera crteža. Vrste linija u tehničkom
crtanju. Zaglavlja i sastavnice na tehničkim crtežima.
Tehničko pismo. Izrada prvog grafičkog rada A4-format na hameru (crtanje tehničkih linija).
GEOMETRIJSKE KONSTRUKCIJE U RAVNI (6)
Osnovne geometrijske konstrukcije u ravni. Spajanje kružnih lukova i pravih linija. Konstrukcija
pravih poligona i krivih linija.
NACRTNA GEOMETRIJA (18)
Pojam i vrste projekcija. Koordinatni trijedar. Projekcija tačke, duži i prave. Prava u specijalnom
položaju. Ravan u opštem i specijalnom položaju. Presek ravni. Rotacija, postupak rotacije.
Projekcije geometrijskih tela. Crtanje ortogonalnih projekcija tela.
PRAVILA TEHNIČKOG CRTANjA (8)
Kotiranje i merenje. Nanošenje kota, elementi kota. Tolerancije i kotiranje tolerantnih veličina.
Oznake za kvalitet obradivih površina. Šematsko prikazivanje osnovnih mašinskih elemenata.
Skiciranje i snimanje modela. Preseci.
KOMPJUTERSKA GRAFIKA (30)
Osnovni pojmovi. Značaj kompjuterske grafike. Crtanje električnih šema i mašinskih crteža.
Crtanje i rad sa grafičkim elementima. Transformacija objekata i korišćenje teksta u grafičkom
okruženju.
NAČIN OSTVARIVANjA PROGRAMA (UPUTSTVO)
Na početku teme učenike upoznati sa ciljevima i ishodima nastave, odnosno učenja, planom rada
i načinima ocenjivanja.
Oblici nastave: Nastava se realizuje kroz laboratorijske vežbe.
Mesto realizacije nastave: Nastava tehničkog crtanja u prvom polugodištu se realizuje u učionici,
ili kabinetu za tehničko crtanje ukoliko postoji u školi. U drugom polugodištu nastava se realizuje
u računarskoj laboratoriji.
Podela odeljenja na grupe: Prilikom realizacije vežbi odeljenje se deli na dve grupe. Vežbe se
rade po dva spojena časa. Vežbe izvoditi tako da se za dva spojena časa uradi jedna celina:
definiše zadatak, daju neophodna uputstva i realizuje zadatak.
Preporuke za realizaciju nastave: Programski sadržaji tehničkog crtanja su organizovani u
tematske celine za koje je naveden orijentacioni broj časova za realizaciju.
Nastavnik, pri izradi operativnih planova, definiše stepen prorade sadržaja i dinamiku rada,
vodeći računa da se ne naruši 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 veštinama predstavlja kontinuirani proces i
rezultat je kumulativnog dejstva celokupnih aktivnosti na svim časovima što zahteva različita
metodska rešenja, veliki broj primera i korišćenje informacija iz različitih izvora.
Sadržaje programa je neophodno realizovati savremenim nastavnim metodama i sredstvima. U
okviru svake programske celine, učenike treba osposobljavati za: samostalno pronalaženje,
sistematizovanje i korišćenje informacija iz različitih izvora (stručna literatura, internet, časopisi,
udžbenici); vizuelno opažanje, poređenje i uspostavljanje veza između različitih sadržaja (npr.
povezivanje sadržaja predmeta sa svakodnevnim iskustvom, sadržajima drugih predmeta i dr.);
timski rad; samoprocenu; prezentaciju svojih radova i grupnih projekata i efikasnu vizuelnu,
verbalnu i pisanu komunikaciju.
Praćenje napredovanja učenika se odvija na svakom času, svaka aktivnost je dobra prilika za
procenu napredovanja i davanje povratne informacije, a ocenjivanje učenika se odvija u skladu sa
Pravilnikom o ocenjivanju. Učenike treba osposobljavati i ohrabrivati da procenjuju sopstveni
napredak u ostvarivanju zadataka predmeta, kao i napredak drugih učenika uz odgovarajuću
argumentaciju.
U toku prvog polugodišta treba uraditi grafički rad, nastavniku se ostavlja da proceni u kojoj
formi treba da bude rad. U toku drugog polugodišta učenici treba da urade konkretne električne
šeme ili mašinske crteže, na osnovu kojih će nastavnik proceniti stepen savladanosti programa.
U UVODNOM DELU, učenici treba da shvate da crtež ima značajnu ulogu, kako u savremenoj
komunikaciji među ljudima, tako i u industrijskoj proizvodnji. Pored toga, treba istaći značaj
tehničkog crteža u odnosu na druge vrste crteža (kroz primere odgovarajućih crteža).
Kad je u pitanju tema TEHNIČKI CRTEŽI, bitno je istaći, pa čak i pokazati, predmete raznih
dimenzija (sitne i krupne) koje je teško nacrtati u prirodnoj veličini. Treba uvesti pojam razmere i
navesti odgovarajuće standarde u ovoj oblasti.
Pošto se u današnje vreme uglavnom sve manje tehnički crteži rade u tušu, a više primenom
računara (i tehnička dokumentacija se radi na računaru), nastavnik sam treba da proceni da li i u
kojoj formi treba pisati tehničko pismo. U okviru ove teme nakon izučavanja vrsta linija treba
uraditi prvi grafički crtež. Crtež treba da sadrži kompoziciju linija uz primenu svih vrsta linija.
Kroz ovaj rad učenike treba osposobiti da pravilno upotrebljavaju pribor za crtanje i steknu
određene veštine u izvlačenju linija. Do realizacije grafičkog rada treba doći kroz različite tipove
vežbi, za koje se opredeli sam nastavnik.
U narednoj temi GEOMETRIJSKE KONSTRUKCIJE U RAVNI, učenici treba da ovladaju
načinima spajanja kružnih lukova i pravih linija kao i crtanjem različitih krivih linija i pravilnih
poligona. Na primer, konstrukcije pravilnih poligona upisanih u kružnicu: jednakostranični
trougao, kvadrat, šestougao...
Sledeću temu NACRTNA GEOMETRIJA, treba približiti učenicima kroz primere kako bi
shvatili da nacrtna geometrija omogućava prostornu predstavu onog što je na crtežu prikazano.
Učenike treba osposobiti za stvaranje osnovnih predstava o prostornom izgledu predmeta.
Učenici treba da nauče vrste projekcija, projekcije tačke, prave i duži te projekcije geometrijskih
tela. Kroz odgovarajuće primere, koje sam profesor izabere, učenici treba da ovladaju crtanjem
projekcija ali samo u olovci, kao i skiciranjem i snimanjem modela.
Kad su u pitanju PRAVILA TEHNIČKOG CRTANjA, učenici treba da nauče pravila kotiranja,
merenje i nanošenje kota. Takođe neophodno ih je upoznati i sa propisima u oblasti tolerancija
(tolerancije oblika i položaja, kao i tolerancije kvaliteta površina). Kroz različite primere učenici
treba da nauče načine skiciranja i šematskog prikazivanja osnovnih mašinskih elemenata kao i
preseke istih.
Poslednju temu KOMPJUTERSKA GRAFIKA, raditi na računaru u drugom polugodištu, posle
realizovanih teorijskih časova. U toku prvog polugodišta učenici će kroz predmet Informatika i
računarstvo steći potrebno znanje u korišćenju računara, te će moći kvalitetno da realizuju i
predviđene sadržaje programa iz Tehničkog crtanja sa nacrtnom geometrijom.
Za realizaciju ove teme preporučuje se, u zavisnosti od mogućnosti škole i obrazovnog profila,
korišćenje programskog paketa AutoCAD ili OrCAD.
Od učenika ne treba zahtevati da u potpunosti ovladaju određenim programom, nego samo
korišćenjem komandi koje će im omogućiti realizaciju vežbi iz ovog predmeta. U uvodnom delu
dvočasa profesor će objasniti korišćenje pojedinih komandi neophodnih za realizaciju
predviđenih vežbi i to tako da uvodni deo časa ne traje duže od 20 minuta, kako bi učenicima
ostalo dovoljno vremena za samostalan rad. Na ovakav način učenici će korak po korak savladati
delove programa koji su im potrebni za izradu kako jednostavnih tako i složenijih zadataka.
Kod izrade mašinskih crteža posebnu pažnju posvetiti projektovanju crteža (podeli na nivoe,
uočavanju simetrije objekata koji se dobijaju pomeranjem, rotacijom, transformacijom ili
modifikacijom drugih objekata), kao i pripremi za crtanje (izbor veličine i orijentacije papira,
postavljanje jedinica mere, pomoćnih linija, itd).
Pri crtanju električnih crteža učenike treba osposobiti da koriste postojeće komponente iz
biblioteka kao i da edituju nove.
Učenici treba da ovladaju crtanjem električnih šema u različitim standardizovanim formatima,
kao i korektnim ispisivanjem sastavnica.
Pri izboru sklopova čije električne šeme će biti crtane, treba imati u vidu skromna učenička
znanja iz oblasti elektrotehničke struke.
Verzije programa treba prilagoditi konfiguracijama računara. U okviru ovog predmeta sa
učenicima treba obraditi i uvežbati predviđene nastavne sadržaje, a za eventualno više
interesovanje učenika iskoristiti dodatne termine (kroz računarsku sekciju).
Svi učenici četvorogodišnjeg obrazovanja rade po istom programu, da bi se upoznali sa radnim
operacijama koje se susreću u elektrotehnici. Prilikom realizacije sadržaja programa treba imati u
vidu zahteve poslova odgovarajućeg obrazovnog profila.
Dozvoljeno odstupanje od programa je 20% ali ga mora da odobri odgovarajući stručni organ
škole.
RAČUNARSKA GRAFIKA I MULTIMEDIJA
(za obrazovne profile četvorogodišnjeg obrazovanja,
smer elektronika)
CILJ I ZADACI
Cilj nastave računarske grafike i multimedije je sticanje znanja o osnovnim elementima
multimedije, ovladavanje veštinama korišćenja različitih programskih paketa i formiranje
vrednosnih stavova koji doprinose razvoju informatičke pismenosti neophodne za dalje
školovanje, život i rad u savremenom društvu, kao i osposobljavanje učenika da efikasno i
racionalno koriste računare na način koji ne ugrožava njihovo fizičko i mentalno zdravlje.
Zadaci nastave predmeta su:
– upoznavanje učenika sa osnovnim elementima multimedije;
– upoznavanje učenika sa alatima za obradu teksta;
– upoznavanje učenika sa osnovnim elementima programa za obradu slika;
– upoznavanje učenika sa osnovnim elementima programa za obradu zvuka;
– sticanje potrebnih veština za korišćenju programa za obradu teksta, slika i zvuka;
– upoznavanje učenika sa osnovnim elementima programa za obradu video fajlova;
– upoznavanje učenika sa osnovnim elementima programa za izradu animacija;
– sticanje potrebnih veština za izradu animacija;
– osposobljavanje učenika za korišćenje jednog programa za izradu prezentacija.
I RAZRED
(0+2 časa nedeljno, 74 časa godišnje)
SADRŽAJ PROGRAMA
UVODNI DEO (2)
Pojam računarske grafike. Pojam multimedije.
RAD SA TEKSTOM (4)
Podešavanje tastature za upotrebu različitih vrsta fontova. Instalacija željenih fontova. Alati za
obradu teksta. Fontovi. Umetanje simbola i kreiranje prečica za najčešće korišćene simbole. Font
editor (kreiranje sopstvenih slova).
OBRADA SLIKA NA RAČUNARU (22)
Osnovni pojmovi. Izvori slika (crtež, 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 štampu, ekranski prikaz i objavljivanje na Internet
stranama. Skeniranje. Digitalni fotoaparat.
OBRADA ZVUKA (6)
Formati zvuka. Konvetrovanje zvuka različitih formata. Obrada zvuka.
OBRADA VIDEO FAJLOVA (8)
Formati video zapisa. Konvertovanje video signala različitog formata. Obrada video sekvenci.
Pamćenje 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 okruženje. Tekstualni deo prezentacije. Dodavanje
grafike i zvuka. Dodavanje video formata. Složene prezentacije. Prikazivanje prezentacija.
IZRADA SAMOSTALNOG PROJEKATA (8)
Teme za izradu projekta su slobodne ili su deo gradiva nekog predmeta koji se sluša u toku
godine.
NAČIN OSTVARIVANjA PROGRAMA (UPUTSTVO)
Na početku teme učenike upoznati sa ciljevima i ishodima nastave, odnosno učenja, planom rada
i načinima ocenjivanja.
Oblici nastave: Nastava se realizuje kroz laboratorijske vežbe.
Mesto realizacije nastave: Laboratorijske vežbe se realizuju u računarskoj laboratoriji.
Podela odeljenja na grupe: Prilikom realizacije vežbi odeljenje se deli na dve grupe.
Preporuke za realizaciju nastave: Na početku nastave uraditi proveru nivoa znanja i veština
učenika, koja treba da posluže kao orijentir za organizaciju i eventualnu individualizaciju nastave.
Programski sadržaji računarske grafike i multimedije su organizovani u tematske celine za koje je
naveden orijentacioni broj časova za realizaciju. Nastavnik, pri izradi operativnih planova,
definiše stepen prorade sadržaja i dinamiku rada, vodeći računa da se ne naruši celina nastavnog
programa, odnosno da svaka tema dobije adekvatan prostor i da se planirani ciljevi i zadaci
predmeta ostvare. U uvodnom delu dvočasa nastavnik ističe cilj i zadatke odgovarajuće nastavne
jedinice, zatim realizuje teorijski deo neophodan za rad učenika na računarima. Uvodni deo
dvočasa, u zavisnosti od sadržaja nastavne jedinice, može da traje najviše 30 minuta. Nakon toga
organizovati aktivnost koja, u zavisnosti od teme, podstiče izgradnju znanja, analizu, kritičko
mišljenje, interdisciplinarno povezivanje. Aktivnost treba da uključuje praktičan rad, primenu
IKT, povezivanje i primenu sadržaja različitih nastavnih predmeta, tema i oblasti sa kojima se
susreću izvan škole. Aktivnosti osmisliti tako da povećavaju motivaciju za učenje i podstiču
formiranje stavova, uverenja i sistema vrednosti u vezi sa razvojem jezičke i informatičke
pismenosti, zdravim stilovima života, razvojem kreativnosti, sposobnosti vrednovanja i
samovrednovanja.
Pri realizaciji programa dati prednost projektnoj, problemskoj i aktivnoj nastavi, kooperativnom
učenju, izgradnji znanja i razvoju kritičkog mišljenja.
U okviru svake programske celine, učenike treba osposobljavati za: samostalno pronalaženje,
sistematizovanje i korišćenje informacija iz različitih izvora (stručna literatura, internet, časopisi,
udžbenici); vizuelno opažanje, poređenje i uspostavljanje veza između različitih sadržaja (npr.
povezivanje sadržaja predmeta sa svakodnevnim iskustvom, sadržajima drugih predmeta i dr.);
timski rad; samoprocenu; prezentaciju svojih radova i grupnih projekata i efikasnu vizuelnu,
verbalnu i pisanu komunikaciju.
Praćenje napredovanja učenika se odvija na svakom času, svaka aktivnost je dobra prilika za
procenu napredovanja i davanje povratne informacije, a ocenjivanje učenika se odvija u skladu sa
Pravilnikom o ocenjivanju. Učenike treba osposobljavati i ohrabrivati da procenjuju sopstveni
napredak u ostvarivanju zadataka predmeta, kao i napredak drugih učenika uz odgovarajuću
argumentaciju. Ocenjivanje postignutih veština realizovati kroz individualne zadatke učenika za
svaku nastavnu celinu.
U UVODNOM DELU učenike treba upoznati sa osnovnim karakteristikama računarske grafike i
pojmom multimedija. Učenicima nabrojati područja primene multimedije uz poseban osvrt na
multimediju na Web-u.
Prilikom obrade vrsta multimedijalnog sadržaja učenicima treba na konkretnim primerima
prikazati RAD SA TEKSTOM, slikama, animacijama i video sadržajem. U radu sa tekstom
obraditi podešavanje tastature za rad sa srpskom ćirilicom, upotrebu različitih fontova i rad sa
ART editorom za tekst. Pokazati kreiranje različitih simbola i njihovu upotrebu.
U okviru tematske celine OBRADA SLIKA NA RAČUNARU učenicima treba predstaviti
različite izvore digitalnih slika. Početi od kreiranja jednostavnih crteža, zatim objasniti slikanje
ekrana i obradu tako dobijenih slika. Nakon toga treba demonstrirati postupak skeniranja i
fotografisanja digitalnim fotoaparatom. Omogućiti svim učenicima da steknu praktično iskustvo u
radu sa skenerom i digitalnim fotoaparatom. Ponoviti kroz vežbu preuzimanje slika sa Interneta.
Posebnu pažnju posvetiti načinima obrade slika i detaljno objasniti promenu dimenzija i
rezolucije slike, selekciju, kopiranje i odsecanje delova slike, podešavanje osvetljenja i kolorita
slike. Za obradu ove teme suštinski je važno da učenici 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 učenike naučiti da
razlikuju različite tipove zapisa digitalnih slika i da vrše konverziju iz jednog formata u drugi.
Kroz vežbu pokazati učenicima kako se vrši priprema slika za štampu, ekranski prikaz i
objavljivanje na Internet stranama.
U programskom paketu za obradu slike obraditi sledeće oblasti: veličinu i rezolucija slike,
kreiranje novih slika, otvaranje i uvođenje slika, radni prostor, palete sa alatkama, podešavanje
osvetljaja, kontraste, boje, oštrinu slika, slojeve slika, korišćenje filtara za specijalne efekte,
pripremu slika za Web (optimizacija), izlazne formate.
Preporučuje se nastavniku da bitmapiranu grafiku obradi u programima PhotoShop ili Gimp, a
vektorsku grafiku u programima Corel Draw ili InkScape. Treba, takođe, uključiti i druge
programe koji se uklapaju u temu.
U okviru tematske celine OBRADA ZVUKA učenicima pokazati različite formate zvuka i
razloge kompresije zvuka. Pokazati načine konvertovanja zvučnog zapisa iz originalnog formata
u neki drugi format zapisa (npr. mp3 ili Wav). Demonstrirati učenicima rad u nekom od aktuelnih
programskih paketa za obradu zvuka. Raditi u besplatnim programima, na pr. Audacity; pokazati
kako se može snimiti glas ili neki drugi zvuk i obraditi, takođe pokazati kako se može postojeći
audio zapis seći, 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, montažu i primenu efekata. Najjednostavnije je raditi u
programskom paketu Movie Maker.
U okviru tematske celine ANIMACIJA izdvojeno je osam časa i treba ih efikasno iskoristiti na
definisanje samog pojma animacije, demonstraciju nekoliko primera i izradu jednostavne
animacije na zadatu temu. Prilikom upoznavanja učenika sa vrstama animacija posebni akcenat
staviti na animacije na Web-u (Shockwave Flash, GIF animacije). Informativno upoznati učenike
sa interaktivnim animacijama.
Nastavniku se preporučuje rad sa programima Gif Creator, Gif animator ili Microsoft Photo
Story.
U okviru tematske celine IZRADA MULTIMEDIJALNE PREZENTACIJE objasniti pojam
prezentacije i različite tehnike prezentiranja. Objasniti pojam slajda. Ukazati na način kreiranja
prezentacija (tehnička realizacija ideje korišćenjem unapred definisanog redosleda slajdova).
Definisati formu i podlogu slike. Objasniti način kreiranja slajdova na osnovu šablona. Ukazati na
mogućnost ubacivanja objekata iz drugih programa (programi za obradu teksta, slika, crteža,
tabela, zvuka, video zapisa). Objasniti pojam animacije u slajdu kao i različite efekte prelaska
između slajdova. Učenicima pokazati mogućnost kombinovanja različitih multimedijalnih
sadržaja i pravljenja jedne multimedijalne aplikacije i multimedijalnih projekata. U načinu
prezentovanja multimedijalnog sadržaja pomenuti uređaje koji služe za prikazivanje
multimedijalnog sadržaja (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 učenici treba da primene
stečeno znanje iz računarske grafike i multimedije na projekat po izboru. Tema može biti
slobodna ili vezana za neku nastavnu jedinicu iz predmeta koji se slušaju u toku školske godine.
Preporučuje se nastavnicima da oforme timove od po tri do četiri učenika koji će raditi na istom
projektnom zadatku. Na taj način se učenici polako uvode u timski rad i uče radu u grupi.
Dozvoljeno odstupanje od programa je 20 % ali ga mora da odobri odgovarajući stručni organ
škole.
ELEKTROTEHNIČKI MATERIJALI
(za četvorogodišnje obrazovne profile)
CILJ I ZADACI
Cilj nastave elektrotehničkih materijala je sticanje znanja o materijalima koji se koriste u
elektrotehnici, njihovim osobinama, vrstama, mogućnostima primene i osposobljavanje učenika
da efikasno i racionalno koriste elektrotehničke materijale.
Zadaci nastave predmeta su:
– upoznavanje učenika sa činjenicom da su fizičke i hemijske osobine, kao i ponašanje materijala
tokom različitih tehnoloških 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;
– upućivanje učenika na povezivanje znanja dobijenih iz različitih predmeta i korišćenje stručne
literature;
– podsticaj svesnosti o životnoj sredini i neophodnosti upotrebe samo onih materijala koji nisu
štetni za okolinu i živi svet u njoj, uključujući i čoveka.
II RAZRED
(1 čas nedeljno, 37 časova godišnje)
SADRŽAJI PROGRAMA
UVOD (1)
Značaj elektrotehničkih materijala.
Veza između mikrostrukture (građe materijala) i osobina materijala.
STRUKTURA MATERIJE (5)
Diskontinualnost strukture materije. Elementarne čestice, atom, molekul.
Hemijske veze.
Agregatna stanja. Kristali – raspored, osobine, nesavršenosti i njihov uticaj na osobine materijala.
Fluidi – tečnosti, gasovi, čvrste amorfne supstance – raspored osobine.
PODELA ELEKTROTEHNIČKIH MATERIJALA (2)
Pojam energetskog procepa.
Podela materijala prema veličini energetskog procepa i specifične električne otpornosti.
Vrste energetskog procepa poluprovodnika.
PROVODNICI (8)
Opšte karakteristike i podela provodnika. Specifična električna otpornost, tj. provodnost. Uticaj
temperature, primesa (legiranja), mehaničkog naprezanja i termičke obrade na specifičnu
električnu otpornost, tj. provodnost. Ostale osobine provodnika: toplotne, mehaničke, 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 električne provodnosti i otporni materijali. Metali male električne provodnosti (W,
Mo, Pt, Ni, Fe, Cr, Pb,...). Otporni materijali. Materijali za regulacione i obične tehničke
otpornike. Materijali za precizne otpornike. Materijali za zagrevne elemente. Uporedne
karakteristike sa primenom.
Specijalni provodni materijali. Materijali za topljive osigurače. Materijali za električne kontakte.
Materijali za termoelektrične spregove (termopar).
SUPERPROVODNICI (3)
Pojam superprovodnosti. Objašnjenje pojave superprovodnosti. Superprovodnici u magnetnom
polju. Razlike između superprovodnika i poluprovodnika. Superprovodni materijali (nisko i
visokotemperaturni). Uporedne karakteristike sa primenom.
POLUPROVODNICI (6)
Opšte karakteristike poluprovodnika. Princip provođenja električne struje u poluprovodniku –
sopstveni i primesni poluprovodnici. Specifična električna provodnost poluprovodnika. Zavisnost
specifične električne provodnosti poluprovodnika od temperature. Poluprovodnički materijali –
elementi, jedinjenja, legure. Uporedne karakteristike Si, Ge i GaAs sa primenom. Ostali važniji
poluprovodnički elementi, jedinjenja, legure i njihova primena.
DIELEKTRICI (7)
Opšte karakteristike i podela dielektrika. Specifična električna otpornost dielektrika. Polarizacija
dielektrika. Polarni i nepolarni dielektrici. Dielektrični gubici. Dielektrična čvrstoća. 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, feroelektrične
keramike, kvarcnog stakla, kondenzatorske hartije, kondenzatorskog ulja, poliestarske folije sa
primenom.
Specijalni dielektrični materijali. Piezoelektrični materijali. Kvarc. Elektreti.
MAGNETNI MATERIJALI (5)
Opšte karakteristike i podela materijala prema magnetnim osobinama. Pojava magnetnih osobina
materijala.
Feromagnetni i ferimagnetni materijali. Magnećenje materijala. Histerezis. Zavisnost magnetnih
osobina od temperature. Gubici u magnetnim materijalima.
Magnetno meki materijali. Uporedne karakteristike čistog 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.
NAČIN OSTVARIVANjA PROGRAMA (UPUTSTVO)
Na početku teme učenike upoznati sa ciljevima i ishodima nastave, odnosno učenja, planom rada
i načinima ocenjivanja.
Oblici nastave: teorijska nastava.
Mesto realizacije nastave: Teorijska nastava se realizuje u učionici.
Preporuke za realizaciju nastave: Programski sadržaji elektrotehničkih materijala su organizovani
u tematske celine za koje je naveden orijentacioni broj časova za realizaciju. Nastavnik, pri izradi
operativnih planova, definiše stepen prorade sadržaja i dinamiku rada, vodeći računa da se ne
naruši 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 časovima što zahteva veću participaciju učenika, različita metodska rešenja, veliki broj
primera i korišćenje informacija iz različitih izvora.
Sadržaj elektrotehničkih materijala ima prirodnu vezu sa sadržajima drugih predmetima, kao što
su: hemija, elektronika i osnove elektrotehnike. Učenicima treba stalno ukazivati na tu vezu.
Sadržaje programa je neophodno realizovati savremenim nastavnim metodama i sredstvima. U
okviru svake programske celine, učenike treba osposobljavati za: samostalno pronalaženje,
sistematizovanje i korišćenje informacija iz različitih izvora (stručna literatura, internet, časopisi,
udžbenici); vizuelno opažanje, poređenje i uspostavljanje veza između različitih sadržaja (npr.
povezivanje sadržaja predmeta sa svakodnevnim iskustvom, sadržajima drugih predmeta i dr.);
timski rad; samoprocenu; prezentaciju svojih radova i grupnih projekata i efikasnu vizuelnu,
verbalnu i pisanu komunikaciju.
Praćenje napredovanja učenika se odvija na svakom času, svaka aktivnost je dobra prilika za
procenu napredovanja i davanje povratne informacije, a ocenjivanje učenika se odvija u skladu sa
Pravilnikom o ocenjivanju. Učenike treba osposobljavati i ohrabrivati da procenjuju sopstveni
napredak u ostvarivanju zadataka predmeta, kao i napredak drugih učenika uz odgovarajuću
argumentaciju.
U toku školske godine uraditi određen broj testova, pored toga proveru znanja vršiti i usmeno, jer
je neophodno da se učenici naviknu na oba vida izražavanja.
U uvodnom delu ukazati učenicima da je nauka o materijalima potekla iz fizike čvrstog stanja,
hemije, elektrohemije, fizičke hemije i ispitivanja materijala, pa je neophodno ispitati i saznati
strukturu i osobine materijala da bismo ih pravilno koristili, pa čak i dobili nove materijale boljih
karakteristika prema upotrebi za koju se predviđaju. Zato u okviru odeljka o strukturi materije
ponoviti sa učenicima ono što su već naučili u okviru fizike, hemije, osnova elektrotehnike o
izgradnji materije, periodnom sistemu elemenata, hemijskim vezama i agregatnim stanjima.
Stečena znanja proširiti, s posebnim osvrtom na električne osobine materijala i zavisnost istih od
građe. Izbeći rasplinjavanje i suvišne detalje, već obuhvatiti samo onoliko gradiva koliko je
neophodno za razumevanje osobina, ponašanja i upotrebe elektrotehničkih materijala.
Učenike treba postupno uvoditi u sadržaje programa. Zato prvo izvršiti podelu elektrotehničkih
materijala prema veličini specifične električne otpornosti i prema energetskom procepu.
Neophodno je da učenik uoči grupe razlike između pojedinih grupa materijala i njihove opšte
karakteristike i primenu. Posebno naglasiti da postoji veliki broj elektrotehničkih materijala
različitih osobina i različitih mogućnosti primene, te je nemoguće i nepotrebno govoriti o
osobinama svih materijala. Učenik treba da na osnovu sastava, strukture, vrste veze itd. prepozna
materijal i predvidi njegove osobine. Učenike uputiti da detaljnije informacije o materijalima kao
i brojne vrednosti pojedinih veličina koje opisuju osobine materijala potraže u literaturi. Takođe
skrenuti pažnju učenicima da pri učenju ostalih predmeta obrate pažnju na materijale koji se u
određenim prilikama koriste. Učenik mora biti svestan činjenice da od izbora i kvaliteta
materijala zavisi i kvalitet komponenti, elemenata, sklopova, uređaja itd.
