close

Вход

Забыли?

вход по аккаунту

- Детско-юношеский центр

код для вставкиСкачать
муниципальное бюджетное образовательное учреждение дополнительного
образования детей «Детско-юношеский центр»
УТВЕРЖДАЮ:
Директор МБОУ ДОД ДЮЦ
__________ Л.В.Кулакова
« _____» _______________
Приказ №_______
Образовательная программа
дополнительного образования детей
«Техническое конструирование»
направленность: научно-техническая
Возраст детей: 9-17 лет
Срок реализации программы: 3 года
Программу составили:
Малинина Е.Г., методист МБОУ ДОД
ДЮЦ;
Кульдюров Р.А., педагог д\о;
Лебедев П.П., педагог д\о;
Свиклан А.И., педагог д\о;
Смирнова Т.Б., педагог д\о;
Лохоня А.В., педагог д\о;
Золотухин К.Г., педагог д\о
Рассмотрена и одобрена
на методическом совете
МБОУ ДОД ДЮЦ
Протокол № _______
от «_____»__________20____г
Гурьевск
2012 г.
I.
ПОЯСНИТЕЛЬНАЯ ЗАПИСКА.
Образовательная программа дополнительного образования «Техническое
конструирование»
имеет научно-техническую направленность
и
ориентирована на научно-техническую подготовку детей и подростков,
формирование
творческого
технического
мышления,
ранней
профессиональной ориентации обучающихся.
Новизна, актуальность, педагогическая целесообразность
Сегодня Россия стоит на пороге эволюционного перехода от индустриальной
экономики к инновационной экономике знаний. В связи с этим назрела острая
необходимость решения кадровых проблем модернизации страны путем
воспитания нового поколения исследователей, разработчиков и рабочих для
высокотехнологических отраслей. Важными приоритетами
социальноэкономической политики сегодня становятся привлечение детей и молодѐжи в
научно-техническую сферу профессиональной деятельности и повышение
престижа научно-технических профессий – от рабочих до инженеров и от
изобретателей до инноваторов.
Формирование знаний, компетенций, навыков и моделей поведения,
необходимых для развития инновационного общества и инновационной
экономики, требует развития с самого детства. Только в детстве могут быть
заложены основы творческой личности и
особый склад ума –
конструкторский.
Система дополнительного образования детей – это именно та среда, где
раскрывается талант и дарования ребенка, именно здесь происходит его
становление как творческой личности. Занимаясь техническим творчеством в
объединении дополнительного образования,
ребенок
осваивает азы
инженерной науки, приобретает необходимые умения и навыки практической
деятельности, учится самостоятельно решать поставленные перед ними
конструкторские задачи. Техническое конструирование является одним из
важных способов формирования профессиональной ориентации детей,
способствует развитию устойчивого интереса к технике и науке, стимулирует
рационализаторские и изобретательские способности.
Актуальность программы обусловлена:
1 Привлечением детей с младшего школьного возраста к техническому
конструированию, научно-исследовательской
и рационализаторской
деятельности.
2 Необходимостью подготовки кадров по техническому профилю;
3 Профилактикой негативного поведения подростков;
4 Необходимостью обеспечения
преемственности между
ступенями
школьного образования, интеграции общего и дополнительного образования,
развитие профильного обучения в сфере технического творчества детей и
молодежи.
С учетом педагогической и психологической точек зрения детское
техническое творчество – это эффективное средство воспитания,
целенаправленный процесс обучения и развития творческих способностей
учащихся в результате создания материальных объектов с признаками
полезности и новизны.
Новое в детском техническом творчестве, в основном, носит
субъективный характер. Учащиеся часто изобретают уже изобретенное, а
изготовленное изделие или принятое решение является новым только для его
создателя, однако педагогическая польза творческого труда несомненна.
Результат творческой деятельности учащихся – комплекс качеств
творческой личности:
- умственная активность;
- стремление добывать знания и формировать умения для
выполнения практической работы;
- самостоятельность в решении поставленной задачи;
- трудолюбие;
- изобретательность.
Техническое творчество создает благоприятные условия для развития
технического мышления учащихся. В техническом мышлении в отличие от
обычного мышления существенно отличаются и образы, которыми оперирует
учащийся. Сведения о форме технического объекта, его размерах и других
особенностях задаются не готовыми образами, как в обычном мышлении, а
системой абстрактных графических знаков и линий – чертежом. Причем
чертеж не дает готового образа того или иного понятия, его нужно
самостоятельно представить. Поэтому особое внимание в программе уделяется
формированию технических понятий, пространственных представлений,
умений составлять и читать чертежи и схемы. Направленность
образовательной программы диктует необходимость выбора целесообразных
форм и методов обучения с учетом возрастных психофизиологических
особенностей обучающихся. Специфика занятий по техническому
моделированию и конструированию заключается в том, что в процессе
обучения четко выражена познавательно - практическая направленность,
поэтому, наряду с традиционными формами и методами обучения, в программе
реализуются
методы,
формирующие
творческую
активность
и
самостоятельность обучающихся (метод моделирования, метод проектов,
метод программированного обучения, модульная технология обучения).
Новизна данной дополнительной образовательной программы
заключается в том, что по форме организации образовательного процесса она
является модульной. Образовательная программа состоит из 5 модулей:
 "Конструирование авиамоделей»;
 «Робототехника»;
 «Альтернативная энергетика»;
 «Занимательное черчение»;
 «Радиотехническое конструирование»;
Модульная организация программы позволяет использовать возможности
дополнительного образования для реализации новых Федеральных
образовательных стандартов начального и основного общего образования во
внеурочной деятельности. Программа «Техническое конструирование»
является программно-методическим
ресурсом
для осуществления
сотрудничества учреждения дополнительного образования детей и
общеобразовательных учреждений в организации внеурочной деятельности и
дополнительного образования в сфере научно-технического творчества детей и
молодежи.
