Нормальные гладкие отводы с радиусом изгиба R= 3,5 Dh-изготовляют при нагреве трубы. Плотная набивка песка в трубу предупреждает возникновение овальности сечения и быстрое остывание изделия, вызывающее дополнительное напряжение металла. Отводы с радиусом Р>-3,5 Dh изготовляют на трубогибочных станках путем изгиба труб в холодном состоянии и без набивки песком. Нормальные гладкие отводы получаются громоздкими.

Гнутые отводы со складками изготовляют при местном разогреве трубы. Число складок зависит от диаметра трубы и радиуса.

Опоры трубопроводов

Опорные конструкции по своему назначению подразделяют на подвижные и неподвижные.

Подвижные опоры (рис. УП1.8) воспринимают вес теплопровода и обеспечивают ему свободное перемещение на строительных конструкциях. Подвижные опоры используют при всех способах прокладки, кроме бесканальной. По принципу свободного перемещения различаются опоры скольжения, качения и подвесные. Скользящие опоры бывают самых разнообразных конструкций.

Размещено на http://www.allbest.ru/

Рbс. VIII.8 Опоры подвижные а -- скользящая; б -- катковые, о -- роликовая; -- подвесная; 1 -- лапа; 2 -- опорная плита; 3 -- основание; 4 -- ребро; 5 -- ребро боковое; 6 --подушка: 7 -- монтажное положение опоры; 8 -- каток; 9 -- ролик; 10 -- кронштейн, 11 -- отверстия; 12 -- кронштейны; 13 -- подвесной болт; 14 -- тяга

Все они свободно опираются на несущие строительные конструкции. Для уменьшения сил трения и истирания несущих конструкций в бетон заливают стальную опорную плиту с приваренными к ней лапами для скрепления с бетоном. Типовые конструкции опор выполняют высокими и низкими. Высокие опоры (140 мм) применяют для трубопроводов с толщиной теплоизоляции более 80 мм; низкие опоры (90 мм) используют для прокладки трубопроводов с толщиной тепловой изоляции до 80 мм. Отверстия в боковых ребрах опор предназначены для закрепления тепловой изоляции над опорой с помощью проволоки. Опоры скользящеготипа применяют при всех способах прокладки трубопроводов различных диаметров.

С увеличением диаметров трубопроводов более 175 мм трение на опорах существенно возрастает. Для уменьшения сил трения применяют опоры качения, разделяющиеся на катковые, роликовые и шариковые. Для вращения катков без скольжения по опорной поверхности необходимо, чтобы горизонтальная сила Рг трубопровода превышала силы трения качения катка:

где Рв -- вертикальная нагрузка на опору, Н; f --плечо (коэффициент) трения качения при соприкосновении катка с трубопроводом, м; [г -- плечо (коэффициент) трения качения при соприкосновении катка с опорной поверхностью, м; R -- радиус катка, м.

Свободное вращение ролика без заедания в цапфах обеспечивается условием

Для грубо обработанных стальных поверхностей принимается fi = 0,5-10-3 м, а р = 0,3. Из сравнения формул (VIII.5) и (VIII.6) можно установить, что при f = f2 и равных вертикальных нагрузках катковая опора передает на строительную конструкцию наименьшую горизонтальную реакцию. Из этих формул можно также найти размеры катка и ролика, обеспечивающие свободное их вращение.

Выточки в катках и направляющие планки на опорной плите обеспечивают направленное перемещение удлиняющегося трубопровода. При плохом уходе катки и ролики перекашиваются и заклинивают. Заклиненные опоры быстро коррозируют, и коэффициент трения в опорах увеличивается. Исследования показали» что искусственно деформированные катки с большими вмятинами все же имеют меньший коэффициент трения, чем скользящие опоры. Поэтому опоры качения рекомендуется применять для разгрузки отдельных стоек, мачт, кронштейнов, не рассчитанных на большие горизонтальные нагрузки, при прокладках трубопроводов диаметром более 175 мм надземным способом и в проходных каналах.

Катковые и роликовые опоры надежно работают на прямолинейных участках сети. На поворотах трассы трубопроводы перемещаются не только в продольном, но и в поперечном направлении. Поэтому установка Катковых, а иногда и роликовых опор на криволинейных участках трубопроводов не рекомендуется. Эти ограничения снимаются при использовании шариковых опор. Радиус шариковой опоры может быть установлен из формулы. Шариковые опоры применяют в тех же случаях и с той же целью, что и катковые и роликовые опоры, и часто вместо них, особенно на участках горизонтального перемещения трубопроводов под углом к оси трассы.

Подвесные опоры применяют для прокладки водопроводов небольшого диаметра, а также более легких паропроводов диаметром до 500 мм. Нежесткая конструкция подвески позволяет опоре легко поворачиваться и перемещаться вместе с трубопроводом. В результате по мере удаления от неподвижной опоры углы поворота подвесок увеличиваются, соответственно возрастает перекос трубопровода и напряжение в тягах под действием вертикальной нагрузки трубопровода. В силу этого трудно добиться равномерной нагрузки опор и горизонтальности подвешенного трубопровода, поэтому при подвесных опорах недопустимо применение сальниковых компенсаторов, весьма чувствительных к перекосам. Неравномерность нагрузки опор уменьшается с использованием более дорогих пружинных подвесных опор, в которых равномерное распределение усилий обеспечивается регулировкой натяжения пружин.

Размещено на http://www.allbest.ru/

Рис. VIII 10 Установка щитовой неподвижной опоры: а--в непроходных каналах; б -- в бесканальных прокладках; 1 -- упорная стена; 2 -- асбестовая прокладка; лобовая опора; 4 -- перекрытие; 5 -- дренажное отверстие; 6 -- дно канала; 7 -- опорная бетонная подушка; 5 -- отверстие для пропуска дренажной трубы

Неподвижные опоры (рис. VHI.Q) служат для разделения теплопроводов на участки, независимые друг от друга в восприятии усилий от температурных деформаций и внутреннего давления. Размещают неподвижные опоры между компенсаторами и участками трубопроводов с естественной компенсацией температурных удлинений. Неподвижное закрепление трубопроводов выполняют различными конструкциями в зависимости от способа прокладки сетей.

