1
2
3
4
5
Poděkování:
Děkuji vedoucímu bakalářské práce doc. PaedDr. Jiřímu Niklovi, CSc., za poskytnuté informace a také konzultace k dané problematice a dále všem konzultantům bakalářské práce doc. PaedDr. Josefu Horákovi, CSc., doc. Dr. Ing. Ivanu Mašínovi, PaedDr. Františku Vachovi a také Ing. Petru Lepšíkovi, Ph.D..
6
VYUŽITÍ AUDIO-VIZUÁLNÍCH PRVKŮ V OBOROVÉ DIDAKTICE
Ing. Tomáš Vach BP2011 Vedoucí BP: Doc. PaedDr. Jiří Nikl, CSc.
Anotace
Bakalářská práce se zabývá využitím audio-vizuálních prvků v oborové didaktice.
V teoretické části jsou uvedeny vzdělávací cíle, kompetence a didaktické prostředky ve vztahu k audio-vizuálním prvkům a ve vztahu k RVP a ŠVP v oboru Strojírenství.
Stěžejní část práce je zaměřena na provedení kvantitativního výzkumu pomocí experimentu – výkonnostních testů, kde je porovnáván vliv vybraných audio-vizuálních prvků v rámci didaktických prostředků v konceptu pracoviště pro technologickou montáž jednorázové výrobní série výrobku.
Klíčová slova:
didaktické prostředky, audio, video, prvky, oborová didaktika
USE OF AUDIO-VISUAL ELEMENTS IN SECTORAL DIDACTICS
Ing. Tomáš Vach BP2011 Vedoucí BP: Doc. PaedDr. Jiří Nikl, CSc.
Annotation
This thesis deals with the use of audio-visual elements in the branch didactics. In the theoretical section provides educational objectives, competencies and educational resources in relation to audio-visual elements and in relation to RVP and ŠVP in the field of engineering. The main section focuses on the implementation of quantitative research by experiment - performance tests, which compared the effect of selected audio-visual elements within the teaching resources in the concept of workplace technology for mounting a single batch of the product.
Key words:
teaching devices, audio, video, elements, departmental didactic
7
Obsah
1. ÚVOD ... 10
2. ZDŮVODNĚNÍ TÉMATU BAKALÁŘSKÉ PRÁCE ... 11
2.1. ZDŮVODNĚNÍ AKTUÁLNOSTI TÉMATU ... 11
2.2. ZDŮVODNĚNÍ VÝBĚRU TÉMATU ... 14
2.3. CÍLE A METODY POUŽITÉ V BAKALÁŘSKÉ PRÁCI ... 16
2.3.1. Cíl bakalářské práce ... 16
2.3.2. Dílčí cíle teoretické části bakalářské práce ... 17
2.3.3. Metody použité v teoretické části bakalářské práce ... 17
2.3.4. Dílčí cíle praktické části bakalářské práce ... 18
2.3.5. Metody použité v praktické části bakalářské práce ... 18
3. OBOROVÁ DIDAKTIKA ... 19
4. VÝCHOVNÉ A VZDĚLÁVACÍ CÍLE UČENÍ ... 20
4.1. VÝCHOVNĚ VZDĚLÁVACÍ CÍLE ... 20
4.2. CHARAKTERISTIKA VZDĚLÁVACÍCH CÍLŮ ... 21
4.3. KLASIFIKACE VZDĚLÁVACÍCH CÍLŮ ... 22
4.3.1. Kognitivní vzdělávací cíle ... 22
4.3.2. Psychomotorické vzdělávací cíle ... 22
4.3.3. Afektivní vzdělávací cíle ... 23
4.4. VÝZNAM VYMEZENÍ VZDĚLÁVACÍCH CÍLŮ ... 23
4.4.1. Význam vymezení vzdělávacích cílů pro vyučujícího ... 23
4.4.2. Význam vymezení vzdělávacích cílů pro studujícího ... 24
4.5. KLÍČOVÉ KOMPETENCE V RVP A ŠVP ... 24
5. DIDAKTICKÉ PROSTŘEDKY PRO DOSAŽENÍ VZDĚLÁVACÍCH CÍLŮ ... 27
5.1. ROZDĚLENÍ TECHNICKÝCH VÝUKOVÝCH PROSTŘEDKŮ ... 27
5.2. TECHNICKÉ VÝUKOVÉ SYSTÉMY VPRAXI VE VAZBĚ SAUDIO-VIZUÁLNÍMI PRVKY ... 32
6. PRAKTICKÁ ČÁST PRÁCE ... 34
6.1. CÍLEAMETODYPRAKTICKÉČASTIPRÁCE ... 34
6.2. KVANTITATIVNÍVÝZKUMAEXPERIMENT ... 35
6.3. CÍLEXPERIMENTU... 36
6.4. OBECNÝPOPISEXPERIMENTU ... 36
6.5. NEZÁVISLÉPROMĚNNÉ ... 37
6.6. ZÁVISLÉPROMĚNNÉ ... 38
6.7. VÝZKUMNÉPROBLÉMYAHYPOTÉZY ... 38
6.8. CHARAKTERISTIKAZKOUMANÉHOVZORKU ... 40
6.9. PŘIPRAVAEXPERIMENTU ... 42
6.9.1. Didaktické pomůcka – výběr výrobku pro experiment ... 42
6.9.2. Pracoviště ... 43
6.9.3. Vizuální prvky ... 44
6.9.4. Audio prvky ... 46
6.9.5. Audio-vizuální prvky ... 46
6.9.6. Technologický montážní návod v papírové podobě ... 47
6.9.7. Video technologický návod montáže bez audio návodu ... 48
6.9.8. Video technologický návod montáže s audio návodem ... 49
6.9.9. Prostředí a ergonomie ... 49
6.9.10. Měřící a záznamová technika ... 50
6.9.11. Stanovení normy času pro opakovanou montáž ... 51
6.10. REALIZACEEXPERIMENTU ... 53
6.10.1. Výběr vzorku před zahájením výkonnostních testů ... 53
6.10.2. Instruktáž a průběh výkonnostního testu ... 54
6.11. DATAZÍSKANÁV RÁMCIREALIZACEEXPERIMENTU ... 55
6.11.1. Získaná data a hodnoty z experimentu ... 55
6.11.2. Statistické vyhodnocení dat a porovnání mezi skupinami ... 58
6.12. VYHODNOCENÍEXPERIMENTUS NÁVRHEMKONCEPTU ... 65
8
7. ZÁVĚR ... 76
9
Zkratka Význam
% procenta
ºC stupeň Celsia
avi přípona formátu
Basic základní
CD compact disk
dB decibel
DMCZ DENSO MANUFACTURING CZECH s.r.o.
g gram
HW hardware
ICT
Informační a komunikační prostředky (z anglického jazyka - Information and Communication
Technologies)
ID Pořadový identifikátor LEAN MANUFACTURING Štíhlá výroba
LEAN PRODUCTION Štíhlá výroba learning curve křivka učení
mkv přípona formátu
MOST Maynardova metoda předem určených časů (z
anglického Maynard Operation Sequence Technique)
mov přípona formátu
RVP Rámcové vzdělávací program/y
s sekunda, jednotka SI
SMART chytrý/é
SW software
ŠVP Školní vzdělávací program/y
TC tréninkové centrum
10
1. ÚVOD
Audio-vizuální prvky a pomůcky využívá ve svém celoživotním vzdělávacím procesu každý z nás a většinou tak činí nevědomky. Nejedná se jen o vymezený čas, kdy navštěvujeme základní, střední nebo vysokou školu, ale audio-vizuální pomůcky nás provázejí celý život – od narození až po úmrtí. Právě vnímání pomocí dálkových receptorů jako je zrak či sluch, jsou stěžejní, proto je důležité tyty receptory, co nejvíce zahrnout do procesu vzdělávání současně, někdy však tyto receptory využíváme jen z části nebo výlučně selektivně, to se následně projevuje v efektivitě vzdělávacího procesu.