Преимущества модульного построения программы заключается в возможности
каждого образовательного учреждения выбрать содержание, соответствующее
материально-техническим, кадровым ресурсам, а также потребностям
обучающихся. Базовый и углубленный уровни прохождения программы
позволяют дифференцировано организовать образовательный процесс,
выстроить индивидуальную образовательную траекторию для каждого
ребенка. Технология модульного построения дополнительной образовательной
программы дает возможность педагогу гибко и оперативно реагировать на
изменения социального заказа, изъять тот или иной модуль, или использовать
его отдельно в зависимости от уровня подготовленности и запросов
обучающихся. Образовательная программа базируется на деятельностном
принципе и имеет практикоориентированный характер.
Образовательная программа реализуется в учреждении дополнительного
образования детей (МБОУ ДОД ДЮЦ г. Гурьевска), а также на базе
общеобразовательных учреждений Гурьевского муниципального района.
Детско-юношеский центр осуществляет образовательную деятельность в 5 из
11
образовательных учреждениях района, в том числе учреждениях,
территориально удаленных от районного и областного центров.
Таким
образом, модульное построение образовательной программы «Техническое
конструирование» приобретает особую актуальность в сложившихся
условиях развития дополнительного образования в Гурьевском муниципальном
районе.
Структура образовательной программы.
Образовательный модуль – это относительно самостоятельная (логически
завершенная) часть образовательной программы, формирующая одну или
несколько
определенных
профессиональных
компетенций.
Каждый
образовательный модуль состоит из базового и углубленного уровня –
соответственно – 2 и 4 часа в неделю по первому году обучения, 2, 4 и 6 часов
в неделю – по второму и третьему году обучения. Такое построение программы
позволяет формировать вариативные комплексные учебно-тематические
планы. Учебно-тематический план и конкретное содержание образования
фиксируется педагогом в рабочей программе.
Техническому творчеству учащихся присущ интегральный характер:
невозможно без знаний основ электроники сконструировать модель
радиоуправляемого самолета, любое конструирование должно опираться на
умение читать схемы и чертежи, составлять техническую документацию.
Поэтому за основу
учебно-тематический плана может быть взят
образовательный модуль как самостоятельная единица, так и несколько
базовых частей модулей.
Преемственность и связь содержания
образовательных модулей представлены на схеме:
Радиоуправляемые
модели самолетов
Программируемая
электроника, LabView
Робототехнические
системы в авиамоделях
Робототехника
Радиоэлектроника
Авиамоделирование
Альтернативная
энергетика
Черчение
Электроника в
альтернативных источниках
энергии
Альтернативные источники
энергии в авиамоделях,
робототехнических системах
Цели и задачи образовательной программы
Цель:
Развитие мотивации личности ребенка к познанию и творчеству,
развитие конструкторского, технического мышления, создание условий для
допрофессиональной ориентации обучающихся посредством приобщения к
детскому техническому творчеству.
Задачи:
Обучающие:
Каждым образовательным модулем предусмотрено формирование
специальных знаний, умений и навыков.
Общие обучающие задачи:
 сформировать интерес к науке и технике;
 дать основы различных техник и технологий технического
конструирования;
 сформировать умения и навыки чтения схем и чертежей,
составления технической документации;
 обучить
использованию в речи правильной технической
терминологии, технических понятий и сведений;
 обучить навыкам безопасной работы с инструментом и
приспособлениями при обработке различных материалов;
 сформировать представления о способах и методах решения
технических задач;
 сформировать навыки самостоятельного поиска информации и
добывания новых знаний;
 сформировать навыки разработки технического проекта: от идеи до
конечного результата;
Воспитательные задачи:
 воспитать гражданские качества личности, патриотизм;
 формировать коммуникативные навыки,
доброжелательное
отношение к окружающим, умение работать в команде;
 формировать потребность в самоорганизации: аккуратность,
трудолюбие, целеустремленность, самостоятельность, умение
доводить начатое дело до конца;
 воспитать творческое отношение к труду;
Развивающие задачи:
 развить творческие способности, пространственно-образное,
логическое мышление;
 развить мотивацию к познавательной и творческой
деятельности;
 развить навыки современного организационно-экономического
мышления, обеспечивающих социальную адаптацию к
современным рыночным отношениям;
 развивать умения излагать мысли в четкой логической
последовательности, отстаивать
свою точку зрения,
анализировать ситуацию и самостоятельно находить ответы на
вопросы путем логических рассуждений;
Возраст детей
Программа рассчитана на
детей в возрасте от 9 до 17 лет.
Рекомендуемый возраст детей при приеме в творческое объединение – 9-12
лет. Как правило, именно в этом возрасте у детей возникает осознанный
интерес к любым видам творческой деятельности, в том числе к техническому
конструированию. По усмотрению педагога, в объединение могут приниматься
дети до 9 лет, в зависимости от общего уровня подготовки и развития.
При комплектовании группы не рекомендуется принимать детей с разницей
в возрасте более 2-3-х лет. В объединение принимаются все желающие, без
специального отбора.
Срок реализации образовательной программы:
Срок реализации программы составляет 3 года.
В соответствии с модульным построением образовательной программы
возможно
формирование вариативных учебно-тематических планов,
рассчитанных на 72-144 часа по первому году обучения, 72-216 часов по
второму и третьему году обучения.
Результаты освоения программы
Личностными результатами освоения обучающимися содержания
программы «Техническое конструирование» являются следующие умения и
навыки:
 умение активно включаться в общение и взаимодействие со
сверстниками на принципах уважения и доброжелательности, умение
работать в команде;
 умение проявлять положительные качества личности и управлять
своими эмоциями в различных (нестандартных) ситуациях и условиях;
 умение проявлять дисциплинированность, трудолюбие и упорство в
достижении поставленных целей;
 умение проявлять гражданские качества личности, патриотизм.