Лобовые опоры применяют главным образом в камерах, проходных и полупроходных каналах. Упорную конструкцию выполняют из швеллеров разных номеров, заделанных в днищах и перекрытиях сооружения.

Щитовые опоры используют для неподвижного защемления труб в камерах (см. рис. 8), непроходных каналах и при бесканальных прокладках (рис. 1O). Осевая нагрузка трубопроводов через щитовые опоры передается на дно и стенки канала, а в бесканальных прокладках -- на вертикальную плоскость грунта. Отверстия в упорных стенках делают на 20--40 мм больше диаметра теплопровода. Зазор заполняют картонным или шнуровым асбестом, предупреждающим разрушение бетона при высоких температурах теплоносителя. Большой зазор обеспечивает также свободное перемещение трубы при просадке теплопровода. Дренажное отверстие в стенке делают на уровне дна канала для пропуска дренируемой воды.

Хомутовые неподвижные опоры удобны для закрепления труб, уложенных на балках, кронштейнах и других устройствах.

Провисание трубопровода во многом зависит от размещения точек опоры. Равномерное распределение большой массы трубопровода по точкам опоры лучшим образом сохраняет заданное направление трубопровода. Допустимое расстояние между опорами определяется рядом условий: 1) диаметром и толщиной стенки трубы, характеризующими несущую способность трубопровода; 2) параметрами и родом теплоносителя; 3) способом компенсации температурных удлинений; 4) уклоном трубопровода; 5) способом прокладки тепловых сетей.

Размещено на http://www.allbest.ru/

Водяные трубопроводы значительно тяжелее паропроводов, поэтому расстояния между опорами на паропроводах несколько больше, чем на водяных линиях. Сальниковые компенсаторы очень чувствительны к перекосам и изгибам труб, устранение которых достигается более частым размещением опор. Уклоны трубопроводов уменьшают вертикальную составляющую нагрузки, тем самым способствуют увеличению допустимого пролета между опорами.

Трубопровод рассматривается как многопролетная неразрезная балка в которой максимальный изгибающий момент над опорой вдвое превышает изгибающий момент в середине пролета:

где Мо, Мп -- изгибающий момент над опорой и в середине пролета, Н'М; д -- полная удельная нагрузка на метр длины трубопровода, Н/м -- пролет между опорами, м.

Полная удельная нагрузка определяется из выражения

где -- удельная вертикальная нагрузка от массы трубы, теплоносителя, теплоизоляции и снега; -- удельная горизонтальная нагрузка от ветрового давления.

Удельная нагрузка ветрового давления определяется по графикам [28] или по формуле

где К -- аэродинамический коэффициент (для одиночных труб А ==0,7. для двух н более труб /С=1); w -- скорость ветра, м/с;

р -- плотность воздуха, кг/м; da -- диаметр изолированного трубопровода, м.

Снеговая и ветровая нагрузки учитываются только при воздушной прокладке тепловых сетей. Значение удельной снеговой нагрузки подсчитывается из нагрузки снега, приходящейся на 1 м^ горизонтальной площади изолированного трубопровода, которая в среднем равна 500--1000

Допустимое напряжение изгиба принимается в зависимости от типа трубы, способа прокладки и компенсации температурных удлинений трубопровода. В непроходных каналах наблюдается перераспределение напряжений трубопровода вследствие неравномерной просадки опор. Из выражения (VIII.7) следует, что при просадке одной из опор расстояние между точками опирания трубы возрастает вдвое, а изгибающий момент и напряжения -- в 4 раза. По этим причинам расстояния между опорами в непроходных каналах принимаются меньшими, чем при других прокладках.

Значение допустимого напряжения изгиба равно:

где ГЦ -- коэффициент, учитывающий способ компенсации температурных удлинений трубы; Одоп -- допустимое напряжение от внутреннего давления; ф1 -- коэффициент прочности сварного шва; 0,8 -- коэффициент пластичности трубы.

Значения величин, входящих в выражение (VIII.11), принимаются по таблицам и графикам [28]; в приближенных расчетах можно принимать 35 МПа.

Допустимая стрела прогиба, при которой исключается образование воздушных мешков над опорами, отвечает соотношению

где е -- модуль упругости металла трубы. Па

На поворотах труб расстояния между опорами рекомендуется принимать не более 0,67 от допустимого расстояния на прямом участке трубы, а на участках последней и предпоследней опор до поворота или гибкого компенсатора -- не более 0,82.

Подвижные опоры закрепляют на холодном трубопроводе с учетом температурного удлинения трубопровода. Монтажное положение опор любого типа на холодной трубе относительно опорных строительных конструкций рассчитывают для каждой опоры в отдельности по формуле

Неподвижные опоры разделяют трубопровод на участки длиной Ii, iii (рис. VIII. 12). На каждую неподвижную опору между прилегающими участками слева и справа действуют осевые усилия от трения опор и реакций компенсаторов. Очевидно, если прилегающие участки выполнены из труб одинакового диаметра и на этих участках трубы опираются на равное число опор, то приравнодействующая осевых усилий будет минимальна или даже равняться нулю, так как Na = Nb- Неподвижные опоры в таком случае называются разгруженными. Таким образом, размещение неподвижных опор на равных расстояниях друг от друга позволяет уменьшить нагрузку, передаваемую на строительные конструкции.

Неподвижные опоры устанавливают на ответвлениях трубопроводов, в точках размещения запорной арматуры, сальниковых компенсаторов. На трубопроводах с П-образными компенсаторами неподвижные опоры необходимо размещать на середине участкамежду компенсаторами. Максимальная несимметричность расположения П-образного компенсатора в пролете длиной L допускается не более 0,6 L. В бесканальных прокладках, когда не используется естественная компенсация трубопровода, неподвижные опоры рекомендуется устанавливать на поворотах трасс.