Opšte važeći princip obrade tematskih celina 4, 5, 6, 7 i 8. trebalo bi da bude da se pri obradi
materijala držimo opštih karakteristika, a detaljnije izložiti samo osobine i specifičnosti tipičnih
predstavnika pojedinih grupa materijala koji se najviše koriste u praksi. S toga je dobro pri obradi
slediti redosled:
– uvod – definisanje materijala;
– opšte karakteristike;
– zahtevi od materijala;
– pregled materijala – tabelarno date uporedne karakteristike;
– primeri upotrebe materijala.
Tipične predstavnike pojedinih grupa materijala birati u zavisnosti od obrazovnog profila i to
uvek one materijale koji se u sadašnjoj praksi koriste. Takođe, zavisno od obrazovnog profila
prilagoditi i obim u kome će se pojedine grupe materijala proučavati. Na primer: za obrazovne
profile energetskog smera više pažnje posvetiti provodnicima, izolatorima, magnetnim
materijalima. Za obrazovne profile smera elektronike, računara i slično pažnju posvetiti
poluprovodnicima.
U okviru provodnika definisati vrste provodnika, na osnovu nosioca naelektrisanja, pojam
specifične električne otpornosti i provodnosti, kao i uticaj temperature na ove veličine. Fizičke
veličine predstaviti samo krajnjim matematičkim relacijama, bez izvođenja. Uopšte, sva
matematička izvođenja svesti na minimum. Dublja definisanja fizičkih veličina 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 mogućnosti njihove primene. Metale male električne 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 specifičnom namenom. Specijalne provodne materijale obraditi kao
materijale za električne kontakte, topljive osigurače, termoparove.
Poluprovodnicima posvetiti posebnu pažnju s obzirom na njihovu sve širu primenu. Obraditi
opšte karakteristike poluprovodnika, građu i princip provođenja struje kod čistih i primesnih
poluprovodnika P i N tipa, kao i uticaj temperature na električnu provodnost. Velika primena
poluprovodnika u elektronici, pre svega mikroelektronici traži elementarno poznavanje
materijala.
Kod obrade dielektrika i izolatera biti naročito oprezan da se ne ode u rasplinjavanje, jer je ovih
materijala mnogo. Učenike upoznati sa opštim karakteristikama neprovodnika (izolacioni otpor,
dielektrični gubici, dielektrična konstanta, dielektrična čvrstoća), kao i sa uticajem pojedinih
spoljnih faktora na ove osobine (higroskopnost na primer). Izvršiti, zatim, podelu dielektrika i
izolatora. Naučiti ih da na osnovu dielektričnih osobina iz tabela mogu da ocene o kakvom se
materijalu radu i gde eventualno mogu da ga upotrebe. Pojedinačno obraditi samo tipične
predstavnike (kvarc, staklo, guma, keramika, ulja, smole, polimeri, lakovi itd.) i to samo njihove
uporedne karakteristike. Obradu uporednih osobina raditi uvek pomoću tabelarnog prikaza
materijala uz odgovarajuće komentare. Učenicima skrenuti pažnju da sem nekih bitnih brojnih
vrednosti ostale ne treba učiti napamet. Potrebno je znati protumačiti značenje tih brojnih
vrednosti za ponašanje materijala.
S obzirom da se elektromagnetizam obrađuje u okviru osnova elektrotehnike nadovezati se na
ova stečena znanja, naročito u okviru opštih karakteristika magnetnih materijala i uopšte
fenomena magnetizma. Više pažnje u ovom poglavlju obratiti na konkretne materijale, posebno
feromagnetne i ferimagnetne: magnetno meke i magnetno tvrde. Uporedne karakteristike takođe
obraditi tabelarno, s posebnim naglaskom na njihovu primenu za releje, transformatore,
prigušnice, kalemove, stalne magnete itd.
Zavisno od obrazovnog profila učenicima treba dati što više konkretnih primera materijala i
primere njihove upotrebe. Pored toga, treba ukazati i na primere istraživanja novih materijala.
Dozvoljeno odstupanje od programa je 20 % ali ga mora da odobri odgovarajući stručni organ
škole.
ELEKTRONIKA I
(za obrazovne profile četvorogodišnjeg obrazovanja,
smer elektronika)
CILJ I ZADACI
Ciljevi nastavnog predmeta elektronika I su:
– sticanje funkcionalne pismenosti (prirodno-naučne, matematičke, tehničke),
– sistematsko sticanje znanja o fizičkim 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 učenika za primenu znanja i rešavanje problema i zadataka u novim i
nepoznatim situacijama,
– aktivno sticanje znanja o pojavama i primenama u elektronici kroz istraživački pristup,
– sticanje radnih navika, odgovornosti i sposobnosti za samostalan rad i za timski rad,
– sticanje znanja za ostale stručne predmete
– formiranje osnove za dalje obrazovanje.
Zadaci nastave predmeta su stvaranje raznovrsnih mogućnosti da kroz različite sadržaje i oblike
rada, primenom savremenih metodičkih i didaktičkih postupaka u nastavi, ciljevi i zadaci
obrazovanja u celini, kao i ciljevi nastave budu u punoj meri realizovani.
Ostali zadaci nastave elektronike su da učenici:
– razvijaju funkcionalnu pismenost (prirodno-naučna, matematička, tehnička);
– razvijaju način mišljenja i rasuđivanja u elektronici;
– budu osposobljeni za primenu različitih metoda merenja u elektronici;
– steknu sposobnost za uočavanje, formulisanje, analiziranje i rešavanje problema;
– razvijaju kompetencije za izvođenje jednostavnih istraživanja i merenja;
– razvijaju logičko i apstraktno mišljenje i kritički stav u mišljenju;
– shvate značaj elektronike u savremenoj tehnologiji;
– razvijaju sposobnosti za primenu znanja iz elektronike;
– razvijaju pravilan odnos prema zaštiti, obnovi i unapređenju životne sredine;
– razvijaju motivisanost za učenje i zainteresovanost za sadržaje elektronike;
– razvijaju radne navike, odgovornost i sposobnost za primenu
stečenih znanja.
II RAZRED
(3+1 čas nedeljno, 111 + 37 časova godišnje)
SADRŽAJ 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. Usmerači (jednostrani usmerač, dvostrani usmerač, Grecov usmerač).
Stabilizatorske diode i njihova primena. Kapacitivnost PN spoja; varikap diode. Vrste dioda
(usmeračke, prekidačke, Šotkijeve i PIN diode).
BIPOLARNI TRANZISTORI (15)
Princip rada tranzistora na modelu sa zajedničkim emitorom. Osnovne komponente struja u
tranzistoru. Koeficijenti strujnog pojačanja. Načini vezivanja tranzistora. Ulazne i izlazne
karakteristike tranzistora. Ograničenja u radu tranzistora. Parametri tranzistora. Ekvivalentna
šema tranzistora. Hlađenje poluprovodnika. Proračun rashladnog kola.
POJAČAVAČI SA BIPOLARNIM TRANZISTORIMA (15)
Opšte osobine pojačavača. Izobličenja. Pojačavač sa zajedničkim emitorom. Radna prava i radna
tačka. Uzroci nestabilnosti radne tačke. Stabilizacija radne tačke. Ekvivalentna šema pojačavača
sa zajedničkim emitorom, pojačanje struje i napona, ulazna i izlazna otpornost. Frekvencijska
karakteristika pojačavača sa zajedničkim emiterom.
TRANZISTORI SA EFEKTOM POLJA (FET-ovi) (10)
Princip rada spojnih tranzistora sa efektom polja (JFET-a) na modelu sa zajedničkim sorsom.
Statičke karakteristike JFET-a. Princip rada tranzistora sa efektom polja sa izolovanim gejtom
(MOSFET-ova sa indukovanim i ugrađenim kanalom). Statičke karakteristike feta MOSFET-ovi
sa indukovanim kanalom.
Parametri tranzistora sa efektom polja, ekvivalentna šema tranzistora.
POJAČAVAČI SA FET-OVIMA (7)
Pojačavač sa zajedničkim sorsom – radna prava i radna tačka. Automatski prednapon. Pojačavač
sa zajedničkim sorsom – ekvivalentna šema i pojačanje.
VIŠESTEPENI POJAČAVAČI (10)
Višestepeni pojačavači. Negativna povratna sprega. Darlingtonov spoj.
Klase rada pojačavača. Pojačavači snage sa komplementarnim parom tranzistora.
OSCILATORI (6)
Pozitivna povratna sprega; Barkhauzenov uslov oscilovanja. RC oscilatori sa Vinovim mostom.
Kolpicov oscilator.
TRANZISTOR KAO PREKIDAČ (5)
Bipolarni tranzistor kao prekidač. MOSFET kao prekidač.
TIRISTORI (4)
Triodni tiristor. Triak i diak.
OPTOELEKTRONIKA (6)
Fotodiode, fototranzistori i fotootpornici. Svetleće poluprovodničke diode. Fotospojnice.
Laserske diode. Tečni kristali.
PROJEKTNI ZADATAK (9)
LABORATORIJSKE VEŽBE (37)
1. Snimanje karakteristike dioda
2. Usmerači
3. Stabilizator napona sa Cenerovom diodom
4. Snimanje ulaznih i izlaznih karakteristika bipolarnih tranzistora
5. Jednosmerni režim rada RC pojačavača
6. Stabilizacija radne tačke
7. Pojačavač sa zajedničkim emitorom
8. Snimanje karakteristika feta
9. Pojačavač sa fetom
10. Pojačavač sa komplementarnim parom tranzistora
11. Oscilator
12. Bipolarni tranzistor kao prekidač
13. Kola sa optoelektronskim komponentama
NAČIN OSTVARIVANjA PROGRAMA (UPUTSTVO)
Nastavni program Elektronike 1 nadovezuje se strukturno i sadržajno na nastavni program fizike i
hemije u osnovnoj školi i nastavni program Osnova elektrotehnike u prvom razredu srednje škole.
Učenici treba da nauče osnovne pojmove u elektronici, osnovne elektronske komponente, njihove
karakteristike i primenu. Oni treba da steknu dovoljna praktična i teorijska znanja za primenu po
završetku srednje stručne škole ali i dobru osnovu za dalje školovanje, prvenstveno na tehničkim
fakultetima i visokim školama strukovnih studija.
Težilo se i smanjenju ukupne opterećenosti učenika. Program je rasterećen tako što su
izostavljeni svi sadržaji koji nisu neophodni za postizanje postavljenih ciljeva i zadataka nastave,
kao i metodskim pristupom programskim sadržajima.
Način prezentovanja programa
Programski sadržaji dosledno su prikazani u formi koja zadovoljava osnovne metodske zahteve
nastave:
– Postupnost (od prostijeg ka složenijem) pri upoznavanju novih pojmova i formulisanju zakona.
– Očiglednost pri izlaganju nastavnih sadržaja (uz svaku tematsku celinu pobrojano je više
demonstracionih ogleda a treba koristiti i simulacije).
– Povezanost nastavnih sadržaja (horizontalna i vertikalna).
Program predviđa da se unutar svake veće tematske celine, posle postupnog i analitičnog
izlaganja pojedinačnih nastavnih sadržaja, kroz sistematizaciju i obnavljanje izloženog gradiva,
izvrši sinteza bitnih činjenica i zaključaka i da se kroz njihovo obnavljanje omogući da ih učenici
u potpunosti razumeju i trajno usvoje. Pored toga, svaku tematsku celinu trebalo bi započeti
obnavljanjem odgovarajućeg dela gradiva iz prethodnog razreda ili iz osnovne škole. Time se
postiže i vertikalno povezivanje nastavnih sadržaja. Veoma je važno da se kroz rad vodi računa o
ovom zahtevu Programa, jer se time naglašava činjenica da su sve oblasti međusobno povezane.
Ciljevi i zadaci nastave ostvaruju se kroz sledeće osnovne oblike rada sa učenicima:
1. izlaganje sadržaja teme
2. rešavanje kvalitativnih i kvantitativnih zadataka;
3. laboratorijske vežbe;
4. korišćenje i drugih načina rada koji doprinose boljem razumevanju sadržaj teme (domaći
zadaci, seminarski radovi, projekti...);
5. sistematsko praćenje rada svakog pojedinačnog učenika.
Veoma je važno da nastavnik pri izvođenju prva tri oblika nastave naglašava njihovu
objedinjenost.
Metodska uputstva za predavanja
Kada je moguće, treba koristiti problemsku nastavu. Nastavnik postavlja problem učenicima i
prepušta da oni samostalno, u parovima ili u timu dođu do rešenja, po potrebi usmerava učenike,
podsećajući ih pitanjima na nešto što su naučili i sada treba da primene.
Neke od tema mogu se obraditi samostalnim radom učenika kroz radionice. Takav način rada je
učenicima najinteresantniji, više su motivisani, pa lakše usvajaju znanje. Uz to se razvija i
njihovo interesovanje i smisao za istraživački rad, kao i sposobnost timskog rada i saradnje.
Ovakav pristup obradi nastavne teme zahteva dobru pripremu nastavnika: odabrati temu,
pripremiti odgovarajuća nastavna sredstva i opremu, podeliti učenike u grupe tako da svaki
pojedinac u grupi može dati odgovarajući doprinos, dati neophodna minimalna uputstva...
Na primer, za nastavnu temu Vrste dioda učenici se mogu podeliti u grupe od kojih bi svaka
obrađivala posebnu vrstu dioda; u radu učenici mogu da koriste udžbenik, internet, kataloge
proizvođača i sl...
Neke teme treba da pripreme i prezentuju sami učenici, pojedinačno ili u parovima. Time se
učenici podstiču da koriste stečena znanja u drugim predmetima (Računarska grafika i
multimedija, Računarstvo i informatika, Primena računara i sl.).
Metodska uputstva za rešavanje zadataka
Rešavanje zadataka je važna metoda za uvežbavanje primene znanja. Njome se postiže:
konkretizacija teorijskih znanja; obnavljanje, produbljivanje i utvrđivanje znanja; korigovanje
učeničkih znanja i umeća; razvijanje logičkog mišljenja; podsticanje učenika na inicijativu;
sticanje samopouzdanja i samostalnosti u radu...
Optimalni efekti rešavanja zadataka u procesu učenja ostvaruju se dobro osmišljenim
kombinovanjem kvalitativnih (zadaci-pitanja), kvantitativnih (računskih), grafičkih i
eksperimentalnih zadataka.
Potrebno je pažljivo odabrati zadatke koji, ako je moguće, imaju neposrednu vezu sa realnim
situacijama (u zadacima birati otpornike realne otpornosti, kondenzatore realne kapacitivnosti i
sl). Takođe je važno da učenici pravilno vrednuju dobijeni rezultat, kao i njegov pravilan zapis.
Posebno treba obratiti pažnju na postupnost pri izboru zadataka, od najjednostavnijih ka onima
koji zahtevaju analizu i sintezu stečenih znanja.
Metodska uputstva za izvođenje laboratorijskih vežbi
Laboratorijske vežbe čine sastavni deo redovne nastave i organizuju se tako što se pri izradi vežbi
odeljenje deli na dva dela a učenici vežbe rade u grupama, 2 – 3 učenika. Vežbe po mogućnosti
organizovati tako da svi učenici u grupi rade jednu vežbu ili u ciklusima do tri vežbe. Za svaku
vežbu učenici unapred treba da dobiju odgovarajuća uputstva.
Čas eksperimentalnih vežbi sastoji se iz uvodnog dela, merenja i zapisivanja rezultata merenja i
obrade dobijenih podataka.
U uvodnom delu časa nastavnik proverava da li su učenici spremni za vežbu, upoznaje ih sa
mernim instrumentima i ostalim delovima aparature za vežbu, ukazuje na mere predostrožnosti
kojih se moraju pridržavati radi sopstvene sigurnosti, pri rukovanju aparatima, električnim
izvorima, raznim uređajima i sl.
Dok učenici vrše merenja, nastavnik aktivno prati njihov rad, diskretno ih nadgleda i, kad zatreba,
objašnjava i pomaže.
Pri obradi rezultata merenja učenici se pridržavaju pravila za tabelarni prikaz podataka, crtanje
grafika, izračunavanje zaokruženih vrednosti i grešaka merenja (sa tim pravilima nastavnik treba
da ih upozna unapred a poželjno je i da ih da uz pisana uputstva za vežbe).
Pored uobičajenih mera sigurnosti u laboratoriji (zabrana uključivanja dok nastavnik ne pregleda
veze, itd.), preporučuje se posebna zaštita od pogrešnog uključivanja. Izvore napajanja napraviti
tako da se struja kratkog spoja ograniči na oko 100 mA; pored ove zaštite, treba staviti na red sa
mikroampermetrima i miliampermetrima otpornike za ograničenje struje. Časove vežbi koristiti
samo za merenja na elektronskim elementima i kolima. Učenike ocenjivati na kraju svakog
ciklusa vežbi ili na kraju svakog polugodišta 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 učenicima su domaći zadaci koji sadrže kvalitativne i kvantitativne
zadatke. Takvi domaći zadaci odnose se na gradivo koje je obrađeno neposredno na času i na
povezivanje ovog gradiva sa prethodnim.
Za domaći zadatak mogu se davati i seminarski radovi koje bi učenici radili individualno ili u
grupama.
Nastavnik je obavezan da pregleda domaće zadatke i saopšti učenicima eventualne greške kako bi
oni imali informaciju o uspešnosti svog rada.
Praćenje rada učenika
Nastavnik je dužan da kontinuirano prati rad svakog učenika kroz neprekidnu kontrolu njegovih
usvojenih znanja, stečenih na osnovu svih oblika nastave: predavanja, rešavanja kvantitativnih i
kvalitativnih zadataka, laboratorijskih vežbi, seminarskih radova i projekata...
Potrebno je kontinuirano proveravati i ocenjivati znanje učenika pomoću usmenog ispitivanja,
kratkih (15-minutnih) pismenih provera, testova na kraju većih celina (recimo, po jednom u
svakom klasifikacionom periodu), kontrolnih računskih vežbi (po jednom u polugodištu) i
proverom eksperimentalnih veština.
Takođe, predlažemo testove sistematizacije gradiva na kraju svakog polugodišta ili na kraju
školske godine. Priprema za ovaj test, kao i sam test, trebalo bi da osiguraju trajno usvajanje
najosnovnijih i najvažnijih znanja iz prethodno obrađenih oblasti.
Dodatna i dopunska nastava
Dodatni rad namenjen je darovitim učenicima i treba da zadovolji njihova interesovanja za
predmet. Organizuje se sa jednim časom nedeljno. U okviru ove nastave mogu se produbljivati i
proširivati sadržaji iz redovne nastave, raditi novi sadržaji, teži zadaci, složeniji eksperimenti od
onih u redovnoj nastavi... Učenici se slobodno opredeljuju pri izboru sadržaja programa. Zato je
nužno sačiniti individualne programe rada sa učenicima na osnovu njihovih prethodnih znanja,
interesovanja i sposobnosti. Korisno je da nastavnik pozove istaknute stručnjake da u okviru
dodatne nastave održe popularna predavanja kao i da omogući učenicima posete institutima,
preduzećima , muzejima i sl. Posebno darovite učenike poželjno je upućivati na takmičenja i
pomagati im u pripremi.
Dopunska nastava se takođe organizuje sa po jednim časom nedeljno. Nju pohađaju učenici koji u
redovnoj nastavi nisu bili uspešni. Cilj dopunske nastave je da učenik, uz dodatnu pomoć
nastavnika, stekne minimum osnovnih znanja iz sadržaja koje predviđa program.
Na kraju školske godine potrebno je da učenici samostalno ili u manjim grupama urade projektni
zadatak. Nastavnik bi trebalo da ponudi pažljivo odabrane teme ili da učenici sami predlože teme
koje ih interesuju, a u vezi su sa gradivom predmeta. Neke od tema mogu biti one koje se ne
obrađuju na časovima ali su pokrivene postojećim udžbenikom (npr. pojačavači sa zajedničkim
kolektorom, sa zajedničkom bazom, sa zajedničkim gejtom i sl.). Projekat se može uraditi i u
saradnji sa nastavnikom praktične nastave, a zatim izložiti i demonstrirati pred razredom.
Posebno objasniti učenicima šta projekat treba da sadrži i kako ga treba prezentovati. U
nedostatku maketa i komponenti, demonstracija može biti i pomoću simulacije. Ovim se postiže
horizontalna i vertikalna povezanost više predmeta (Računarska grafika i multimedija,
Računarstvo i informatika, Primena računara, Električna merenja, Praktična nastava...)
U programu je godišnji fond časova dat po temama. Ukupan broj časova koji je naznačen za
svaku temu treba shvatiti kao orijentacioni broj u okviru kojeg treba realizovati odgovarajuće
sadržaje. Time se nastavniku indirektno ukazuje na obim, dubinu, pa i način interpretacije
sadržaja svake teme. Eventualna odstupanja mogu biti za oko 10 % od predviđenog fonda časova
za temu (zavisno od konkretne situacije – npr. zemljotres, pandemija, drugi razlog velikog
gubljenja časova,...).
Ukupan broj časova predviđen za pojedine teme (a samim tim i godišnji fond časova) sam
nastavnik (odnosno Stručno veće nastavnika u školi) raspoređuje po tipovima časova, tj. određuje
koliko će uzeti za obradu novih sadržaja, a koliko za utvrđivanje i uvežbavanje, ponavljanje,
proveravanje znanja i dr. Po pravilu, taj odnos treba da bude oko 2 : 3, tj. za obradu novih
sadržaja upotrebiti do 40 % ukupnog nastavnog vremena, a najmanje 60 % za ostalo. Međutim,
nijedan čas ne treba utrošiti samo za „predavanje”, tj. za izlaganje novog gradiva.
Odstupanje od programa može da bude i do 20 % ali ga mora odobriti odgovarajući stručni organ
u školi.
Uputstva za izvođenje nastave
Na početku treba ponoviti građu atoma koja je prethodno obrađena u predmetima osnove
elektrotehnike i hemije u prvom razredu. Strukturu atoma predstavljati u jednoj ravni, ali naglasiti
da ljuske imaju oblik lopte. Kovalentnu vezu takođe ponoviti na osnovi prethodno stečenih
znanja u prvom razredu. Atome poluprovodnika takođe predstaviti u jednoj ravni. Sva
objašnjenja 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 slučajevima.
Rad pojedinih elektronskih elemenata prvenstveno objašnjavati fizički. Uz primenu dioda dati
karakteristike u grafičkom obliku, a vremenske dijagrame jedan ispod drugog; uz svaki oblik
usmerača dati način određivanja kapacitivnosti filtarskog kondenzatora. Kod stabilizatorskih
dioda dati primer proračuna stabilizatora.
Dati ekvivalentnu šemu π tranzistora. Kao najvažniji uzrok nestabilnosti radne tačke navesti
razlike u pojedinim primercima iste vrste tranzistora i temperaturne promene.
Pojačavač sa zajedničkim emitorom obraditi detaljno (izvesti izraze za pojačanje napona i struje,
ulaznu i izlaznu otpornost). Pojačavač sa zajedničkim sorsom obraditi detaljno. Kod fetova
posebno istaći odstupanje radne tačke zbog velike razlike između pojedinih primeraka iste vrste.
Oscilatore obrađivati na osnovi pojačavača i kola povratne sprege uz primenu Barkhauzenovog
principa.
Princip rada tiristora obraditi na ekvivalentnoj šemi, a triake i diake informativno.
Fotodiode, tečne kristale, svetleće i laserske diode obraditi detaljno, a fotospojnice i fotootpornike
informativno.
ELEKTRONIKA II
(za obrazovne profile četvorogodišnjeg 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 učenika za primenu znanja i rešavanje 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 stručne predmete;
− formiranje osnove za dalje obrazovanje.
Zadatak nastave elektronike II jeste stvaranje raznovrsnih mogućnosti da kroz različite sadržaje i
oblike rada, primenom savremenih metodičkih i didaktičkih 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 učenici:
− razvijaju funkcionalnu pismenost (prirodno-naučna, matematička, tehnička);
− razvijaju način mišljenja i rasuđivanja u elektronici;
− budu osposobljeni za primenu različitih metoda merenja u elektronici;
− steknu sposobnost za uočavanje, formulisanje, analiziranje i rešavanje problema;
− razvijaju kompetencije za izvođenje jednostavnih istraživanja i merenja;
− razvijaju logičko i apstraktno mišljenje i kritički stav u mišljenju;
− shvate značaj elektronike u savremenoj tehnologiji;
− razvijaju sposobnosti za primenu znanja iz elektronike;
− razvijaju pravilan odnos prema zaštiti, obnovi i unapređenju životne sredine;
− razvijaju motivisanost za učenje i zainteresovanost za sadržaje elektronike;
− razvijaju radne navike, odgovornost i sposobnost za primenu stečenih znanja.
III RAZRED
(2+1 čas nedeljno, 70 + 35 časova godišnje)
SADRŽAJ PROGRAMA
UVOD (5)
Uvod u predmet. Pojam i vrste integrisanih kola.
LINEARNA INTEGRISANA KOLA (40)
Linearna integrisana kola. Blok šema integrisanog operacionog pojačavača. Karakteristične
veličine integrisanih operacionih pojačavača. Idealni i realni invertujući pojačavač. Neinvertujući
pojačavač. Jedinični pojačavač. Kola za sabiranje i oduzimanje sa operacionim pojačavačem.
Pasivna i aktivna kola za diferenciranje i integraljenje. Pasivni i aktivni ograničavači. Naponski
komparatori. Šmitovo okidno kolo. Aktivni filtri. Uticaj realnih parametara integrisanih
operacionih pojačavača na karakteristike realizovanih kola. Frekvencijska karakteristika i
frekvencijska kompenzacija. Kombinovanje operacionih pojačavača i tranzistora snage. Princip
analognog množenja na diferencijalnom pojačavačkom stepenu. Integrisani stabilizatori napona.
Prekidački izvori za napajanje.
LOGIČKA I IMPULSNA KOLA (9)
Opšte karakteristike logičkih kola CMOS logička 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 veličina. Digitalno-analogni konvertori. Analogno-digitalni konvertori
ŠUMOVI (4)
Pojam šuma. Vrste šuma. Odnos signal-šum i faktor šuma.
PROJEKTNI ZADATAK (6)
LABORATORIJSKE VEŽBE (37)
1. Invertujući pojačavač. Kolo za sabiranje napona.
2. Neinvertujući pojačavač. Jedinični pojačavač
3. Ograničavači
4. Komparatori, Šmitovo okidno kolo
5. Pasivna i aktivna kola za diferenciranje i integraljenje
6. Aktivni filtri
7. Kombinovanje integrisanih pojačavača i tranzistora snage
8. Integrisani stabilizator napona
9. Prekidački 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
NAČIN OSTVARIVANjA PROGRAMA (UPUTSTVO)
Nastavni program elektronike II nadovezuje se strukturno i sadržajno na nastavni program
nastavni program elektronike I i električnih merenja u drugom razredu srednje škole.
Učenici treba da steknu dovoljna praktična i teorijska znanja za primenu po završetku srednje
stručne škole ali i dobru osnovu za dalje školovanje, prvenstveno na tehničkim fakultetima i
visokim školama strukovnih studija.
Težilo se i smanjenju ukupne opterećenosti učenika. Program je rasterećen tako što su
izostavljeni svi sadržaji koji nisu neophodni za postizanje postavljenih ciljeva i zadataka nastave,
kao i metodskim pristupom programskim sadržajima.
Ciljevi i zadaci nastave ostvaruju se kroz sledeće osnovne oblike rada sa učenicima:
1. izlaganje sadržaja teme
2. rešavanje kvalitativnih i kvantitativnih zadataka;
3. laboratorijske vežbe;
4. korišćenje i drugih načina rada koji doprinose boljem razumevanju sadržaja teme (domaći
zadaci, seminarski radovi, projekti...);
5. sistematsko praćenje rada svakog pojedinačnog učenika.
Veoma je važno da nastavnik pri izvođenju prva tri oblika nastave naglašava njihovu
objedinjenost .
Metodska uputstva za predavanja
Kada je moguće, treba koristiti problemsku nastavu. Nastavnik postavlja problem učenicima i
prepušta da oni samostalno, u parovima ili u timu dođu do rešenja, po potrebi usmerava učenike,
podsećajući ih pitanjima na nešto što su naučili i sada treba da primene.
Neke od tema mogu se obraditi samostalnim radom učenika kroz radionice. Takav način rada je
učenicima najinteresantniji, više su motivisani, pa lakše usvajaju znanje. Uz to se razvija i
njihovo interesovanje i smisao za istraživački rad, kao i sposobnost timskog rada i saradnje.
Ovakav pristup obradi nastavne teme zahteva dobru pripremu nastavnika: odabrati temu,
pripremiti odgovarajuća nastavna sredstva i opremu, podeliti učenike u grupe tako da svaki
pojedinac u grupi može dati odgovarajući doprinos, dati neophodna minimalna uputstva...
Neke teme treba da pripreme i prezentuju sami učenici, pojedinačno ili u parovima naravno uz
pomoć i instrukcije nastavnika.
Metodska uputstva za rešavanje zadataka
Rešavanje zadataka je važna metoda za uvežbavanje primene znanja. Njome se postiže:
konkretizacija teorijskih znanja; obnavljanje, produbljivanje i utvrđivanje znanja; korigovanje
učeničkih znanja i umeća; razvijanje logičkog mišljenja; podsticanje učenika na inicijativu;