Na použití názornosti ve výuce si každý z nás jistě vzpomene, například ze své minulosti. V dnešní době jsou dostupné mnohé moderní technologie, které využívají audio a vizuálních prvků, ale také kombinací audio-vizuální prvků. Vzdělávací proces nám tyto technologie usnadňují, osvojujeme si znalosti a následně dovednosti rychleji s těmito didaktickými pomůckami, či nástroji, ovšem je to dnes již nevyhnutelná nutnost. Proč nevyhnutelná nutnost – množství učiva roste a čas je značně omezen ve výuce i v životě člověka a člověk ze své podstaty hledá nástroje, či dané pomůcky, které mu vzdělávací proces usnadní. Mnohé vzdělávací procesy a didaktické pomůcky, či koncepty jsou nastaveny pro opakovanou činnost, ale v současnosti a v budoucnosti již tyto koncepty nebudou vyhovující, neboť současný trend v průmyslu je opačný a tedy i vzdělávací koncepty a použití didaktických pomůcek musí na tento fakt reflektovat a co nejvíce se flexibilně přizpůsobit.
I. Mašín [16] definuje dovednost jako – „1) schopnost využít získané znalosti a technickou odbornost pro stanovení a využití efektivní metody pro dosažení daného cíle, 2) schopnost provádět pracovní činnosti dle specifikovaného postupu“ (Mašín 2005, s. 21).
I. Mašín [16] definuje flexibilitu – „schopnost reagovat na nové, odlišné a měnící se okolnosti a požadavky“ (Mašín 2005, s. 25).
11 Tato bakalářská práce se zabývá využitím audio-vizuálních prvků v oborové didaktice a to konkrétně v oblasti průmyslu – strojírenství. Zejména v rámci předmětu Strojírenská technologie [29] byl se žáky Střední průmyslové školy v České Lípě proveden úvodní experiment, využívající audio-vizuální prvky ve výuce technologické montáže jednoduchého výrobku. Tento úvodní experiment byl zaměřen na porovnání audio- vizuálních prvků v konceptu montážního pracoviště, kdy by se měl prokázat nebo neprokázat vliv použití audio-vizuálních prvků na vzdělávací proces a tím i na efektivitu montáže. Téma použití audio-vizuálních prvků ve výuce a v konceptech je značně rozsáhlé a v rámci této bakalářské práce bude řešen jen nepatrný vymezený zlomek tématu, který je však důležitý pro úvodní nastínění dalšího vývoje rozvoje konceptů audio-vizuálního pracoviště v rámci výuky odborných předmětů jako je například Strojírenská technologie.
2. ZDŮVODNĚNÍ TÉMATU BAKALÁŘSKÉ PRÁCE 2.1. Zdůvodnění aktuálnosti tématu
S audio-vizuálními prvky ve výuce se již dnes běžně setkáváme, kdy učitelé využívají při výuce různé technické výukové prostředky, například tablety, počítačovou techniku, interaktivní tabule, interaktivní 3D televizory nebo prvky prostorového zvuku, ale také didaktické technické pomůcky. Školství není jediná oblast, kde se právě podobné audio- vizuální prvky objevují. Jedná se dále o obory v dopravě, průmyslu, zdravotnictví a kombinace různých oborů. Lidé využívají mnohé funkce těchto technických výukových prostředků ve svém běžném životě, kdy zařízení umožňují nejen efektivnějšího dosáhnutí dovedností, ale také pro ně zajímavou komunikaci, zpřístupňování informací dnes prakticky z celého světa ve zlomku času.
Je nutné si také uvědomit, že existuje vazba mezi žáky střední odborné školy a praxí, žáci by měli získat znalosti, následně dovednosti pro praxi a jejích produktivní věk a požadavky praxe jsou přenášeny do vzdělávacího systému. Dnešním současným trendem v oblasti výroby je snižování výrobních dávek. Budoucnost bude pravděpodobnost následovat k totální flexibilitě výrobku, kdy výrobní dávka výrobku bude jedna. To generuje značné požadavky na dovednosti operátorů, kteří budou muset v co nejkratším dostupném čase např. výrobek smontovat a vzhledem k možné
12 variabilitě a složitosti některých výrobků není v lidských možnostech bez použití technických výukových prostředků požadovaných časů dosáhnout. Jedna z možných cest je aplikace audio-vizuálních prvků výuky do konceptů pracovišť. Proč by se měli dnešní žáci středních škol učit na svých školách využívání právě audio-vizuální prvky v konceptech odborných pracovišť, protože právě oni ve svém produktivním věku po ukončení školy budou nuceni již tyto systému používat. Současný růst informací, rozvoj techniky a požadavků v oblasti průmyslu mění zaběhlé systémy a je nutné se změnám ve vztahu k požadavkům zabývat a zahrnout změny již do výuky.
Například M. Eidrnová [5] uvádí, že byl na 19 základních školách zahájen projekt, kde jsou nahrazeny učebnice tablety a využívají elektronická podklady pro výuku, místo klasických učebnic v papírové podobě. Kdy využití tabletu ve výuce si pochvalují žáci a jsou nadšeni z použití tabletů ve výuce. Projekt podpořili rodiče. Použití elektronických dat byl zatím vymezen na předměty angličtiny, matematiky a fyziky.
(Eidrnová 2012).
Též internetové zpravodajské stránky Lidovky.cz [14] informují o pilotním projektu Flexibooks, do kterého jsou zapojeny základní a víceletá gymnázia. Kdy projekt je zaměřen na nahrazení papírových učebnic tablety s elektronickými podklady pro výuku a to zejména texty, ty by časem měly být doplněny testy, kvízy. Žák může zasahovat do elektronických podkladů a dělat si poznámky.(Lidovky.cz 2013).
Soukromá střední škola cestovního ruchu ARCUS, s.r.o. [2] na svých internetových uvádí, že každý žák, který bude přijat ke studiu, bude mít zapůjčen tablet pro výuku.
Kdy tablet jako didaktická technická pomůcka je nedílnou součástí vzdělávacího programu. (ARCUS, s.r.o. 2012).
Dále I. Loužecká [15] představuje koncept SMART Digitální třídy s kompletním propojením pro digitální třídu, kde je dále využito konceptu digitálních hnízd, kde žáci mohou ve skupince spolupracovat na jedné digitální stanici. (Loužecká 2013).
Například N. Mazáčová [18] jako odborný garant projektu VZDĚLÁNÍ21 z Pedagogická fakulta Univerzity Karlovy – „realizuje výzkumné šetření a analýzu výuky
13 s cílem ověřit možnosti a úskalí zapojení moderních informačních technologií na českých školách. Výsledkem dlouhodobého výzkumu odborného garanta by měly být zejména příklady dobré praxe efektivního zapojení informačních technologií do výuky na základních, případně i dalších školách. Od září 2009 probíhá výzkum vždy ve dvou paralelních třídách šestých ročníků na třech pilotních školách. Jedna ze sledovaných tříd v každé škole pracuje v plně digitálním prostředí, žáci a učitelé k dispozici osobní notebooky, elektronické učebnice a interaktivní tabule. Druhá ze tříd je vybavena standardně, využívá interaktivní tabule. Výzkumná činnost odborného garanta projektu se bude realizovat až do devátých ročníků zapojených základních škol. Další hodnotící zpráva je plánována na červen 2011. Z dosavadního hodnocení odborného garanta projektu – Pedagogické fakulty Univerzity Karlovy v Praze vyplývá, že zapojení digitálních technologií do výuky přispívá k názornosti a tím i k větší aktivitě při vyučování a lepším výsledkům. Technologie v kombinaci s kvalitním vzdělávacím obsahem otevírají i lepší možnosti přípravy na výuku, opakování učiva a testování žáků“ (Mazačová 2012).