На расстоянии 0,2 / от опоры (см. рис. VIII.11) изгибающий момент равен нулю. В связи с этим сварные стыки, имеющие пониженную прочность, целесообразно размещать вблизи этих точек.

10. Расчет компенсаторов

Неподвижное закрепление трубопроводов производят для предупреждения самопроизвольного его смещения при удлинениях.

Гибкие компенсирующие устройства самые распространенные. Наиболее простая компенсация достигается естественной гибкостью поворотов самого трубопровода, изогнутого под углом не более 150°. При естественной компенсации трубопроводов в каналах необходимо обеспечить между стенками канала и наружной поверхностью изолированного трубопровода зазор, достаточный для свободного удлинения плеч трубы. В бесканальных прокладках для использования естественной компенсации на участках поворотов должны быть сооружены непроходные каналы соответствующих поперечных размеров.

Для естественной компенсации могут быть использованы подъемы и отпуски труб, но естественная компенсация не всегда может быть предусмотрена. К устройству искусственных компенсаторов следует обращаться лишь после использования всех возможностей естественной компенсации.

На прямолинейных участках компенсация удлинений труб решается специальными гибкими компенсаторами различной конфигурации. Лирообразные компенсаторы, особенно со складками, из всех гибких компенсаторов обладают наибольшей эластичностью, но вследствие усиленной коррозии металла в складках и повышенного гидравлического сопротивления применяются редко. Более распространены П-образные компенсаторы со сварными и гладкими коленами; П-образные компенсаторы со складками, как и лирообразные, по указанным выше причинам применяются реже.

Достоинством гибких компенсаторов является то, что они не нуждаются в обслуживании и для их укладки в нишах не требуется сооружение камер. Кроме того, гибкие компенсаторы передают на неподвижные опоры только реакции распоров. К недостаткам гибких компенсаторов относятся: повышенное гидравлическое сопротивление, увеличенный расход труб, большие габариты, затрудняющие их применение в городских прокладках при насыщенности трассы городскими подземными коммуникациями.

Линзовые компенсаторы относятся к осевым компенсаторам упругого типа. Компенсатор собирается на сварке из полу-линз, изготовленных штамповкой из тонколистовых высокопрочных сталей. Компенсирующая способность одной полу-линзы составляет 5--6 мм. В конструкции компенсатора допускается объединять 3--4 линзы, большее число нежелательно из-за потери упругости и выпучивания линз. Каждая линза допускает угловое перемещение труб до 2--3°, поэтому линзовые компенсаторы можно использовать при прокладке сетей на подвесных опорах, создающих большие перекосы труб.

Отечественной промышленностью линзовые компенсаторы выпускаются на давление Ру=1,б МПа. Наиболее совершенной разновидностью линзовых компенсаторов являются универсальные волнистые компенсаторы шарнирного типа, выпускаемые на Ру=2,5 МПа при температуре теплоносителя до 450°С. Эти компенсаторы, установленные на S- и Z-образных участках трубопроводов, позволяют значительно увеличить компенсирующую способность изломанного участка,

Сальники требуют постоянного надзора, для их обслуживания необходимо сооружение камер больших размеров. Для уменьшения числа дорогостоящих камер применяют сальниковые компенсаторы двустороннего действия. Компенсаторы устанавливают на водяных и паровых сетях при условном давлении до 2,5 МПа. На трубопроводах малого диаметра (до 100--150 мм), обладающих большой гибкостью, компенсаторы работают плохо, часто дают течи.

Компенсация температурных удлинителей трубопроводов назначается при средней температуре теплоносителя более +50°С, Тепловые перемещения теплопроводов обусловлены линейным удлинением труб при нагревании. Тепловое удлинение трубопровода (в мм) между опорами рассчитывают по формуле

где L -- длина трубопровода между неподвижными опорами, м; t -- температура теплоносителя, °С; -- температура окружающей среды.

Коэффициент линейного удлинения а стальных труб принимается в зависимости от температуры в среднем он равен 0,012°С

Для безаварийной работы тепловых сетей необходимо, чтобы компенсирующие устройства были рассчитаны на максимальные удлинения трубопроводов. Исходя из этого при расчете удлинений температура теплоносителя принимается максимальной, а температура окружающей среды -- минимальной и равной: 1) расчетной температуре наружного воздуха при проектировании отопления-- для надземной прокладки сетей на открытом воздухе; 2) расчетной температуре воздуха в канале -- для канальной прокладки сетей; 3) температуре грунта на глубине заложения бесканальных теплопроводов при расчетной температуре наружного воздуха для проектирования отопления.

11. Прокладка тепловых сетей

Подземная прокладка

Для городов и населенных пунктов по архитектурным соображениям рекомендуется применять подземную прокладку теплопроводов, независимо от качества грунта, загруженности подземных коммуникаций и стесненности проездов. Для промышленных площадок подземная прокладка используется при высокой насыщенности подземных коммуникаций с целью упорядочения технологических прокладок в одном коллекторе с теплопроводами.

Подземные прокладки подразделяют (рис. 1) на канальные и бесканальные.

Канальные прокладки предназначены для защиты трубопроводов от механического воздействия грунтов и коррозионного влияния почвы. Стены каналов облегчают работу трубопроводов.

12. Теплоизоляция

Назначение тепловой изоляции и требования к материалам

Экономическая эффективность систем централизованного теплоснабжения при современных масштабах теплового потребления в значительной мере зависит от тепловой изоляции оборудования и трубопроводов. Тепловая изоляция служит для уменьшения тепловых потерь и обеспечения допустимой температуры изолируемой поверхности. Борьба за снижение транспортных потерь тепла в теплопроводах является важнейшим средством экономии топливных ресурсов. Дополнительные затраты, связанные с нанесением тепловой изоляции и антикоррозионных покрытий, относительно невелики и составляют 5--8% от общей стоимости тепловых сетей, но качественное изолирование повышает стойкость металла против коррозии, в результате которой существенно увеличивается срок службы трубопроводов. Тепловая изоляция оздоровляет условия труда эксплуатационного персонала и позволяет сохранить высокие параметры теплоносителя на большом удалении от источника тепла.