sticanje samopouzdanja i samostalnosti u radu...
Optimalni efekti rešavanja zadataka u procesu učenja ostvaruju se dobro osmišljenim
kombinovanjem kvalitativnih (zadaci-pitanja), kvantitativnih (računskih), grafičkih i
eksperimentalnih zadataka.
Potrebno je pažljivo odabrati zadatke koji, ako je moguće, imaju neposrednu vezu sa realnim
situacijama. Takođe je važno da učenici pravilno vrednuju dobijeni rezultat, kao i njegov pravilan
zapis. Posebno treba obratiti pažnju na postupnost pri izboru zadataka, od najjednostavnijih ka
onima koji zahtevaju analizu i sintezu stečenih znanja.
Metodska uputstva za izvođenje laboratorijskih vežbi
Laboratorijske vežbe čine sastavni deo redovne nastave i organizuju se tako što se pri izradi vežbi
odeljenje deli na tri dela a učenici vežbe rade u grupama, 2 – 3 učenika. Vežbe po mogućnosti
organizovati tako da svi učenici u grupi rade jednu vežbu ili u ciklusima do tri vežbe.
Za svaku vežbu učenici unapred treba da dobiju odgovarajuća uputstva.
Čas eksperimentalnih vežbi sastoji se iz uvodnog dela, merenja i zapisivanja rezultata merenja i
obrade dobijenih podataka.
U uvodnom delu časa nastavnik proverava da li su učenici spremni za vežbu, upoznaje ih sa
mernim instrumentima i ostalim delovima aparature za vežbu, ukazuje na mere predostrožnosti
kojih se moraju pridržavati radi sopstvene sigurnosti, pri rukovanju aparatima, električnim
izvorima, raznim uređajima i sl.
Dok učenici vrše merenja, nastavnik aktivno prati njihov rad, diskretno ih nadgleda i, kad zatreba,
objašnjava i pomaže.
Pri obradi rezultata merenja učenici se pridržavaju pravila za tabelarni prikaz podataka, crtanje
grafika, izračunavanje zaokrugljenih vrednosti i grešaka merenja (sa tim pravilima nastavnik
treba da ih upozna unapred a poželjno je i da ih da uz pisana uputstva za vežbe) .
Pored uobičajenih mera zaštite (zabrane uključivanja bez pregleda itd) izvore napajanja i ostale
elemente vežbe, gde je to moguće, napraviti tako da pogrešno uključivanje ne dovede do
uništenja tranzistora ili integrisanog kola. Kao operacioni pojačavač koristiti po mogućnosti μA
741, jer ostali lako osciluju. Časove vežbi koristiti samo za merenja na elektronskim kolima i
sklopovima i obradu rezultata.
Učenike ocenjivati na kraju svakog ciklusa vežbi ili po jednom u polugodištu 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 učenicima su domaći zadaci koji sadrže kvalitativne i kvantitativne
zadatke. Takvi domaći zadaci odnose se na gradivo koje je obrađeno neposredno na času i na
povezivanje ovog gradiva sa prethodnim.
Za domaći zadatak mogu se davati i seminarski radovi koje bi učenici radili individualno ili u
grupama.
Nastavnik je obavezan da pregleda domaće zadatke i saopšti učenicima eventualne greške kako bi
oni imali informaciju o uspešnosti svog rada.
Dodatna i dopunska nastava
Dodatni rad namenjen je darovitim učenicima i treba da zadovolji njihova interesovanja za
predmet. Organizuje se sa jednim časom nedeljno. Posebno darovite učenike poželjno je
upućivati na takmičenja i pomagati im u pripremi.
Dopunska nastava se takođe organizuje sa po jednim časom nedeljno. Nju pohađaju učenici koji u
redovnoj nastavi nisu bili uspešni. Cilj dopunske nastave je da učenik, uz dodatnu pomoć
nastavnika, stekne minimum osnovnih znanja iz sadržaja koje predviđa program.
Na kraju školske godine potrebno je da učenici samostalno ili u manjim grupama urade projektni
zadatak. Nastavnik bi trebalo da ponudi pažljivo odabrane teme ili da učenici sami predlože teme
koje ih interesuju, a u vezi su sa gradivom predmeta. Neke od tema mogu biti one koje se ne
obrađuju na časovima ali su pokrivene postojećim udžbenikom. Posebno objasniti učenicima šta
projekat treba da sadrži i kako ga treba prezentovati. U nedostatku maketa i komponenti,
demonstracija može biti i pomoću simulacije. Tema projektnog zadatka može biti takva da
ostvaruje horizontalnu povezanost više predmeta (Merenja u elektronici, Digitalna elektronika i
sl.)
U programu je godišnji fond časova dat po temama. Ukupan broj časova koji je naznačen za
svaku temu treba shvatiti kao orijentacioni broj u okviru kojeg treba realizovati odgovarajuće
sadržaje. Time se nastavniku indirektno ukazuje na obim, dubinu, pa i način interpretacije
sadržaja svake teme. Eventualna odstupanja mogu biti za oko 10 % od predviđenog fonda časova
za temu (zavisno od konkretne situacije – npr. zemljotres, pandemija, drugi razlog velikog
gubljenja časova,...).
Ukupan broj časova predviđen za pojedine teme (a samim tim i godišnji fond časova) sam
nastavnik (odnosno Stručno veće nastavnika u školi) raspoređuje po tipovima časova, tj. određuje
koliko će uzeti za obradu novih sadržaja, a koliko za utvrđivanje i uvežbavanje, ponavljanje,
proveravanje znanja i dr. Po pravilu, taj odnos treba da bude oko 2 : 3, tj. za obradu novih
sadržaja upotrebiti do 40 % ukupnog nastavnog vremena, a najmanje 60 % za ostalo. Međutim,
nijedan čas ne treba utrošiti samo za „predavanje”, tj. za izlaganje novog gradiva.
Odstupanje od programa može da bude i do 20 % ali ga mora odobriti odgovarajući stručni organ
u školi.
Uputstva za izvođenje nastave
Tehnologiju integrisanih kola obraditi opisno uz neki konkretni primer. Unutrašnju strukturu
integrisanih operacionih pojačavača uraditi na nivou blok – šeme i detaljno objasniti njegovu
ulogu u elektronskim kolima. Uz objašnjenje karakterističnih veličina operacionog pojačavača
dati i njihove tipične vrednosti. Prilikom obrade komparatora nacrtati talasne oblike za operacioni
pojačavač upotrebljen kao komparator, a zatim objasniti prednosti specijalnih kola konstruisanih
da rade kao komparatori. Šmitovo okidno kolo objasniti s operacionim pojačavačem za dva
referentna napona; kao primenu navesti pretvaranje drugog oblika napona u pravougaoni.
Naglasiti razlike i prednosti pri obradi aktivnih i pasivnih kola (ograničavača, kola za
integraljenje, diferenciranje, filtara...). Analogne množače obraditi opisno, a kao primenu navesti
kvalitetnu amplitudnu modulaciju sa i bez nosećeg signala, mešanje učestanosti itd. Stabilizatore
napona obraditi opisno. Detaljno obraditi prekidačke izvore napajanja i njihovu primenu a
ukoliko je potrebno, pre toga obnoviti osnovne pojmove o kalemovima.
Unutrašnju građu logičkih kola obraditi na osnovnom obliku, a za ostale navesti karakteristike.
Impulsna kola obraditi sa logičkim kolima uz talasne oblike; navesti specifična kola za astabilne i
monostabilne multivibratore, zatim Šmitova okidna kola itd. Kod A/D konvertora s uzastopnim
približavanjem naglasiti relativnu jednostavnost i relativno veliku brzinu, zatim mogućnost
upravljanja mikroračunarom itd. Kod A/D konvertora sa naponskim komparatorima naglasiti
veliku brzinu; kod D/A konvertora obraditi samo varijantu sa lestvičastom mrežom otpornika.
ENERGETSKA ELEKTRONIKA
(za obrazovne profile četvorogodišnjeg obrazovanja,
smer energetika)
CILJ I ZADACI
Cilj nastavnog predmeta energetska elektronika sticanje znanja o komponentama i principima
funkcionisanja uređaja energetske elektronike radi izučavanja drugih stručnih predmeta.
Zadaci nastave predmeta su:
− sticanje osnovnih znanja o opštim principima i zakonima transformacije električne energije i
regulaciji ove transformacije;
− sticanje osnovnih znanja potrebnih za eksploataciju i održavanje uređaja energetske
elektronike;
− podsticanje interesa učenika za daljim produbljivanjem znanja i usavršavanjem.
III RAZRED
(2+1 čas nedeljno, 70+35 časova godišnje)
SADRŽAJI PROGRAMA
UVOD (1)
Predmet proučavanja energetske elektronike. Pretvarači: pojam, klasifikacija i princip rada.
PRELAZNI PROCESI U ELEKTRIČNIM KOLIMA (3)
Prelazni procesi i akumulacioni elementi. Prelazni procesi u rednom R-L i R-C kolu na čijim
krajevima deluje stalni napon.
OSNOVNA AKUMULACIONA KOLA
(LINEARNA UOBLIČAVAČKA KOLA) (2)
Pasivno kolo za diferenciranje. Pasivno kolo za integraljenje.
OPERACIONI POJAČIVAČI (4)
Idealni operacioni pojačivač. Blok šema operacionog pojačivača. Linearna kola sa idealnim
operacionim pojačivačem (neinvertujući pojačivač, invertujući pojačivač). Komparator napona sa
histerezisom (pozitivna povratna sprema). Karakteristične veličine realnih operacionih
pojačivača.
ELEMENTI DIGITALNE ELEKTRONIKE (10)
Binarni brojni sistem. Konverzija brojeva iz decimalnog u binarni brojni sistem i obrnuto.
Komplement broja.
Osnovne aritmetičke operacije u binarnom brojnom sistemu (sabiranje, oduzimanje, množenje i
deljenje).
Osnovni stavovi prekidačke algebre. Osnovna i univerzalna logička kola. Opšte karakteristike
integrisanih logičkih kola.
TTL logična kola. CMOS logička kola. Aritmetička kola: polusabirač i sabirač.
Memorijski elementi (RS, T i JK flip-flop). Memorijska kola i mreže (registri, brojači, memorije).
D/A I A/D KONVERZIJA (3)
Analogni i digitalni signali. Konverzija; vremensko kvantovanje; amplitudno kvantovanje;
kodovanje. D/A konvertor sa lestvičastom otpornom mrežom. A/D konvertor sa paralelnim
komparatorima.
ELEMENTI ENERGETSKE ELEKTRONIKE (8)
Snažne diode i tranzistori (snažni bipolarni tranzistori i Darlingtonov spoj).
MOS i IGBT tranzistori.
Četvoroslojna dioda, dijak. Tiristor, GTO, trijak.
OSNOVE UPRAVLJANjA TIRISTORA, TRIJAKA
I ENERGETSKIH TRANZISTORA (6)
Statičke karakteristike upravljačkog kola tiristora. Načini uključivanja tiristora i trijaka; osnovne
električne šeme za uključivanje tiristora. Načini isključivanja tiristora i trijaka; osnovne električne
šeme za isključivanje tiristora. Kola za pobudu energetskih tranzistora. Redna veza tiristora;
sistemi upravljanja rednom vezom tiristora. Paralelna veza tiristora.
USMERAČI (13)
Srednja i efektivna vrednost naizmeničnog napona i struje u slučaju kada njihovi dijagrami u toku
periode ne predstavljaju neprekidne sinusne talase.
Blok šema usmerača. Jednofazna polutalasna šema usmeravanja. Jednofazna punotalasna šema
usmeravanja sa srednjom tačkom (rad šeme pri R i R-L opterećenju gde L teži beskonačnosti).
Jednofazna mosna šema usmeravanja (rad šeme pri R i R-L opterećenju kada L teži
beskonačnosti). Trofazna šema usmeravanja sa srednjom tačkom (rad šeme pri R i R-L
opterećenju kada L teži beskonačnosti). Trofazna mosna šema usmeravanja (rad šeme pri R i R-L
opterećenju kada L teži beskonačnosti).
Odlike transformatora za napajanje pojedinih šema usmeravanja; regulacione karakteristike
pojedinih šema usmeravanja; komutacija struje; spoljnja karakteristika usmerača; filtri za
izravnjavanje.
INVERTORI (8)
Podela i princip rada invertora. Invertori vođeni mrežom: monofazni punotalasni invertor sa
srednjim izvodom sekundara transformatora vođen mrežom; trofazni mosni invertor vođen
mrežom.
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 opterećenju (konfiguracija i vremenski dijagrami).
PRETVARAČI UČESTANOSTI (2)
Neposredni pretvarači učestanosti. Posredni pretvarači učestanosti (blok šema).
NAIZMENIČNI PRETVARAČI (4)
Princip rada naizmeničnih pretvarača i podela; pretvarači sa skokovitom promenom amplitude;
naizmenični pretvarači sa faznom regulacijom; naizmenični fazni pretvarači sa širinsko-
impulsnom regulacijom.
JEDNOSMERNI PRETVARAČI (ČOPERI) (6)
Indirektni jednosmerni pretvarači; tranzistorski indirektni pretvarač jednosmernog napona.
Čoper spuštač napona (konfiguracija i vremenski dijagrami). Čoper podizač napona
(konfiguracija). FLYBACK čoper (konfiguracija i vremenski dijagrami).
LABORATORIJSKE VEŽBE (35)
1. Pasivna kola za diferenciranje i integraljenje
2. Invertujući i neinvertujući operacioni pojačivač
3. Komparator napona sa histerezisom sa operacionim pojačivačem
4. Realizacija logičkih funkcija pomoću NI kola
5. Aritmetička kola
6. Flip-flop
7. D/A konvertor
8. Snimanje statičkih karakteristika dijaka i tiristora
9. Kola za okidanje tiristora i trijaka
10. Jednofazni punotalasni tiristorski usmerač sa transformatorom sa srednjom tačkom
11. Trofazni polutalasni tiristorski usmerač sa transformatorom sa srednjom tačkom
12. Jednofazni naponski invertor sa srednjim izvodom transformatora sa tiristorima
13. Jednofazni naponski invertor sa tranzistorima
14. Naizmenični pretvarač sa faznom regulacijom sa trijakom
15. Čoper spuštač (ili podizač) napona.
NAČIN IZVRŠAVANjA PROGRAMA (UPUTSTVO)
Na početku teme učenike upoznati sa ciljevima i ishodima nastave, odnosno učenja, planom rada
i načinima ocenjivanja.
Oblici nastave: Nastava se realizuje kroz teorijsku nastavu i laboratorijske vežbe.
Mesto realizacije nastave: Teorijska nastava se realizuje u učionici a laboratorijske vežbe se
realizuju u laboratoriji za energetsku elektroniku.
Podela odeljenja na grupe: Prilikom realizacije vežbi odeljenje se deli na tri grupe. Vežbe raditi
svake druge nedelje po dva spojena časa. Vežbe izvoditi tako da se za dva spojena časa urade
merenja, izračunavanja i dijagrami. Ukoliko mogućnosti dozvoljavaju, svi učenici treba da rade
istu vežbu, ili raditi u ciklusima do najviše pet vežbi.
Proveru veština stečenih kroz laboratorijske vežbe, u toku školske godine uraditi najmanje dva
puta, kroz odbranu vežbi.
Preporuke za realizaciju nastave: Programski sadržaji energetske elektronike su organizovani u
tematske celine za koje je naveden orijentacioni broj časova za realizaciju. Nastavnik, pri izradi
operativnih planova, definiše stepen prorade sadržaja i dinamiku rada, vodeći računa da se ne
naruši 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 veštinama predstavlja kontinuirani proces i rezultat je kumulativnog
dejstva celokupnih aktivnosti na svim časovima što zahteva veću participaciju učenika, različita
metodska rešenja, veliki broj primera i korišćenje informacija iz različitih izvora.
Sadržaj električnih merenja ima prirodnu vezu sa sadržajima drugih predmetima kao što su:
elektronika i osnove elektrotehnike. Učenicima treba stalno ukazivati na tu vezu, i po mogućnosti,
sa drugim nastavnicima organizovati tematske časove. Na taj način znanja, stavovi, vrednosti i
veštine stečene u okviru nastave električnih merenja dobijaju širi smisao i doprinose ostvarivanju
opštih obrazovnih i vaspitnih ciljeva.
Sadržaje programa je neophodno realizovati savremenim nastavnim metodama i sredstvima. U
okviru svake programske celine, učenike treba osposobljavati za: samostalno pronalaženje,
sistematizovanje i korišćenje informacija iz različitih izvora (stručna literatura, internet, časopisi,
udžbenici); vizuelno opažanje, poređenje i uspostavljanje veza između različitih sadržaja (npr.
povezivanje sadržaja predmeta sa svakodnevnim iskustvom, sadržajima drugih predmeta i dr.);
timski rad; samoprocenu; prezentaciju svojih radova i grupnih projekata i efikasnu vizuelnu,
verbalnu i pisanu komunikaciju.
Praćenje napredovanja učenika se odvija na svakom času, svaka aktivnost je dobra prilika za
procenu napredovanja i davanje povratne informacije, a ocenjivanje učenika se odvija u skladu sa
Pravilnikom o ocenjivanju. Učenike treba osposobljavati i ohrabrivati da procenjuju sopstveni
napredak u ostvarivanju zadataka predmeta, kao i napredak drugih učenika uz odgovarajuću
argumentaciju.
Sadržaj programa ovog predmeta uglavnom se oslanja na znanje učenika iz matematike, osnova
elektrotehnike i elektronike.
Kod obrade nastavne teme „Prelazni procesi u električnim kolima” nacrtati za data kola
karakteristične vremenske zavisnosti i napisati izraze njihove promene (bez ikakvog izvođenja).
Pri razmatranju kola za obradu signala i digitalnih elektronskih kola treba naglasiti da se ona
primenjuju u upravljačkom delu uređaja energetske elektronike.
Prilikom obrade nastavne teme „Elementi digitalne elektronike” konverziju brojeva, komplement
broja i osnovne aritmetičke operacije u binarnom brojnom sistemu učenicima objasniti kroz
izradu primera. Memorijska kola i mreže izložiti na najkraći mogući način (samo crtanjem blok-
šeme i objašnjenjem uloge) bez ikakvih izvođenja.
Kod nastavne teme „Elementi energetske elektronike” prednost dati fizičkim objašnjenjima rada i
grafičkom predstavljanju.
U nastavnoj temi „Osnove upravljanja tiristora, trijaka i energetskih tranzistora” detaljno obraditi
rednu vezu tiristora dok paralelnu vezu samo spomenuti.
U nastavnoj temi „Usmerači” kod određivanja srednje i efektivne vrednosti uraditi nekoliko
primera, u slučaju kada dijagrami napona i struje ne predstavljaju neprekidne sinusne talase.
Prilikom obrade pojedinih šema usmeravanja posebnu pažnju posvetiti grafičkim prikazima.
Komutaciju struje ne obrađivati za svaku šemu usmeravanja posebno, nego odabrati jednu šemu i
na njoj objasniti.
Kod obrade nastavne teme „Invertori” za strujni invertor nacrtati samo principsku šemu i talasne
oblike napona i struje bez obrade bilo kog konkretnog invertora. Posebnu pažnju posvetiti
grafičkim prikazima.
Kod obrade nastavne teme „Naizmenični pretvarači”, pri obradi nastavne jedinice „Naizmenični
fazni pretvarač sa širinskoimpulsnom regulacijom” objasniti samo princip širinsko-impulsne
metode regulacije efektivne vrednosti naizmeničnog napona.
Šeme i dijagrame crtati postupno kako bi učenici lakše razumeli i usvajali izlagano gradivo.
Pri izvođenju nastave treba što više koristiti kao očigledna sredstva elemente opreme laboratorije
za energetsku elektroniku, kao i drugih laboratorija gde se elementi i uređaji energetske
elektronike koriste. Prilikom obrade pojedinih energetskih elektronskih kola učenicima navesti
primere primene datog kola.
DIGITALNA ELEKTRONIKA
(za obrazovne profile četvorogodišnjeg obrazovanja,
smer elektronika)
CILJ I ZADACI
Ciljevi nastavnog predmeta digitalna elektronika su:
− sistematsko sticanje znanja o komponentama i mrežama u oblasti digitalnih sistema i računara;
− ovladavanje osnovnim pojmovima i sticanje osnovnih znanja o komponentama i mrežama
digitalnih sistema;
− sticanje osnovnih znanja o mikroprocesorima i mikroračunarima;
− osposobljavanje učenika za primenu znanja i rešavanje 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 stručne predmete;
− formiranje osnove za dalje obrazovanje.
Zadatak nastave digitalne elektronike jeste stvaranje raznovrsnih mogućnosti da kroz različite
sadržaje i oblike rada, primenom savremenih metodičkih i didaktičkih postupaka u nastavi, ciljevi
i zadaci obrazovanja u celini, kao i ciljevi nastave budu u punoj meri realizovani.
Ostali zadaci nastave digitalne elektronike su da učenici:
− razvijanje interesovanja učenika za digitalnu tehniku i računare;
− osposobljavanje učenika da samostalno prate razvoj savremenih integrisanih digitalnih
komponenata
− razvijaju način mišljenja i rasuđivanja
− steknu sposobnost za uočavanje, formulisanje, analiziranje i rešavanje problema;
− razvijaju logičko i apstraktno mišljenje i kritički stav u mišljenju;
− shvate značaj digitalne elektronike u savremenoj tehnologiji;
− razvijaju sposobnosti za primenu znanja iz digitalne elektronike;
− razvijaju pravilan odnos prema zaštiti, obnovi i unapređenju životne sredine;
− razvijaju radne navike, odgovornost i sposobnost za primenu
stečenih znanja.
III RAZRED
(2+1 čas nedeljno, 70+35 časova godišnje)
SADRŽAJ PROGRAMA
UVOD (1)
Digitalni signali. Digitalna kola.
BROJNI SISTEMI I KODOVI (7)
Binarni, oktalni i heksadecimalni brojni sistem. Konverzija brojeva. Predstavljanje negativnih
brojeva. Osnovne aritmetičke operacije u binarnom sistemu. Kodov (BCD i Grejov kod; kodovi
za detekciju i korekciju grešaka; kodovanje sa kontrolom parnosti; alfanumerički kodovi).
ELEMENTARNA LOGIČKA KOLA (8)
Logičke funkcije i Bulova algebra. Elementarna logička kola. Prošireni skup simbola logičkih
kola. Predstavljanje logičkih funkcija. Minimizacija logičkih funkcija.
BISTABILNA KOLA (5)
Leč kola. Flip flopovi.
KOMBINACIONE MREŽE (7)
Trostatički baferi. Magistrale digitalnih signala. Koder. Dekoder. Multiplekser. Demultiplekser.
Konvertori koda. Generatori parnosti.
SEKVENCIJALNE MREŽE (10)
Registri (stacionarni i pomerački registri). Brojači (asinhroni i sinhroni brojači; brojači unazad i
obostrani brojači; brojači proizvoljnog modula; integrisani programabilni brojači. Indikatorske
mreže. Smetnje u sekvencijalnim mrežama. Osnovni principi eliminacije smetnji.
ARITMETIČKA KOLA (5)
Mreže za sabiranje i oduzimanje. Mreže za komparaciju. Aritmetičko logička jedinica. Mreže za
množenje i deljenje.
MEMORIJE (10)
Klasifikacija, osobine i karakteristične veličine memorija. ROM, PROM, EPROM, EEPROM
memorije. Programabilne komponente (PLA, PAL). Poluprovodničke RAM, SRAM, DRAM i
DDR memorije. Keš memorije. Fleš memorije. Memorijski čipovi. Hijerarhija memorije. Primena
memorija.
MIKROPROCESORI I MIKRORAČUNARI (17)
Struktura mikroračunarskih sistema. Arhitektura mikroračunarskih sistema. Osnovne
karakteristike mikroprocesora. Arhitektura mikroprocesora. Organizacije memorije. Osnovne
instrukcije mikroprocesora. Načini adresiranja. Aritmetičke i logičke instrukcije. Upravljanje
ulaz/izlaz. Primena mikroprocesora.
LABORATORIJSKE VEŽBE (35)
1. Elementarna logička kola
3. Logički nivoi
4. Leč kola
5. Flip flopovi
6. Registri i brojači
7. Koderi i dekoderi
8. Multiplekseri i demultiplekseri
9. Aritmetičko logička jedinica
10. Upoznavanje sa načinom rada mikroprocesora
11. Upravljanje ulaz/izlaz
12. Logičke i aritmetičke operacije
13. Prekidi
14. Magistrale
15. Adresni dekoder
16. Primeri programiranja
Izmene nastavnih planova_2013
Izmene nastavnih planova_2013
Izmene nastavnih planova_2013
Izmene nastavnih planova_2013
Izmene nastavnih planova_2013
Izmene nastavnih planova_2013
Izmene nastavnih planova_2013
Izmene nastavnih planova_2013
Izmene nastavnih planova_2013
Izmene nastavnih planova_2013
Izmene nastavnih planova_2013
Izmene nastavnih planova_2013
Izmene nastavnih planova_2013
Izmene nastavnih planova_2013
Izmene nastavnih planova_2013
Izmene nastavnih planova_2013
Izmene nastavnih planova_2013
Izmene nastavnih planova_2013
Izmene nastavnih planova_2013
Izmene nastavnih planova_2013
Izmene nastavnih planova_2013
Izmene nastavnih planova_2013
Izmene nastavnih planova_2013
Izmene nastavnih planova_2013
Izmene nastavnih planova_2013
Izmene nastavnih planova_2013
Izmene nastavnih planova_2013
Izmene nastavnih planova_2013
Izmene nastavnih planova_2013
Izmene nastavnih planova_2013
Izmene nastavnih planova_2013
Izmene nastavnih planova_2013
Izmene nastavnih planova_2013
Izmene nastavnih planova_2013
Izmene nastavnih planova_2013
Izmene nastavnih planova_2013
Izmene nastavnih planova_2013
Izmene nastavnih planova_2013
Izmene nastavnih planova_2013
Izmene nastavnih planova_2013
Izmene nastavnih planova_2013
Izmene nastavnih planova_2013
Izmene nastavnih planova_2013
Izmene nastavnih planova_2013
Izmene nastavnih planova_2013
Izmene nastavnih planova_2013
Izmene nastavnih planova_2013
Izmene nastavnih planova_2013
Izmene nastavnih planova_2013
Izmene nastavnih planova_2013
Izmene nastavnih planova_2013
Izmene nastavnih planova_2013
Izmene nastavnih planova_2013
Izmene nastavnih planova_2013
Izmene nastavnih planova_2013
Izmene nastavnih planova_2013
Izmene nastavnih planova_2013
Izmene nastavnih planova_2013
Izmene nastavnih planova_2013
Izmene nastavnih planova_2013
Izmene nastavnih planova_2013
Izmene nastavnih planova_2013
Izmene nastavnih planova_2013
Izmene nastavnih planova_2013
Izmene nastavnih planova_2013
Izmene nastavnih planova_2013
Izmene nastavnih planova_2013
Izmene nastavnih planova_2013
Izmene nastavnih planova_2013
Izmene nastavnih planova_2013
Izmene nastavnih planova_2013
Izmene nastavnih planova_2013
Izmene nastavnih planova_2013
Izmene nastavnih planova_2013
Izmene nastavnih planova_2013
Izmene nastavnih planova_2013
Izmene nastavnih planova_2013
Izmene nastavnih planova_2013
Izmene nastavnih planova_2013
Izmene nastavnih planova_2013
Izmene nastavnih planova_2013
Izmene nastavnih planova_2013
Izmene nastavnih planova_2013
Izmene nastavnih planova_2013
Izmene nastavnih planova_2013
Izmene nastavnih planova_2013
Izmene nastavnih planova_2013
Izmene nastavnih planova_2013
Izmene nastavnih planova_2013
Izmene nastavnih planova_2013
Izmene nastavnih planova_2013
Izmene nastavnih planova_2013
Izmene nastavnih planova_2013
Izmene nastavnih planova_2013
Izmene nastavnih planova_2013
Izmene nastavnih planova_2013
Izmene nastavnih planova_2013
Izmene nastavnih planova_2013
Izmene nastavnih planova_2013
Izmene nastavnih planova_2013
Izmene nastavnih planova_2013
Izmene nastavnih planova_2013
Izmene nastavnih planova_2013
Izmene nastavnih planova_2013
Izmene nastavnih planova_2013
Izmene nastavnih planova_2013
Izmene nastavnih planova_2013
Izmene nastavnih planova_2013
Izmene nastavnih planova_2013
Izmene nastavnih planova_2013
Izmene nastavnih planova_2013
Izmene nastavnih planova_2013
Izmene nastavnih planova_2013
Izmene nastavnih planova_2013
Izmene nastavnih planova_2013
Izmene nastavnih planova_2013
Izmene nastavnih planova_2013
Izmene nastavnih planova_2013
Izmene nastavnih planova_2013
Izmene nastavnih planova_2013
Izmene nastavnih planova_2013
Izmene nastavnih planova_2013
Izmene nastavnih planova_2013
Izmene nastavnih planova_2013
Izmene nastavnih planova_2013
Izmene nastavnih planova_2013
Izmene nastavnih planova_2013
Izmene nastavnih planova_2013
Izmene nastavnih planova_2013
Izmene nastavnih planova_2013
Izmene nastavnih planova_2013
Izmene nastavnih planova_2013
Izmene nastavnih planova_2013
Izmene nastavnih planova_2013
Izmene nastavnih planova_2013
Izmene nastavnih planova_2013
Izmene nastavnih planova_2013
Izmene nastavnih planova_2013
Izmene nastavnih planova_2013
Izmene nastavnih planova_2013
Izmene nastavnih planova_2013
Izmene nastavnih planova_2013
Izmene nastavnih planova_2013
Izmene nastavnih planova_2013
Izmene nastavnih planova_2013
Izmene nastavnih planova_2013
Izmene nastavnih planova_2013
Izmene nastavnih planova_2013
Izmene nastavnih planova_2013
Izmene nastavnih planova_2013
Izmene nastavnih planova_2013
Izmene nastavnih planova_2013
Izmene nastavnih planova_2013
Izmene nastavnih planova_2013
Izmene nastavnih planova_2013
Izmene nastavnih planova_2013
Izmene nastavnih planova_2013
Izmene nastavnih planova_2013
Izmene nastavnih planova_2013
Izmene nastavnih planova_2013
Izmene nastavnih planova_2013
Izmene nastavnih planova_2013