Метапредметными результатами освоения обучающимися содержания
программы «Техническое конструирование» являются следующие умения и
навыки:
 сформированные навыки самостоятельного поиска информации и
добывания новых знаний;
 сформированные навыки разработки технического проекта: от
идеи до конченого результата;
 навыки современного организационно-экономического мышления;
 умения излагать мысли в четкой логической последовательности,
отстаивать
свою точку зрения, анализировать ситуацию и
самостоятельно находить ответы на вопросы путем логических
рассуждений;
Предметными результатами освоения обучающимися содержания
программы являются следующие умения и навыки:
 сформированный интерес к науке и технике;
 сформированные навыки чтения схем и чертежей, составления
технической документации;
 сформированные
навыки
использования
технической
терминологии, технических понятий и сведений;
 сформированые представления о способах и методах решения
технических задач;
 сформированные навыки безопасной работы с инструментом и
приспособлениями при обработке различных материалов;
 специализированные умения и навыки, предусмотренные
содержанием образовательных модулей.
Формы контроля результативности образовательной программы:
Для контроля результативности образовательной программы применяются
следующие виды контроля:
- вводный (перед началом занятий);
- текущий (в ходе учебного процесса);
- рубежный (в период обучения и по завершении определенных
разделов);
- итоговый (после завершения всей учебной программы).
Формы оценки результативности:
- составление карты успешности;
- тестирование, собеседование;
- участие в конкурсах, викторинах, конференциях, олимпиадах,
соревнованиях;
- участие в выставках, ярмарках.
ОБРАЗОВАТЕЛЬНЫЙ МОДУЛЬ
«РОБОТОТЕХНИКА»
Робототехника - это прикладная наука, занимающаяся разработкой
автоматизированных технических систем, которая вбирает в себя научные
знания из электроники, механики и программирования.
На занятиях по робототехнике осуществляется работа с конструкторами
серии LEGO Mindstorms,
а также робототехническими наборами
компании PARALLAX и конструкторами на базе микроконтроллера
Arduino,
состоящими из отдельных комплектующих и электронных
компонентов, которые требуется собрать и запрограммировать.
Используя образовательную технологию LEGO MINDSTORMS в сочетании с
конструкторами LEGO, команды учащихся разрабатывают, конструируют,
программируют и испытывают роботов. В совместной работе обучающиеся
развивают свои креативные способности, коллективно преодолевают
творческие проблемы, получают важные фундаментальные и технические
знания.
Они становятся более коммуникабельными, развивают навыки организации и
проведения исследований, что, безусловно, способствует их успехам в
дальнейшем школьном образовании, в будущей работе.
В набор LEGO MINDSTORMS Education входят: усовершенствованный
32-разрядный
микрокомпьютер
NXT,
интерактивные
сервомоторы,
акустический ультразвуковой и другие датчики, устройство связи Bluetooth и
различные средства загрузки данных. Программное обеспечение LEGO
MINDSTORMS Education NXT – это инструмент образного программирования,
построенный в среде LabVIEW (компания National Instruments), основе многих
научных и промышленных приложений.
микрокомпьютер NXT
Конструктор Boe-Bot Robot
Kit
Электронные робототехнические конструкторы позволяют познакомить
учащихся с основами программируемой электроники, мехатроники и
схемотехники,
а также основами программирования на языке BASIC.
Обучение проводится с помощью робототехнических наборов на базе
платформы Basic Stamp и Arduino.
Образовательный модуль может рассматриваться как отдельная
программно-методическая единица. Модуль рассчитан на три года обучения.
Возможны базовый и углубленный уровень прохождения программы: от 2 до
3-х лет:
1-й год обучения: 72, 144 часа; 1-2 занятия в неделю по два часа;
2-й, 3-й год обучения – 144, 216 часов: 2 занятия в неделю по два часа, 3
занятия в неделю по два часа или 2 занятия в неделю по 3 часа.
На первом году обучения обучающиеся знакомятся с конструктором
LEGO MINDSTORMS Education, возможен базовый и углубленный уровень
прохождения программы. На первом году обучения, в зависимости от
материально-технического обеспечения образовательного учреждения и
уровня подготовки детей, возможно изучение основ конструирования на иных
конструкторах компании LEGO (LEGO Wedo, «Технология и физика»). На
втором году обучения обучающиеся продолжают осваивать технологию
конструирования и программирования роботов на основе конструктора LEGO
MINDSTORMS Education. На втором
году обучения возможны
альтернативные образовательные маршруты: для обучающихся, увлеченных
программированием, предусмотрен вариативный модуль «Программирование в
среде LabView», для обучающихся, увлеченных электроникой - вариативный
модуль ««Конструкторы компании Parallax. Boe-Bot Robot Kit. SumoBot».
Третий год обучения предназначен для углубленного изучения механики,
электроники, программирования.
Используя
датчики,
комплекты
универсальных деталей, электродвигатели, микроконтроллеры, ребята сами
конструируют роботов: от летающего робота до робота манипулятора. Для
обучения используются комплекты компании Arduino и Parallax.
На третьем году обучения большое внимание уделяется разработке
технических и исследовательских проектов. Предпочтение отдается групповой
работе, когда учащиеся разного уровня подготовки и избранных
специализаций объединяются работой над общим проектом.
Цели и задачи модуля:
Цель: формирование творческой личности, владеющей техническими
знаниями, умениями и навыками в области роботостроения.