Тепловая изоляция трубопроводов и оборудования тепловых сетей применяется при всех способах прокладки независимо от температуры теплоносителя. Теплоизоляционные материалы непосредственно контактируют с внешней средой, для которой свойственны непрерывные колебания температуры, влажности и давления. В крайне неблагоприятных условиях находится теплоизоляция подземных и особенно бесканальных теплопроводов. Ввиду этого теплоизоляционные материалы и конструкции должны удовлетворять ряду требований. Соображения экономичности и долговечности требуют, чтобы выбор теплоизоляционных материалов и конструкций производился с учетом способов прокладки и условий эксплуатации, определяемых внешней нагрузкой на теплоизоляцию, уровнем грунтовых вод, температурой теплоносителя, гидравлическим режимом работы тепловой сети и др.

Материалы, используемые в качестве теплоизолятора, должны обладать высокими теплозащитными свойствами и низким водо-поглощением в течение длительного срока эксплуатации. Водо-поглощение и гидрофобность (свойство поверхностного водо-отталкивания) имеют важное значение для сохранения начальных теплофизических свойств теплоизоляционного материала и для экономии теплоснабжения. Коэффициент теплопроводности большинства сухих изоляционных материалов изменяется в пределах0,05--0,25 Вт/м°С, с увлажнением коэффициент теплопроводности увеличивается иногда в 3--4 раза.

Теплоизоляционные свойства одних и тех же материалов существенно ухудшаются и с увеличением объемной плотности. Тяжелая теплоизоляция разрушающе действует на удерживающую сетку и проволоку, провисшая теплоизоляция обрывается с трубопровода и оборудования и не выполняет своего прямого назначения. В связи с этим изоляционные материалы и бандажное крепление (сетка, проволока) должны обладать высокой механической и коррозионной стойкостью, способной противостоять воздействию внешней нагрузки и влажности.

Высокие требования предъявляются к химической чистоте изоляторов. Изоляционные материалы, содержащие химические соединения, коррозионно-агрессивные по отношению к металлу, не допускаются к применению, так как при увлажнении эти соединения легко вымываются из теплоизоляции, попадая на металлические поверхности, вызывают их коррозию. Наиболее агрессивными элементами являются серные и сернистые окислы (so3, SO2), содержащиеся в большом количестве в различных шлаках и минеральных ватах. Шлаки и ваты относятся к числу качественных изоляторов, но содержание окислов серы более 37о делает их непригодными для применения во влажных условиях.

Некоторые заполнители, как асбестит, асбозурит, древесные опилки, камышит и другие, в основном органические материалы, при увлажнении изменяют структуру, растрескиваются и загнивают, вследствие чего они также- не рекомендуются для теплоизоляции.

Область применения тепловой изоляции определяется температурной стойкостью вещества, способностью сохранять первоначальные тепловые и механические свойства при высоких температурах теплоносителей.

Состояние тепловой изоляции и ее долговечность зависят также от режимов работы теплопровода. Практика эксплуатации показала, что теплопроводы, периодически отключаемые на сезонные ремонты, коррозируют быстрее непрерывно действующих. В непрерывно действующих теплопроводах потоки тепла, проходящие через слой изоляции, поддерживают ее в постоянно сухом состоянии. При отключении сетей уменьшающиеся потоки тепла от остывающего теплоносителя не в состоянии противостоять диффузии влаги с поверхности слоя изоляции к поверхности труб. Миграция влаги в глубь слоя изоляции сопровождается вымыванием водорастворимых химических элементов, которые при длительном отключении сетей вызывают коррозию труб.

13. Педагогическая часть

Проектирование целей и задач темы «системы теплоснабжения»

Роль и место новой педагогической технологии в современной системе образования.

Перестройка современного производства требует специалистов с конкурентоспособным уровнем квалификации. Следовательно, необходимо коренным образом менять технологию их обучения.

Достичь новых целей можно лишь на основе новых педагогических технологий. Новая технология должна мгновенно реагировать на изменения ситуации на рынке труда и корректировать модель специалиста, т.е. быть не громоздкой, подвижной. Во-вторых, эта технология должна быть демократичной в своих принципах, содержании, организации учебного процесса. В-третьих, новая технология должна обеспечить индивидуализацию образовательных программ и путей их усвоения в зависимости от способностей и интересов студентов.

Существующая традиционная технология обучения плоха уже тем, что ориентируется на коллективные методы работы с так называемым средним студентом. В-четвертых, новая технология должна изменить самого преподавателя - ключевую фигуру образования, поднять его педагогическую культуру, развить потенциал, освободить от монотонной и рутинной работы.

Технология - это совокупность приемов, применяемых в каком-либо деле, мастерстве, искусстве (толковый словарь).

Педагогическая технология - совокупность психолого-педагогических установок, определяющих специальный набор и компоновку форм, методов, способов, приемов обучения, воспитательных средств; она есть организационно-методический инструментарий педагогического процесса (Б.Т.Лихачев).

Педагогическая технология - это содержательная техника реализации учебного процесса (В.П.Беспалько).

Педагогическая технология - это описание процесса достижения планируемых результатов обучения (И.П.Волков).

Технология - это искусство, мастерство, умение, совокупность методов обработки, изменения состояния (В.М.Шепель).

Технология обучения - это составная процессуальная часть дидактической системы (М.Чошанов).

Педагогическая технология - это продуманная во всех деталях модель совместной педагогической деятельности по проектированию, организации и проведению учебного процесса с безусловным обеспечением комфортных условий для учащихся и учителя (В.М.Монахов).

