Föreskrifter om ändring i Skolverkets föreskrifter (SKOLFS 2010:154) om ämnesplan

Transkript

1 Remis svar Sven Spiegelberg Diarienummer :803 Föreskrifter om ändring i Skolverkets föreskrifter (SKOLFS 2010:153) om ämnesplan för ämnet elektroteknik Föreskrifter om ändring i Skolverkets föreskrifter (SKOLFS 2010:154) om ämnesplan för ämnet ellära Min bakgrund Jag har tidigare arbetat som förlagsredaktör på Liber och projektledare för utvecklingen av många titlar inom förlagets utgivning för elteknik. Sedan 2008 driver jag egen utveckling av läromedel för El- och energiprogrammet se Jag har lagt mycket tid de senaste sex åren på att analysera ämnet ellära och att skapa ett koncept som gör att elläran kan stötta inlärningsprocesser inom många andra kurser på programmet. Ellära- ämnets karaktär Syftet med elläran bör vara att skapa förförståelse som underlättar begreppsbildningen i andra kurser. Elläran ska ge eleverna en bakgrund till varför t.ex. kontraktering, dimensionering eller installationsregler är utformade som de är och ge metoder för felsökning och analys. Den ger också förutsättningar för att kunna förstå hur elkvalitéten kan påverka utrustningar och system. Ett exempel på begreppsbildningen: Elbränder utgör en stor faran och bör vara i fokus under hela utbildningen. För att tillfullo förstå orsakerna till överhettning i ett kontaktställe behöver eleven förståelse strömmens verkan i en övergångsresistans. För det behöver man etablerat begreppen spänning, ström, resistans och effekt till en nivå av förtrogenhet. Utan god förståelse för grundbegreppen kan eleven inte göra en analys av sammanhangen. Det går naturligtvis bra att låta eleverna t.ex. utföra kontraktering i kursen Elektromekanik utan att de har någon insikt i varför en bristande kvalitet kan innebära risker. Men det är inte ett effektivt utnyttjande av tiden. Generellt sett så når eleverna en större insikt om de vet varför de ska utföra ett moment på ett visst sätt. Ellära är ett ämne där begrepp i hög grad bygger på varandra och därför behövs en genomtänkt progression. Först när eleverna har förtrogenhet med grundbegreppen bör man gå vidare och t.ex. föra in begrepp som det frekvensberoende motståndet impedans. Saknas en strukturerad progression kan det leda till att eleverna lär sig begrepp, men får svårt att tillämpa dem i praktiska mätningar och felsökning. Har eleverna fått en god förtrogenhet att mäta och analysera kretsar utifrån de grundläggande begreppen vid resistiva laster, är det inte ett så stort steg att gå vidare med frekvensberoende och reaktiva laster. Har eleverna väl nått dit är steget heller inte så stort att gå vidare med andra frekvensberoende begrepp som övertoner och vagabonderande strömmar. Det fans en strukturerad progression I ämnet ellära innan Den byggde på att i Ellära A behandla lik och växelströmskretsar med resistiva belastningar. I Ellära B