Задачи:
Обучающие задачи:
Обучить разнообразным видам деятельности в области роботостроения:
конструкторским навыкам и основам программирования:
 Mindstorms NXT, Robolab, LabView (языки программирования NXT-G
и LabView);
 сформировать раннюю ориентацию на инновационные технологии и
методы организации практической деятельности в сферах общей
кибернетики и роботостроения;
 обучить основам программирования на языке Basic;
 обучить основам конструирования электронных схем;
 обучить основам программирования микроконтроллера;
Ожидаемые результаты:
По окончанию 1-й год обучения обучающиеся должны уметь и знать:
 иметь представление о робототехнике как прикладной науке;
 уметь создавать 3D модели в виртуальном конструкторе Digital
Designer;
 знать базовые принципы конструирования;
 уметь решать простейшие технические задачи;
 знать принципы визуального программирования в среде NXT 2/0,
Robolab;
 уметь собирать конструкции роботов по инструкции и на заданную
тему;
 уметь программировать конструкции роботов исходя из целей и
выполняемых задач;
 иметь базовые навыки презентации творческого проекта;
 знать основы и принципы разработки и оформления технической
документации.
По окончанию 2-го года обучения обучающиеся должны:
 уметь знать основы программирования в среде Robolab;












уметь применять преимущества Robolab на практике;
уметь оформлять техническую документацию;
знать архитектуру микрокомпьютера NXT;
уметь применять на практике возможности виртуальных
конструкторов 3 D моделирования;
знать основы программирования на языке PBASIC;
иметь представление о микроконтроллере;
знать основы схемотехники;
знать назначение основных электронных компонентов, входящих в
состав набора BOE BOT Robot Kit;
уметь программировать BOE BOT Robot Kit в зависимости от
поставленной задачи;
знать принцип действия датчиков касания, освещенности,
расстояния, уметь конструировать датчики, используя электронные
компоненты набора BOE BOT Robot Kit;
знать принцип действия сервомоторов BOE BOT Robot Kit;
знать основы программирования в среде LabVIEW;
По окончанию 3-го года обучения обучающиеся должны:
 уметь применять на практике возможности среды программирования
LabVIEW;
 знать
правила
и
меры
безопасности
при
роботе
с
электроинструментами;
 знать общее устройство и принципы действия роботов;
 знать общую методику проектирования роботов различных классов;
 знать порядок отыскания неисправностей в различных
роботизированных системах;
 методику проверки работоспособности отдельных узлов и деталей;
 вести индивидуальные и групповые исследовательские работы;
 самостоятельно изготавливать роботов из готовых узлов и деталей;
 знать основные понятия о системах автоматического регулирования и
управления;
 основы программирования роботов и роботизированных комплексов.
Учебно-тематическое планирование
1-й год обучения
Базовый уровень
Теория Практ
ика
1 Введение в робототехнику
2
4
Отрасли робототехники.
2.
№
Тема
Всего
Формы
контроля
2
4
опрос
2
4
6
Практическая
работа
2
10
12
Практическая
работа
2
2
15
10
18
12
Подготовка к
соревнованиям
2
8
10
7. Ресурсные занятия
Итоговое занятие
2
4
2
6
2
72 ч.
Конструкторы компании
ЛЕГО
3
3. Дизайн лего
4 Конструирование
Среда программирования
5
NXT 2/0
6
Практическая
работа
Результативность
участи в
соревнованиях
Вариативный модуль «Технология и физика»
(72 часа)
№
1.
2.
3.
4.
5.
Тема
Введение в
легоконструирование
Основы
конструирования
Сборка моделей с
ручным приводом.
Сборка моделей с
электрическим
приводом.
Сборка моделей с
различными видами
передачи.
Теория Практ
ика
2
-
Всего
Формы
контроля
2
2
-
2
14
20
34
-
14
14
10
10
20
72 ч.
опрос
-
Практическая
работа
Практическая
работа
Практическая
работа
Углубленный уровень
144 часа
Теория Практ
ика
1 Введение в робототехнику
2
2. Отрасли робототехники
4
2
18
2 Дизайн лего
№
Тема
Всего
2
4
20
Конструкторы компании
ЛЕГО
4 Конструирование
Среда программирования
5
NXT 2/0
Среда программирования
6
Robolab
2
4
6
4
2
30
21
34
23
5
5
10
Подготовка к
7
соревнованиям
2
8
10
5
30
35
3
8
Разработка и защита
творческих проектов
Формы
контроля
опрос
Практическая
работа
_
Практическая
работа
Результативность
участия в
соревнованиях
144 ч.
Содержание модуля
1-я ступень обучения
Введение в робототехнику:
Теория:
Цели и задачи курса. Что такое роботы. Робототехника - наука
которая опирается на такие дисциплины, как электроника, механика,
информатика. Ролики, фотографии и мультимедиа. Рассказ о соревнованиях
роботов: Перворобот, фестиваль мобильных роботов, олимпиады роботов.
Спортивная робототехника. В т.ч. - бои роботов (неразрушающие).
Конструкторы и «самодельные» роботы.
Отрасли робототехники:
Теория: Краткие сведения об истории развития роботостроения. Применение
роботизированных устройств в промышленности, науке, искусстве и в быту.
Экстремальная
робототехника
(военная,
космическая,
подводная
робототехника). Просмотр видеоматериалов.
Дизайн лего
Теория: Digital Designer - виртуальный конструктор LEGO. Рабочая область
программы. Интерфейс программы. Панель инструментов, панель задач. Меню
File - создание, сохранение, печать, экспортирование и импортирование
проектов.
Меню Edit – редактирование проекта.
Меню Toolbox –клонирование, удаление, вращение, заливка детали.
Меню View, Меню Help
Практика:
Конструирование виртуальных 3D моделей
Конструкторы компании ЛЕГО:
Теория: Информация о конструкторах компании ЛЕГО. Функциональное
назначение. Набор Lego Mindstorms NXT 2.0 сборки 8547. Что необходимо
знать перед началом работы с NXT. Датчики конструкторов LEGO на базе
компьютера NXT (Презентация), аппаратный и программный состав
конструкторов LEGO на базе компьютера NXT (Презентация), сервомотор
NXT.