Педагогическая технология - это системный подход создания, применения и определения всего процесса преподавания и усвоения знаний с учетом технических и человеческих ресурсов и их взаимодействия, ставящий своей задачей оптимизацию форм образования (ЮНЕСКО).

Педагогическая технология означает системную совокупность и порядок функционирования всех личностных, инструментальных и методологических средств, используемых для достижения педагогических целей (М.В.Кларин).

Специфика педагогической технологии состоит в том, что в ней не конструируется и осуществляется учебный процесс, гарантирующий достижение запланированных целей. Технологический подход проявляется, прежде всего, в том, что он дает не описательную, а конструктивную, предписывающую схему, позволяющую реализовать спроектированные результаты.

Ориентация на цель, диагностическая проверка текущих результатов, разбивка обучения на отдельные обучающие эпизоды -- все эти черты построения учебного процесса к настоящему времени удалось воплотить в идее воспроизводимого обучающего цикла.

Он содержит следующие основные моменты:

общая постановка цели обучения;

переход от общей формулировки цели к ее конкретизации по модулям;

предварительная (диагностическая) оценка уровня обученности учащихся (составление тестов);

совокупность учебных процедур;

оценка результатов.

При организации учебного процесса на основе педагогической технологии наиболее высокая квалификация требуется на стадии проектирования. При наличии спроектированных уроков функции педагога сводятся, в основном, к организационным и консультационным действиям.

На всех этапах учебного процесса четко прослеживается основная технологическая черта всей системы -- направленность учебного процесса на конечный результат.

В состав действий формирования педагогической технологии в самом общем виде входят:

-разработка идентифицируемых учебных целей;

-классификация учебных целей с выделение модулей;

-перевод учебных целей в контрольные (тестовые) задания;

-способ достижения целей (включает средства и способы достижения цели);

-оценка достигнутой учебной цели.

Каждая из этих составляющих представляет собой оптимизированную систему педагогических операций.

Ключем к пониманию педагогической технологии является последовательная ориентация на четко определенные цели, оперативную обратную связь, которая пронизывает весь учебный процесс, и обучение через действие обучаемого, что является основной философией педагогической технологии. Педагог обычно ставит своей целью добиться, что бы учащиеся поняли, усвоили содержание учебного материала, получили определенные знания и научились их применять.

Каким образом педагог может судить, достигнуты или не достигнуты ли поставленные цели? Если есть надежный способ удостовериться в том, что цели достигнуты или не достигнуты, то педагог может быть уверен в правильности своих методов, результативности своего труда или же получить достоверные данные о том, что его работа нуждается в поправках. Именно этот четкий целевой идеал имеют в виду сторонники технологического обучения, критикуя традиционные методики обучения.

Как правило, система образования получает социальный заказ общества в виде социальных качеств индивида, и служит самой общей целью для всех работников образования. Далее определяется общая цель для конкретного учебного предмета, вытекающая из заложенных в предметных программах задач. Здесь можно выстроить своеобразную лестницу уточнения целей: от общих требований общества -- к цели системы образования, от них к задачам данного учебного предмета, его тематических разделов, отдельных занятий и вопросов, решаемых на конкретном занятии.

Способ постановки целей, который предлагает педагогическая технология, отличается повышенной инструментальностью. Он состоит в том, что цели обучения формируются через результаты обучения, выраженные в действиях учащихся, причем таких, которые педагог может надежно опознать или измерить.

Применение таксономии Б. Блума позволяет формировать более общие учебные цели. Пользуясь таксономией Б. Блума, педагог не только выделяет и конкретизирует цели, но и упорядочивает их. Использование четкой иерархической классификации целей возможно для педагога -- практика по следующим причинам:

концентрация усилий на главном;

конкретные учебные цели дают возможность педагогу разъяснить учащимся ориентиры в их общей учебной работе, обсудить их,
сделать ясными для понимания.

При разработке тестовых заданий возможны разные варианты последовательности таксономии Б. Блума.

В начале определяется более общая частная учебная цель в категориях "знания", "понимание", "применение" и т.д., а затем производится выбор глагола, в наибольшей степени соответствующего ожидаемому результату обучения.

Таким образом, главным исходным моментов при проектировании учебного процесса по педагогической технологии является разработка частных, желательно идентифицируемых учебных целей (задач).

При организации учебного процесса в рамках педагогической технологии разработка контрольных, т.е. тестовых заданий, должна проводиться в тесной связи с формулированием учебных целей.

Тесты могут разрабатываться на каждое занятие, т.е. на одну пару, на отдельную тему, охватывающую несколько занятий, на отдельный раздел, на весь учебный предмет.

Перед разработкой тестовых заданий на одну тему, один раздел и весь учебный предмет составляется спецификация теста в виде таблицы, где строки представляют подтемы, темы и разделы учебного предмета, а столбцы категории учебных целей по таксономии Б. Блума.

При наличии каталога учебных целей и спецификации теста разработка тестовых заданий приобретает полную определенность. Каждая частная цель "переводится" в тестовое задание, проверяющее, действительно ли учащийся или студент может выполнить то действие и на таком уровне усвоения, как это предусмотрено идентифицируемой учебной целью или категорией таксономии Б. Блума.

Оценка знаний учащихся и студентов всегда связана с вопросом "Что оценивать?". Ответом на него является: "Степень достижения целей и задач курса преподавания и обучения". При этом, цели полезно относить к деятельности преподавателя (научить, объяснить, продемонстрировать, рассказать и т.п.), а задачи к -- результатам обучения. То есть, что студенты и учащиеся должны знать или уметь делать к концу занятия, чего они не умели ранее, и не смогли бы сделать, если бы не научились на этом уроке.

Таким образом, проверять и оценивать необходимо то, что составляет задачи обучения.