I. Mašín [17] popisuje ve své knize Výroba velkého sortimentu v malých sériích budoucí 3. generaci výrobních systémů v 21. století a dále uvádí vazbu tréninku a vzdělávání v kontextu se zadáním tématu bakalářské práce, které jsou již zaměřeny ne na pracovníka ve výrobě (v praxi), ale již přímo na žáky střední školy – „Jednou z oblastí, kde je nutné se měnit a reagovat na potřeby turbulentního tržního prostředí, je změna v rozvoji kvalifikace a tréninku. Při plánování tréninku musíme vycházet z klasické křivky (za)učení (learning curve – viz. obr. 2.1), která zachycuje závislost času potřebného na provedení daného pracovního úkolu individuálním pracovníkem v závislosti na počtu jím vyrobených kusů. Z křivky vyplývá, že bez ohledu na objem výroby a počtu nově zaváděných výrobků bude úroveň zaučení pracovníků záviset i nadále na samostatném provádění pracovního úkolu jednotlivými pracovníky s různými individuálními schopnostmi. Jedinými možnostmi, jak zkrátit čas dosažení plánovaného (minimálního) času, zřejmě budou:
efektivnější systém přípravy a tréninku (rychlejší dosažení prahu pro vykonávání samostatné práce)
výběr pracovníků s vyšší individuální způsobilostí (zkrácení doby tréninku i doby individuálního zaučení) “ (Mašín 2005, s. 93).
14 Obr. 2.1 Křivka učení (Mašín 2005, s. 94)
2.2. Zdůvodnění výběru tématu
V této kapitole bych rád uvedl své důvody vedoucí k výběru tématu bakalářské práce a to v několika bodech:
téma bakalářské práce úzce souvisí s mým tématem dizertační práce na Technické univerzitě v Liberci, Fakulta strojní, obor Výrobní systémy, na téma Flexibilní výrobní systémy pro malé série, kde ve výrobních systémech jsou právě využívány audio-vizuální prvky, kdy je velice zajímavé se podívat na danou problematiku i z úhlu pedagogicko-psychologického, ne jen z pohledu techniky, domnívám se, že právě dizertační práce či přímo doktorské studium by přes své specifické zaměření a vymezení, by mělo být rozšířeno i o další obory a právě jedním může být právě pedagogika
ve své odborné praxi ve výrobních společnostech se zabývám tzv. Štíhlou výrobou = Lean Production = Lean Manufacturing, využití audio-vizuálních prvků či pomůcek a nástrojů při vzdělávání (trénink, jednorázová či pravidelná školení nebo pracovní výkon) zaměstnanců, proto považuji jako jednu z dalších cest, jak tento přístup k výrobě posunout dále. I. Mašín [16] definuje Lean Manufacturing – „metodologie komplexního zlepšování procesů, která zefektivňuje veškeré činnosti spojené s výrobou a eliminuje v nich plýtvání s cílem redukovat průběžnou dobu výroby, snížit rozpracovatelnost i zásoby, snížit náklady a zvýšit jakost pomocí technik a nástrojů průmyslové inženýrství“
(Mašín 2005, s. 44)
15
ze své vlastní zkušenosti ze základní, či střední školy, kdy jsem se setkával s omezeným využitím audio-vizuálních technických prostředků ve výuce, určitou roli sehrála jistě doba a také dostupnost technologií v době mého studia, což považuji za značné negativum
domnívám se proto dále, že nové technologie v oblasti audio-vizuálních technických prostředků s jednotlivými audio-vizuálními prvky by měly být více využívány při výuce
nad tématem jsem se opět zamyslel například při exkurzi ve společnosti Denso v Liberci, kdy zaměstnanci mají u výrobních linek na jednotlivých pozicích interaktivní obrazovky s video postupy operací, vzhledem k opakovatelnosti výroby, ale tuto interaktivní pomůcku vypínají po rychlém naučení technologického postupů a dále považují tuto didaktickou pomůcku spíše za rušivou, pokud ji nadále nevypnou
v kontrastu s předchozím bodem naopak pro jedinečnou/kusovou výrobu tyto pomůcky jsou využívány pouze minimálně a to jak v ČR, tak i ve světě, dle mého názoru
zásadní rozhodnutí řešit dané téma nastalo v okamžiku, kdy jsem se této problematiky dotkl ve spojitosti s výkonem v oblasti technologické montáže a řešení problematiky pro již dospělou populaci v pracovním procesu, tak proč tedy nespojit danou problematiku se žáky, například na střední škole v oblasti oborové didaktiky, I. Mašín [16] definuje výkon – „1) stupeň úsilí a využití dovedností při provádění operace, který můžeme ocenit jako vysoký, střední nebo nízký, 2) poměr mezi počtem plánovaných standardních hodin a skutečně odpracovaných hodin“ (Mašín 2005, s. 88)
zamyslel jsem se i nad současným globálním využitím audio-vizuálních prvků – v reklamě, počítačových hrách a dalších oblastech a jejich využívání generacemi, kdy z okolního prostředí získávám informace, že právě audio- vizuální prvky v počítačových hrách, či reklamách jsou špatné (ve smyslu škodlivosti na rozvoj osobnosti), ale z obrácené strany o využití audio- vizuálních prvků ve vzdělávacím procesu jsou minimální reakce
dále se domnívám, že edukační proces se musí pružněji přizpůsobovat s rozvojem globálního pokroku v technologiích, nejen pro přitažlivost pro danou generaci, ale zejména pro efektivní naučení neustále zvětšujícího se množství
16 informací, které člověk musí během života získat, kdy současný lidský život je omezen v určitém čase, ale celosvětové znalosti geometricky stále rostou a tzv.
jeden život na to nestačí, jedna z možných cest, jak se tomuto trendu vyrovnat je zapojení většího podílu audio-vizuálních prvků do didaktického systému a didaktických postupů
z pohledu ekonomicko-sociologického jsem se nad daným tématem také zamyslel při odborné stáži v Číně v roce 2011, kdy jsem mohl porovnat kulturní rozdíly a ekonomicko-sociální rozdíly oproti ČR potažmo v Evropě s přístupem k oborové didaktice
dané téma také považuji za velice aktuální, již zdůvodněno v kapitole 2.1 a do budoucna velice perspektivní v oblasti rozvoje
v rámci absolvovaného předmětu – Technické výukové prostředky, který vyučoval doc. PaedDr. Jiří Nikl, CSc. jsem se dozvěděl o různých technických didaktických prostředcích využívaných ve výuce a o dané téma jsem začal projevovat zvýšený zájem
dále během mé studentské praxe na Střední průmyslové škole v České Lípě, v rámci bakalářského studia, jsem se setkal se žáky střední školy, kteří projevovali zvýšený zájem o audio-vizuální prvky ve výuce a považovali je již za standardní záležitost při výuce.
2.3. Cíle a metody použité v bakalářské práci
2.3.1. Cíl bakalářské práce
V úvodní části této bakalářské práce je důležité si stanovit, jak cíl bakalářské práce, tak i dílčí cíle v oblasti teoretické části bakalářské práce, tak i praktické části bakalářské práce, tak rovněž i metody, které budou v této bakalářské práci použity. Stěžejní částí této bakalářské práce je praktická část, jejímž cílem je prokázat nebo neprokázat vliv působení audio-vizuálních prvků na rychlost osvojování psychomotorických dovedností při sestavení výrobku. Tento praktický cíl vychází z analýzy odborných pramenů.
Výzkum a experimentu bude proveden v oblasti využití audio-vizuálních prvků s malou skupinou respondentů ze Střední průmyslové školy v České Lípě. Vzhledem k rozsáhlosti a komplexnosti tématu jako je využití audio-vizuálních prvků v oborové didaktice je nutné vymezit cíle pouze v rámci modelové situace, která bude v budoucnu
17 dále rozpracováno například v rámci doktorského studia směrem k dospělým osobám a také k praktickému zaměření nebo či rozsáhlejších výzkumů. Cílem bakalářské práce je vytvořit návrh konceptu pracoviště s využitím audio-vizuálních prvků v rámci oborové didaktiky – odborný předmět Strojírenská technologie (obsahuje technologickou montáž, ale i oblast výrobních systémů) a to ve vazbě s provedeným experimentem v oblasti výkonnostních testů, využívající audio-vizuálních prvků při výuce, které zefektivní jednorázovou montáž v oblasti potřebné doby montáže a zároveň zajistí požadovanou kvalitu smontovaného vzorku s minimalizací chyb při montáži.