Практика: Знакомство с набором Lego Mindstorms NXT 2.0 сборки 8547,
базовыми элементами, деталями, датчиками, сортировка деталей по ячейкам.
Конструирование:
Теория: Понятие конструкции, основные элементы соединения, принципы
действия сервомоторов, блока NXT 2.0. Некоторые особенности
конструирования моделей роботов. Этапы конструирования. Общие
требования к формулировке технической задачи. Анализ и уточнение
конструкторского задания. Правила определения главного принципа будущего
робота. Методы поиска идей технического решения. Понятие о правилах
определения требований к результатам конструирования.
Практика: (базовый уровень – 15 часов) Общий сбор первого робота из
инструкции. Использование его в действии. Выявление преимуществ и
недостатков этого робота. Усовершенствование робота в зависимости от
поставленной задачи. Конструирование роботов: «Перворобот», робот
«Богомол», «пятиминутка», «Авто Бот», робот-экскаватор, робот-кран, «Авто
трость», робот «Инвалидная коляска», «Сумоист», гусеничный робот,
«Крокодил», «Шутер», «Исследователь», Бот с датчиком касания, Бот стрелок,
Бот с ультразвуковым датчиком, «Линейный ползун», «Первобот».
Практика:
Конструирование роботов на заданную тему. Андроидные роботы,
транспортные роботы, мобильные роботы и манипуляторы.
Среда программирования NXT 2/0
Теория: Язык программирования NXT-G. Введение в основной принцип
действия программы NXT2/0. Интерфейс программы.
Практика: (базовый уровень – 10 часов, углубленный уровень – 21 час)
Установка программного обеспечения. Создание первой программы и её
проверка на роботе. Выявление ошибок в программе. Запуск уже готовой
программы. Рассмотрение каждого блока в программе и определение его
функции. Создание простейших программ из основных блоков. Изучение
дополнительных блоков и использование их в программе. Создание
собственных блоков и использование их в программировании роботов.
(программирование роботов «Перворобот», робот «Богомол», «пятиминутка»,
«Авто Бот», робот-экскаватор, робот-кран, «Авто трость», робот «Инвалидная
коляска»,
«Сумоист»,
гусеничный
робот,
«Крокодил»,
«Шутер»,
«Исследователь», Бот с датчиком касания, Бот стрелок, Бот с ультразвуковым
датчиком, «Линейный ползун», «Первобот».)
Практика (углубленный уровень- + 11 часов)
Программирование роботов для выполнения поставленной задачи.
Подготовка к соревнованиям
Теория:
Правила и регламент проведения соревнований по программе.
Правила и регламент соревнования «Hello, Robot»: «Кегель ринг», «Биатлон»,
«Слалом». Правила и регламент соревнований Feirst FLL. Знакомство с полем
для соревнований, правилами проведения соревнований в текущем учебном
году.
Практика: Программирование робота: движение по черной линии, движение
робота по заданной траектории, выполнение роботом определенных задач на
карте. Конструирование дополнительных модулей к роботу. Создание
программ для работы с картой. Тестовые заезды по картам. Заезд роботов на
время на соревновании.
Программирование в среде Robolab
Теория:
Язык программирования LabView. Рассмотрение общих основ
программирования в среде ROBOLAB. Ознакомление со справочным
пособием, с основными компонентами системы RoboLab:
Практика: Установка программы на компьютер, начало работы с программой.
Создание простейших программ в режиме Управление. Создание программ в
режиме Управление – 1-й -4-й уровень.
Разработка и защита творческих проектов (углубленный уровень) (35
часов – 5- теория, 30 - практика)
Теория:
средства, способы, методы решения технических задач,
индивидуальные консультации.
Практика:
Создание проблемной ситуации. Постановка конкретной технической задачи.
Определение приблизительной конечной цели поиска, исходные данные,
возможные условия решения, необходимые ограничения и средства реализации
задачи. Определение принципов будущего технического устройства.
Формулировка идеи. Разработка воображаемой (идеальной) модели будущего
устройства.
Конструирование
устройства.
Разработка
проектной
документации. Защита проектов.
Содержание программы
Вариативный модуль «Технология и физика»
Введение в легоконструирование
Знакомство с набором «Физика и технология». Техника безопасности.
Правила чтения пошаговой инструкции.
Основы конструирования
Сборка модели с ручным приводом
Сборка сенокосилки. Сборка крана. Опыты по подъему грузов. Сборка крана
собственной конструкции. Сборка повозки. Опыты с повозкой. Измерение
пройденного пути с помощью повозки. Сборка инструмента для измерения
расстояний. Измерение роста человека. Сборка весов. Измерение массы груза.
Нанесение шкалы. Сборка подъемного механизма. Опыты с подъемным
механизмом. Сборка ветряного подъемника. Опыты с ветряным подъемником.
Сборка парусного автомобиля. Изучение движения под действием ветра.
Сборка гоночного автомобиля с ручным приводом.
Модификация ручного привода автомобиля. Сборка рычага. Опыты с рычагом.
Сборка транспортера. Опыты с транспортером. Сборка тележки с приводом
тяготения.
Сборка моделей с электрическим приводом. Сборка робота с
электродвигателем. Сборка робота-собаки с электродвигателем. Сборка робота
с электродвигателем собственной конструкции. Сборка крана с
электродвигателем. Сборка гоночного автомобиля с электродвигателем.
Сборка
вездехода
с
электродвигателем.
Сборка
мотоцикла
с
электродвигателем. Сборка вертушки с электродвигателем.
Сборка моделей с различными видами передачи.
Сборка модели с коэффициентом передачи 1:1. Сборка модели с повышающей
передачей.
Сборка модели с понижающей передачей. Сборка модели с промежуточной
передачей. Сборка модели со сложной передачей. Сборка модели с передачей
для периодического движения. Сборка модели с угловой передачей.
