Celostatne kolo ZENIT v elektronike - zhodnotenie

[Pavel Hudecek]

Moc pěkný, blahopřeji. Jen tak dál.
Ale musí to bejt hrozně moc práce...

PH

-----Původní zpráva----- 
From: Daniel Valuch
Sent: Monday, March 06, 2017 4:28 PM
To: HW-news
Subject: Celostatne kolo ZENIT v elektronike - zhodnotenie

Zdravim osadenstvo,

trvalo mi skoro mesiac kým som sa z toho zotavil, ale uz znova dokážem 
vysloviť slovo ZENIT :-) Tohoročné celoštátne finále sa konalo 7.-9.2. na 
Strednej priemyselnej škole v Novom meste nas Váhom.

Pre úplnosť pripomeniem, že súťaží 32 najlepších stredoškolských študentov 
elektroniky. Sú rozdelení do kategórie A, žiaci 3. a 4. ročníka a kategórie 
B, žiaci 1. a 2. ročníka.

Zložitosť sa snažím voliť tak, aby sme boli schopní nájsť aj naozaj 
výnimočne dobrých študentov. Snažíme sa testovať komplexné vedomosti a 
zručnosti žiakov a ich schopnosť spájať a aplikovať získané poznatky na 
riešenie nových problémov s ktorými sa doteraz nestretli. Archív zadaní a 
fotografií z minulých rokov je na http://www.cern.ch/zenit

Súťaž trvá zhruba 16 hodín, rozdelená na 3 dni. Začína sa teoretickou 
časťou, pokračuje praktickou časťou a končí programovaním mikrokontrolérov.

V 33. ročníku sme prvý krát pripravili zadania tak, aby študenti v rámci 
všetkých disciplín súťaže pracovali na jednom kompletnom projekte. Súťažiaci 
konštruovali štvorkanálový, mikrokontrolérom riadený, laboratórny napájací 
zdroj 0-30V/3A s predregulátorom. Je to historicky najzložitejšia 
konštrukcia akú sme na ZENIT v elektronike robili. Obsahovala približne 9000 
kusov, 50-tich rôznych druhov súčiastok, od najjemnejších SMD rezistorov, až 
po veľké výkonové tranzistory a chladiče.

Teoretická časť sa skladá z testu 30 otázok z oblasti elektroniky a tzv.
slovne zadaného problému. Zadania sa dajú vidieť na
http://dvaluch.web.cern.ch/dvaluch/zenit/pdf/ZENIT_2017_teoria_A.pdf
http://dvaluch.web.cern.ch/dvaluch/zenit/pdf/ZENIT_2017_teoria_B.pdf

Priemerná úspešnosť teoretickej časti bola 60%, najlepší výsledok 92% a 
všetky bonusové otázky. Podobné výsledky dosahujú súťažiaci konzistentne 
každý rok. Súčasná forma aj zložitosť teoretickej časti umožňuje spoľahlivo 
identifikovať najlepších študentov.

Wekovi sa veľmi páčila otázka č. 27, ktorá nie je úplne o elektronike. 
Správne ju zodpovedalo 72% (A) a 61% (B) súťažiacich. Je výborné, že si už v 
tomto veku uvedomujú, že si treba na seba zarobiť :-)

Paradoxne najhoršie dopadli tie najjednoduchšie otázky. To znamená, že 
všetci poznajú naspamäť vzorce, ale netušia načo sú dobré a ako ich použiť. 
Ďalší problém je, že nedokážu dosadiť veličiny v správnych jednotkách. V 
kat. A sú najhoršie nasledujúce otázky:

otázka č. 3, úspešnosť 27%
Vyhrievacie teleso má štítkové údaje 400V/4kW. Akým výkonom bude vyhrievať 
ak ho namiesto trojuholníka pripojíme do hviezdy na fázové napätie 230 V?

otázka č. 6, úspešnosť 33%
Ako sa zmení kapacita vzduchového doskového kondenzátora s kapacitou C = 100 
pF ak ho ponoríme do destilovanej vody (ervoda = 80)?

otázka č. 11, úspešnosť 27%
Vypočítajte odpor medeného vodiča s priemerom d=1mm, dĺžky 10m (rezistivita 
ρ=1,75.10e-8 (Ω.m))

Domnievam sa, že to svedčí o prioritách stredoškolského vzdelávacieho 
systému. Hlavne nerozmýšľať, dôležité naučiť sa vzorce na písomku.