2.3.2. Dílčí cíle teoretické části bakalářské práce
Strukturované cíle teoretické části bakalářské práce:
provedení analýzy a komparace zdrojů o problematice audio-vizuálních prvků ve výuce, výchovných a vzdělávacích cílů, didaktických prostředků
průzkum činitelů ovlivňujících řešení problémů v oblasti zaměření bakalářské práce
provedení analýzy RVP a ŠVP v oblasti zaměření bakalářské práce.
2.3.3. Metody použité v teoretické části bakalářské práce
Mezi metody použité v teoretické části práce patří:
metoda obsahové analýzy dostupných zdrojů a jejich komparace
obsahová analýza RVP a ŠVP.
I. Mašín [16] definuje metodu – „1) promyšlený postup při nějaké činnosti, 2) procedura provedená jednotlivcem nebo týmem pro splnění daného pracovního úkonu, 3) specifická kombinace materiálu, zařízení, nástrojů, lay-outu a sledu pracovních pohybů spojená s provedením určité operace nebo pracovního úkolu“ (Mašín 2005, s.
47).
18 2.3.4. Dílčí cíle praktické části bakalářské práce
Strukturované cíle v praktické části bakalářské práce:
realizovat kvantitativního výzkumu s referenčním vzorkem z respondentů ze Střední průmyslové školy v České Lípě
realizovat experiment pomocí výkonnostních testů
v rámci vyhodnocení experimentu vyhledat možné vazby a souvislosti k rychlosti získání dovednosti s audio-vizuálními prvky
realizovat základní statistické vyhodnocení dat z experimentu
vyhodnotit experiment a zjištěné skutečnosti zapracovat do konceptu pracoviště využívajícího audio-vizuální prvky při výuce.
2.3.5. Metody použité v praktické části bakalářské práce
Mezi metody použité v praktické části práce:
kvantitativní výzkum
experiment jako součást kvantitativního výzkumu – výkonnostní testy, pozorování + zaznamenávání experimentu
metoda BasicMOST
metody vedoucí k vytvoření návodů a postupů – audio, video, audio + video
metody v oblasti základního statistického vyhodnocení – základní statistické vyhodnocení, Krabicové diagramy, Frekvenční tabulky, Histogramy – Stugersovo pravidlo, pro statické vyhodnocení bude využito SW Statgraphics
různé metody interpretace a vizualizace výsledků ze získaných dat
metoda didaktické transformace učiva do učebních úloh
metoda rozhovoru s respondenty
19
3. OBOROVÁ DIDAKTIKA
Téma bakalářské práce spadá do tematické oblasti oborové didaktiky – Strojírenství (23-41-M/01) [20]. Po jednání s vedením Střední průmyslové školy v České Lípě a vedoucím bakalářské práce byl pro téma bakalářské práce zvolen odborný předmět Strojírenská technologie, který v rámci svého obsahu integruje oblasti technologie, potažmo technologické montáže a výrobní systémy, které byly požadované v zadání bakalářské práce.
Z. Friedmann [7] definuje didaktiku jako – „vědní obor, který lze v dnešní době považovat v širších souvislostech za teorii vzdělávání, v užším pojetí za teorii vyučování. Zkoumá podstatu vzdělávání a vyučování, jejich cíle a obsah, organizační formy, vyučovací zásady, metody a prostředky“ (Friedmann, s. 3).
Dále Z. Friedmann [7] definuje, dále oborovou didaktiku jako – „koordinující a integrující disciplínu zaměřenou na transformaci odborných poznatků do vyučovacího předmětu. Cílem je získat schopnosti a dovednosti úspěšně organizovat a řídit vyučovací proces v technických a informačních předmětech“ (Friedmann, s. 3).
J. Průcha, E. Walterová, J. Mareš [25] definují, dle mého názoru nejvýstižněji oborovou didaktiku takto – „označuje oblast interdisciplinární, zejm. ale didaktické teorie, zabývající se celkovou kurikulární koncepcí určitého vyučovacího předmětu nebo skupiny předmětů, tj. především cíli a obsahem příslušného vzdělávání, organizačními formami, vyučovacími metodami a prostředky. V některých pojetí (integrační pojetí, komunikativní pojetí) se do oborové didaktiky začleňují i psychodidaktické faktory spojené s interakcí subjektů edukačních procesů, s procesy učení (např. osvojování fyzikálních pojmů dětmi), dále problémy převodů (sdělitelnosti) poznatků vědy do obsahů vyučovacích předmětů aj. Oborové didaktiky jakožto vědecké disciplíny jsou doposud nedostatečně konstituovány a jsou předmětem diskuzí“ (Průcha, Walterová, Mareš 1998, s. 150).
20
4. VÝCHOVNÉ A VZDĚLÁVACÍ CÍLE UČENÍ 4.1. Výchovně vzdělávací cíle
J. Skalková [27] definuje pojem výchova jako – „určitý druh sociální činnosti, jejímž podstatným znakem je záměrně a cílevědomě působit na osobnost a dosáhnout trvalejších změn v jejím vývoji, chování a jednání“ (Skalková 2005, s. 16).
J. Horák, M. Kratochvíl, V. Pařízek [8] uvádějí, že výchova člověka patří k nejsložitějším lidským činnostem a dále, že – „při každé výchově i sebevýchově se objevují kategorie cílů a obsahu, prostředků, tj. metod, učebních pomůcek a učebnice, organizace vyučování, a podmínek, jako je zájem a schopnosti žáků, jejich předešlá příprava, způsobilost učitele“ (Horák, Kratochvíl, Pařízek 2008, s. 5). Kdy definují pojem výchova jako – „určitý druh sociální činnosti, jejím podstatným znakem je záměrně a cílevědomě působit na osobnost a dosáhnout trvalejších změn v jejím vývoji, chování a jednání.“ (Horák, Kratochvíl, Pařízek 2008, s. 5).
Dále J. Nikl [21] uvádí – „projektování výchovně vzdělávacích cílů umožňuje na základě jejich analýzy předcházet v ideálním plánu výkon studujícího, předvídat výkonové charakteristiky ve formulaci operacionalizovaných, kvantifikovaných a kondicionalizovaných cílových činností a vytvářet podmínky pro jeho optimální realizaci“ (Nikl 2002).
Ve shodě s odkazem na J. Nikla [24] uvádí K. Zelová [30] ve své diplomové práci vymezení výchovných cílů – viz. obr. 4.1 – „Vymezení vzdělávacích cílů ve vzdělávacím procesu má směřující, dynamizující a integrující funkci. Změny cíle ovlivňující změny vztahů strukturálních prvků vyučovacího procesu a současně ovlivňují i prostředky potřebné k realizaci tohoto cíle“ (Zelová 2002, s. 16).
21 Obr. 4.1 Prostředky potřebné k realizaci výchovně vzdělávacího cíle (Zelová 2008, s.
16).
4.2. Charakteristika vzdělávacích cílů
Ve shodě s D. Tollingerovou [28] pojímáme vzdělávací cíl jako „jednoznačně vymezený, objektivně kontrolovatelný výsledek učení učícího se, vyjádřený v jednotkách výkonu. Projektování cílů učení umožňuje vyučujícímu:
předcházet v ideálním plánu výkon učícího se
předcházet jeho výkonové charakteristiky ve formulaci operacionalizovaných, kvantifikovaných a kondicionalizovaných cílových činností
vytvářet podmínky pro jejich realizaci“ (Tollingerova 1986).
Dle J. Nikla [23] se operacionalizací cíle rozumí „vyjádření cíle učení činnostmi učícího se, nebo jejich výsledky.
kvalifikace cíle představuje jednoznačně vymezení operační struktury očekávaného výkonu učícího se, aby měl pro všechny uživatele přibližně týž význam
kvantifikací cíle chápeme vymezení individuální normy očekávaného výkonu, tzn. vymezení minimální úrovně výkonu, která ještě vyhovuje požadavku splnění cíle
22
kondicionalizace cíle zahrnuje vymezení konkrétních jednoznačných podmínek realizace výkonu učícího, pokud cíl podmínky neobsahuje, automaticky se rozumí, že úkol má být vyřešen pouze pamětně“ (Nikl 2005).