More Related Content

Similar to Izmene nastavnih planova_2013

"Basic characteristics and components of electric power plant for wireless po...
"Basic characteristics and components of electric power plant for wireless po..."Basic characteristics and components of electric power plant for wireless po...
"Basic characteristics and components of electric power plant for wireless po...Faris Karić
 
Električna Struja u metalima- Dušan Sekulović- Staniša Stojanović При
Električna Struja u metalima- Dušan Sekulović- Staniša Stojanović ПриElektrična Struja u metalima- Dušan Sekulović- Staniša Stojanović При
Električna Struja u metalima- Dušan Sekulović- Staniša Stojanović Приnasaskolatakmicenja1
 
Elektronski cekovi
Elektronski cekoviElektronski cekovi
Elektronski cekovimaturski
 
priprema za usmeno1 fizika
priprema za usmeno1 fizikapriprema za usmeno1 fizika
priprema za usmeno1 fizikaMarko Mitrovic
 
Poluprovodnicke komponente predavanja1
Poluprovodnicke komponente predavanja1Poluprovodnicke komponente predavanja1
Poluprovodnicke komponente predavanja1Im1318
 
Projekti fotonaponskih sistema u industriji
Projekti fotonaponskih sistema u industrijiProjekti fotonaponskih sistema u industriji
Projekti fotonaponskih sistema u industrijiMiodrag Vukovic, PhD
 

Similar to Izmene nastavnih planova_2013 (8)

"Basic characteristics and components of electric power plant for wireless po...
"Basic characteristics and components of electric power plant for wireless po..."Basic characteristics and components of electric power plant for wireless po...
"Basic characteristics and components of electric power plant for wireless po...
 
Poglavlje1.pptx
Poglavlje1.pptxPoglavlje1.pptx
Poglavlje1.pptx
 
Električna Struja u metalima- Dušan Sekulović- Staniša Stojanović При
Električna Struja u metalima- Dušan Sekulović- Staniša Stojanović ПриElektrična Struja u metalima- Dušan Sekulović- Staniša Stojanović При
Električna Struja u metalima- Dušan Sekulović- Staniša Stojanović При
 
Elektronski cekovi
Elektronski cekoviElektronski cekovi
Elektronski cekovi
 
priprema za usmeno1 fizika
priprema za usmeno1 fizikapriprema za usmeno1 fizika
priprema za usmeno1 fizika
 
Poluprovodnicke komponente predavanja1
Poluprovodnicke komponente predavanja1Poluprovodnicke komponente predavanja1
Poluprovodnicke komponente predavanja1
 
Енергија.pptx
Енергија.pptxЕнергија.pptx
Енергија.pptx
 
Projekti fotonaponskih sistema u industriji
Projekti fotonaponskih sistema u industrijiProjekti fotonaponskih sistema u industriji
Projekti fotonaponskih sistema u industriji
 