V rámci riešenia slovne zadaného problému súťažiaci počítali niektoré 
dôležité parametre a hodnoty kľúčových komponentov zdroja.

Po večeri prvý súťažný deň pokračoval dobrovoľným "seminárom" na tému 
osadzovanie SMD súčiastok. Žiaci si pripravovali a osadzovali hlavnú 
riadiacu dosku zdroja 
http://dvaluch.web.cern.ch/dvaluch/zenit/pdf/ZENIT_2017_riadiaci_modul.pdf a 
meracie plug-in moduly s mikrokontrolérmi 
http://dvaluch.web.cern.ch/dvaluch/zenit/pdf/ZENIT_2017_uvod_do_praktickej_casti.pdf

Veľmi ma potešil zápal a záujem súťažiacich. Aj keď išlo o dobrovoľnú 
aktivitu, súťažiaci si ju užívali, zaujímali sa, pracovali až do neskorého 
večera. Aktivitu ukončila až návšteva zástupkyne, ktorá nás večer vyhodila. 
Argumentácia začala tým, že žiaci musia ísť na internát oddychovať. Keď jej 
povedali, že by tam aj tak chlastali tak to prešlo na argumenty, že tam za 
tieto peniaze tak dlho do noci nebude (bolo 10 hodín a už sme aj tak 
končili).

Druhý deň nasledovala praktická časť. Úlohou súťažiacich bolo navrhnúť, 
vyrobiť, osadiť a oživiť dosku plošného spoja pre výkonovú časť napájacieho 
zdroja
http://dvaluch.web.cern.ch/dvaluch/zenit/pdf/ZENIT_2017_Zadanie_praktickej_casti.pdf

Vzhľadom na to, že zdroj okrem lineárnej časti obsahuje aj spínaný 
predregulátor boli kladené vysoké požiadavky na kvalitu návrhu plošného 
spoja. Študenti sa s problémom popasovali veľmi dobre. Prvý návrh bol hotový 
už okolo obeda po ca. 3,5 hodine práce.

Plne funkčný výrobok (na prvé zapnutie) odovzdalo približne 60% súťažiacich, 
čiastočne funkčný 25% (vyžadoval po odovzdaní malú opravu). V obidvoch 
kategóriách súťažiaci odovzdali niekoľko vysoko kvalitných návrhov plošného 
spoja, niektoré naozaj na profesionálnej úrovni. Súťažiacim sa konštrukcia 
veľmi páčia a mnohí si hneď po návrate domov z dodaných súčiastok postavili 
ďalšie kanály zdroja, niektorí dokonca navrhli nový, ešte lepší plošný spoj.

Fotky zrealizovaných výrobkov sú na spomenutých stránkach, najlepšie v 
sekcii zdroj
http://dvaluch.web.cern.ch/dvaluch/zenit/2017_zdroj/zdroj.html
a ďalšie
http://dvaluch.web.cern.ch/dvaluch/zenit/

V rámci dobrej tradície praktickú časť ukončil pán riaditeľ, ktorý okolo pol 
desiatej prišiel a začal na nás hulákať, že keď do troch minút nevypadneme, 
vypadne elektrika. Nám síce nevypadla, ale kolegovia z web dizajnu vraveli, 
že oni sa neubránili a im naozaj vypadla.

Tretí deň je už tradične venovaný programovaniu mikrokontrolérov (kat.
A) a úvodu do praktickej časti (kat. B).

V disciplíne programovanie súťažiaci na základe funkčnej špecifikácie 
tvorili program do hlavného riadiaceho mikrokontroléra zdroja. 
Mikrokontrolér obsluhuje užívateľský interface (tlačidlá, displej, 
nastavovacie prvky) a zároveň komunikuje s podriadenými meracími modulmi na 
každej doske zdroja 
http://dvaluch.web.cern.ch/dvaluch/zenit/2017_zdroj/specifikacia_programu.pdf

V rámci úvodu do praktickej časti mali súťažiaci seminár o profesionálnych 
postupoch spájkovania SMD súčiastok. Táto zručnosť je kriticky dôležitá, 
bohužiaľ na väčšine škôl sa zatiaľ nevyučuje. Následne súťažiaci osadili dve 
dosky meracieho plug-in modulu pre zdroj. Doska obsahovala pasívne súčiastky 
veľkosti 1206 aj 32 pinový mikrokontrolér s rozpätím vývodov 0,8mm. 
Hodnotila sa celková kvalita práce.