4.3. Klasifikace vzdělávacích cílů
4.3.1. Kognitivní vzdělávací cíle
Z. Friedmann [7] uvádí „Taxonomii vzdělávací cílů (Bloom,1956):
Zapamatování (vědomosti) – definovat, doplnit, opakovat, popsat, přiřadit, reprodukovat, vysvětlit, vybrat, určit, pojmenovat
Pochopení (porozumění) – dokázat, interpretovat, objasnit, odhadnout, převést, vysvětlit, vypočítat, zkontrolovat, změřit
Aplikace – demonstrovat, aplikovat, načrtnout, navrhnout, použít, prokázat, řešit, uspořádat, vyčíslit, vyzkoušet, naplánovat
Analýza – analyzovat, rozhodnout, provést rozbor, rozlišit, rozčlenit, specifikovat
Syntéza – kategorizovat, kombinovat, modifikovat, navrhnout, organizovat, napsat zprávu, shrnout, reorganizovat
Hodnotící posouzení – argumentovat, obhájit, ocenit, oponovat, porovnat, posoudit, prověřit, vybrat, zdůvodnit, zhodnotit“ (Friedmann, s. 9).
4.3.2. Psychomotorické vzdělávací cíle
Z. Friedmann [7] uvádí „Taxonomii psychomotorických cílů (Dave,1968):
imitace (nápodoba) – impulzivní nápodoba, vědomé opakování
manipulace – (praktická cvičení) – podle instrukce, výběru a za účelem zpevňování, projevuje se prvotní obratnost
zpřesňování – reprodukce a kontrola, činnosti se zpřesňují, problémy se zmenšují
koordinace – sekvence a harmonie, plynulý sled jednotlivých činností
23
automatizace – maximum výkonu s minimální energií“ (Friedmann, s. 9).
4.3.3. Afektivní vzdělávací cíle
Z. Friedmann [7] uvádí „Taxonomii afektivních cílů (Kratwohl,1964):
Přijímání (vnímavost) – ochota přijímat, vnímat
Reagování – úroveň aktivity, zainteresovanosti
Oceňování hodnoty – akceptování, preferování hodnot
Integrování hodnot (organizace) – postupné vytváření soustavy hodnot
Internalizace hodnot v charakteru – hodnoty mají pevné místo, vytváří se osobní životní filozofie jedince“ (Friedmann, s. 9).
Afektivní cílů lze dosáhnout v delším časovém úseku, než cíle kognitivní a psychomotorické. Psychomotorické cíle vycházejí z kognitivních cílů. Experiment tedy bude zaměřen převážně na kognitivní a psychomotorické vzdělávací cíle, neboť výkonnostní test bude probíhat v řádu několika minut a o dosažení afektivních cílů nelze uvažovat.
4.4. Význam vymezení vzdělávacích cílů
4.4.1. Význam vymezení vzdělávacích cílů pro vyučujícího
Z. Kalhous [11] uvádí důležitost vymezení cílů, kterých má studující dosáhnout v rámci výuky. Když si vyučující uvědomuje význam cílů studujícího, volí nejefektivněji prostředky a metody dosažení vzdělávacích cílů, včetně hodnocení dosažených cílů. Tuto skutečnost dále podporuje provedeným šetřením (Kalhous, 1990) zjistil, že „pracuje-li učitel s výukovým cílem, v 81% si přesně uvědomuje, do jaké míry byl splněn cíl hodiny, který si stanovil. Jestliže učitel s touto didaktickou kategorií nepracuje, v 80% si neuvědomuje splnění cíle hodiny, tuto otázku si vůbec neklade.
Pracuje-li učitel s výukovým cílem, v 51% zhodnotí vyučovací hodinu z hlediska cíle společně se žáky, v 30% zhodnotí sám, v 75% zadává v průběhu vyučovací hodiny učební úlohy promyšleně a s dostatečnou četností. Pokud učitel s touto didaktickou kategorií nepracuje, v 20% se jen letmo zmíní o průběhu vyučovací hodiny a v 77% ji nezhodnotil vůbec“ (Kalhous 2002, s. 289).
24 Z. Kalhous [11] uvádí doporučený pracovní postup tvorby výukových cílů, dle I.
Tureka, navrhovaný uvedený postup byl zkrácen do několika bodů:
analyzovat obsah učiva
vymezit cíle žákova výkonu v jeho terminologii
učitel by měl stanovit – co a v jakém rozsahu a jakým způsobem má žák umět + požadavky zkoušení
učitel by měl stanovit podmínky pro dosáhnutí výkonu
stanovit normu očekávání (Kalhous 2002, s. 289).
4.4.2. Význam vymezení vzdělávacích cílů pro studujícího
Ve shodě s odkazem na J. Skalkovou [27] uvádí K. Zelová [30] význam vymezení vzdělávacích cílů pro studujícího ve smyslu důležitosti informace pro studujícího, zda dosáhl požadovaných cílů či nikoliv – „Pro každou výukovou jednotku (přednášku, cvičení) by měly být vymezeny vzdělávací cíle v takové formě, aby po jejím skončení mohlo být stanoveno, zda student vytýčené vzdělávací cíle dosáhl a zda mohou být pro novou výukovou jednotku vymezené další vzdělávací cíle. Po dosažení stanovených cílů by měl mít student pocit jistoty, že daného cíle dosáhl a to by ho mělo motivovat pro další studijní činnost.“ (Zelová 2002, s. 18).
4.5. Klíčové kompetence v RVP a ŠVP
V rámci bakalářské práce byly prostudovány RVP [20] 23-41-M/01 Strojírenství (Národní ústav odborného vzdělávání 2007) a ŠVP [29] Strojírenství (Veselý 2009, s.1). ŠVP vycházejí z RVP a jsou detailněji rozpracovány. Proto návrh konceptu pracoviště s audio-vizuálního prvky musí vycházet nutně z ŠVP a tím naplňuje požadavky RVP. ŠVP na Střední průmyslové škole v České Lípě jsou platné od 01.09.2009. Dle zjištění skutečností je téma bakalářské práce v plně souladu s RVP a ŠVP v dané oblasti oborové didaktiky.
25 Z. Friedmann [7] definuje klíčové kompetence jako – „souhrn vědomostí, dovedností, schopností, postojů a hodnot důležitých pro osobní rozvoj a uplatnění každého člena společnosti. Jsou základem celoživotního učení. K jejich utváření a rozvíjení musí směřovat a přispívat veškerý vzdělávací obsah i aktivity a činnosti, které ve škole probíhají“ (Friedmann, s. 5).
Ve vztahu k mé bakalářské práci jsou v ŠVP [29] uvedeny následující klíčové kompetence:
„kompetence k učení – efektivně se učit, vyhodnocovat dosažené výsledky a reálně si stanovovat potřeby a cíle dalšího vzdělávání
kompetence k řešení problémů – řešit běžné pracovní i mimopracovní problémy
občanské kompetence a kulturní povědomí – uznávat hodnoty a postoje pro život v demokratické společnosti, jednat v souladu s udržitelným rozvojem a podporovat hodnoty národní, evropské i světové kultury
kompetence k pracovnímu uplatnění a podnikatelským aktivitám – využívat svých osobních a odborných předpokladů pro úspěšné uplatnění na trhu práce a pro potřebu celoživotního učení
kompetence využívat prostředky infomačních a komunikačních technologií a pracovat s informacemi – pracovat s osobním počítačem, programovým vybavením PC, ale i s dalšími prostředky ICT a efektivně získávat, zpracovávat a využívat informace“ (Veselý 2009, s. 4).
Ve vztahu k mé bakalářské práci jsou v ŠVP [29] uvedeny následující odborné kompetence:
„navrhovat způsoby, technická zařízení nářadí, nástroje, výrobní pomůcky a technologické podmínky k přeměně surovin, předvýrobků a polotovarů na strojírenské výrobky – ovládat různé techniky učení, umět si vytvořit vhodný studijní režim a podmínky
26
využívat prostředky informačních a komunikačních technologií pro podporu efektivity práce – efektivně využívat CAD a CAM systémy a ostatní softwarové prostředky
využívat a jednat ekonomicky a v souladu se strategií trvale udržitelného rozvoje – hospodárně a ekonomicky využívat materiální, finanční prostředky i duševní potenciál“ (Veselý 2009, s. 5).