Используются следующие шаги действий для того, чтобы как можно более точно определить задачи:

каждая группа задач начинается с высказывания: "К концу занятий студенты должны уметь";

каждая задача нумеруется;

каждая задача начинается с глагола: студент перечисляет, вспоминает, рассказывает, демонстрирует и т.д.;

каждая задача ставится в терминах работы студентов (а не в терминах деятельности преподавателя);

каждая задача таким образом, включает в себя только один результат обучения, а не два-три в одной задаче;

каждая задача формулируется так, чтобы она указывала на "конечное поведение обучаемого", а не на этапы, которые преподаватель собирается пройти во время занятия;

задачи записываются таким образом, чтобы их реализацию можно было измерить, и указать точно, как достичь цели;

-ставится вопрос: "Смогут ли студенты выполнить это?", затем используются тестовые и другие задания для объективной оценки.

Если идентифицируемые учебные цели сформулированы, то для проверки результата обучения необходимо составить контрольные задания. Это могут быть вопросы устного характера, письменные работы или тесты.

При формулировании идентифицируемых учебных целей, как уже было отмечено, весьма важно подобрать глагол, наиболее точно описывающий то действие, которое сумеет выполнить учащийся или студент в результате усвоения конкретной учебной задачи. При этом следует избегать глаголов, имеющих широкое значение, например: создать, принять участие, усвоить, понять, знать и т.п.

Если ожидаемые результаты обучения сформулированы в виде идентифицируемой учебной цели, то они затем переводятся в контрольные задания, которые "прицельно" проверяют их достижения. Содержание контрольного задания не должно носить случайный характер, оно в значительной степени предопределяется идентифицируемой целью.

Содержание тестового задания в значительной степени определяются глаголом. Поэтому весьма важно наиболее точно подобрать глаголы, отражающие именно те действия, которые затем будут реализовываться в процессе обучения и результаты которых будут проверяться соответствующим тестовым заданием.

Суть тестовых заданий на соответствие заключается в необходимости установить соответствие элементов одного множества элементам другого множества. Такие задания должны сопровождаться инструкцией "Установите действие".

Тестовые задания на упорядочение применяются для проверки осознания требуемой последовательности действий, вычислений, суждений и т.п. Испытуемому дается инструкция: "Установить правильную последовательность". Ответ дается в виде последовательности индексов: В, Д, А, С и т.д.

Применение таксономии Б.Блума позволяет формировать более общие учебные цели (при затруднениях в формулировании идентифицируемых учебных целей).

Понятие «таксономия» обозначает такую классификацию и систематизацию объектов, которая построена на основе их естественной взаимосвязи и включает для описания объектов категории, расположенные по иерархическому (многоступенчатому) принципу.

Пользуясь таксономией Б.Блума, педагог не только выделяет и конкретизирует цели, но и упорядочивает их. Использование четкой иерархической классификации целей важно для педагога - практика для концентрации усилий на главном, кроме того, конкретные учебные цели дают возможность педагогу разъяснить учащимся ориентиры в их общей учебной работе, обсудить их, сделать ясными для понимания.

Разработка идентифицируемых учебных целей как основное условие реализации новых педагогических технологий.

Мы разработали учебные цели по теме «Системы теплоснабжения». Для этого нами была использована таксономия учебных целей Б. Блума.

Применение таксономии Б. Блума позволяет формировать более общие учебные цели (при затруднениях в формулировании идентифицируемых учебных целей).

Как уже было отмечено, пользуясь таксономией Б.Блума, педагог не только выделяет и конкретизирует цели, но и упорядочивает их. Использование четкой иерархической классификации целей важно для педагога - практика для концентрации усилий на главном, кроме того, конкретные учебные цели дают возможность педагогу разъяснить учащимся ориентиры в их общей учебной работе, обсудить их, сделать ясными для понимания.

Применение таксономии Б.Блума позволяет формировать более общие учебные цели (при затруднениях в формулировании идентифицируемых учебных целей).

Понятие «таксономия» обозначает такую классификацию и систематизацию объектов, которая построена на основе их естественной взаимосвязи и включает для описания объектов категории, расположенные по иерархическому (многоступенчатому) принципу.

Пользуясь таксономией Б.Блума, педагог не только выделяет и конкретизирует цели, но и упорядочивает их. Использование четкой иерархической классификации целей важно для педагога - практика для концентрации усилий на главном, кроме того, конкретные учебные цели дают возможность педагогу разъяснить учащимся ориентиры в их общей учебной работе, обсудить их, сделать ясными для понимания [19].

Основные категории учебных целей

1. Знание

Эта категория обозначает запоминание и воспроизведение изученного материала. Речь может идти о различных видах содержания - от конкретных фактов до целостных теорий. Общая черта этой категории - припоминание соответствующих сведений.

2. Понимание

Показателем способности понимать значение изученного может служить преобразование (трансляция) материала из одной формы выражения в другую, «перевод» его с одного языка на другой (например, из словесной формы в математическую). В качестве показателя понимания может выступать объяснение, краткое изложение материала учащимся или предположение о дальнейшем ходе событий (явлений). Такие учебные результаты превосходят простое запоминание материала.

3. Применение методов, правил, общих понятий

Сюда входят применение правил, методов, понятий, принципов, теорий. Соответствующие результаты обучения требуют более высокого уровня владения материалом, чем понимание.

4. Анализ

Умение осуществить деление целого на элементы, установление градации этих элементов и отношений между ними, осознание принципов организации целого. Учебные результаты характеризуются при этом более высоким интеллектуальным уровнем, чем понимание и применение, поскольку требуют осознания, как содержания учебного материала, так и его внутреннего строения.

5. Синтез

Создание целого из данных элементов с целью получения новой структуры. Соответствующие результаты предполагают деятельность творческого характера с акцентом на создание новых схем и структур.

6. Оценка материалов и методов с учетом принятых целей.

Данная категория предполагает достижение учебных результатов по всем предшествующим категориям плюс оценочные суждения, основанные на ясно очерченных критериях.