Сборка модели с дифференциальной передачей. Сборка модели с червячной
передачей. Сборка модели с реечной передачей.
Учебно-тематический план
2-я ступень обучения
Базовый уровень
№
Тема
1 Вводное занятие
Программирование в
2.
среде Robolab
Теория Практ
ика
2
10
30
3. Конструирование
4.
Оформление технической
документации
Подготовка к
соревнованиям
6 Резервное занятие
Архитектура
7.
микрокомпьютера NXT
Подготовка и защита
8.
творческих проектов
5.
Всего
2
40
10
30
40
4
6
10
2
8
10
4
4
6
6
4
28
Формы
контроля
практическая
работа
опрос
опрос
32
защита проекта
144
Вариативный модуль
(72 часа)
«Конструкторы компании Parallax. Boe-Bot Robot Kit. SumoBot.»
№
Тема
Знакомство с
обучающим
1.
конструктором Boe-Bot
Robot Kit
Сервомоторы Boe-Bot
2.
Robot Kit
Теория Практ
ика
2
4
Всего
Формы
контроля
6
2
8
10
Практическая
работа
Практическая
работа
Практическая
работа
Практическая
работа
3.
Сборка и тестирование
робота
2
6
8
4.
Управление роботом
2
6
8
5. Маневрирование в
окружающей среде с
2
10
12
помощью сенсорных
датчиков.
Маневрирование в
6. окружающей среде с
помощью световых
датчиков.
7. Навигация с помощью
инфракрасного света
8. Навигация с помощью
датчика расстояния
2
8
10
Практическая
работа
10
10
8
8
Практическая
работа
Практическая
работа
72
Вариативный модуль
Программирование в LabVIEW
№
1.
Тема
Введение в LabVIEW
Теория Практ
ика
2
2
Всего
4
Создание виртуального
2. прибора
2
4
6
Данные в LabVIEW
2
4
6
Алгоритимическая
структура 2цикл» While
в LabVIEW
Алгоритимическая
структура «цикл» со
счетчиком
Основные типы
структур.
Кластеры Строки и
файловый ввод/вывод
Локальные
переменные
2
4
6
2
4
6
3.
4.
5.
Практическая
работа
2
2
4
2
4
6
2
4
6
9. Передача данных между
NXT
2
4
6
10. Создание подпрограмм
ВП
2
4
6
6.
7.
8.
Формы
контроля
11. Структура данных
массивы
12. Графические
возможности языка
13. Режим прямого обмена
2
2
4
2
2
4
2
4
6
14. Итоговое занятие
2
2
72
Содержание программы
2-я ступень
Базовый уровень
Вводное занятие
Конструирование
Конструирование роботов на заданную тему
Программирование в среде Robolab Типы команд. Палитра функций.
Команды ожидания, команды действия. Объекты данных и их значение.
Модификаторы. Выражения в Robolab. Управляющие структуры. Базовые
алгоритмические конструкции. Примеры программ: путешествие по комнате,
движение в круге, управление роботом,
движение вдоль линии. ПД
регуляторы. Преодоление препятствий. Движение в лабиринте
Программирование в режиме Программист, Исследователь. Возможности
NXT для сбора информации об окружающем мире.
Оформление технической документации
Теория: Требования к роботам различного назначения. Понятие о
технической эстетике и дизайне. Вспомогательные средства конструирования
— чертежные (готовальня, чертежный прибор, шаблоны и др.), программные
(знакомство
с
популярными
программами
ЗD-моделирования
и
конструирования). Понятие о техническом задании.
Практика: Технический рисунок намеченных для изготовления роботов и
их узлов
Подготовка и участие в соревнованиях
Теория:
Правила и регламент проведения соревнований по программе.
Правила и регламент соревнования «Hello, Robot»: «Кегель ринг», «Биатлон»,
«Слалом». Правила и регламент соревнований Feirst FLL. Знакомство с полем
для соревнований, правилами проведения соревнований в текущем учебном
году.
Практика: Программирование робота: движение по черной линии, движение
робота по заданной траектории, выполнение роботом определенных задач на
карте. Конструирование дополнительных модулей к роботу. Создание
программ для работы с картой. Тестовые заезды по картам. Заезд роботов на
время на соревновании.
Архитектура микрокомпьютера NXT
Как устроен NXT внутри. Датчики и мотора. Датчики сторонних фирм для
NXT.
Резервное занятие
Вариативный модуль
«Конструкторы компании Parallax. Boe-Bot Robot Kit. SumoBot.»
Знакомство с конструктором Boe-Bot Robot Kit.
Теория:
Конструктор
Boe-Bot Robot Kit. Комплектующие. Макетная плата,
электронные компоненты.
Программируемый робот. Функциональные
возможности робота: управление движением, контроль окружающей среды,
принятие решений, обмен информацией. Навигация с помощью внешних
средств связи, навигация с помощью различных датчиков, навигация с
помощью программирования. Платформа Basic Stump. Основные сведения.
Понятие микроконтроллера.
Встроенный компилятор. Характеристики
микроконтроллера Basic Stump. Программное обеспечение Basic Stump Editor.
Язык программирования PBASIC. Системные требования для установки
программного обеспечения. Введение в Basic Stump Editor. Принципы
программирования. Основные команды. DEBUG и END.
Практика:
Установка программного обеспечения Basic Stump Editor на компьютер.
Платформа Basic Stump – подключение к компьютеру и источнику питания.
Тестирование системы с помощью компьютера. Создание простейших
программ: HelloBoeBot.bs2. Команды DEBUG и END. Вывод информации на
дисплей. Редактирование команды. Символ *. Практические упражнения.
Сервомоторы Boe-Bot Robot Kit
Теория: Сервомоторы Parallax. Технические характеристики. Команды,
контролирующие движение. Команды DO ... LOOP, PULSOUT, и PAUSE.