Ve vztahu k mé bakalářské práci jsou v ŠVP [29] uvedeny následující vybrané detailní kompetence z předmětů Informační a komunikační technologie, Strojírenská technologie a Praxe:
„kompetence k učení – ovládat různé techniky učení, umět si vytvořit vhodný studijní režim a podmínky
kompetence k učení – uplatňovat různé způsoby práce s textem
kompetence k učení – s porozuměním poslouchat mluvené projevy
kompetence k řešení problémů – porozumět zadání úkolu nebo určit jádro problému, získat informace potřebné k řešení problému, navrhnout způsob řešení, popř. varianty řešení, a zdůvodnit jej, vyhodnotit a ověřit správnost zvoleného postupu a dosažené výsledky
kompetence k řešení problémů – uplatňovat při řešení problémů různé metody myšlení (logické, matematické, empirické) a myšlenkové operace
kompetence k řešení problémů – volit prostředky a způsoby (pomůcky, studijní literaturu, metody a techniky) vhodné pro splnění jednotlivých aktivit, využívat zkušeností a vědomostí nabytých dříve
občanské kompetence a kulturní povědomí – jednat odpovědně, samostatně a iniciativně nejen ve vlastním zájmu, ale i ve veřejném zájmu
kompetence k pracovnímu uplatnění a podnikatelským aktivitám – mít odpovědný postoj k vlastní profesní budoucnosti a tedy i vzdělávání;
uvědomovat si význam celoživotního učení a být připraveni přizpůsobovat se měnícím se pracovním podmínkám
27
kompetence k pracovnímu uplatnění a podnikatelským aktivitám – mít přehled o možnostech uplatnění na trhu práce v daném oboru; cílevědomě a zodpovědně rozhodovat o své budoucí profesní a vzdělávací dráze
kompetence využívat prostředky informačních a komunikačních technologií a pracovat s informacemi – pracovat s osobním počítačem a dalšími prostředky informačních a komunikačních technologií
kompetence využívat prostředky informačních a komunikačních technologií a pracovat s informacemi – pracovat s běžným základním a aplikačním programovým vybavením
odborné kompetence – navrhovali technologické postupy zhotovení“ (Veselý 2009, s. 204).
5. DIDAKTICKÉ PROSTŘEDKY PRO DOSAŽENÍ VZDĚLÁVACÍCH CÍLŮ
5.1. Rozdělení technických výukových prostředků
Systém didaktických prostředků je analyzován na str. 27, viz. obr.4.1.
J. Nikl [22] rozděluje technické výukové prostředky na učební pomůcky a didaktickou techniku jako neoddělitelné části, které tvoří technické výukové prostředky. (Nikl 2002, s. 11).
J. Nikl [22] rozděluje učební pomůcky:
„1. Originální předměty a reálie:
a) přírodniny
v původním stavu (minerály, rostliny, apod.)
upravené – pedagogizované (kapalinové preparáty, vycpanin, mikropreparáty, výbrusy, apod.)
b) výrobky a výtvory
28
v původním stavu (vzorky výrobků, stroje, přístroje, umělecká díly apod.)
upravené – pedagogizované (sady a soubory vzorků, stroje a přístroje k rozebírání, v řezu apod.)
c) jevy a děje (povahy fyzikální, chemické, biologické, sociální aj.) d) zvuky (reálné zvuky, hlasové a hudební projevy)
2. Zobrazení a znázornění předmětů a skutečností:
a) modely (statické, dynamické) b) zobrazení
prezentovaná přímo (školní obrazy, mapy, nástěnná znázornění, aj.)
prezentovaná prostřednictvím didaktické techniky
ruční záznamy na všech druzích záznamových ploch (tabulí, flipchartů)
zobrazení promítaná staticky (diaprojekcí, epiprojekcí, zpětnou projekcí, statickou filmovou projekcí)
zobrazení promítaná dynamicky (kinematografickou tj. filmovou projekcí, nebo specifickými způsoby – např. dynamickou zpětnou projekcí aj.)
zobrazení realizovaná pomocí televizní techniky (obrazy uzavřeného TV systému, školské TV vysílání, video-přehrávky aj.)
zobrazení smíšená (např. realizovaná prostřednictvím LCD panelu umístěného na promítací ploše zpětného projektoru)
zobrazení (prezentace) realizovaná dataprojektorem c) zvukové záznamy
mechanické (gramofonová deska)
magnetické (mg. pásek a kazeta, magnetický filmový záznam)
optické (filmový optický záznam)
29 3. Textové pomůcky pro studenty i učitele:
a) učebnice (klasické, programové texty, jiné netradiční)
b) pracovní materiály (pracovní knihy, pracovní sešity, programové texty, sbírky úloh, sbírky testů, tabulky, určovací klíče, aj.)
c) doplňková a pomocná literatura (časopisy, knihy aj.) 4. Pořady a programy prezentované didaktickou technikou:
a) pořady (diafonové pořady, pořady školního rozsahu, pořady školské televize apod.)
b) programy (počítačový software, programy pro klasické vyuč. Strojem programovatelné pomůcky)
5. Speciální pomůcky:
a) zařízení a přístroje pro demonstrační pokusy (pro učitele)
b) experimentální soupravy pro frontální, skupinové a individuální práce studentů
c) dotykové pomůcky (reliéfové obrazy, slepecké písmo) “ (Nikl 2002, s. 11).
J. Nikl [22] dále rozděluje didaktickou techniku:
„1. Zařízení pro prezentace nepromítaného záznamu – záznamové plochy:
a) držáky a rámy na obrazy, mapy, fotografie, aj.
b) nástěnky, vitríny c) tabule
tabule Dubna, stojanové, pojízdné, otočné, lištové
tabule klasické, stírací fix, magnetické, textilní, korkové, kombinované tabule s průhlednou krycí plochou pro záznamy, aj.)
flipcharty (tj. přenosné tabule s možností upevnění papírových archů) d) závěsné tabulové systémy
e) elektronické tabule
30 2. Promítací (projekční) technika
Umožňuje neozvučené optické zobrazení kinematografických filmů, diafilmů, diapozitivů, diasérií, transparentů nebo neprůhledných předloh na promítací plochu:
a) zařízení statické projekce:
epiprojektory
diaprojektory, diaprohlížečky, čtečky mikrozáznamů
zpětné projektory (nepřenosné, přenosné tzv. portable) b) zařízení dynamické projekce:
filmové projektory (němém zvukové) filmové prohlížečky 3. Zvuková (auditivní) technika
a) zvukové přístroje:
rozhlasové přijímače
gramofony
magnetofony
CD přehrávače
přehrávače minidisků
sluchátkové soupravy
doplňková zařízení – mikrofony, zesilovače, reproduktory, sluchátka
b) integrace uvedených prostředků:
rozhlasové ústředny
jazykové laboratoře 4. Televizní technika
magnetoskopy (videomagnetofony)
videogramofony
videokamery
31
TV přijímače, TV monitory
Uzavřený televizní okruh
LCD panely (aktivní, pasivní)
Videoprojektory
Střihové a režijní jednotky
5. Technické výukové systémy včetně počítačových systémů a) klasické sestavy
diafonová sestava
sestava zpětného projektoru s LCD panelem b) klasické prostředky programového učení
klasické vyučovací automaty
trenažéry
simulátory
zpětnovazebná zařízení
c) prostředky výpočetní techniky využívané pro výukové účely
všechny prostředky výpočetní techniky (počítače, tiskárny, skenery, dataprojektory aj.)“ (Nikl 2002, s. 13).
V. Rambousek [26] uvádí funkce technických výukových prostředků jako:
„funkce motivačně simulační
funkce informačně expoziční
funkce procvičovací
funkce aplikační
funkce kontrolní“ (Rambousek 2002, s. 28).