2 behandlades samma kretsar men utifrån ett frekvensberoende perspektiv med reaktiva laster och i ellära växelström trefas liknande kretsar men i ett trefasnät. De kurserna är något föråldrade men progressionen var genomtänkt och fungerade. Problembeskrivning I den nuvarande kursstrukturen och remissförslaget är begreppsbildningen inom ellära mycket fragmenterad och uppdelad på många olika kurser. De grundläggande begreppen ska etableras i Elektromekaniken, Energitekniken och Mekatroniken, Alla som kommer till EE-programmet har någon uppfattning om ström, spänning och effekt. Men begreppen är sällan etablerade på ett sådant sätt att de kan användas för att analysera en krets, tolka mätvärden eller förstå en standard. Ett problem i nuvarande kursstruktur och i remissförslaget är att de inte präglas av den strukturerade progression som ämnet kräver. Problemen med att Praktisk ellära upplevs som svår kommer inte att lösas med att plocka bort några moment i slutet av kursen, så länge inte de grundläggande problemen får en lösning. Kursen behöver också ett tydligare fokus på praktiska tillämpningar och mätningar. De grundläggande elektriska storheterna och sammanhangen måste behandlas på ett strukturerat sätt tidigt i utbildningen. Många skolor har identifierat problemet och hittat kreativa lösningar för att genomföra en undervisning med genomtänkt progression i årskurs 1. Men det skulle behövas en tydligare kursplan för de grundläggande elektriska begreppen, eftersom de är helt centrala i El- och energiprogrammet. Vi kan ta ett exempel på betygskriterierna C för kursen Elektromekanik. Det står Eleven gör en genomarbetad planering av arbetet utifrån de ritningar, scheman, standarder och föreskrifter som är relevanta för uppgiften. De kan bli svårt att tolka scheman och standarder om man inte har grundbegreppen. En tillsynes enkel sak som att ett streck i ett schema innebär att vi har samma potential i två punkter kan vara nog så svår att förstå, även om man lagt tid på att förklara potentialbegreppet. Kurserna ellära 1 och 2 saknar en tydlig progression. Sammantaget får de kurserna samma innehåll som praktisk ellära. Det gör att komplexa frekvensberoende begrepp som störningar ska betygsättas redan i ellära 1. Om eleverna på EE-programmet inte har fått en bra introduktion till de grundläggande elektriska begreppen i årskurs 1, blir det svårt att senare nå kursmålen i Praktisk ellära på 100 p. Det har länge varit ett välkänt faktum att det är svårt att nå kursmålen för praktisk ellära med VVS eleverna och speciellt i årskurs 1. Att kursen har använts där vittnar om en okunskap om kursens karaktär och komplexitet. Den skjuter också långt över målet för vad som kan vara motiverat för yrkesgruppen i början av utbildningen.

3 Grundproblemet för VVS är samma som för EE-programmet och det är avsaknad av förståelse för ämnets progression. En del av de begrepp man nu vill plocka bort från Praktisk ellära och VVS är just de som är relevanta för VVS. Vagabonderande strömmar och övertoner utgör t.ex. en elsäkerhetsrisk främst för den yrkesgruppen. Skolverkets förslag att införa kursen Elkraftteknik 100 p på VVS måste ifrågasättas. Kommer eleverna kunna uppfylla kraven på egenkontroll och tolka mätvärden, scheman och standarder utan att först etablera en förståelse för ellära. De skrivningar som finns i kursen kräver troligen att en hel del begrepp etablerats tidigare. Som t.ex. Mätning av vanligt förekommande elektriska storheter. Begreppen elkvalitet och elektromagnetisk kompatibilitet. Jag vill avråda från att ytterligare fragmentera ämnet ellära genom att överföra skrivningar i Praktiskellära till andra kurser. Det är positivt att föra in skrivningar om t.ex. elkvalitet i andra kurser, men då utifrån en aspekt av tillämpning i ett sammanhang och integrering. Egenkontroll I nya elsäkerhetslagen får egenkontrollen en central roll. En installatör ska redan innan arbetet påbörjas kunna bedöma konsekvenserna av de åtgärder som utförs. Den mätning som sedan utförs med installationstestaren ska konformera de förväntade värdena. Det krävs både ellärakunskaper och systemförståelse för att tolka mätresultaten om de inte uppfyller de förväntade värdena. Vi vet inte säkert hur elsystemen kommer att utvecklas framöver. Men det är troligt att vi får mer komplexa system där fler frekvenser blandas på grund av olinjära laster, PWM styrning, trådlös kommunikation och mer frekvensstyrning. Vi bör därför förbereda eleverna för en framtid som kan komma att kräva en ganska bred teoretisk- och praktisk kompetens för mäta och bedöma system. Förslag Vi har nu en låsning i strukturen med de fyra gemensamma kurserna. En reformering av det skulle öppna upp möjligheter och kommer förhoppningsvis på sikt, men det är kanske inte möjlig nu. Därför ger jag några olika förslag inom nuvarande kursstrukturen. Jag hoppas att skolverkets förslag inte tas utan leder till en ny genomlysning av hur vi etablerar grundläggande begrepp och får en fungerande progression och integrering. Det är också viktigt att ämnet Ellära får en tydlig inriktning mot praktiska tillämpningar och mätteknik. Alternativ 1 Gör om kursen Elektromekanik till en kurs med fokus på elsäkerhet, grundläggande ellära, kontraktering, anslutning och enkel förläggning. Då får Stegar och ställningar och mekaniken flytta till andra kurser. Kursen bör då kunna passa både EE- och VVS programmet. Centralt innehåll: Elsäkerhet Ritningar och scheman Ledare isolering Spänning