Приведем примерные перечни глаголов, соответствующие той или иной категории учебных целей по таксономии Б.Блума:

Знание: воспроизвести, зафиксировать, проинформировать, назвать, написать, описать, отличить, распознать, рассказать, повторить.

Понимание: аргументировать, заменить, конкретизировать, обозначить, объяснить, перевести, преобразовать, проиллюстрировать, прокомментировать, раскрыть.

Применение: внедрить, вычислить, продемонстрировать, использовать, обучить, определить, осуществить, рассчитать, реализовать, решить.

Анализ: вывести, выделить, дифференцировать, классифицировать, предположить, предсказать, разложить, распределить, проверить, сгруппировать.

Синтез: изобрести, обобщить, объединить, спланировать, разработать, систематизировать, скомбинировать, создать, составить, спроектировать.

Оценка: диагностировать, доказать, измерить, обосновать, одобрить, оценить, проверить, проконтролировать, сопоставить, сравнить.

Согласно таксономии Б.Блума по данному модулю мы разработали следующие идентифицируемые учебные цели.

1.Знание

1. Студент знает какой должна быть температура сетевой воды в подающем трубопроводе.

2.Студент знает вода какой температуры должна подаваться в водоразборные приборы?

2.Понимание

1.Студент понимает работу схем присоединения.

2.Студент рассказывает о разных системах горячего водоснабжения.

3.Применение

1. Студент правильно использует системы теплоснабжения

2. Студент правильно использует паропроводы

4.Анализ

1. Студент анализирует работу паровых систем теплоснабжения в разных странах мира

2. Студент анализирует паровые системы теплоснабжения.

5.Синтез

1. Студент классифицирует системы водоснабжения по различным признакам.

2. Студент выявляет причину неприятного запаха воды

6.Оценка

Студент даёт оценку прямоточным однотрубным тепловым сетям.

Студент дает оценку своим знаниям по данной теме и знаниям остальным студентам.

Оценивание по категории «Знание»

Студент знает какой должна быть температура сетевой воды в подающем трубопроводе.

1. Какой должна быть температура сетевой воды в подающем трубопроводе?

А) Не больше 95--105°С*

Б) Не больше 95--100°С

В) Не больше 100--115°С

Г) Не больше 105--115°С

Студент знает вода какой температуры должна подаваться в водоразборные приборы?

2.Какой температуры должна быть вода, подающаяся в водоразборные приборы?

А) вода должна подаваться с температурой не более 60°С.*

Б) вода должна подаваться с температурой не более 50°С.

В) вода должна подаваться с температурой не более 100°С.

Г) вода должна подаваться с температурой не более 70°С.

Оценивание по категории «Понимание»

Студент понимает работу схем присоединения.

1.Откуда поступает теплоноситель в отопительные приборы в зависимых схемах присоединения?

А) непосредственно из тепловых сетей*

Б) из подогревателя

В) из системы водоотопления

Г) все ответы верны

Студент рассказывает о разных системах горячего водоснабжения.

2.Как называются системы, в которых местные системы горячего водоснабжения присоединяются с помощью водоводяных подогревателей?

А) комбинированные

Б) открытые

В) тепловые

Г) закрытые *

Оценивание по категории «Применение»

Студент правильно использует системы теплоснабжения

1.Где чаще всего используют четырехтрубные системы?

А) бани, столовые, гостиницы

Б) школы, спортивные и детские учреждения

В) для отопительно-бытовых целей, на технологические нужды
Г) ответы А и Б правильные *

Студент правильно использует паропроводы

2.Какие трубопроводы допускается применять на предприягиях по переработке сельскохозяйственной продукции, сушки древесины, пропарки бетона и других с резко выраженным сезонным изменением тепловых нагрузок?

А) многотрубные паропроводы*

Б) однотрубные паропроводы

В) двухтрубные паропроводы

Г)трёхтрубные паропроводы

Оценивание по категории «Анализ»

Студент анализирует работу паровых систем теплоснабжения в разных странах мира.

1.В каких странах пар как теплоноситель не используется?

А) Исландии и Норвегии *

Б) Швейцарии и Швеции

В) Италии и Дании

Г) ФРГ и Финляндии

Студент анализирует паровые системы теплоснабжения.

2.На какие виды делятся паровые системы теплоснабжения? А)однотрубными и многотрубными

Б) высокого и низкого давления

В) с возвратом и без возврата конденсата

Г) все ответы верны*

Оценивание по категории «Синтез»

Студент классифицирует системы водоснабжения по различным признакам.

1.На какие виды можно разделить системы водоснабжения по источнику приготовления тепла?

А) высокоорганизованное централизованное, децентрализованное

Б) водяные и паровые системы

В) закрытые и открытые

Г) одноступенчатые и многоступенчатые системы

Студент выявляет причину неприятного запаха воды

2.В чем может быть причина неприятного запаха воды в системах теплоснабжения?

А) скопления шлама в застойных зонах радиаторов

Б) загрязнение воды

В развитие анаэробных бактерий, выделяющих сероводород

Г) все ответы верны *

Оценивание по категории «Оценка»

Студент даёт оценку прямоточным однотрубным тепловым сетям.

1.В чем особенность прямоточных однотрубных тепловых сетей?

А) дают большую экономию капиталовложений на строительство сетей

Б) требуют высокой автоматизации абонентских вводов

В) целесообразны в курортных районах страны с большой нагрузкой горячего водоснабжения

Г) все ответы верны*

Студент сравнивает разные виды тепловых сетей.

2.Творческое задание

Сравните разные виды тепловых сетей, используя разные графические органайзеры: Диаграмму Венна, Резюме, Концептуальную таблицу и пр.