Z výše uvedeného se bakalářská práce a její téma dotýká v oblasti učebních pomůcek - výrobky a výtvory (výrobek traktoru – stavebnice), zobrazení a znázornění předmětů a skutečností (model, zobrazení, zvukové záznamy), textové pomůcky pro žáky i učitele (návody), speciální pomůcky (experimentální soupravy pro individuální práce žáků).
32 V oblasti didaktické techniky – promítací techniky, zvukové (auditivní) techniky, televizní techniky a převážně technických výukových systémů včetně počítačových systémů.
Výchovných a vzdělávacích cílů uvedených v kapitole 4. bude také dosaženo právě technickými výukovými prostředky.
5.2. Technické výukové systémy v praxi ve vazbě s audio- vizuálními prvky
Tato kapitola je zaměřená na popis vybraných technických výukových systémů používaných pro výuku technologické montáže na pracovištích, které byly v rámci tématu bakalářské práce navštíveny a prozkoumány.
Úvodu je nutné zdůraznit, že všechny uvedené výukové systémy jsou používány převážně pro opakovanou technologickou montáž výrobků a v současné době jsou technické výukové systémy pro jednorázovou montáž spíše ve fázi vývoje, výzkumu či dílčího testování.
S probíhajícími změnami v hospodářství (snižování výrobních dávek) bude sílit tlak na úpravu stávajících výukových systémů pro opakované činnosti jako je technologická montáž a to z důvodu jejich menší efektivnosti a smyslu použití. Problematika těchto výukových systémů je velice rozsáhlá, jen popis problematiky by překročil rozsah této bakalářské práce a proto je nutné vymezení daného tématu výhradně směrem k audio- vizuálním prvkům v rámci těchto systémů. Tréninková centra pro výuku a výcvik jsou směřována spíše pro dospělou populaci, než pro žáky střední školy, přesto audio- vizuální prvky, používané v těchto výukových systémech, jsou přinejmenším obdobné, či dokonce stejné.
K výcviku uvádí L. Mojžíšek [19] „výcvik pracovních dovedností začíná vlastně již prvními pokusy o pracovní výkon“ (Mojžíšek 1975, s. 210).
Jedním ze zástupců tréninkového centra mimo jiné i pro technologickou montáž, disponuje společnost API – Akademie produktivity a inovací, s.r.o. v Želevčicích [1].
V rámci průzkumu jsem měl možnost vyzkoušet si účast v tréninkovém centru v rámci své odborné praxe. V rámci jednotlivých pracovišť jsou kladeny zejména požadavky na pracoviště v oblasti vizuálního řízení – barevné rozpoznávání jednotlivých dílů,
33 nekvality, kvality, prvky Andonu a tak dále. Prvky ergonomie, které mají vliv na vizuální řízení – osvětlení místnosti a pracovišť, dosahové vzdálenosti objektů ve vazbě k rozpoznávání velikosti písma, obrázku, či piktogramů. Jednotlivé technologické návody jsou zpracovány vždy pro konkrétní výrobek na papírovém nosiči a jednotlivé video návody, či zapojení audio návodů nebylo zaznamenáno při výuce.
Dalším zástupcem spíše však pro výrobní praxi je společnost DENSO MANUFACTURING CZECH s.r.o. [4] v průmyslové zóně v Liberci. Tato společnost disponuje svým vlastním tréninkovým a vzdělávacím centrem přímo u svého výrobního závodu.
DENSO MANUFACTURING CZECH s.r.o. [4] prezentuje své centrum následovně – „V současnosti Tréninkové centrum (TC) zastřešuje různé druhy školení. Převážnou většinu školení realizují specializovaní interní instruktoři. Školení jsou vždy přizpůsobována potřebám společnosti. Např. vstupní školení zprostředkovává první kontakt zaměstnance se společností Denso. Novým zaměstnancům je v kostce představeno zázemí DMCZ, výrobní prostory, produkty, interní pravidla i pracovní činnosti. Hlavním posláním TC je především poskytovat adekvátní technické vzdělání zaměstnancům na různých pracovních pozicích a tím podporovat činnost jednotlivých oddělení, s cílem co nejvíce se přiblížit skutečné praxi. I z toho důvodu je TC vybaveno nejmodernějšími technologiemi používanými zde jako výukové pomůcky. S vývojem společnosti Denso TC zajišťuje i jiné formy vzdělávání, které jsou založeny např. na samostudiu připravených materiálů (e-learning), či na praktických zkušenostech s MS Office (PC trénink) “ (Denso manufacturing czech s.r.o. 2012).
Tréninkové centrum jsem během svého studia několikrát navštívil a měl i osobní zkušenost s tréninkem zaměřeným na technologickou montáž a opět zde byly používány prvky vizuálního řízení, popsané jako v rámci vzdělávacího centra API – Akademie produktivity a inovací, s.r.o. v Želevčicích. Zajímavou skutečností, zjištěnou ve výrobě u výrobní montážní linky, kdy operátor má možnost použít video návod s audio postupem na svém pracovišti, kdy video návod názorně ukazuje danou část operace, pohybující se v řádu několika sekund. Operátor ovšem po získání dovednosti daný video návod s audio postupem vypne, neboť ho již názorná ukázka spíše ruší při
34 samotné činnosti operace a nevzniká potřeba nadále sledovat tento návod. Vzdělávací systém platí pro opakovanou technologickou montáž určité sekvence technologické montáže. V rámci vzdělávacího systému je sice využíváno vizuálního řízení i audio návodů, ovšem není zaměřeno pro jednorázovou montáž a systém je tak primárně zaměřen na získání dovedností pro opakovanou činnost.
Institut průmyslového inženýrství s.r.o. v Liberci [10], byl poslední navštívené tréninkové a vzdělávací centrum, kde proběhl průzkum vzdělávacího a tréninkového centra se zaměřením na použití audio-vizuální prvků v rámci výuky technologické montáže. Zde byly zaznamenány obdobné prvky jako v předchozích dvou centrech.
Centrum bylo sice zaměřené, mimo jiné, i na jednorázovou montáž ve fázi přípravného testování, ovšem nevyužívalo v rámci výuky návodů či postupů audio.
6. PRAKTICKÁ ČÁST PRÁCE
6.1. CÍLE A METODY PRAKTICKÉ ČASTI PRÁCE
Strukturované cíle v praktické části bakalářské práce:
realizovat kvantitativního výzkumu s referenčním vzorkem z respondentů ze Střední průmyslové školy v České Lípě
realizovat experiment pomocí výkonnostních testů
v rámci vyhodnocení experimentu vyhledat možné vazby a souvislosti k rychlosti získání dovednosti s audio-vizuálními prvky
provést základní statistické vyhodnocení dat z experimentu
vyhodnotit experiment a zjištěné skutečnosti zapracovat do konceptu pracoviště využívajícího audio-vizuální prvky při výuce.
35 Mezi metody použité v praktické části práce:
kvantitativní výzkum
experiment jako součást kvantitativního výzkumu – výkonnostní testy, pozorování + zaznamenávání experimentu
metoda BasicMOST
metody vedoucí k vytvoření návodů a postupů – audio, video, audio + video
metody v oblasti základního statistického vyhodnocení – základní statistické vyhodnocení, Krabicové diagramy, Frekvenční tabulky, Histogramy – Stugersovo pravidlo, pro statické vyhodnocení bude využito SW Statgraphics
různé metody interpretace a vizualizace výsledků ze získaných dat
metoda didaktické transformace učiva do učebních úloh
metoda rozhovoru s respondenty.
6.2. KVANTITATIVNÍ VÝZKUM A EXPERIMENT
M. Chráska [9] popisuje kvantitativní výzkum takto – „Filozofickým základem klasických (kvantitativně orientovaných) pedagogických výzkumů je pozitivizmus, resp. novopozitivismus. Tento druh výzkumu má na mysli F. N. Kerlinger (1972), když uvádí: „Vědecký výzkum je systematické, kontrolované, empirické a kritické zkoumání hypotetických výroků o předpokládaných vztazích mezi přirozenými jevy.“ Tato definice je univerzálně použitelná pro vědecký výzkum ve kterékoliv oblasti vědy.