Izmene nastavnih planova_2013

  • 1. NASTAVNI PLANOVI I PROGRAMI ZA PODRUČJE RADA ELEKTROTEHNIKA OBRAZOVNI PROFILI ZA ČETVOROGODIŠNjE OBRAZOVANjE 1. Elektrotehničar energetike (zanimanja: elektromonterski operater instalacija i opreme, elektromonterski operater instalacija i opreme, elektroenergetski železnički operater eksploatacije i održavanje, elektromehaničarski operater održavanja električne opreme železničke vuče i vozila) 2. Elektrotehničar elektromotornih pogona (zanimanja: elektromehaničarski operater održavanja električne opreme proizvodnih mašina, elektromehaničarski operater proizvodnje električnih mernih instrumenata i sklopova, eletromehaničarski operater održavanja električnih mernih instrumenata i sklopova, elektromehaničarski operater održavanja električne opreme liftova i pokretnih stepenica, elektromehaničarski operater održanja električne opreme žičara) 3. Elektrotehničar za termičke i rashladne uređaje (zanimanja: elektromehaničarski operater održavanja električnih proizvoda u domaćinstvu, elektromehaničarski operater proizvodnje električne opreme za domaćinstvo izrađivač električnih proizvoda za domaćinstvo) 4.* Elektrotehničar radio i video tehnike (zanimanja: elektronski operater održavanja audio i video aparata, elektronski operater održavanja radio i video stanica, tehnički asistent snimatelja tona, elektronski operater održavanja fono uređaja i video studija) 5.* Elektrotehničar elektronike (zanimanja: elektroničarski operater održavanja medicinskih elektronskih uređaja, elektroničarski operater proizvodnje elektronskih proizvoda, kino operater) 6.* Elektrotehničar SS postrojenja (zanimanja: elektronski operater održavanja signalno sigurnosnih uređaja) 7.* Elektrotehničar automatike (zanimanja: elektromehaničarski operater održavanja električnih mernih instrumenata i sklopova, izrađivač električnih mernih instrumenata i sklopova) 8.* Elektrotehničar računara (zanimanja: operater održavanja proizvodnje i računarske opreme) 9.* Elektrotehničar telekomunikacija (zanimanja: telekomunikacijski operater montaže mreža, telekomunikacijski operater montaže opreme, telekomunikacijski operater održavanja mreža, telekomunikacijski operater održavanja opreme). 10. Elektrotehničar 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. STRUČNI PREDMETI OSNOVE ELEKTROTEHNIKE (za sve obrazovne profile četvorogodišnjeg obrazovanja) CILJ I ZADACI Cilj nastave osnova elektrotehnike je sticanje osnovnih znanja iz teorijske elektrotehnike potrebnih za druge stručne predmete, ovladavanje veštinama korišćenja mernih instrumenata za praktičnu proveru određenih zakonitosti iz oblasti elektrotehnike. Zadaci nastave predmeta su: – sticanje osnovnih znanja o pojavama u elektrotehnici;
  • 2. – sticanje osnovnih znanja iz oblasti elektrostatike; – osposobljavanje učenika za praktičnu proveru pojava i zakona iz oblasti elektrostatike; – sticanje osnovnih znanja o elementima električnog kola, o ulozi elemenata u električnom kolu; – osposobljavanje učenika za rešavanje električnih kola; – sticanje osnovnih znanja i veština iz oblasti merenja električnih veličina; – sticanje osnovnih znanja iz oblasti elektromagnetizma; – sticanje osnovnih znanja o elementima u kolu naizmenične struje, njihovim vezama i pojmu impedanse; – sticanje osnovnih znanja o rešavanju složenih kola naizmenične struje; – osposobljavanje učenika za rešavanje složenih kola naizmenične struje određenim metodama; – sticanje osnovnih znanja o oscilatornim kolima; – sticanje osnovnih znanja o trofaznim sistemima. I RAZRED (3+1 čas nedeljno, 111+37 časova godišnje) SADRŽAJ PROGRAMA UVOD (4) Struktura materije. Osnovni pojmovi o elektricitetu i električnim svojstvima materije. Provodnici, poluprovodnici i izolatori. Pojam jedinica. Međunarodni sistem jedinica. ELEKTROSTATIKA (17) Pojam naelektrisanog tela. Količina elektriciteta, definicija i jedinice. Pojam električnog polja. Grafičko prikazivanje električnog polja. Homogeno električno polje. Vektor električnog polja. Sile u električnom polju. Kulonov zakon. Elektrostatička indukcija. Polarizacija dielektrika. Električni potencijal. Električni napon. Jačina homogenog električnog polja. Proboj dielektrika. Dielektrična čvrstoća. Materijali za dielektrike. Pojam kapacitivnosti. Kapacitivnost pločastog kondenzatora. Redno, paralelno i mešovito vezivanje kondenzatora. JEDNOSMERNE STRUJE (60) Pojam jednosmerne električne struje. Dejstva električne struje. Jačina električne struje. Gustina struje. Pojam električnog kola. Elementi električnog kola. Elektromotorna sila generatora. Elektrohemijski generatori. Električna otpornost. Otpornost provodnika. Zavisnost otpornosti od temperature. Električna provodnost. Materijali za provodnike i otpornike. Omov zakon. Referentni smer struje i napona. Prvi Kirhofov zakon. Električne sile u kolu. Drugi Kirhofov zakon. Džulov zakon. Električni rad i električna snaga. Merenje struje i napona. Vezivanje ampermetra i voltmetra u kolo. Rešavanje prostog kola sa jednim generatorom i jednim prijemnikom. Određivanje napona na krajevima realnog generatora. Snaga generatora i snaga potrošača. Režim praznog hoda i kratkog spoja. Režim maksimalne snage. Redno i paralelno vezivanje generatora. Redno, paralelno i mešovito vezivanje otpornika. Uopšten Omov zakon. Složeno električno kolo. Drugi Kirhofov zakon za složeno kolo. Rešavanje složenih kola pomoću prvog i drugog Kirhofovog zakona. Strujni generator. Rešavanje složenih kola pretvaranjem naponskog generatora u strujni i obrnuto. MAGNETIZAM (30) Pojam magnetnog polja. Grafičko predstavljanje magnetnog polja. Magnetna svojstva materije. Magnetna indukcija. Magnetna propustljivost. Fluks vektora magnetne indukcije. Magnećenje 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
  • 3. (induktivnost). Elektromotorna sila samoindukcije. Međusobna indukcija. Elektromotorna sila međusobne indukcije. Vrtložne struje. LABORATORIJSKE VEŽBE (37) 1. Naelektrisano telo. 2. Kondenzatori, punjenje i pražnjenje. 3. Veze kondenzatora. 4. Dejstva električne struje. 5. Električno 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. NAČIN OSTVARIVANjA PROGRAMA (UPUTSTVO) Na početku teme učenike upoznati sa ciljevima i ishodima nastave, odnosno učenja, planom rada i načinima ocenjivanja. Oblici nastave: Nastava se realizuje kroz teorijsku nastavu i laboratorijske vežbe. Mesto realizacije nastave: Teorijska nastava se realizuje u učionici a laboratorijske vežbe se realizuju u odgovarajućoj laboratoriji. Podela odeljenja na grupe: Prilikom realizacije vežbi odeljenje se deli na dve grupe. Vežbe raditi svake druge nedelje po dva spojena časa. Vežbe izvoditi tako da se za dva spojena časa urade merenja, izračunavanja i dijagrami. Ukoliko mogućnosti dozvoljavaju, svi učenici treba da rade istu vežbu, ili raditi u ciklusima do najviše pet vežbi. Preporučuje se da se makete za laboratorijske vežbe izrade na časovima praktične nastave, ukoliko ih škola ne poseduje. Preporuke za realizaciju nastave: Programski sadržaji osnova elektrotehnike su organizovani u tematske celine za koje je naveden orijentacioni broj časova za realizaciju. Nastavnik, pri izradi operativnih planova, definiše stepen prorade sadržaja i dinamiku rada, vodeći računa da se ne naruši 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 veštinama predstavlja kontinuirani proces i rezultat je kumulativnog dejstva celokupnih aktivnosti na svim časovima što zahteva veću participaciju učenika, različita metodska rešenja, veliki broj primera i korišćenje informacija iz različitih izvora. Sadržaj osnova elektrotehnike ima prirodnu vezu sa sadržajima drugih predmeta, kao što su: fizika, elektronika I i električna merenja. Učenicima treba stalno ukazivati na tu vezu, i po mogućnosti, sa drugim nastavnicima organizovati tematske časove. Na taj način znanja, stavovi, vrednosti i veštine stečene u okviru nastave osnova elektrotehnike dobijaju širi smisao i doprinose ostvarivanju opštih obrazovnih i vaspitnih ciljeva. Sadržaje programa je neophodno realizovati savremenim nastavnim metodama i sredstvima. U okviru svake programske celine, učenike treba osposobljavati za: samostalno pronalaženje, sistematizovanje i korišćenje informacija iz različitih izvora (stručna literatura, internet, časopisi,
  • 4. udžbenici); vizuelno opažanje, poređenje i uspostavljanje veza između različitih sadržaja (npr. povezivanje sadržaja predmeta sa svakodnevnim iskustvom, sadržajima drugih predmeta i dr.); timski rad; samoprocenu; prezentaciju svojih radova i grupnih projekata i efikasnu vizuelnu, verbalnu i pisanu komunikaciju. Praćenje napredovanja učenika se odvija na svakom času, svaka aktivnost je dobra prilika za procenu napredovanja i davanje povratne informacije, a ocenjivanje učenika se odvija u skladu sa Pravilnikom o ocenjivanju. Učenike treba osposobljavati i ohrabrivati da procenjuju sopstveni napredak u ostvarivanju zadataka predmeta, kao i napredak drugih učenika uz odgovarajuću argumentaciju. U toku školske godine rade se dva pismena zadatka i najmanje četiri testa. Na kraju školske godine uraditi završni test iz celokupnog gradiva. Na početku 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 mogućnosti uraditi poneki zadatak a tamo gde je to neophodno uraditi ih znatno više. Osnovne pojmove iz elektrostatike obraditi prvenstveno grafički i opisno. Nastavu jednosmernih struja uskladiti sa prethodnim znanjem iz fizike. Električno kolo uporediti sa nekim mehaničkim sistemom u kojem se vrši dvostruka konverzija energije, gde se energija nepogodna za direktnu upotrebu (na primer potencijalna energija vode) pretvara u električnu, zatim prenosi provodnicima do potrošača i tu se pretvara u energiju pogodnu za korišćenje (na primer u svetlosnu). Uz standardne jedinice za specifičnu otpornost dati i vrednost sa površinom preseka izraženim u mm². Uz električne sile u kolu uvek dati njihov smer u odnosu na smer struje; u ovom slučaju dati i smer napona na otporniku. Pojam magnetnog polja takođe obraditi oslanjajući se na prethodno znanje iz osnovne škole. Po mogućnosti pokazati njegov oblik pomoću gvozdene piljevine. Smerove veličina u magnetizmu prvenstveno prikazivati pomoću pravila desne ruke, tri prsta desne ruke i pravila tri prsta leve ruke. Uz indukovanu elektromotornu silu dati i smer mehaničke sile koja potiče 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 više od dva segmenta. Međusobnu indukciju obraditi prvenstveno opisno. Dozvoljeno odstupanje od programa je 20 % ali ga mora da odobri odgovarajući stručni organ škole. II RAZRED (3 časa nedeljno, 111 časova godišnje) SADRŽAJ PROGRAMA NAIZMENIČNE STRUJE (22) Definicija trigonometrijskih funkcija. Trigonometrijski krug i tok trigonometrijskih funkcija (za sinα i cosα). Adicione teoreme. Definicija radijana. Pojam kompleksnog broja. Princip proizvodnje naizmenične elektromotorne sile. Generator naizmenične struje. Osnovni parametri naizmeničnih veličina: trenutna vrednost, amplituda, faza, početna faza, učestanost, kružna učestanosti, srednja vrednost, efektivna vrednost. Predstavljanje naizmeničnih veličina pomoću fazora. Predstavljanje naizmeničnih veličina pomoću kompleksnih brojeva. Sabiranje i oduzimanje naizmeničnih veličina. ELEMENTI U KOLU NAIZMENIČNE STRUJE (18) Elementi u kolu naizmenične struje. Otpornik u kolu naizmenične struje. Pojam aktivne snage. Kalem u kolu naizmenične struje. Pojam reaktivne snage. Kondenzator u kolu jednosmerne struje. Punjenje i pražnjenje kondenzatora. Kondenzator u kolu naizmenične struje.
  • 5. REDNA VEZA ELEMENATA U KOLU NAIZMENIČNE 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 NAIZMENIČNE STRUJE (5) Paralelna veza prijemnika. Pojam admitanse. SLOŽENA KOLA (25) Kombinovana veza elemenata. Transformacija trougla u zvezdu i obrnuto. Rešavanje složenih kola pomoću 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) Simetrični trofazni sistem. Generator trofazne elektromotorne sile. Veza navoja generatora u zvezdu i trougao. Veza prijemnika u zvezdu i trougao. Nesimetrični trofazni sistem. Snaga trofaznog sistema. Obrtno magnetno polje. Sinhroni i asinhroni motori. NAČIN OSTVARIVANjA PROGRAMA (UPUTSTVO) Na početku teme učenike upoznati sa ciljevima i ishodima nastave, odnosno učenja, planom rada i načinima ocenjivanja. Oblici nastave: Teorijska nastava. Mesto realizacije nastave: Teorijska nastava se realizuje u učionici. Preporuke za realizaciju nastave: Programski sadržaji osnova elektrotehnike su organizovani u tematske celine za koje je naveden orijentacioni broj časova za realizaciju. Nastavnik, pri izradi operativnih planova, definiše stepen prorade sadržaja i dinamiku rada, vodeći računa da se ne naruši 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 veštinama predstavlja kontinuirani proces i rezultat je kumulativnog dejstva celokupnih aktivnosti na svim časovima što zahteva veću participaciju učenika, različita metodska rešenja, veliki broj primera i korišćenje informacija iz različitih izvora. Sadržaj osnova elektrotehnike u drugom razredu ima prirodnu vezu sa sadržajima: elektronike I, električnih merenja i nekih telekomunikacionih predmeta. Učenicima treba stalno ukazivati na tu vezu, i po mogućnosti, sa drugim nastavnicima organizovati tematske časove. Na taj način znanja, stavovi, vrednosti i veštine stečene u okviru nastave osnova elektrotehnike dobijaju širi smisao i doprinose ostvarivanju opštih obrazovnih i vaspitnih ciljeva. Sadržaje programa je neophodno realizovati savremenim nastavnim metodama i sredstvima. U okviru svake programske celine, učenike treba osposobljavati za: samostalno pronalaženje, sistematizovanje i korišćenje informacija iz različitih izvora (stručna literatura, internet, časopisi, udžbenici); vizuelno opažanje, poređenje i uspostavljanje veza između različitih sadržaja (npr. povezivanje sadržaja predmeta sa svakodnevnim iskustvom, sadržajima drugih predmeta i dr.); timski rad; samoprocenu; prezentaciju svojih radova i grupnih projekata i efikasnu vizuelnu, verbalnu i pisanu komunikaciju. Praćenje napredovanja učenika se odvija na svakom času, svaka aktivnost je dobra prilika za procenu napredovanja i davanje povratne informacije, a ocenjivanje učenika se odvija u skladu sa Pravilnikom o ocenjivanju. Učenike treba osposobljavati i ohrabrivati da procenjuju sopstveni napredak u ostvarivanju zadataka predmeta, kao i napredak drugih učenika uz odgovarajuću argumentaciju.
  • 6. U toku školske godine rade se dva pismena zadatka i najmanje četiri testa. Na kraju školske godine uraditi završni test iz celokupnog gradiva. Sve veličine za naizmeničnu struju obraditi za prostoperiodični oblik a ostale samo napomenuti. Kod elemenata u kolu naizmenične struje sve veličine obraditi grafički. Uraditi velik broj zadataka. Redne veze elemenata obrađivati sa vremenskim i fazorskim dijagramima crtajući 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 zašto je pogodnije množiti napon sa strujom na faznoj osi, nego obrnuto. Kombinovanu vezu elemenata obraditi na primerima. Složena kola rešavati prvenstveno pomoću prvog i drugog Kirhofovog zakona uz velik broj zadataka. Za Tevenenovu teoremu naglasiti da je pogodna za rešavanje kola gde se traži samo jedna veličina. Kod induktivno spregnutih kalemova objasniti obeležavanja krajeva sa tačkama i uraditi nekoliko primera. Transformatore obraditi pomoću indukovane elektromotorne sile u navojima ili preko ravnoteže magnetomotornih sila. Dozvoljeno odstupanje od programa je 20% ali ga mora da odobri odgovarajući stručni organ škole. TEHNIČKO CRTANjE SA NACRTNOM GEOMETRIJOM (za sve obrazovne profile četvorogodišnjeg obrazovanja, smer energetika) CILJ I ZADACI Cilj nastave tehničkog crtanja sa nacrtnom geometrijom je sticanje osnovnih znanja iz tehničkog crtanja sa nacrtnom geometrijom neophodnih za predstavljanje stručnih sadržaja pojedinih stručnih predmeta, izrada električnih šema različitih delova u elektrotehnici i električnim instalacijama, ovladavanje veštinama korišćenja određenih programskih paketa, koji se mogu koristiti u te svrhe, i formiranje vrednosnih stavova koji doprinose razvoju informatičke pismenosti neophodne za dalje školovanje, život i rad u savremenom društvu. Zadaci nastave predmeta su: – upoznavanje značaja tehničkog crtanja za savremenu industrijsku proizvodnju; – upoznavanje normi i propisa u oblasti crtanja; – ovladavanje pojmovima i principima tehničkog crtanja i njegove primene u elektrotehnici i mašinstvu; – shvatanje prostornih tela i njihovo prikazivanje na tehničkim crtežima; – razvijanje smisla za tačnost, preciznost, urednost i odgovornost; – sticanje potrebnih znanja za čitanje tehničke dokumentacije; – upoznavanje značaja računara u oblasti tehničkog crtanja, korišćenjem odgovarajućih programa za crtanje; – ovladavanje potrebnim veštinama u korišćenju kompjuterske grafike za crtanje i – razvijanje svesti o prednosti korišćenja računara u oblasti tehničkog crtanja nad klasičnim crtanjem. I RAZRED (0 + 2 časa nedeljno, 74 časova godišnje) SADRŽAJI PROGRAMA UVOD (4) Zadatak i značaj tehničkog crtanja. Materijal i pribor za tehničko crtanje. Rukovanje priborom i održavanje. Standardi u oblasti tehničkog crtanja.
  • 7. TEHNIČKI CRTEŽI (8) Vrste i formati tehničkih crteža. Dimenzionisanje i razmera crteža. Vrste linija u tehničkom crtanju. Zaglavlja i sastavnice na tehničkim crtežima. Tehničko pismo. Izrada prvog grafičkog rada A4-format na hameru (crtanje tehničkih linija). GEOMETRIJSKE KONSTRUKCIJE U RAVNI (6) Osnovne geometrijske konstrukcije u ravni. Spajanje kružnih lukova i pravih linija. Konstrukcija pravih poligona i krivih linija. NACRTNA GEOMETRIJA (18) Pojam i vrste projekcija. Koordinatni trijedar. Projekcija tačke, duži i prave. Prava u specijalnom položaju. Ravan u opštem i specijalnom položaju. Presek ravni. Rotacija, postupak rotacije. Projekcije geometrijskih tela. Crtanje ortogonalnih projekcija tela. PRAVILA TEHNIČKOG CRTANjA (8) Kotiranje i merenje. Nanošenje kota, elementi kota. Tolerancije i kotiranje tolerantnih veličina. Oznake za kvalitet obradivih površina. Šematsko prikazivanje osnovnih mašinskih elemenata. Skiciranje i snimanje modela. Preseci. KOMPJUTERSKA GRAFIKA (30) Osnovni pojmovi. Značaj kompjuterske grafike. Crtanje električnih šema i mašinskih crteža. Crtanje i rad sa grafičkim elementima. Transformacija objekata i korišćenje teksta u grafičkom okruženju. NAČIN OSTVARIVANjA PROGRAMA (UPUTSTVO) Na početku teme učenike upoznati sa ciljevima i ishodima nastave, odnosno učenja, planom rada i načinima ocenjivanja. Oblici nastave: Nastava se realizuje kroz laboratorijske vežbe. Mesto realizacije nastave: Nastava tehničkog crtanja u prvom polugodištu se realizuje u učionici, ili kabinetu za tehničko crtanje ukoliko postoji u školi. U drugom polugodištu nastava se realizuje u računarskoj laboratoriji. Podela odeljenja na grupe: Prilikom realizacije vežbi odeljenje se deli na dve grupe. Vežbe se rade po dva spojena časa. Vežbe izvoditi tako da se za dva spojena časa uradi jedna celina: definiše zadatak, daju neophodna uputstva i realizuje zadatak. Preporuke za realizaciju nastave: Programski sadržaji tehničkog crtanja su organizovani u tematske celine za koje je naveden orijentacioni broj časova za realizaciju. Nastavnik, pri izradi operativnih planova, definiše stepen prorade sadržaja i dinamiku rada, vodeći računa da se ne naruši 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 veštinama predstavlja kontinuirani proces i rezultat je kumulativnog dejstva celokupnih aktivnosti na svim časovima što zahteva različita metodska rešenja, veliki broj primera i korišćenje informacija iz različitih izvora. Sadržaje programa je neophodno realizovati savremenim nastavnim metodama i sredstvima. U okviru svake programske celine, učenike treba osposobljavati za: samostalno pronalaženje, sistematizovanje i korišćenje informacija iz različitih izvora (stručna literatura, internet, časopisi, udžbenici); vizuelno opažanje, poređenje i uspostavljanje veza između različitih sadržaja (npr. povezivanje sadržaja predmeta sa svakodnevnim iskustvom, sadržajima drugih predmeta i dr.); timski rad; samoprocenu; prezentaciju svojih radova i grupnih projekata i efikasnu vizuelnu, verbalnu i pisanu komunikaciju. Praćenje napredovanja učenika se odvija na svakom času, svaka aktivnost je dobra prilika za procenu napredovanja i davanje povratne informacije, a ocenjivanje učenika se odvija u skladu sa Pravilnikom o ocenjivanju. Učenike treba osposobljavati i ohrabrivati da procenjuju sopstveni
  • 8. napredak u ostvarivanju zadataka predmeta, kao i napredak drugih učenika uz odgovarajuću argumentaciju. U toku prvog polugodišta treba uraditi grafički rad, nastavniku se ostavlja da proceni u kojoj formi treba da bude rad. U toku drugog polugodišta učenici treba da urade konkretne električne šeme ili mašinske crteže, na osnovu kojih će nastavnik proceniti stepen savladanosti programa. U UVODNOM DELU, učenici treba da shvate da crtež ima značajnu ulogu, kako u savremenoj komunikaciji među ljudima, tako i u industrijskoj proizvodnji. Pored toga, treba istaći značaj tehničkog crteža u odnosu na druge vrste crteža (kroz primere odgovarajućih crteža). Kad je u pitanju tema TEHNIČKI CRTEŽI, bitno je istaći, pa čak i pokazati, predmete raznih dimenzija (sitne i krupne) koje je teško nacrtati u prirodnoj veličini. Treba uvesti pojam razmere i navesti odgovarajuće standarde u ovoj oblasti. Pošto se u današnje vreme uglavnom sve manje tehnički crteži rade u tušu, a više primenom računara (i tehnička dokumentacija se radi na računaru), nastavnik sam treba da proceni da li i u kojoj formi treba pisati tehničko pismo. U okviru ove teme nakon izučavanja vrsta linija treba uraditi prvi grafički crtež. Crtež treba da sadrži kompoziciju linija uz primenu svih vrsta linija. Kroz ovaj rad učenike treba osposobiti da pravilno upotrebljavaju pribor za crtanje i steknu određene veštine u izvlačenju linija. Do realizacije grafičkog rada treba doći kroz različite tipove vežbi, za koje se opredeli sam nastavnik. U narednoj temi GEOMETRIJSKE KONSTRUKCIJE U RAVNI, učenici treba da ovladaju načinima spajanja kružnih lukova i pravih linija kao i crtanjem različitih krivih linija i pravilnih poligona. Na primer, konstrukcije pravilnih poligona upisanih u kružnicu: jednakostranični trougao, kvadrat, šestougao... Sledeću temu NACRTNA GEOMETRIJA, treba približiti učenicima kroz primere kako bi shvatili da nacrtna geometrija omogućava prostornu predstavu onog što je na crtežu prikazano. Učenike treba osposobiti za stvaranje osnovnih predstava o prostornom izgledu predmeta. Učenici treba da nauče vrste projekcija, projekcije tačke, prave i duži te projekcije geometrijskih tela. Kroz odgovarajuće primere, koje sam profesor izabere, učenici treba da ovladaju crtanjem projekcija ali samo u olovci, kao i skiciranjem i snimanjem modela. Kad su u pitanju PRAVILA TEHNIČKOG CRTANjA, učenici treba da nauče pravila kotiranja, merenje i nanošenje kota. Takođe neophodno ih je upoznati i sa propisima u oblasti tolerancija (tolerancije oblika i položaja, kao i tolerancije kvaliteta površina). Kroz različite primere učenici treba da nauče načine skiciranja i šematskog prikazivanja osnovnih mašinskih elemenata kao i preseke istih. Poslednju temu KOMPJUTERSKA GRAFIKA, raditi na računaru u drugom polugodištu, posle realizovanih teorijskih časova. U toku prvog polugodišta učenici će kroz predmet Informatika i računarstvo steći potrebno znanje u korišćenju računara, te će moći kvalitetno da realizuju i predviđene sadržaje programa iz Tehničkog crtanja sa nacrtnom geometrijom. Za realizaciju ove teme preporučuje se, u zavisnosti od mogućnosti škole i obrazovnog profila, korišćenje programskog paketa AutoCAD ili OrCAD. Od učenika ne treba zahtevati da u potpunosti ovladaju određenim programom, nego samo korišćenjem komandi koje će im omogućiti realizaciju vežbi iz ovog predmeta. U uvodnom delu dvočasa profesor će objasniti korišćenje pojedinih komandi neophodnih za realizaciju predviđenih vežbi i to tako da uvodni deo časa ne traje duže od 20 minuta, kako bi učenicima ostalo dovoljno vremena za samostalan rad. Na ovakav način učenici će korak po korak savladati delove programa koji su im potrebni za izradu kako jednostavnih tako i složenijih zadataka. Kod izrade mašinskih crteža posebnu pažnju posvetiti projektovanju crteža (podeli na nivoe, uočavanju simetrije objekata koji se dobijaju pomeranjem, rotacijom, transformacijom ili modifikacijom drugih objekata), kao i pripremi za crtanje (izbor veličine i orijentacije papira, postavljanje jedinica mere, pomoćnih linija, itd).