Резисторы. Светодиоды.
Практика:
Подключение,
настройка,
тестирование
двигателей.
Программирование: команды, контролирующие скорость, продолжительность,
направление движения. DO ... LOOP, PULSOUT, и PAUSE. Программа
управления светодиодами для проверки электрических цепей. Временная
диаграмма. Сигнал контроля сервомоторов с помощью
светодиодов.
Подключение сервомоторов. Центрирование
сервомоторов. Программа:
HighLowLed.bs2.
Программы:
PulseP13Led.bs2.,
PulseBothLeds.bs2,
CenterServoP12.bs2,
VariablesAndSimpleMath.bs2,
CountToTen.bs2,
ServoP13Clockwise.bs2, ServoP12Clockwise.bs2, ServoP12Counterclockwise.bs2,
ServosP13CcwP12Cw.bs2,
ControlServoRunTimes.bs2,
BothServosThreeSeconds.bs2.
Сборка и тестирование робота
Практика: Сборка робота. Тестирование сервомоторов. Программа:
RightServoTest.bs2. Старт – перезагрузка схемы и программы. Программа
StartResetIndicator.bs2,
График
скорости
сервомоторов.
Программа
TestServoSpeed.bs2.
Маневрирование
Теория: Маневрирование. Вперед, назад, поворот, разворот. Основные методы
программирования. Программирование траектории движения.
Практика:
Настройка и калибровка навигации. Программы:
BoeBotForwardThreeSeconds.bs2.
ForwardLeftRightBackward.bs2. Настройка
базовых маневров. Расчет расстояния. Маневры. Упрощение навигации с
помощью
подпрограмм:
OneSubroutine.bs2,
TwoSubroutines.bs2,
MovementsWithSubroutines.bs2, ovementsWithVariablesAndOneSubroutine.bs2.
Построение комплекса маневров. EEPROM память. Навигация с помощью
EEPROM.
Программы
EepromNavigation.bs2,
EepromNavigationWithWordValues.bs2.
Маневрирование в окружающей среде с помощью датчиков касания.
Практика:
Конструирование и настройка датчиков касания. Программа TestWhiskers.bs2.
Тестирование датчиков касания с помощью светодиодов. Маневрирование с
помощью датчиков касания. Программирование движения в окружающей
среде с помощью датчиков касания. Программа: RoamingWithWhiskers.bs2.
Программирование
робота
для
избежания
углов.
Программа
EscapingCorners.bs2.
Маневрирование в окружающей среде с помощью световых датчиков.
Практика:
Фоторезисторы. Соединение и тестирование фоторезисторов. Конструирование
светочувствительного датчика. Программа: TestPhotoresistorsDividers.bs2.
Маневрирование:
объезд
препятствий.
Программа:
RoamingWithPhotoresistorDividers.bs2.
Программирование
маневров
в
окружающей среде с помощью светочувствительного датчика.
Навигация с помощью инфракрасного датчика
Использование инфракрасного датчика для определения траектории движения
и определения препятствий. Конструирование и тестирование инфракрасного
датчика. Программа TestLeftIrPair.bs2. Тестирование робота – обнаружение
объекта
и
препятствия.
Программа
TestIrPairsAndIndicators.bs2.,
rInterferenceSniffer.bs2. Программирование на обнаружение и предупреждения
препятствия.
Навигация с помощью расчета расстояния
Определение расстояния с помощью инфракрасного датчика. Тестирование
частоты. Способ определения расстояния с помощью частоты развертки.
Вариативный модуль «Программирование
микрокомпьютера NXT в LabVIEW
72 часа
Введение в LabVIEW
Теория: Программная среда LabVIEW. Виртуальные приборы. Пример
оформления ВП в среде LabVIEW
Простые программы для NXT
Настройка NXT для работы с LabVIEW. Создание простейших программ для
робота, работающего автономно.
Создание виртуального прибора.
Создание и редактирование виртуального прибора. Компоненты виртуального
прибора. Инструментальная панель и палитры LabVIEW.
Данные в LabVIEW
Основные типы данных: численный, логический, строковый, сигнальный,
динамический типы. Кластеры и массивы. Последовательность обработки
данных в LabVIEW. Типы и проводники данных в LabVIEW. Создание
виртуального прибора с данными логического типа.
Инструментальные панели и палитры виртуального прибора. Компоненты
виртуального прибора. Создание виртуального прибора. Редактирование
виртуального прибора
Алгоритмическая структура «цикл» в LabVIEW
Алгоритмическая структура «цикл». Циклы со счетчиком, циклы с условием.
Использование цикла While для отслеживания одиночного показания энкодера
мотора. Отслеживание показаний энкодера мотора в цикле. Использование
графика диаграмм для отображения потока данных. Отслеживание показания
датчика звука в режиме onlinе. Виртуальный прибор для робота, следующего
заданной траектории. Цикл с условием – For. Использование цикла For.
Подсчет суммы цифр в записи целого числа. Радар для определения скорости.
Использование графика диаграмм для отображения нескольких потоков
данных.
Основные типы структур. Логическая структура «выбор»
Основные типы структур. Структуры для NXT. Поток данных. Функция
Select. Построение виртуального прибора «деление чисел». Логическая
структура Case. Терминалы входа и выхода. ВП подсчета числа нажатий
датчика касания. Использование вложенных структур Case. Программирование
робота для обхода препятствий с помощью двух датчиков касания.
Кластеры. Строки и файловый ввод/вывод
Кластеры. Создание кластеров из элементов управления или отображения
данных. Порядок элементов в кластере. Создание кластера констант. Сборка
кластеров. Замена или доступ к элементам кластера. Разделение кластера.
Работа с кластерами на NXT. Строки. Создание строковых элементов
управления и отображения данных. Функции файлового ввода на NXT.