Pokud uvažujeme o vědeckém výzkumu v pedagogice, lze jej vymezit jako záměrnou a systematickou činnost, při které se empirickými metodami zkoumají (ověřují, verifikují, testují) hypotézy o vztazích mezi pedagogickými jevy“ (Chráska 2007, s. 12).
J. Ferjenčík [6] definuje experiment – „především jako prostředek ke zjišťování kauzálních vztahů mezi proměnnými. Abychom mohli s přiměřenou mírou pravděpodobnosti říci, že vztah mezi dvěma (nebo i několika) proměnnými je kauzální (např. že změny v proměnné A jsou příčinami změn v proměnné B)“ (Ferjenčík 2000, s.
73).
36
6.3. CÍL EXPERIMENTU
Cílem praktické části bakalářské práce je vytvořit návrh konceptu pracoviště s využitím audio-vizuálních prvků v rámci oborové didaktiky – odborný předmět Strojírenská technologie (obsahuje technologickou montáž, ale také i oblast výrobních systémů) a to ve vazbě s provedeným experimentem v oblasti výkonnostních testů využívající audio- vizuálních prvků při výuce, které zefektivní jednorázovou montáž v oblasti potřebné doby montáže a zároveň zajistí požadovanou kvalitu smontovaného vzorku s minimalizací chyb při montáži, kdy žáci získají efektivnějším způsobem potřebné kompetence.
Cílem experimentu a výzkumu je stanovit výzkumné problémy a ověřit platnost hypotéz v oblasti využití audio-vizuálních prvků v rámci oborové didaktiky a v oblasti technologické montáže, které mohou mít zásadní vliv na koncept pracoviště s audio- vizuálními prvky.
6.4. OBECNÝ POPIS EXPERIMENTU
V úvodní části kvantitativního výzkumu bude nutné stanovit nezávislé a závislé proměnné a následně výzkumné problémy a vycházející hypotézy, kdy platnost hypotéz bude následně ověřena experimentem (forma výkonnostních testů), výběr vzorku.
Vzhledem k proměnným a hypotézám bude nutné rozdělit respondenty do tří samostatných skupin, toto rozhodnutí dále ovlivňuje přípravu experimentu. Před vlastní realizací experimentu bude potřeba provést přípravu experimentu a to:
vybrat didaktickou pomůcku jako vzorový výrobek pro experiment
definovat si pracoviště pro realizaci experimentu
definovat použití vizuálních prvků v experimentu se zaměřením na montáž
definovat vizuální prvky
definovat audio prvky
definovat audio-vizuální prvky
vyhotovit technologický montážní návod v papírové podobě
vyhotovit video technologický návod bez audio návodu
vyhotovit video technologický návod s audio návodem
37
zohlednit podmínky daného prostředí a ergonomie
použití měřící a záznamové techniky
stanovit normy spotřeby času opakované montáže pro vybraný výrobek
V rámci výběru charakteristického vzorků před vlastní realizací experimentu proběhne úvodní třídící test, který bude selektovat respondenty pro následné výkonnostní testování. Pokud respondent nesplnil podmínky třídícího testu, bude respondent vyřazen a dále se experimentu neúčastní.
Cílem výkonnostních testů bude získání údajů a dat (doba technologické jednorázové montáže výrobku, výskyt chyb při technologické montáži, doba na odstranění chyb při jednorázové montáži), které by po statistickém ověření prokazovaly vliv nebo neprokázaly vliv použití didaktických pomůcek s různými audio-vizuálními prvky, při jednorázové montáži výrobku. Je nutné poznamenat, že experiment se bude zabývat modelovou situací a výsledku budou platit pouze pro konkrétní a lokální podmínky.
Po provedení experimentování bude přistoupeno k vyhodnocení dat a informací, kdy zejména budou prověřeny základní statistické údaje, kdy po statistickém vyhodnocení bude provedeno vyhodnocení experimentu – ověření platnosti hypotéz.
Vyhodnocení a interpretace výsledků proběhne pomocí zápisu do vytvořených formulářů, následně se vytvoří diagramy a tabulky, z kterých budou nebo nebudou zřejmé rozdíly mezi jednotlivými skupinami, které používají rozdílné didaktické pomůcky. Vzhledem ke skutečnosti, že se jedná o experiment malého rozsahu, což je dáno rozsahem bakalářské práce, budou zaznamenány také další důležité skutečnosti ovlivňující experiment, které napomohou při dalších výzkumech v dané problematice, případně v rámci větších výzkumů s použitím většího množství respondentů.
6.5. NEZÁVISLÉ PROMĚNNÉ
F. N. Kerlinger [12] popisuje pojem nezávisle proměnné – „nezávisle proměnná je v experimentech proměnnou, s níž experimentátor manipuluje. Když např. pedagog studuje účinek různých vyučovacích metod, může manipulovat s nezávisle proměnnou
„metoda “, tím že užívá různých metod“ (Kerlinger 1972, s. 50).
38 Nezávisle proměnné v rámci tohoto experimentu tedy jsou didaktické pomůcky pro jednotlivé skupiny:
použití technologického montážního návodu v rámci Skupiny I
použití video technologického návodu montáže bez audio návodu v rámci Skupiny II
použití video technologického návodu montáže s audio návodem v rámci Skupiny III
6.6. ZÁVISLÉ PROMĚNNÉ
F. N. Kerlinger [12] popisuje pojem závisle proměnné – závisle proměnná zvl.
v pedagogickém výzkumu, je obvykle podmínka, kterou se pokoušíme vysvětlit.
Nejčastěji závisle proměnnou v pedagogickém výzkumu je výkon nebo učení“
(Kerlinger 1972, s. 50).
Závisle proměnné v rámci tohoto experimentu tedy jsou:
průměrná doba jednorázové technologické montáže [s]
průměrný výskyt chyb v rámci technologické montáže
průměrná doba na opravu chyb v rámci technologické montáže [s]
6.7. VÝZKUMNÉ PROBLÉMY A HYPOTÉZY
Vzhledem k cílům práce, obecným skutečnostem i potřebám kvantitativního výzkumu je potřeba stanovit jednotlivé výzkumné problémy a hypotézy, kdy stanovené hypotézy platí pouze pro vybraný vzorek za konkrétních podmínek stanovených v dalších kapitolách této bakalářské práce:
Výzkumný problém:
P1 – Existuje vztah mezi dobou jednorázové montáže výrobku a dobou opakované montáže totožného výrobku?
39 Hypotéza:
H1 – Průměrná doba opakování montáže totožného výrobku je vždy nižší než průměrná doba jednorázové montáže.
Výzkumný problém:
P2 – Existuje vztah mezi průměrnou dobou jednorázové montáže výrobku s audio-vizuálními prvky použitými při jednorázové montáži?
Hypotéza:
H2A – Montáž s didaktickou pomůckou (technologický návod v papírové podobě – vizuální) v rámci jednorázové montáže je více časově náročnější, než s použitím didaktické pomůcky (technologického video návodu montáže bez audio návodu – vizuální).
H2B – Montáž s didaktickou pomůckou (technologický návod v papírové podobě – vizuální) v rámci jednorázové montáže je více časově náročnější, než s použitím didaktické pomůcky (technologického video návodu montáže s audio návodem – audio-vizuální).
Výzkumný problém:
P3 – Existuje vztah mezi průměrným výskytem chyb v rámci jednorázové montáže výrobku a audio-vizuálními prvky použité při jednorázové montáži?
Hypotéza:
H3A – Použitím technologického návodu v papírové podobě (vizuální) v rámci jednorázové montáže je průměrný výskyt chyb častější, než s použitím technologického video návodu montáže bez audio návodu (vizuální).
H3B – Použitím technologického návodu v papírové podobě (vizuální) v rámci jednorázové montáže je průměrný výskyt chyb častější, než s použitím technologického video návodu montáže s audio návodem (audio-vizuální).
Výzkumný problém:
P4 – Existuje vztah mezi průměrnou dobou na odstranění chyb v rámci jednorázové montáže výrobku a audio-vizuálními prvky použitými při jednorázové montáži?