  • 9. Pri crtanju električnih crteža učenike treba osposobiti da koriste postojeće komponente iz biblioteka kao i da edituju nove. Učenici treba da ovladaju crtanjem električnih šema u različitim standardizovanim formatima, kao i korektnim ispisivanjem sastavnica. Pri izboru sklopova čije električne šeme će biti crtane, treba imati u vidu skromna učenička znanja iz oblasti elektrotehničke struke. Verzije programa treba prilagoditi konfiguracijama računara. U okviru ovog predmeta sa učenicima treba obraditi i uvežbati predviđene nastavne sadržaje, a za eventualno više interesovanje učenika iskoristiti dodatne termine (kroz računarsku sekciju). Svi učenici četvorogodišnjeg obrazovanja rade po istom programu, da bi se upoznali sa radnim operacijama koje se susreću u elektrotehnici. Prilikom realizacije sadržaja programa treba imati u vidu zahteve poslova odgovarajućeg obrazovnog profila. Dozvoljeno odstupanje od programa je 20% ali ga mora da odobri odgovarajući stručni organ škole. RAČUNARSKA GRAFIKA I MULTIMEDIJA (za obrazovne profile četvorogodišnjeg obrazovanja, smer elektronika) CILJ I ZADACI Cilj nastave računarske grafike i multimedije je sticanje znanja o osnovnim elementima multimedije, ovladavanje veštinama korišćenja različitih programskih paketa i formiranje vrednosnih stavova koji doprinose razvoju informatičke pismenosti neophodne za dalje školovanje, život i rad u savremenom društvu, kao i osposobljavanje učenika da efikasno i racionalno koriste računare na način koji ne ugrožava njihovo fizičko i mentalno zdravlje. Zadaci nastave predmeta su: – upoznavanje učenika sa osnovnim elementima multimedije; – upoznavanje učenika sa alatima za obradu teksta; – upoznavanje učenika sa osnovnim elementima programa za obradu slika; – upoznavanje učenika sa osnovnim elementima programa za obradu zvuka; – sticanje potrebnih veština za korišćenju programa za obradu teksta, slika i zvuka; – upoznavanje učenika sa osnovnim elementima programa za obradu video fajlova; – upoznavanje učenika sa osnovnim elementima programa za izradu animacija; – sticanje potrebnih veština za izradu animacija; – osposobljavanje učenika za korišćenje jednog programa za izradu prezentacija. I RAZRED (0+2 časa nedeljno, 74 časa godišnje) SADRŽAJ PROGRAMA UVODNI DEO (2) Pojam računarske grafike. Pojam multimedije. RAD SA TEKSTOM (4) Podešavanje tastature za upotrebu različitih vrsta fontova. Instalacija željenih fontova. Alati za obradu teksta. Fontovi. Umetanje simbola i kreiranje prečica za najčešće korišćene simbole. Font editor (kreiranje sopstvenih slova). OBRADA SLIKA NA RAČUNARU (22) Osnovni pojmovi. Izvori slika (crtež, fotografija, preuzimanje slika sa Interneta, skenirana slika, slika ekrana). Osnovni formati slika. Konverzija iz jednog tipa u drugi. Biblioteka gotovih slika.
  • 10. Osnovna obrada slika. Priprema slika za štampu, ekranski prikaz i objavljivanje na Internet stranama. Skeniranje. Digitalni fotoaparat. OBRADA ZVUKA (6) Formati zvuka. Konvetrovanje zvuka različitih formata. Obrada zvuka. OBRADA VIDEO FAJLOVA (8) Formati video zapisa. Konvertovanje video signala različitog formata. Obrada video sekvenci. Pamćenje 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 okruženje. Tekstualni deo prezentacije. Dodavanje grafike i zvuka. Dodavanje video formata. Složene prezentacije. Prikazivanje prezentacija. IZRADA SAMOSTALNOG PROJEKATA (8) Teme za izradu projekta su slobodne ili su deo gradiva nekog predmeta koji se sluša u toku godine. NAČIN OSTVARIVANjA PROGRAMA (UPUTSTVO) Na početku teme učenike upoznati sa ciljevima i ishodima nastave, odnosno učenja, planom rada i načinima ocenjivanja. Oblici nastave: Nastava se realizuje kroz laboratorijske vežbe. Mesto realizacije nastave: Laboratorijske vežbe se realizuju u računarskoj laboratoriji. Podela odeljenja na grupe: Prilikom realizacije vežbi odeljenje se deli na dve grupe. Preporuke za realizaciju nastave: Na početku nastave uraditi proveru nivoa znanja i veština učenika, koja treba da posluže kao orijentir za organizaciju i eventualnu individualizaciju nastave. Programski sadržaji računarske grafike i multimedije su organizovani u tematske celine za koje je naveden orijentacioni broj časova za realizaciju. Nastavnik, pri izradi operativnih planova, definiše stepen prorade sadržaja i dinamiku rada, vodeći računa da se ne naruši celina nastavnog programa, odnosno da svaka tema dobije adekvatan prostor i da se planirani ciljevi i zadaci predmeta ostvare. U uvodnom delu dvočasa nastavnik ističe cilj i zadatke odgovarajuće nastavne jedinice, zatim realizuje teorijski deo neophodan za rad učenika na računarima. Uvodni deo dvočasa, u zavisnosti od sadržaja nastavne jedinice, može da traje najviše 30 minuta. Nakon toga organizovati aktivnost koja, u zavisnosti od teme, podstiče izgradnju znanja, analizu, kritičko mišljenje, interdisciplinarno povezivanje. Aktivnost treba da uključuje praktičan rad, primenu IKT, povezivanje i primenu sadržaja različitih nastavnih predmeta, tema i oblasti sa kojima se susreću izvan škole. Aktivnosti osmisliti tako da povećavaju motivaciju za učenje i podstiču formiranje stavova, uverenja i sistema vrednosti u vezi sa razvojem jezičke i informatičke pismenosti, zdravim stilovima života, razvojem kreativnosti, sposobnosti vrednovanja i samovrednovanja. Pri realizaciji programa dati prednost projektnoj, problemskoj i aktivnoj nastavi, kooperativnom učenju, izgradnji znanja i razvoju kritičkog mišljenja. U okviru svake programske celine, učenike treba osposobljavati za: samostalno pronalaženje, sistematizovanje i korišćenje informacija iz različitih izvora (stručna literatura, internet, časopisi, udžbenici); vizuelno opažanje, poređenje i uspostavljanje veza između različitih sadržaja (npr. povezivanje sadržaja predmeta sa svakodnevnim iskustvom, sadržajima drugih predmeta i dr.); timski rad; samoprocenu; prezentaciju svojih radova i grupnih projekata i efikasnu vizuelnu, verbalnu i pisanu komunikaciju.
  • 11. Praćenje napredovanja učenika se odvija na svakom času, svaka aktivnost je dobra prilika za procenu napredovanja i davanje povratne informacije, a ocenjivanje učenika se odvija u skladu sa Pravilnikom o ocenjivanju. Učenike treba osposobljavati i ohrabrivati da procenjuju sopstveni napredak u ostvarivanju zadataka predmeta, kao i napredak drugih učenika uz odgovarajuću argumentaciju. Ocenjivanje postignutih veština realizovati kroz individualne zadatke učenika za svaku nastavnu celinu. U UVODNOM DELU učenike treba upoznati sa osnovnim karakteristikama računarske grafike i pojmom multimedija. Učenicima nabrojati područja primene multimedije uz poseban osvrt na multimediju na Web-u. Prilikom obrade vrsta multimedijalnog sadržaja učenicima treba na konkretnim primerima prikazati RAD SA TEKSTOM, slikama, animacijama i video sadržajem. U radu sa tekstom obraditi podešavanje tastature za rad sa srpskom ćirilicom, upotrebu različitih fontova i rad sa ART editorom za tekst. Pokazati kreiranje različitih simbola i njihovu upotrebu. U okviru tematske celine OBRADA SLIKA NA RAČUNARU učenicima treba predstaviti različite izvore digitalnih slika. Početi od kreiranja jednostavnih crteža, zatim objasniti slikanje ekrana i obradu tako dobijenih slika. Nakon toga treba demonstrirati postupak skeniranja i fotografisanja digitalnim fotoaparatom. Omogućiti svim učenicima da steknu praktično iskustvo u radu sa skenerom i digitalnim fotoaparatom. Ponoviti kroz vežbu preuzimanje slika sa Interneta. Posebnu pažnju posvetiti načinima obrade slika i detaljno objasniti promenu dimenzija i rezolucije slike, selekciju, kopiranje i odsecanje delova slike, podešavanje osvetljenja i kolorita slike. Za obradu ove teme suštinski je važno da učenici 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 učenike naučiti da razlikuju različite tipove zapisa digitalnih slika i da vrše konverziju iz jednog formata u drugi. Kroz vežbu pokazati učenicima kako se vrši priprema slika za štampu, ekranski prikaz i objavljivanje na Internet stranama. U programskom paketu za obradu slike obraditi sledeće oblasti: veličinu i rezolucija slike, kreiranje novih slika, otvaranje i uvođenje slika, radni prostor, palete sa alatkama, podešavanje osvetljaja, kontraste, boje, oštrinu slika, slojeve slika, korišćenje filtara za specijalne efekte, pripremu slika za Web (optimizacija), izlazne formate. Preporučuje se nastavniku da bitmapiranu grafiku obradi u programima PhotoShop ili Gimp, a vektorsku grafiku u programima Corel Draw ili InkScape. Treba, takođe, uključiti i druge programe koji se uklapaju u temu. U okviru tematske celine OBRADA ZVUKA učenicima pokazati različite formate zvuka i razloge kompresije zvuka. Pokazati načine konvertovanja zvučnog zapisa iz originalnog formata u neki drugi format zapisa (npr. mp3 ili Wav). Demonstrirati učenicima rad u nekom od aktuelnih programskih paketa za obradu zvuka. Raditi u besplatnim programima, na pr. Audacity; pokazati kako se može snimiti glas ili neki drugi zvuk i obraditi, takođe pokazati kako se može postojeći audio zapis seći, 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, montažu i primenu efekata. Najjednostavnije je raditi u programskom paketu Movie Maker. U okviru tematske celine ANIMACIJA izdvojeno je osam časa i treba ih efikasno iskoristiti na definisanje samog pojma animacije, demonstraciju nekoliko primera i izradu jednostavne animacije na zadatu temu. Prilikom upoznavanja učenika sa vrstama animacija posebni akcenat staviti na animacije na Web-u (Shockwave Flash, GIF animacije). Informativno upoznati učenike sa interaktivnim animacijama.
  • 12. Nastavniku se preporučuje rad sa programima Gif Creator, Gif animator ili Microsoft Photo Story. U okviru tematske celine IZRADA MULTIMEDIJALNE PREZENTACIJE objasniti pojam prezentacije i različite tehnike prezentiranja. Objasniti pojam slajda. Ukazati na način kreiranja prezentacija (tehnička realizacija ideje korišćenjem unapred definisanog redosleda slajdova). Definisati formu i podlogu slike. Objasniti način kreiranja slajdova na osnovu šablona. Ukazati na mogućnost ubacivanja objekata iz drugih programa (programi za obradu teksta, slika, crteža, tabela, zvuka, video zapisa). Objasniti pojam animacije u slajdu kao i različite efekte prelaska između slajdova. Učenicima pokazati mogućnost kombinovanja različitih multimedijalnih sadržaja i pravljenja jedne multimedijalne aplikacije i multimedijalnih projekata. U načinu prezentovanja multimedijalnog sadržaja pomenuti uređaje koji služe za prikazivanje multimedijalnog sadržaja (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 učenici treba da primene stečeno znanje iz računarske grafike i multimedije na projekat po izboru. Tema može biti slobodna ili vezana za neku nastavnu jedinicu iz predmeta koji se slušaju u toku školske godine. Preporučuje se nastavnicima da oforme timove od po tri do četiri učenika koji će raditi na istom projektnom zadatku. Na taj način se učenici polako uvode u timski rad i uče radu u grupi. Dozvoljeno odstupanje od programa je 20 % ali ga mora da odobri odgovarajući stručni organ škole. ELEKTROTEHNIČKI MATERIJALI (za četvorogodišnje obrazovne profile) CILJ I ZADACI Cilj nastave elektrotehničkih materijala je sticanje znanja o materijalima koji se koriste u elektrotehnici, njihovim osobinama, vrstama, mogućnostima primene i osposobljavanje učenika da efikasno i racionalno koriste elektrotehničke materijale. Zadaci nastave predmeta su: – upoznavanje učenika sa činjenicom da su fizičke i hemijske osobine, kao i ponašanje materijala tokom različitih tehnoloških 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; – upućivanje učenika na povezivanje znanja dobijenih iz različitih predmeta i korišćenje stručne literature; – podsticaj svesnosti o životnoj sredini i neophodnosti upotrebe samo onih materijala koji nisu štetni za okolinu i živi svet u njoj, uključujući i čoveka. II RAZRED (1 čas nedeljno, 37 časova godišnje) SADRŽAJI PROGRAMA UVOD (1) Značaj elektrotehničkih materijala. Veza između mikrostrukture (građe materijala) i osobina materijala. STRUKTURA MATERIJE (5) Diskontinualnost strukture materije. Elementarne čestice, atom, molekul. Hemijske veze.
  • 13. Agregatna stanja. Kristali – raspored, osobine, nesavršenosti i njihov uticaj na osobine materijala. Fluidi – tečnosti, gasovi, čvrste amorfne supstance – raspored osobine. PODELA ELEKTROTEHNIČKIH MATERIJALA (2) Pojam energetskog procepa. Podela materijala prema veličini energetskog procepa i specifične električne otpornosti. Vrste energetskog procepa poluprovodnika. PROVODNICI (8) Opšte karakteristike i podela provodnika. Specifična električna otpornost, tj. provodnost. Uticaj temperature, primesa (legiranja), mehaničkog naprezanja i termičke obrade na specifičnu električnu otpornost, tj. provodnost. Ostale osobine provodnika: toplotne, mehaničke, 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 električne provodnosti i otporni materijali. Metali male električne provodnosti (W, Mo, Pt, Ni, Fe, Cr, Pb,...). Otporni materijali. Materijali za regulacione i obične tehničke otpornike. Materijali za precizne otpornike. Materijali za zagrevne elemente. Uporedne karakteristike sa primenom. Specijalni provodni materijali. Materijali za topljive osigurače. Materijali za električne kontakte. Materijali za termoelektrične spregove (termopar). SUPERPROVODNICI (3) Pojam superprovodnosti. Objašnjenje pojave superprovodnosti. Superprovodnici u magnetnom polju. Razlike između superprovodnika i poluprovodnika. Superprovodni materijali (nisko i visokotemperaturni). Uporedne karakteristike sa primenom. POLUPROVODNICI (6) Opšte karakteristike poluprovodnika. Princip provođenja električne struje u poluprovodniku – sopstveni i primesni poluprovodnici. Specifična električna provodnost poluprovodnika. Zavisnost specifične električne provodnosti poluprovodnika od temperature. Poluprovodnički materijali – elementi, jedinjenja, legure. Uporedne karakteristike Si, Ge i GaAs sa primenom. Ostali važniji poluprovodnički elementi, jedinjenja, legure i njihova primena. DIELEKTRICI (7) Opšte karakteristike i podela dielektrika. Specifična električna otpornost dielektrika. Polarizacija dielektrika. Polarni i nepolarni dielektrici. Dielektrični gubici. Dielektrična čvrstoća. 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, feroelektrične keramike, kvarcnog stakla, kondenzatorske hartije, kondenzatorskog ulja, poliestarske folije sa primenom. Specijalni dielektrični materijali. Piezoelektrični materijali. Kvarc. Elektreti. MAGNETNI MATERIJALI (5) Opšte karakteristike i podela materijala prema magnetnim osobinama. Pojava magnetnih osobina materijala. Feromagnetni i ferimagnetni materijali. Magnećenje materijala. Histerezis. Zavisnost magnetnih osobina od temperature. Gubici u magnetnim materijalima. Magnetno meki materijali. Uporedne karakteristike čistog Fe, legura Fe-Si, legura Fe-Ni, mekih ferita, amorfnih magnetno mekih materijala sa primenom.
  • 14. Magnetno tvrdi materijali. Uporedne karakteristike feromagnetnih legura Fe, ferita, jedinjenja i legura retkih zemalja sa Co i Fe, mehurastih magnetnih materijala sa primenom. NAČIN OSTVARIVANjA PROGRAMA (UPUTSTVO) Na početku teme učenike upoznati sa ciljevima i ishodima nastave, odnosno učenja, planom rada i načinima ocenjivanja. Oblici nastave: teorijska nastava. Mesto realizacije nastave: Teorijska nastava se realizuje u učionici. Preporuke za realizaciju nastave: Programski sadržaji elektrotehničkih materijala su organizovani u tematske celine za koje je naveden orijentacioni broj časova za realizaciju. Nastavnik, pri izradi operativnih planova, definiše stepen prorade sadržaja i dinamiku rada, vodeći računa da se ne naruši 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 časovima što zahteva veću participaciju učenika, različita metodska rešenja, veliki broj primera i korišćenje informacija iz različitih izvora. Sadržaj elektrotehničkih materijala ima prirodnu vezu sa sadržajima drugih predmetima, kao što su: hemija, elektronika i osnove elektrotehnike. Učenicima treba stalno ukazivati na tu vezu. Sadržaje programa je neophodno realizovati savremenim nastavnim metodama i sredstvima. U okviru svake programske celine, učenike treba osposobljavati za: samostalno pronalaženje, sistematizovanje i korišćenje informacija iz različitih izvora (stručna literatura, internet, časopisi, udžbenici); vizuelno opažanje, poređenje i uspostavljanje veza između različitih sadržaja (npr. povezivanje sadržaja predmeta sa svakodnevnim iskustvom, sadržajima drugih predmeta i dr.); timski rad; samoprocenu; prezentaciju svojih radova i grupnih projekata i efikasnu vizuelnu, verbalnu i pisanu komunikaciju. Praćenje napredovanja učenika se odvija na svakom času, svaka aktivnost je dobra prilika za procenu napredovanja i davanje povratne informacije, a ocenjivanje učenika se odvija u skladu sa Pravilnikom o ocenjivanju. Učenike treba osposobljavati i ohrabrivati da procenjuju sopstveni napredak u ostvarivanju zadataka predmeta, kao i napredak drugih učenika uz odgovarajuću argumentaciju. U toku školske godine uraditi određen broj testova, pored toga proveru znanja vršiti i usmeno, jer je neophodno da se učenici naviknu na oba vida izražavanja. U uvodnom delu ukazati učenicima da je nauka o materijalima potekla iz fizike čvrstog stanja, hemije, elektrohemije, fizičke hemije i ispitivanja materijala, pa je neophodno ispitati i saznati strukturu i osobine materijala da bismo ih pravilno koristili, pa čak i dobili nove materijale boljih karakteristika prema upotrebi za koju se predviđaju. Zato u okviru odeljka o strukturi materije ponoviti sa učenicima ono što su već naučili u okviru fizike, hemije, osnova elektrotehnike o izgradnji materije, periodnom sistemu elemenata, hemijskim vezama i agregatnim stanjima. Stečena znanja proširiti, s posebnim osvrtom na električne osobine materijala i zavisnost istih od građe. Izbeći rasplinjavanje i suvišne detalje, već obuhvatiti samo onoliko gradiva koliko je neophodno za razumevanje osobina, ponašanja i upotrebe elektrotehničkih materijala. Učenike treba postupno uvoditi u sadržaje programa. Zato prvo izvršiti podelu elektrotehničkih materijala prema veličini specifične električne otpornosti i prema energetskom procepu. Neophodno je da učenik uoči grupe razlike između pojedinih grupa materijala i njihove opšte karakteristike i primenu. Posebno naglasiti da postoji veliki broj elektrotehničkih materijala različitih osobina i različitih mogućnosti primene, te je nemoguće i nepotrebno govoriti o osobinama svih materijala. Učenik treba da na osnovu sastava, strukture, vrste veze itd. prepozna materijal i predvidi njegove osobine. Učenike uputiti da detaljnije informacije o materijalima kao i brojne vrednosti pojedinih veličina koje opisuju osobine materijala potraže u literaturi. Takođe skrenuti pažnju učenicima da pri učenju ostalih predmeta obrate pažnju na materijale koji se u
  • 15. određenim prilikama koriste. Učenik mora biti svestan činjenice da od izbora i kvaliteta materijala zavisi i kvalitet komponenti, elemenata, sklopova, uređaja itd. Opšte važeći princip obrade tematskih celina 4, 5, 6, 7 i 8. trebalo bi da bude da se pri obradi materijala držimo opštih karakteristika, a detaljnije izložiti samo osobine i specifičnosti tipičnih predstavnika pojedinih grupa materijala koji se najviše koriste u praksi. S toga je dobro pri obradi slediti redosled: – uvod – definisanje materijala; – opšte karakteristike; – zahtevi od materijala; – pregled materijala – tabelarno date uporedne karakteristike; – primeri upotrebe materijala. Tipične predstavnike pojedinih grupa materijala birati u zavisnosti od obrazovnog profila i to uvek one materijale koji se u sadašnjoj praksi koriste. Takođe, zavisno od obrazovnog profila prilagoditi i obim u kome će se pojedine grupe materijala proučavati. Na primer: za obrazovne profile energetskog smera više pažnje posvetiti provodnicima, izolatorima, magnetnim materijalima. Za obrazovne profile smera elektronike, računara i slično pažnju posvetiti poluprovodnicima. U okviru provodnika definisati vrste provodnika, na osnovu nosioca naelektrisanja, pojam specifične električne otpornosti i provodnosti, kao i uticaj temperature na ove veličine. Fizičke veličine predstaviti samo krajnjim matematičkim relacijama, bez izvođenja. Uopšte, sva matematička izvođenja svesti na minimum. Dublja definisanja fizičkih veličina 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 mogućnosti njihove primene. Metale male električne 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 specifičnom namenom. Specijalne provodne materijale obraditi kao materijale za električne kontakte, topljive osigurače, termoparove. Poluprovodnicima posvetiti posebnu pažnju s obzirom na njihovu sve širu primenu. Obraditi opšte karakteristike poluprovodnika, građu i princip provođenja struje kod čistih i primesnih poluprovodnika P i N tipa, kao i uticaj temperature na električnu provodnost. Velika primena poluprovodnika u elektronici, pre svega mikroelektronici traži elementarno poznavanje materijala. Kod obrade dielektrika i izolatera biti naročito oprezan da se ne ode u rasplinjavanje, jer je ovih materijala mnogo. Učenike upoznati sa opštim karakteristikama neprovodnika (izolacioni otpor, dielektrični gubici, dielektrična konstanta, dielektrična čvrstoća), kao i sa uticajem pojedinih spoljnih faktora na ove osobine (higroskopnost na primer). Izvršiti, zatim, podelu dielektrika i izolatora. Naučiti ih da na osnovu dielektričnih osobina iz tabela mogu da ocene o kakvom se materijalu radu i gde eventualno mogu da ga upotrebe. Pojedinačno obraditi samo tipične predstavnike (kvarc, staklo, guma, keramika, ulja, smole, polimeri, lakovi itd.) i to samo njihove uporedne karakteristike. Obradu uporednih osobina raditi uvek pomoću tabelarnog prikaza materijala uz odgovarajuće komentare. Učenicima skrenuti pažnju da sem nekih bitnih brojnih vrednosti ostale ne treba učiti napamet. Potrebno je znati protumačiti značenje tih brojnih vrednosti za ponašanje materijala. S obzirom da se elektromagnetizam obrađuje u okviru osnova elektrotehnike nadovezati se na ova stečena znanja, naročito u okviru opštih karakteristika magnetnih materijala i uopšte fenomena magnetizma. Više pažnje u ovom poglavlju obratiti na konkretne materijale, posebno feromagnetne i ferimagnetne: magnetno meke i magnetno tvrde. Uporedne karakteristike takođe