Vedeli dopredu, že budeme osadzovať SMD-čka, takže si priniesli vybavenie. 
Ja som priniesol indukčné spájkopvačky a mikroskop, urobili sme to naozaj 
formou seminára
http://dvaluch.web.cern.ch/dvaluch/zenit/2017_fotky/7_seminar2.html

Niektorí priniesli aj teplovzduch. To ešte nevedeli ako pomôžu tým pár 
mantákom, čo zapájkovali procesor otočený o n-násobky 90 stupňov, pričom n 
sa nerovnalo 0. Takže si vyskúšali aj rework :-)

Kým sme hodnotili vačšina súťažiacich išla na exkurziu do firmy Bel power 
solutions v Dubnici nad Váhom.

Za odbornú hodnotiacu komisiu by som zhodnotil 33. ročník ZENIT v 
elektronike ako veľmi úspešný, čo potvrdzuje aj množstvo pozitívnej spätnej 
väzby od súťažiacich. Veľmi ocenili zaujímavé zadania a prácu na jednom 
kompletnom projekte v rámci všetkých disciplín, možnosť naučiť sa nové veci. 
Väčšine súťažiacich sa na súťaži najviac páčilo, že nebola jednoduchá. To je 
veľmi dobré znamenie, na školách máme stále kvalitných a zanietených 
študentov.

Na záver by som rád poďakoval našim partnerom, je medzi nimi aj niekoľko 
ľudí tu z konferencie. Veľmi si Vašu podporu vážime. Vďaka podpore partnerov 
môžeme na súťaži pracovať s profesionálnym vybavením a zaujímavým 
materiálom. Pred piatimi rokmi bol rozpočet na súťažiaceho približne 3 eurá. 
S tým sa nič sofistikované robiť nedá. Teraz môžeme konštruovať aj takto 
zložité zariadenie. Každý súťažiaci dostane svoju sadu chémie na výrobu 
plošných spojov, používame profesionálnu verziu návrhového systému plošných 
spojov.

Traja víťazi staršej kategórie aj traja víťazi mladšej kategórie už tretí 
krát po sebe vyhrali meracie prístroje do svojho domáceho laboratória. Za 
tri roky sme im rozdali 12 digitálnych oscilockopov (4 kanály, 100MHz) a 6 
iných prístrojov (generátory priebehov do 60MHz, stolové multimetre).

Začali sme investovať aj do trvalého vybavenia, ktoré si nosíme so sebou aby 
sme neboli závislí od vybavenia na škole, kde sa súťaž koná. Väčšinou sú to 
odborné školy strojárskeho zamerania, takže potrebujeme vlastné nádobíčko
http://dvaluch.web.cern.ch/dvaluch/zenit/2017_fotky/2_vybavenie2.html
http://dvaluch.web.cern.ch/dvaluch/zenit/2017_fotky/6_odovzdavanie1.html

Podpora partnerov je pre úspech súťaže veľmi dôležitá. Veľké IT firmy, ktoré 
nám pomohli súťaž rozbehnúť vo forme v akej je teraz nám ukázali cestu, 
teraz sa už ale musíme starať sami o seba. Rád by som (znova a znova) 
oslovil kolegov z elektronického biznisu a ponúkol možnosť spolupráce. 
Investícia nie je vysoká, ak napríklad 10 firiem prispeje priemerne po 500 
Eur máme zabezpečený rozpočet aj s cenami. Už tradične nám pomáhajú aj 
súkromné osoby. Každý rok potrebujeme najrôznejší spotrebný materiál, USB 
kľúče, leptadlá, fólie, laserovku s tonerom a pod. Planétu to síce 
nezachráni, ale človek má dobrý pocit.

Ďakujem za pozornosť a čas strávený čítaním takto dlhého mailu :-)

b.

_______________________________________________
HW-list mailing list  -  sponsored by www.HW.cz
Hw-list na list.hw.cz
http://list.hw.cz/mailman/listinfo/hw-list