4 Ström Resistans Ohms lag Effekt Kontaktering Avlastning Kappslingsklasser Alternativ 2 Gör om Ellära 1 till en kurs som inriktar sig på de grundläggande elektriska begreppen vid resistiv last, mätteknik, elsäkerhet och elsystemets uppbyggnad. Se till att kursstrukturen gör det möjligt att köra kursen tidigt i utbildningen. Eventuellt genom att göra Datortekniken eller Energitekniken valbar. Gör en tydlig koppling till kurserna Elektromekanik, Energiteknik, och Mekatronik på el och energiprogrammet. I kursen skulle grundläggande elektriska begrepp och storheter etableras för att sedan kunna användas i andra kurser där principer, standarder och mätningar kräver den kompetensen. För EE-programmet skulle kursen vara en förberedelse för Praktisk ellära och Elteknik. För VVS skulle kursen bygga upp grundläggande ellärakunskaper, kontraktering, anslutning och elsäkerhet. Sedan kan elsäkerhet föras in som en del i andra kurser på programmet. För några yrkesgrupper kan det vara motiverat att även läsa Praktisk ellära. Centralt innehåll Ellära 1 Elsäkerhet Ritningar och scheman Ledare isolering Spänning Ström Resistans Ohms lag Effekt Serie- Prallellkoppling Behåll Praktisk ellära i sin nuvarande form. Det kan vara bra att föra in begrepp som vagabonderande strömmar, övertoner och elkvalitet i andra kurser för att visa på åtgärder och effekterna i ett visst sammanhang. Men splittra inte upp elläran eftersom de är så viktigt med en strukturerad sekventiell begreppsbildning. Sven Spiegelberg Ps Jag lägger med skrivningarna i tidigare kursplaner som exempel på progression. Kursplanen för ellära före 2011

5 Ämnets syfte Utbildningen i ämnet ellära syftar till att ge grundläggande kunskaper i elektricitetslära och därigenom lägga grunden för ämnena elkunskap, elektronik och elinstallation. Ett annat syfte är att utveckla förtrogenhet med beräkningar och mätningar samt med tolkning och bearbetning av mätresultat inom elområdet. Ämnets karaktär och uppbyggnad Genom upptäckten av sambandet mellan magnetism och elektrisk ström var kunskapsgrunden lagd för den elektroniska utvecklingen och den moderna elektricitetsläran. Ämnet ellära ger den teoretiska grunden för flera andra ämnen inom elprogrammet. Ämnet karaktäriseras av att ge förståelse av sambanden mellan olika elektriska storheter genom beräkning och mätning av dessa. Ämnet ställer också krav på att kunna hämta och tolka faktauppgifter från olika källor. Säkerhetsfrågor har en central roll för allt arbete med el i alla dess former eftersom ett enda misstag kan orsaka stora skador både på person och egendom. Inom ämnet ellära finns tre kurser. Kursen Ellära A behandlar grundläggande begrepp och samband mellan elektriska storheter. Dessutom behandlas grundläggande mätteknik och vanliga instrument för uppmätning av dessa storheter. Kursen Ellära A ger tillsammans med kursen Växelström trefas och kursen Elkompetens A i ämnet elkunskap teoretisk kompetens för begränsad behörighet BB2. Kursen är gemensam i elprogrammet och energiprogrammet. kursen Ellära B bygger på Ellära A och ger en fördjupning av kunskaperna i elektrisk mätteknik och mätvärdesbearbetning. Dessutom behandlas induktiva och kapacitiva kretsar och mätinstrumentens inverkan på mätkretsar. Kursen är gemensam för inriktningarna elektronik, elteknik och automation i elprogrammet. Kursen Växelström trefas bygger på Ellära A. I kursen behandlas trefassystem. Kursen tar även upp hur felsökning och felavhjälpning utförs på utrustningar avsedda för trefasnät. Kursen är gemensam för inriktningen elteknik i elprogrammet. Kurser i ämnet 1. ELL Ellära A 50 poäng. Inrättad SKOLFS: 2000:35 2. ELL Ellära B 50 poäng. Inrättad SKOLFS: 2000:35 3. ELL Växelström trefas 50 poäng. Inrättad SKOLFS: 2000:35