  • 16. obraditi tabelarno, s posebnim naglaskom na njihovu primenu za releje, transformatore, prigušnice, kalemove, stalne magnete itd. Zavisno od obrazovnog profila učenicima treba dati što više konkretnih primera materijala i primere njihove upotrebe. Pored toga, treba ukazati i na primere istraživanja novih materijala. Dozvoljeno odstupanje od programa je 20 % ali ga mora da odobri odgovarajući stručni organ škole. ELEKTRONIKA I (za obrazovne profile četvorogodišnjeg obrazovanja, smer elektronika) CILJ I ZADACI Ciljevi nastavnog predmeta elektronika I su: – sticanje funkcionalne pismenosti (prirodno-naučne, matematičke, tehničke), – sistematsko sticanje znanja o fizičkim 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 učenika za primenu znanja i rešavanje problema i zadataka u novim i nepoznatim situacijama, – aktivno sticanje znanja o pojavama i primenama u elektronici kroz istraživački pristup, – sticanje radnih navika, odgovornosti i sposobnosti za samostalan rad i za timski rad, – sticanje znanja za ostale stručne predmete – formiranje osnove za dalje obrazovanje. Zadaci nastave predmeta su stvaranje raznovrsnih mogućnosti da kroz različite sadržaje i oblike rada, primenom savremenih metodičkih i didaktičkih postupaka u nastavi, ciljevi i zadaci obrazovanja u celini, kao i ciljevi nastave budu u punoj meri realizovani. Ostali zadaci nastave elektronike su da učenici: – razvijaju funkcionalnu pismenost (prirodno-naučna, matematička, tehnička); – razvijaju način mišljenja i rasuđivanja u elektronici; – budu osposobljeni za primenu različitih metoda merenja u elektronici; – steknu sposobnost za uočavanje, formulisanje, analiziranje i rešavanje problema; – razvijaju kompetencije za izvođenje jednostavnih istraživanja i merenja; – razvijaju logičko i apstraktno mišljenje i kritički stav u mišljenju; – shvate značaj elektronike u savremenoj tehnologiji; – razvijaju sposobnosti za primenu znanja iz elektronike; – razvijaju pravilan odnos prema zaštiti, obnovi i unapređenju životne sredine; – razvijaju motivisanost za učenje i zainteresovanost za sadržaje elektronike; – razvijaju radne navike, odgovornost i sposobnost za primenu stečenih znanja. II RAZRED (3+1 čas nedeljno, 111 + 37 časova godišnje) SADRŽAJ PROGRAMA UVOD (4) Uvod u predmet. Kristalna struktura poluprovodnika. Poluprovodnici N i P tipa. DIODE (20)
  • 17. Obrazovanje PN spoja. Direktno i inverzno polarisani PN spoj. Karakteristika PN spoja. Proboj PN spoja. Diode. Usmerači (jednostrani usmerač, dvostrani usmerač, Grecov usmerač). Stabilizatorske diode i njihova primena. Kapacitivnost PN spoja; varikap diode. Vrste dioda (usmeračke, prekidačke, Šotkijeve i PIN diode). BIPOLARNI TRANZISTORI (15) Princip rada tranzistora na modelu sa zajedničkim emitorom. Osnovne komponente struja u tranzistoru. Koeficijenti strujnog pojačanja. Načini vezivanja tranzistora. Ulazne i izlazne karakteristike tranzistora. Ograničenja u radu tranzistora. Parametri tranzistora. Ekvivalentna šema tranzistora. Hlađenje poluprovodnika. Proračun rashladnog kola. POJAČAVAČI SA BIPOLARNIM TRANZISTORIMA (15) Opšte osobine pojačavača. Izobličenja. Pojačavač sa zajedničkim emitorom. Radna prava i radna tačka. Uzroci nestabilnosti radne tačke. Stabilizacija radne tačke. Ekvivalentna šema pojačavača sa zajedničkim emitorom, pojačanje struje i napona, ulazna i izlazna otpornost. Frekvencijska karakteristika pojačavača sa zajedničkim emiterom. TRANZISTORI SA EFEKTOM POLJA (FET-ovi) (10) Princip rada spojnih tranzistora sa efektom polja (JFET-a) na modelu sa zajedničkim sorsom. Statičke karakteristike JFET-a. Princip rada tranzistora sa efektom polja sa izolovanim gejtom (MOSFET-ova sa indukovanim i ugrađenim kanalom). Statičke karakteristike feta MOSFET-ovi sa indukovanim kanalom. Parametri tranzistora sa efektom polja, ekvivalentna šema tranzistora. POJAČAVAČI SA FET-OVIMA (7) Pojačavač sa zajedničkim sorsom – radna prava i radna tačka. Automatski prednapon. Pojačavač sa zajedničkim sorsom – ekvivalentna šema i pojačanje. VIŠESTEPENI POJAČAVAČI (10) Višestepeni pojačavači. Negativna povratna sprega. Darlingtonov spoj. Klase rada pojačavača. Pojačavači snage sa komplementarnim parom tranzistora. OSCILATORI (6) Pozitivna povratna sprega; Barkhauzenov uslov oscilovanja. RC oscilatori sa Vinovim mostom. Kolpicov oscilator. TRANZISTOR KAO PREKIDAČ (5) Bipolarni tranzistor kao prekidač. MOSFET kao prekidač. TIRISTORI (4) Triodni tiristor. Triak i diak. OPTOELEKTRONIKA (6) Fotodiode, fototranzistori i fotootpornici. Svetleće poluprovodničke diode. Fotospojnice. Laserske diode. Tečni kristali. PROJEKTNI ZADATAK (9) LABORATORIJSKE VEŽBE (37) 1. Snimanje karakteristike dioda 2. Usmerači 3. Stabilizator napona sa Cenerovom diodom 4. Snimanje ulaznih i izlaznih karakteristika bipolarnih tranzistora 5. Jednosmerni režim rada RC pojačavača 6. Stabilizacija radne tačke 7. Pojačavač sa zajedničkim emitorom
  • 18. 8. Snimanje karakteristika feta 9. Pojačavač sa fetom 10. Pojačavač sa komplementarnim parom tranzistora 11. Oscilator 12. Bipolarni tranzistor kao prekidač 13. Kola sa optoelektronskim komponentama NAČIN OSTVARIVANjA PROGRAMA (UPUTSTVO) Nastavni program Elektronike 1 nadovezuje se strukturno i sadržajno na nastavni program fizike i hemije u osnovnoj školi i nastavni program Osnova elektrotehnike u prvom razredu srednje škole. Učenici treba da nauče osnovne pojmove u elektronici, osnovne elektronske komponente, njihove karakteristike i primenu. Oni treba da steknu dovoljna praktična i teorijska znanja za primenu po završetku srednje stručne škole ali i dobru osnovu za dalje školovanje, prvenstveno na tehničkim fakultetima i visokim školama strukovnih studija. Težilo se i smanjenju ukupne opterećenosti učenika. Program je rasterećen tako što su izostavljeni svi sadržaji koji nisu neophodni za postizanje postavljenih ciljeva i zadataka nastave, kao i metodskim pristupom programskim sadržajima. Način prezentovanja programa Programski sadržaji dosledno su prikazani u formi koja zadovoljava osnovne metodske zahteve nastave: – Postupnost (od prostijeg ka složenijem) pri upoznavanju novih pojmova i formulisanju zakona. – Očiglednost pri izlaganju nastavnih sadržaja (uz svaku tematsku celinu pobrojano je više demonstracionih ogleda a treba koristiti i simulacije). – Povezanost nastavnih sadržaja (horizontalna i vertikalna). Program predviđa da se unutar svake veće tematske celine, posle postupnog i analitičnog izlaganja pojedinačnih nastavnih sadržaja, kroz sistematizaciju i obnavljanje izloženog gradiva, izvrši sinteza bitnih činjenica i zaključaka i da se kroz njihovo obnavljanje omogući da ih učenici u potpunosti razumeju i trajno usvoje. Pored toga, svaku tematsku celinu trebalo bi započeti obnavljanjem odgovarajućeg dela gradiva iz prethodnog razreda ili iz osnovne škole. Time se postiže i vertikalno povezivanje nastavnih sadržaja. Veoma je važno da se kroz rad vodi računa o ovom zahtevu Programa, jer se time naglašava činjenica da su sve oblasti međusobno povezane. Ciljevi i zadaci nastave ostvaruju se kroz sledeće osnovne oblike rada sa učenicima: 1. izlaganje sadržaja teme 2. rešavanje kvalitativnih i kvantitativnih zadataka; 3. laboratorijske vežbe; 4. korišćenje i drugih načina rada koji doprinose boljem razumevanju sadržaj teme (domaći zadaci, seminarski radovi, projekti...); 5. sistematsko praćenje rada svakog pojedinačnog učenika. Veoma je važno da nastavnik pri izvođenju prva tri oblika nastave naglašava njihovu objedinjenost. Metodska uputstva za predavanja Kada je moguće, treba koristiti problemsku nastavu. Nastavnik postavlja problem učenicima i prepušta da oni samostalno, u parovima ili u timu dođu do rešenja, po potrebi usmerava učenike, podsećajući ih pitanjima na nešto što su naučili i sada treba da primene. Neke od tema mogu se obraditi samostalnim radom učenika kroz radionice. Takav način rada je učenicima najinteresantniji, više su motivisani, pa lakše usvajaju znanje. Uz to se razvija i njihovo interesovanje i smisao za istraživački rad, kao i sposobnost timskog rada i saradnje.
  • 19. Ovakav pristup obradi nastavne teme zahteva dobru pripremu nastavnika: odabrati temu, pripremiti odgovarajuća nastavna sredstva i opremu, podeliti učenike u grupe tako da svaki pojedinac u grupi može dati odgovarajući doprinos, dati neophodna minimalna uputstva... Na primer, za nastavnu temu Vrste dioda učenici se mogu podeliti u grupe od kojih bi svaka obrađivala posebnu vrstu dioda; u radu učenici mogu da koriste udžbenik, internet, kataloge proizvođača i sl... Neke teme treba da pripreme i prezentuju sami učenici, pojedinačno ili u parovima. Time se učenici podstiču da koriste stečena znanja u drugim predmetima (Računarska grafika i multimedija, Računarstvo i informatika, Primena računara i sl.). Metodska uputstva za rešavanje zadataka Rešavanje zadataka je važna metoda za uvežbavanje primene znanja. Njome se postiže: konkretizacija teorijskih znanja; obnavljanje, produbljivanje i utvrđivanje znanja; korigovanje učeničkih znanja i umeća; razvijanje logičkog mišljenja; podsticanje učenika na inicijativu; sticanje samopouzdanja i samostalnosti u radu... Optimalni efekti rešavanja zadataka u procesu učenja ostvaruju se dobro osmišljenim kombinovanjem kvalitativnih (zadaci-pitanja), kvantitativnih (računskih), grafičkih i eksperimentalnih zadataka. Potrebno je pažljivo odabrati zadatke koji, ako je moguće, imaju neposrednu vezu sa realnim situacijama (u zadacima birati otpornike realne otpornosti, kondenzatore realne kapacitivnosti i sl). Takođe je važno da učenici pravilno vrednuju dobijeni rezultat, kao i njegov pravilan zapis. Posebno treba obratiti pažnju na postupnost pri izboru zadataka, od najjednostavnijih ka onima koji zahtevaju analizu i sintezu stečenih znanja. Metodska uputstva za izvođenje laboratorijskih vežbi Laboratorijske vežbe čine sastavni deo redovne nastave i organizuju se tako što se pri izradi vežbi odeljenje deli na dva dela a učenici vežbe rade u grupama, 2 – 3 učenika. Vežbe po mogućnosti organizovati tako da svi učenici u grupi rade jednu vežbu ili u ciklusima do tri vežbe. Za svaku vežbu učenici unapred treba da dobiju odgovarajuća uputstva. Čas eksperimentalnih vežbi sastoji se iz uvodnog dela, merenja i zapisivanja rezultata merenja i obrade dobijenih podataka. U uvodnom delu časa nastavnik proverava da li su učenici spremni za vežbu, upoznaje ih sa mernim instrumentima i ostalim delovima aparature za vežbu, ukazuje na mere predostrožnosti kojih se moraju pridržavati radi sopstvene sigurnosti, pri rukovanju aparatima, električnim izvorima, raznim uređajima i sl. Dok učenici vrše merenja, nastavnik aktivno prati njihov rad, diskretno ih nadgleda i, kad zatreba, objašnjava i pomaže. Pri obradi rezultata merenja učenici se pridržavaju pravila za tabelarni prikaz podataka, crtanje grafika, izračunavanje zaokruženih vrednosti i grešaka merenja (sa tim pravilima nastavnik treba da ih upozna unapred a poželjno je i da ih da uz pisana uputstva za vežbe). Pored uobičajenih mera sigurnosti u laboratoriji (zabrana uključivanja dok nastavnik ne pregleda veze, itd.), preporučuje se posebna zaštita od pogrešnog uključivanja. Izvore napajanja napraviti tako da se struja kratkog spoja ograniči na oko 100 mA; pored ove zaštite, treba staviti na red sa mikroampermetrima i miliampermetrima otpornike za ograničenje struje. Časove vežbi koristiti samo za merenja na elektronskim elementima i kolima. Učenike ocenjivati na kraju svakog ciklusa vežbi ili na kraju svakog polugodišta i ukazivati im na postupke pri merenju i obradi podataka koje ne razumeju i nisu savladali. Metodska uputstva za druge oblike rada
  • 20. Jedan od oblika rada sa učenicima su domaći zadaci koji sadrže kvalitativne i kvantitativne zadatke. Takvi domaći zadaci odnose se na gradivo koje je obrađeno neposredno na času i na povezivanje ovog gradiva sa prethodnim. Za domaći zadatak mogu se davati i seminarski radovi koje bi učenici radili individualno ili u grupama. Nastavnik je obavezan da pregleda domaće zadatke i saopšti učenicima eventualne greške kako bi oni imali informaciju o uspešnosti svog rada. Praćenje rada učenika Nastavnik je dužan da kontinuirano prati rad svakog učenika kroz neprekidnu kontrolu njegovih usvojenih znanja, stečenih na osnovu svih oblika nastave: predavanja, rešavanja kvantitativnih i kvalitativnih zadataka, laboratorijskih vežbi, seminarskih radova i projekata... Potrebno je kontinuirano proveravati i ocenjivati znanje učenika pomoću usmenog ispitivanja, kratkih (15-minutnih) pismenih provera, testova na kraju većih celina (recimo, po jednom u svakom klasifikacionom periodu), kontrolnih računskih vežbi (po jednom u polugodištu) i proverom eksperimentalnih veština. Takođe, predlažemo testove sistematizacije gradiva na kraju svakog polugodišta ili na kraju školske godine. Priprema za ovaj test, kao i sam test, trebalo bi da osiguraju trajno usvajanje najosnovnijih i najvažnijih znanja iz prethodno obrađenih oblasti. Dodatna i dopunska nastava Dodatni rad namenjen je darovitim učenicima i treba da zadovolji njihova interesovanja za predmet. Organizuje se sa jednim časom nedeljno. U okviru ove nastave mogu se produbljivati i proširivati sadržaji iz redovne nastave, raditi novi sadržaji, teži zadaci, složeniji eksperimenti od onih u redovnoj nastavi... Učenici se slobodno opredeljuju pri izboru sadržaja programa. Zato je nužno sačiniti individualne programe rada sa učenicima na osnovu njihovih prethodnih znanja, interesovanja i sposobnosti. Korisno je da nastavnik pozove istaknute stručnjake da u okviru dodatne nastave održe popularna predavanja kao i da omogući učenicima posete institutima, preduzećima , muzejima i sl. Posebno darovite učenike poželjno je upućivati na takmičenja i pomagati im u pripremi. Dopunska nastava se takođe organizuje sa po jednim časom nedeljno. Nju pohađaju učenici koji u redovnoj nastavi nisu bili uspešni. Cilj dopunske nastave je da učenik, uz dodatnu pomoć nastavnika, stekne minimum osnovnih znanja iz sadržaja koje predviđa program. Na kraju školske godine potrebno je da učenici samostalno ili u manjim grupama urade projektni zadatak. Nastavnik bi trebalo da ponudi pažljivo odabrane teme ili da učenici sami predlože teme koje ih interesuju, a u vezi su sa gradivom predmeta. Neke od tema mogu biti one koje se ne obrađuju na časovima ali su pokrivene postojećim udžbenikom (npr. pojačavači sa zajedničkim kolektorom, sa zajedničkom bazom, sa zajedničkim gejtom i sl.). Projekat se može uraditi i u saradnji sa nastavnikom praktične nastave, a zatim izložiti i demonstrirati pred razredom. Posebno objasniti učenicima šta projekat treba da sadrži i kako ga treba prezentovati. U nedostatku maketa i komponenti, demonstracija može biti i pomoću simulacije. Ovim se postiže horizontalna i vertikalna povezanost više predmeta (Računarska grafika i multimedija, Računarstvo i informatika, Primena računara, Električna merenja, Praktična nastava...) U programu je godišnji fond časova dat po temama. Ukupan broj časova koji je naznačen za svaku temu treba shvatiti kao orijentacioni broj u okviru kojeg treba realizovati odgovarajuće sadržaje. Time se nastavniku indirektno ukazuje na obim, dubinu, pa i način interpretacije sadržaja svake teme. Eventualna odstupanja mogu biti za oko 10 % od predviđenog fonda časova za temu (zavisno od konkretne situacije – npr. zemljotres, pandemija, drugi razlog velikog gubljenja časova,...).
  • 21. Ukupan broj časova predviđen za pojedine teme (a samim tim i godišnji fond časova) sam nastavnik (odnosno Stručno veće nastavnika u školi) raspoređuje po tipovima časova, tj. određuje koliko će uzeti za obradu novih sadržaja, a koliko za utvrđivanje i uvežbavanje, ponavljanje, proveravanje znanja i dr. Po pravilu, taj odnos treba da bude oko 2 : 3, tj. za obradu novih sadržaja upotrebiti do 40 % ukupnog nastavnog vremena, a najmanje 60 % za ostalo. Međutim, nijedan čas ne treba utrošiti samo za „predavanje”, tj. za izlaganje novog gradiva. Odstupanje od programa može da bude i do 20 % ali ga mora odobriti odgovarajući stručni organ u školi. Uputstva za izvođenje nastave Na početku treba ponoviti građu atoma koja je prethodno obrađena u predmetima osnove elektrotehnike i hemije u prvom razredu. Strukturu atoma predstavljati u jednoj ravni, ali naglasiti da ljuske imaju oblik lopte. Kovalentnu vezu takođe ponoviti na osnovi prethodno stečenih znanja u prvom razredu. Atome poluprovodnika takođe predstaviti u jednoj ravni. Sva objašnjenja 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 slučajevima. Rad pojedinih elektronskih elemenata prvenstveno objašnjavati fizički. Uz primenu dioda dati karakteristike u grafičkom obliku, a vremenske dijagrame jedan ispod drugog; uz svaki oblik usmerača dati način određivanja kapacitivnosti filtarskog kondenzatora. Kod stabilizatorskih dioda dati primer proračuna stabilizatora. Dati ekvivalentnu šemu π tranzistora. Kao najvažniji uzrok nestabilnosti radne tačke navesti razlike u pojedinim primercima iste vrste tranzistora i temperaturne promene. Pojačavač sa zajedničkim emitorom obraditi detaljno (izvesti izraze za pojačanje napona i struje, ulaznu i izlaznu otpornost). Pojačavač sa zajedničkim sorsom obraditi detaljno. Kod fetova posebno istaći odstupanje radne tačke zbog velike razlike između pojedinih primeraka iste vrste. Oscilatore obrađivati na osnovi pojačavača i kola povratne sprege uz primenu Barkhauzenovog principa. Princip rada tiristora obraditi na ekvivalentnoj šemi, a triake i diake informativno. Fotodiode, tečne kristale, svetleće i laserske diode obraditi detaljno, a fotospojnice i fotootpornike informativno. ELEKTRONIKA II (za obrazovne profile četvorogodišnjeg 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 učenika za primenu znanja i rešavanje 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 stručne predmete; − formiranje osnove za dalje obrazovanje. Zadatak nastave elektronike II jeste stvaranje raznovrsnih mogućnosti da kroz različite sadržaje i oblike rada, primenom savremenih metodičkih i didaktičkih 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 učenici: − razvijaju funkcionalnu pismenost (prirodno-naučna, matematička, tehnička);
  • 22. − razvijaju način mišljenja i rasuđivanja u elektronici; − budu osposobljeni za primenu različitih metoda merenja u elektronici; − steknu sposobnost za uočavanje, formulisanje, analiziranje i rešavanje problema; − razvijaju kompetencije za izvođenje jednostavnih istraživanja i merenja; − razvijaju logičko i apstraktno mišljenje i kritički stav u mišljenju; − shvate značaj elektronike u savremenoj tehnologiji; − razvijaju sposobnosti za primenu znanja iz elektronike; − razvijaju pravilan odnos prema zaštiti, obnovi i unapređenju životne sredine; − razvijaju motivisanost za učenje i zainteresovanost za sadržaje elektronike; − razvijaju radne navike, odgovornost i sposobnost za primenu stečenih znanja. III RAZRED (2+1 čas nedeljno, 70 + 35 časova godišnje) SADRŽAJ PROGRAMA UVOD (5) Uvod u predmet. Pojam i vrste integrisanih kola. LINEARNA INTEGRISANA KOLA (40) Linearna integrisana kola. Blok šema integrisanog operacionog pojačavača. Karakteristične veličine integrisanih operacionih pojačavača. Idealni i realni invertujući pojačavač. Neinvertujući pojačavač. Jedinični pojačavač. Kola za sabiranje i oduzimanje sa operacionim pojačavačem. Pasivna i aktivna kola za diferenciranje i integraljenje. Pasivni i aktivni ograničavači. Naponski komparatori. Šmitovo okidno kolo. Aktivni filtri. Uticaj realnih parametara integrisanih operacionih pojačavača na karakteristike realizovanih kola. Frekvencijska karakteristika i frekvencijska kompenzacija. Kombinovanje operacionih pojačavača i tranzistora snage. Princip analognog množenja na diferencijalnom pojačavačkom stepenu. Integrisani stabilizatori napona. Prekidački izvori za napajanje. LOGIČKA I IMPULSNA KOLA (9) Opšte karakteristike logičkih kola CMOS logička 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 veličina. Digitalno-analogni konvertori. Analogno-digitalni konvertori ŠUMOVI (4) Pojam šuma. Vrste šuma. Odnos signal-šum i faktor šuma. PROJEKTNI ZADATAK (6) LABORATORIJSKE VEŽBE (37) 1. Invertujući pojačavač. Kolo za sabiranje napona. 2. Neinvertujući pojačavač. Jedinični pojačavač 3. Ograničavači 4. Komparatori, Šmitovo okidno kolo 5. Pasivna i aktivna kola za diferenciranje i integraljenje 6. Aktivni filtri 7. Kombinovanje integrisanih pojačavača i tranzistora snage 8. Integrisani stabilizator napona 9. Prekidački izvori za napajanje