Таблица 12 Таксономия идентифицируемых учебных целей по теме «СИСТЕМЫ ТЕПЛОСНАБЖЕНИЯ»

Категории	Технология учебных целей в тестовые задачи
1. Знание Студент знает какой должна быть температура сетевой воды в подающем трубопроводе. Студент знает вода какой температуры должна подаваться в водоразборные приборы?	Какой должна быть температура сетевой воды в подающем трубопроводе? А) Не больше 95--105°С* Б) Не больше 95--100°С В) Не больше 100--115°С Г) Не больше 105--115°С Какой температуры должна быть вода, подающаяся в водоразборные приборы? А) вода должна подаваться с температурой не более 60°С.* Б) вода должна подаваться с температурой не более 50°С. В) вода должна подаваться с температурой не более 100°С. Г) вода должна подаваться с температурой не более 70°С.
2. Понимание Студент понимает работу схем присоединения. Студент рассказывает о разных системах горячего водоснабжения.	Откуда поступает теплоноситель в отопительные приборы в зависимых схемах присоединения? А) непосредственно из тепловых сетей* Б) из подогревателя В) из системы водоотопления Г) все ответы верны Как называются системы, в которых местные системы горячего водоснабжения присоединяются с помощью водоводяных подогревателей? А) комбинированные Б) открытые В) тепловые Г) закрытые *
3. Применение Студент правильно использует системы теплоснабжения Студент правильно использует паропроводы	Где чаще всего используют четырехтрубные системы? А) бани, столовые, гостиницы Б) школы, спортивные и детские учреждения В) для отопительно-бытовых целей, на технологические нужды Г) ответы А и Б правильные * Какие трубопроводы допускается применять на предприягиях по переработке сельскохозяйственной продукции, сушки древесины, пропарки бетона и других с резко выраженным сезонным изменением тепловых нагрузок? А) многотрубные паропроводы* Б) однотрубные паропроводы В) двухтрубные паропроводы Г)трёхтрубные паропроводы
4. Анализ Студент анализирует работу паровых систем теплоснабжения в разных странах мира Студент анализирует паровые системы теплоснабжения.	В каких странах пар как теплоноситель не используется? А) Исландии и Норвегии * Б) Швейцарии и Швеции В) Италии и Дании Г) ФРГ и Финляндии На какие виды делятся паровые системы теплоснабжения? А)однотрубными и многотрубными Б) высокого и низкого давления В) с возвратом и без возврата конденсата Г) все ответы верны*
5. Синтез Студент классифицирует системы водоснабжения по различным признакам. Студент выявляет причину неприятного запаха воды	На какие виды можно разделить системы водоснабжения по источнику приготовления тепла? А) высокоорганизованное централизованное, децентрализованное Б) водяные и паровые системы В) закрытые и открытые Г) одноступенчатые и многоступенчатые системы В чем может быть причина неприятного запаха воды в системах теплоснабжения? А) скопления шлама в застойных зонах радиаторов Б) загрязнение воды В развитие анаэробных бактерий, выделяющих сероводород Г) все ответы верны *
6. Оценка Студент даёт оценку прямоточным однотрубным тепловым сетям. Студент дает оценку своим знаниям по данной теме и знаниям остальным студентам.	В чем особенность прямоточных однотрубных тепловых сетей? А) дают большую экономию капиталовложений на строительство сетей Б) требуют высокой автоматизации абонентских вводов В) целесообразны в курортных районах страны с большой нагрузкой горячего водоснабжения Г) все ответы верны* Творческое задание Сравните разные виды тепловых сетей, используя разные графические органайзеры: Диаграмму Венна, Резюме, Концептуальную таблицу и пр.

4

Разработанные на основе идентифицируемых учебных целей тесты и задания различного репродуктивного и продуктивного характера позволяют преподавателю дать комплексную оценку усвоения материала студентом и эффективно осуществлять систематический контроль.

Интерактивные методы обучения при чтении темы «Системы теплоснабжения»

Нами разработана следующая технологическая карта по теме «Системы теалоснабжения»

Таблица 13

Тема	«Системы теплоснабжения»
1.1. Технология проведения лекции
Учебное время: 80 мин.	Количество студентов: 25
Форма обучения	Лекция
Структура учебного занятия / План лекции	1. Виды систем теплоснабжения. 2. Присоединение потребителей в водяных системах теплоснабжения. 3. Водяные системы теплоснабжения. 4. Паровые системы теплоснабжения. 5. Преимущества и недостатки систем теплоснабжения. 6. Схемы тепловых сетей.
Цель учебного занятия: дать понятие о видах систем теплоснабжения
Педагогические задачи:	Результаты учебной деятельности:
Рассказывает о видах систем теплоснабжения	Различает виды теплоснабжения. Дает оценку видам теплоснабжения
Объясняет схемы присоединения местных систем отопления	Знает об особенностях схем присоединения местных систем отопления. Различает схемы присоединения местных систем на зависимые и независимые
Рассказывает о водяных системах теплоснабжения	Знает о закрытых и открытых водяных системах теплоснабжения
Объясняет технологию паровых систем теплоснабжения	Знает технологию паровых систем теплоснабжения. Различает однотрубные и многотрубные системы теплоснабжения
Рассказывает о преимуществах и недостатках систем теплоснабжения	Знает о преимуществах и недостатках систем теплоснабжения. Считает что преимущества и недостатки однотрубных и многотрубных тепловых сетей - зависят от климатического пояса, водных и грунтовых условий и многих других конкретных особенностей района, которые должны быть внимательно изучены при опенке экономических показателей избранной системы
Объясняет схемы тепловых сетей	Знает, что схемы транспорта тепла от источника до потребителей зависят от вида теплоносителя, взаимного размещения источника тепла и потребителей и характера изменения тепловой нагрузки.
Методы обучения	Интерактивная лекция
Формы организации учебной деятельности	Фронтальная/ коллективная/ работа, работа в малых группах
Средства обучения	Раздаточные учебные материалы, визуальные материалы и т.д.
Способы и средства обратной связи	Блиц-опрос, презентация результатов выполнения учебного задания

Таблица 14 Технологическая карта учебного занятия по теме «Системы теплоснабжения»