  • 23. 10. Snimanje karakteristika integrisanih CMOS kola 11. Povezivanje digitalnih i ostalih kola 12. Astabilni multivibrator i monostabilni multivibrator 13. D/A konvertor NAČIN OSTVARIVANjA PROGRAMA (UPUTSTVO) Nastavni program elektronike II nadovezuje se strukturno i sadržajno na nastavni program nastavni program elektronike I i električnih merenja u drugom razredu srednje škole. Učenici treba da steknu dovoljna praktična i teorijska znanja za primenu po završetku srednje stručne škole ali i dobru osnovu za dalje školovanje, prvenstveno na tehničkim fakultetima i visokim školama strukovnih studija. Težilo se i smanjenju ukupne opterećenosti učenika. Program je rasterećen tako što su izostavljeni svi sadržaji koji nisu neophodni za postizanje postavljenih ciljeva i zadataka nastave, kao i metodskim pristupom programskim sadržajima. Ciljevi i zadaci nastave ostvaruju se kroz sledeće osnovne oblike rada sa učenicima: 1. izlaganje sadržaja teme 2. rešavanje kvalitativnih i kvantitativnih zadataka; 3. laboratorijske vežbe; 4. korišćenje i drugih načina rada koji doprinose boljem razumevanju sadržaja teme (domaći zadaci, seminarski radovi, projekti...); 5. sistematsko praćenje rada svakog pojedinačnog učenika. Veoma je važno da nastavnik pri izvođenju prva tri oblika nastave naglašava njihovu objedinjenost . Metodska uputstva za predavanja Kada je moguće, treba koristiti problemsku nastavu. Nastavnik postavlja problem učenicima i prepušta da oni samostalno, u parovima ili u timu dođu do rešenja, po potrebi usmerava učenike, podsećajući ih pitanjima na nešto što su naučili i sada treba da primene. Neke od tema mogu se obraditi samostalnim radom učenika kroz radionice. Takav način rada je učenicima najinteresantniji, više su motivisani, pa lakše usvajaju znanje. Uz to se razvija i njihovo interesovanje i smisao za istraživački rad, kao i sposobnost timskog rada i saradnje. Ovakav pristup obradi nastavne teme zahteva dobru pripremu nastavnika: odabrati temu, pripremiti odgovarajuća nastavna sredstva i opremu, podeliti učenike u grupe tako da svaki pojedinac u grupi može dati odgovarajući doprinos, dati neophodna minimalna uputstva... Neke teme treba da pripreme i prezentuju sami učenici, pojedinačno ili u parovima naravno uz pomoć i instrukcije nastavnika. Metodska uputstva za rešavanje zadataka Rešavanje zadataka je važna metoda za uvežbavanje primene znanja. Njome se postiže: konkretizacija teorijskih znanja; obnavljanje, produbljivanje i utvrđivanje znanja; korigovanje učeničkih znanja i umeća; razvijanje logičkog mišljenja; podsticanje učenika na inicijativu; sticanje samopouzdanja i samostalnosti u radu... Optimalni efekti rešavanja zadataka u procesu učenja ostvaruju se dobro osmišljenim kombinovanjem kvalitativnih (zadaci-pitanja), kvantitativnih (računskih), grafičkih i eksperimentalnih zadataka. Potrebno je pažljivo odabrati zadatke koji, ako je moguće, imaju neposrednu vezu sa realnim situacijama. Takođe je važno da učenici pravilno vrednuju dobijeni rezultat, kao i njegov pravilan zapis. Posebno treba obratiti pažnju na postupnost pri izboru zadataka, od najjednostavnijih ka onima koji zahtevaju analizu i sintezu stečenih znanja.
  • 24. Metodska uputstva za izvođenje laboratorijskih vežbi Laboratorijske vežbe čine sastavni deo redovne nastave i organizuju se tako što se pri izradi vežbi odeljenje deli na tri dela a učenici vežbe rade u grupama, 2 – 3 učenika. Vežbe po mogućnosti organizovati tako da svi učenici u grupi rade jednu vežbu ili u ciklusima do tri vežbe. Za svaku vežbu učenici unapred treba da dobiju odgovarajuća uputstva. Čas eksperimentalnih vežbi sastoji se iz uvodnog dela, merenja i zapisivanja rezultata merenja i obrade dobijenih podataka. U uvodnom delu časa nastavnik proverava da li su učenici spremni za vežbu, upoznaje ih sa mernim instrumentima i ostalim delovima aparature za vežbu, ukazuje na mere predostrožnosti kojih se moraju pridržavati radi sopstvene sigurnosti, pri rukovanju aparatima, električnim izvorima, raznim uređajima i sl. Dok učenici vrše merenja, nastavnik aktivno prati njihov rad, diskretno ih nadgleda i, kad zatreba, objašnjava i pomaže. Pri obradi rezultata merenja učenici se pridržavaju pravila za tabelarni prikaz podataka, crtanje grafika, izračunavanje zaokrugljenih vrednosti i grešaka merenja (sa tim pravilima nastavnik treba da ih upozna unapred a poželjno je i da ih da uz pisana uputstva za vežbe) . Pored uobičajenih mera zaštite (zabrane uključivanja bez pregleda itd) izvore napajanja i ostale elemente vežbe, gde je to moguće, napraviti tako da pogrešno uključivanje ne dovede do uništenja tranzistora ili integrisanog kola. Kao operacioni pojačavač koristiti po mogućnosti μA 741, jer ostali lako osciluju. Časove vežbi koristiti samo za merenja na elektronskim kolima i sklopovima i obradu rezultata. Učenike ocenjivati na kraju svakog ciklusa vežbi ili po jednom u polugodištu 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 učenicima su domaći zadaci koji sadrže kvalitativne i kvantitativne zadatke. Takvi domaći zadaci odnose se na gradivo koje je obrađeno neposredno na času i na povezivanje ovog gradiva sa prethodnim. Za domaći zadatak mogu se davati i seminarski radovi koje bi učenici radili individualno ili u grupama. Nastavnik je obavezan da pregleda domaće zadatke i saopšti učenicima eventualne greške kako bi oni imali informaciju o uspešnosti svog rada. Dodatna i dopunska nastava Dodatni rad namenjen je darovitim učenicima i treba da zadovolji njihova interesovanja za predmet. Organizuje se sa jednim časom nedeljno. Posebno darovite učenike poželjno je upućivati na takmičenja i pomagati im u pripremi. Dopunska nastava se takođe organizuje sa po jednim časom nedeljno. Nju pohađaju učenici koji u redovnoj nastavi nisu bili uspešni. Cilj dopunske nastave je da učenik, uz dodatnu pomoć nastavnika, stekne minimum osnovnih znanja iz sadržaja koje predviđa program. Na kraju školske godine potrebno je da učenici samostalno ili u manjim grupama urade projektni zadatak. Nastavnik bi trebalo da ponudi pažljivo odabrane teme ili da učenici sami predlože teme koje ih interesuju, a u vezi su sa gradivom predmeta. Neke od tema mogu biti one koje se ne obrađuju na časovima ali su pokrivene postojećim udžbenikom. Posebno objasniti učenicima šta projekat treba da sadrži i kako ga treba prezentovati. U nedostatku maketa i komponenti, demonstracija može biti i pomoću simulacije. Tema projektnog zadatka može biti takva da ostvaruje horizontalnu povezanost više predmeta (Merenja u elektronici, Digitalna elektronika i sl.) U programu je godišnji fond časova dat po temama. Ukupan broj časova koji je naznačen za svaku temu treba shvatiti kao orijentacioni broj u okviru kojeg treba realizovati odgovarajuće
  • 25. sadržaje. Time se nastavniku indirektno ukazuje na obim, dubinu, pa i način interpretacije sadržaja svake teme. Eventualna odstupanja mogu biti za oko 10 % od predviđenog fonda časova za temu (zavisno od konkretne situacije – npr. zemljotres, pandemija, drugi razlog velikog gubljenja časova,...). Ukupan broj časova predviđen za pojedine teme (a samim tim i godišnji fond časova) sam nastavnik (odnosno Stručno veće nastavnika u školi) raspoređuje po tipovima časova, tj. određuje koliko će uzeti za obradu novih sadržaja, a koliko za utvrđivanje i uvežbavanje, ponavljanje, proveravanje znanja i dr. Po pravilu, taj odnos treba da bude oko 2 : 3, tj. za obradu novih sadržaja upotrebiti do 40 % ukupnog nastavnog vremena, a najmanje 60 % za ostalo. Međutim, nijedan čas ne treba utrošiti samo za „predavanje”, tj. za izlaganje novog gradiva. Odstupanje od programa može da bude i do 20 % ali ga mora odobriti odgovarajući stručni organ u školi. Uputstva za izvođenje nastave Tehnologiju integrisanih kola obraditi opisno uz neki konkretni primer. Unutrašnju strukturu integrisanih operacionih pojačavača uraditi na nivou blok – šeme i detaljno objasniti njegovu ulogu u elektronskim kolima. Uz objašnjenje karakterističnih veličina operacionog pojačavača dati i njihove tipične vrednosti. Prilikom obrade komparatora nacrtati talasne oblike za operacioni pojačavač upotrebljen kao komparator, a zatim objasniti prednosti specijalnih kola konstruisanih da rade kao komparatori. Šmitovo okidno kolo objasniti s operacionim pojačavačem za dva referentna napona; kao primenu navesti pretvaranje drugog oblika napona u pravougaoni. Naglasiti razlike i prednosti pri obradi aktivnih i pasivnih kola (ograničavača, kola za integraljenje, diferenciranje, filtara...). Analogne množače obraditi opisno, a kao primenu navesti kvalitetnu amplitudnu modulaciju sa i bez nosećeg signala, mešanje učestanosti itd. Stabilizatore napona obraditi opisno. Detaljno obraditi prekidačke izvore napajanja i njihovu primenu a ukoliko je potrebno, pre toga obnoviti osnovne pojmove o kalemovima. Unutrašnju građu logičkih kola obraditi na osnovnom obliku, a za ostale navesti karakteristike. Impulsna kola obraditi sa logičkim kolima uz talasne oblike; navesti specifična kola za astabilne i monostabilne multivibratore, zatim Šmitova okidna kola itd. Kod A/D konvertora s uzastopnim približavanjem naglasiti relativnu jednostavnost i relativno veliku brzinu, zatim mogućnost upravljanja mikroračunarom itd. Kod A/D konvertora sa naponskim komparatorima naglasiti veliku brzinu; kod D/A konvertora obraditi samo varijantu sa lestvičastom mrežom otpornika. ENERGETSKA ELEKTRONIKA (za obrazovne profile četvorogodišnjeg obrazovanja, smer energetika) CILJ I ZADACI Cilj nastavnog predmeta energetska elektronika sticanje znanja o komponentama i principima funkcionisanja uređaja energetske elektronike radi izučavanja drugih stručnih predmeta. Zadaci nastave predmeta su: − sticanje osnovnih znanja o opštim principima i zakonima transformacije električne energije i regulaciji ove transformacije; − sticanje osnovnih znanja potrebnih za eksploataciju i održavanje uređaja energetske elektronike; − podsticanje interesa učenika za daljim produbljivanjem znanja i usavršavanjem. III RAZRED (2+1 čas nedeljno, 70+35 časova godišnje) SADRŽAJI PROGRAMA UVOD (1) Predmet proučavanja energetske elektronike. Pretvarači: pojam, klasifikacija i princip rada.
  • 26. PRELAZNI PROCESI U ELEKTRIČNIM KOLIMA (3) Prelazni procesi i akumulacioni elementi. Prelazni procesi u rednom R-L i R-C kolu na čijim krajevima deluje stalni napon. OSNOVNA AKUMULACIONA KOLA (LINEARNA UOBLIČAVAČKA KOLA) (2) Pasivno kolo za diferenciranje. Pasivno kolo za integraljenje. OPERACIONI POJAČIVAČI (4) Idealni operacioni pojačivač. Blok šema operacionog pojačivača. Linearna kola sa idealnim operacionim pojačivačem (neinvertujući pojačivač, invertujući pojačivač). Komparator napona sa histerezisom (pozitivna povratna sprema). Karakteristične veličine realnih operacionih pojačivača. ELEMENTI DIGITALNE ELEKTRONIKE (10) Binarni brojni sistem. Konverzija brojeva iz decimalnog u binarni brojni sistem i obrnuto. Komplement broja. Osnovne aritmetičke operacije u binarnom brojnom sistemu (sabiranje, oduzimanje, množenje i deljenje). Osnovni stavovi prekidačke algebre. Osnovna i univerzalna logička kola. Opšte karakteristike integrisanih logičkih kola. TTL logična kola. CMOS logička kola. Aritmetička kola: polusabirač i sabirač. Memorijski elementi (RS, T i JK flip-flop). Memorijska kola i mreže (registri, brojači, memorije). D/A I A/D KONVERZIJA (3) Analogni i digitalni signali. Konverzija; vremensko kvantovanje; amplitudno kvantovanje; kodovanje. D/A konvertor sa lestvičastom otpornom mrežom. A/D konvertor sa paralelnim komparatorima. ELEMENTI ENERGETSKE ELEKTRONIKE (8) Snažne diode i tranzistori (snažni bipolarni tranzistori i Darlingtonov spoj). MOS i IGBT tranzistori. Četvoroslojna dioda, dijak. Tiristor, GTO, trijak. OSNOVE UPRAVLJANjA TIRISTORA, TRIJAKA I ENERGETSKIH TRANZISTORA (6) Statičke karakteristike upravljačkog kola tiristora. Načini uključivanja tiristora i trijaka; osnovne električne šeme za uključivanje tiristora. Načini isključivanja tiristora i trijaka; osnovne električne šeme za isključivanje tiristora. Kola za pobudu energetskih tranzistora. Redna veza tiristora; sistemi upravljanja rednom vezom tiristora. Paralelna veza tiristora. USMERAČI (13) Srednja i efektivna vrednost naizmeničnog napona i struje u slučaju kada njihovi dijagrami u toku periode ne predstavljaju neprekidne sinusne talase. Blok šema usmerača. Jednofazna polutalasna šema usmeravanja. Jednofazna punotalasna šema usmeravanja sa srednjom tačkom (rad šeme pri R i R-L opterećenju gde L teži beskonačnosti). Jednofazna mosna šema usmeravanja (rad šeme pri R i R-L opterećenju kada L teži beskonačnosti). Trofazna šema usmeravanja sa srednjom tačkom (rad šeme pri R i R-L opterećenju kada L teži beskonačnosti). Trofazna mosna šema usmeravanja (rad šeme pri R i R-L opterećenju kada L teži beskonačnosti). Odlike transformatora za napajanje pojedinih šema usmeravanja; regulacione karakteristike pojedinih šema usmeravanja; komutacija struje; spoljnja karakteristika usmerača; filtri za izravnjavanje.
  • 27. INVERTORI (8) Podela i princip rada invertora. Invertori vođeni mrežom: monofazni punotalasni invertor sa srednjim izvodom sekundara transformatora vođen mrežom; trofazni mosni invertor vođen mrežom. 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 opterećenju (konfiguracija i vremenski dijagrami). PRETVARAČI UČESTANOSTI (2) Neposredni pretvarači učestanosti. Posredni pretvarači učestanosti (blok šema). NAIZMENIČNI PRETVARAČI (4) Princip rada naizmeničnih pretvarača i podela; pretvarači sa skokovitom promenom amplitude; naizmenični pretvarači sa faznom regulacijom; naizmenični fazni pretvarači sa širinsko- impulsnom regulacijom. JEDNOSMERNI PRETVARAČI (ČOPERI) (6) Indirektni jednosmerni pretvarači; tranzistorski indirektni pretvarač jednosmernog napona. Čoper spuštač napona (konfiguracija i vremenski dijagrami). Čoper podizač napona (konfiguracija). FLYBACK čoper (konfiguracija i vremenski dijagrami). LABORATORIJSKE VEŽBE (35) 1. Pasivna kola za diferenciranje i integraljenje 2. Invertujući i neinvertujući operacioni pojačivač 3. Komparator napona sa histerezisom sa operacionim pojačivačem 4. Realizacija logičkih funkcija pomoću NI kola 5. Aritmetička kola 6. Flip-flop 7. D/A konvertor 8. Snimanje statičkih karakteristika dijaka i tiristora 9. Kola za okidanje tiristora i trijaka 10. Jednofazni punotalasni tiristorski usmerač sa transformatorom sa srednjom tačkom 11. Trofazni polutalasni tiristorski usmerač sa transformatorom sa srednjom tačkom 12. Jednofazni naponski invertor sa srednjim izvodom transformatora sa tiristorima 13. Jednofazni naponski invertor sa tranzistorima 14. Naizmenični pretvarač sa faznom regulacijom sa trijakom 15. Čoper spuštač (ili podizač) napona. NAČIN IZVRŠAVANjA PROGRAMA (UPUTSTVO) Na početku teme učenike upoznati sa ciljevima i ishodima nastave, odnosno učenja, planom rada i načinima ocenjivanja. Oblici nastave: Nastava se realizuje kroz teorijsku nastavu i laboratorijske vežbe. Mesto realizacije nastave: Teorijska nastava se realizuje u učionici a laboratorijske vežbe se realizuju u laboratoriji za energetsku elektroniku. Podela odeljenja na grupe: Prilikom realizacije vežbi odeljenje se deli na tri grupe. Vežbe raditi svake druge nedelje po dva spojena časa. Vežbe izvoditi tako da se za dva spojena časa urade merenja, izračunavanja i dijagrami. Ukoliko mogućnosti dozvoljavaju, svi učenici treba da rade istu vežbu, ili raditi u ciklusima do najviše pet vežbi.
  • 28. Proveru veština stečenih kroz laboratorijske vežbe, u toku školske godine uraditi najmanje dva puta, kroz odbranu vežbi. Preporuke za realizaciju nastave: Programski sadržaji energetske elektronike su organizovani u tematske celine za koje je naveden orijentacioni broj časova za realizaciju. Nastavnik, pri izradi operativnih planova, definiše stepen prorade sadržaja i dinamiku rada, vodeći računa da se ne naruši 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 veštinama predstavlja kontinuirani proces i rezultat je kumulativnog dejstva celokupnih aktivnosti na svim časovima što zahteva veću participaciju učenika, različita metodska rešenja, veliki broj primera i korišćenje informacija iz različitih izvora. Sadržaj električnih merenja ima prirodnu vezu sa sadržajima drugih predmetima kao što su: elektronika i osnove elektrotehnike. Učenicima treba stalno ukazivati na tu vezu, i po mogućnosti, sa drugim nastavnicima organizovati tematske časove. Na taj način znanja, stavovi, vrednosti i veštine stečene u okviru nastave električnih merenja dobijaju širi smisao i doprinose ostvarivanju opštih obrazovnih i vaspitnih ciljeva. Sadržaje programa je neophodno realizovati savremenim nastavnim metodama i sredstvima. U okviru svake programske celine, učenike treba osposobljavati za: samostalno pronalaženje, sistematizovanje i korišćenje informacija iz različitih izvora (stručna literatura, internet, časopisi, udžbenici); vizuelno opažanje, poređenje i uspostavljanje veza između različitih sadržaja (npr. povezivanje sadržaja predmeta sa svakodnevnim iskustvom, sadržajima drugih predmeta i dr.); timski rad; samoprocenu; prezentaciju svojih radova i grupnih projekata i efikasnu vizuelnu, verbalnu i pisanu komunikaciju. Praćenje napredovanja učenika se odvija na svakom času, svaka aktivnost je dobra prilika za procenu napredovanja i davanje povratne informacije, a ocenjivanje učenika se odvija u skladu sa Pravilnikom o ocenjivanju. Učenike treba osposobljavati i ohrabrivati da procenjuju sopstveni napredak u ostvarivanju zadataka predmeta, kao i napredak drugih učenika uz odgovarajuću argumentaciju. Sadržaj programa ovog predmeta uglavnom se oslanja na znanje učenika iz matematike, osnova elektrotehnike i elektronike. Kod obrade nastavne teme „Prelazni procesi u električnim kolima” nacrtati za data kola karakteristične vremenske zavisnosti i napisati izraze njihove promene (bez ikakvog izvođenja). Pri razmatranju kola za obradu signala i digitalnih elektronskih kola treba naglasiti da se ona primenjuju u upravljačkom delu uređaja energetske elektronike. Prilikom obrade nastavne teme „Elementi digitalne elektronike” konverziju brojeva, komplement broja i osnovne aritmetičke operacije u binarnom brojnom sistemu učenicima objasniti kroz izradu primera. Memorijska kola i mreže izložiti na najkraći mogući način (samo crtanjem blok- šeme i objašnjenjem uloge) bez ikakvih izvođenja. Kod nastavne teme „Elementi energetske elektronike” prednost dati fizičkim objašnjenjima rada i grafičkom predstavljanju. U nastavnoj temi „Osnove upravljanja tiristora, trijaka i energetskih tranzistora” detaljno obraditi rednu vezu tiristora dok paralelnu vezu samo spomenuti. U nastavnoj temi „Usmerači” kod određivanja srednje i efektivne vrednosti uraditi nekoliko primera, u slučaju kada dijagrami napona i struje ne predstavljaju neprekidne sinusne talase. Prilikom obrade pojedinih šema usmeravanja posebnu pažnju posvetiti grafičkim prikazima. Komutaciju struje ne obrađivati za svaku šemu usmeravanja posebno, nego odabrati jednu šemu i na njoj objasniti.
  • 29. Kod obrade nastavne teme „Invertori” za strujni invertor nacrtati samo principsku šemu i talasne oblike napona i struje bez obrade bilo kog konkretnog invertora. Posebnu pažnju posvetiti grafičkim prikazima. Kod obrade nastavne teme „Naizmenični pretvarači”, pri obradi nastavne jedinice „Naizmenični fazni pretvarač sa širinskoimpulsnom regulacijom” objasniti samo princip širinsko-impulsne metode regulacije efektivne vrednosti naizmeničnog napona. Šeme i dijagrame crtati postupno kako bi učenici lakše razumeli i usvajali izlagano gradivo. Pri izvođenju nastave treba što više koristiti kao očigledna sredstva elemente opreme laboratorije za energetsku elektroniku, kao i drugih laboratorija gde se elementi i uređaji energetske elektronike koriste. Prilikom obrade pojedinih energetskih elektronskih kola učenicima navesti primere primene datog kola. DIGITALNA ELEKTRONIKA (za obrazovne profile četvorogodišnjeg obrazovanja, smer elektronika) CILJ I ZADACI Ciljevi nastavnog predmeta digitalna elektronika su: − sistematsko sticanje znanja o komponentama i mrežama u oblasti digitalnih sistema i računara; − ovladavanje osnovnim pojmovima i sticanje osnovnih znanja o komponentama i mrežama digitalnih sistema; − sticanje osnovnih znanja o mikroprocesorima i mikroračunarima; − osposobljavanje učenika za primenu znanja i rešavanje 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 stručne predmete; − formiranje osnove za dalje obrazovanje. Zadatak nastave digitalne elektronike jeste stvaranje raznovrsnih mogućnosti da kroz različite sadržaje i oblike rada, primenom savremenih metodičkih i didaktičkih postupaka u nastavi, ciljevi i zadaci obrazovanja u celini, kao i ciljevi nastave budu u punoj meri realizovani. Ostali zadaci nastave digitalne elektronike su da učenici: − razvijanje interesovanja učenika za digitalnu tehniku i računare; − osposobljavanje učenika da samostalno prate razvoj savremenih integrisanih digitalnih komponenata − razvijaju način mišljenja i rasuđivanja − steknu sposobnost za uočavanje, formulisanje, analiziranje i rešavanje problema; − razvijaju logičko i apstraktno mišljenje i kritički stav u mišljenju; − shvate značaj digitalne elektronike u savremenoj tehnologiji; − razvijaju sposobnosti za primenu znanja iz digitalne elektronike; − razvijaju pravilan odnos prema zaštiti, obnovi i unapređenju životne sredine; − razvijaju radne navike, odgovornost i sposobnost za primenu stečenih znanja. III RAZRED (2+1 čas nedeljno, 70+35 časova godišnje) SADRŽAJ PROGRAMA UVOD (1) Digitalni signali. Digitalna kola.
  • 30. BROJNI SISTEMI I KODOVI (7) Binarni, oktalni i heksadecimalni brojni sistem. Konverzija brojeva. Predstavljanje negativnih brojeva. Osnovne aritmetičke operacije u binarnom sistemu. Kodov (BCD i Grejov kod; kodovi za detekciju i korekciju grešaka; kodovanje sa kontrolom parnosti; alfanumerički kodovi). ELEMENTARNA LOGIČKA KOLA (8) Logičke funkcije i Bulova algebra. Elementarna logička kola. Prošireni skup simbola logičkih kola. Predstavljanje logičkih funkcija. Minimizacija logičkih funkcija. BISTABILNA KOLA (5) Leč kola. Flip flopovi. KOMBINACIONE MREŽE (7) Trostatički baferi. Magistrale digitalnih signala. Koder. Dekoder. Multiplekser. Demultiplekser. Konvertori koda. Generatori parnosti. SEKVENCIJALNE MREŽE (10) Registri (stacionarni i pomerački registri). Brojači (asinhroni i sinhroni brojači; brojači unazad i obostrani brojači; brojači proizvoljnog modula; integrisani programabilni brojači. Indikatorske mreže. Smetnje u sekvencijalnim mrežama. Osnovni principi eliminacije smetnji. ARITMETIČKA KOLA (5) Mreže za sabiranje i oduzimanje. Mreže za komparaciju. Aritmetičko logička jedinica. Mreže za množenje i deljenje. MEMORIJE (10) Klasifikacija, osobine i karakteristične veličine memorija. ROM, PROM, EPROM, EEPROM memorije. Programabilne komponente (PLA, PAL). Poluprovodničke RAM, SRAM, DRAM i DDR memorije. Keš memorije. Fleš memorije. Memorijski čipovi. Hijerarhija memorije. Primena memorija. MIKROPROCESORI I MIKRORAČUNARI (17) Struktura mikroračunarskih sistema. Arhitektura mikroračunarskih sistema. Osnovne karakteristike mikroprocesora. Arhitektura mikroprocesora. Organizacije memorije. Osnovne instrukcije mikroprocesora. Načini adresiranja. Aritmetičke i logičke instrukcije. Upravljanje ulaz/izlaz. Primena mikroprocesora. LABORATORIJSKE VEŽBE (35) 1. Elementarna logička kola 3. Logički nivoi 4. Leč kola 5. Flip flopovi 6. Registri i brojači 7. Koderi i dekoderi 8. Multiplekseri i demultiplekseri 9. Aritmetičko logička jedinica 10. Upoznavanje sa načinom rada mikroprocesora 11. Upravljanje ulaz/izlaz 12. Logičke i aritmetičke operacije 13. Prekidi 14. Magistrale 15. Adresni dekoder 16. Primeri programiranja