Функции файлового ввода\вывода в LabVIEW. Запись значений в файл на
NXT. Запись значений в файл на компьютере.
Локальные переменные
Локальные переменные. Использование локальной переменной для управления
параллельными циклами. Счетчик для голосования на NXT. Система
автоматической регистрации результатов для соревнований роботов.
Программа для игры «Тир».
Передача данных между NXT
Связь компьютера с несколькими NXT. Настройка Bluetooth. Совместная
работа двух NXT.
Создание подпрограмм ВП
Модульный принцип построения программ. Узел Формулы. Подпрограмма ВП.
Создание иконки ВП и настройка соединительной панели. Управление
роботом-сортировщиком с тремя степенями свободы. Использование
виртуального прибора в качестве подпрограммы ВП. Панель управления для
робота сортировщика. Превращение выделенной секции блок-диаграммы ВП в
подпрограмму ВП.
Массивы:
Типы и объявление массивов. Создание массивов с помощью цикла.
Двумерные массивы и вложенные циклы. Использование функций работы с
массивами. Полиморфизм.
Графические возможности языка
График с постоянным шагом. Двухкоординатный график для отображения
данных.
Режим прямого обмена
Режим прямого обмена между компьютером и NXT. Взаимодействие
компьютера с несколькими NXT.
Учебно-тематический план
3-й год обучения
Углубленный уровень
(216 часов)
№
1.
2.
3.
4.
5.
6.
7.
8.
9.
10.
Тема
Вводное занятие
Теория Практ
ика
2
Всего
Формы
контроля
2
Общая
структура
робота.
Соединения
деталей
и
узлов.
Принципы
электрокоммутации
Виды
приводов.
Электродвигатели.
Сервоприводы
Кинематическая
схема. Вращательное
движение. Редукторы
Технические расчеты
4
26
30
4
16
20
6
10
16
2
8
10
Электрическая
схема.
Микроконтроллер.
Датчики
Испытания
робототехники
Практикум
юного
робототехника
Подготовка и участие
в соревнованиях
Интеллектуальные
робототехнические
системы:
программирование на
LabVIEW
10
40
50
10
10
30
30
2
20
22
6
20
26
216
Защита
творческого
проекта
Содержание
3-й год обучения
Вводное занятие. Обсуждение тематики занятий.
Вводный инструктаж по технике
безопасности при работе с
электроинструментами и приборами, питающимися от сети переменного тока.
Понятие о техническом задании.
Теория: Требования к роботам различного назначения. Понятие о технической
эстетике и дизайне. Вспомогательные средства конструирования — чертежные
(готовальня, чертежный прибор, шаблоны и др.), программные (знакомство с
популярными программами ЗD-моделирования и конструирования).
Практика: Определение технических требований при конструировании и
программировании манипуляторов и простейших роботов. Технический
рисунок намеченных для изготовления роботов и их узлов.
Общая структура. Способы соединения деталей и узлов робота.
Теория: Общая структура и основные узлы. Разъемные и неразъемные,
подвижные и неподвижные соединения. Электрические контакты и
коммутация разъемов.
Практика: Определение возможных способов соединения деталей выбранных
для изготовления роботов. Сборка отдельных узлов из готовых деталей.
Регулировка.
Программирование основных команд. Знакомство с отладкой программ.
Модификация параметров готовых программ робота из учебного набора и
анализ результатов.
Виды приводов. Электродвигатели. Сервоприводы.
Теория: Обзор робототехнических приводов. Знакомство с основными видами
электродвигателей и сервоприводов. Основные технические характеристики.
Правила выбора оптимального типа привода.
Практика: Определение и подбор двигателя (правила снятия технических
характеристик). Знакомство с командами и способами программирования
сервопривода. Программирование основных движений робота.
Кинематическая схема. Вращательное Движение. Редукторы.
Теория: Способы передачи движения. Понятие о редукторах. Определение
возможных кинематических схем. Правила расчета и сборки простейших
редукторов из готовых деталей (на примере сервомотора).
Практика: Подбор оптимального варианта кинематической схемы.
Изготовление (при необходимости) дополнительных деталей.
Анализ и программирование простейших комплексов движений
Технические расчеты.
Теория: Правила расчета общей кинематики и скорости движения робота и его
узлов, скорости вращения деталей.
Практика: Выполнение простейших расчетов по кинематике
Продолжение работ по аппаратной и программной отладке модели.
робота.
Электронная схема. Микроконтроллер. Датчики. Принципиальная
электрическая схема робота. Общее устройство и основы программирования
микроконтроллера Arduino. Принципы устройства и описание основных видов
датчиков.
Практика:
Модификация
модели
готовыми
дополнительными
датчиками. Продолжение программирования модели.
Испытания робототехники.
Теория: Виды испытаний. Организациями проведение испытаний
изготовленных конструкций и их программ.
Практика: Кинематические (ходовые) испытания. Оценка логики и замер
скорости исполнения операций. Отладка программного кода.
Практикум юного робототехника.
Практика: Устранение неисправностей и недоработок, выявленных в ходе
испытаний робота. Совершенствование конструкции.
Техническая документация.
Теория: Понятие о технической документации на изделие. Оформление
документации.
Практика: Оформление технической документации: технический рисунок,
чертеж отдельных (дополнительных) деталей, фотография общего вида, краткая
техническая характеристика. Написание пояснительной записки о назначении,
принципе действия и правилах эксплуатации, описание пользовательского
интерфейса.
Подготовка к итоговой выставке технического творчества. Определение
роботов и программ для демонстрации. Подготовка к транспортировке,
инструкции по упаковке/распаковке и т. д.
Подготовка к соревнованиям
Теория:
Правила и регламент проведения соревнований по программе.
Правила и регламент соревнования «Hello, Robot»: «Кегель ринг», «Биатлон»,
«Слалом». Правила и регламент соревнований Feirst FLL. Знакомство с полем
для соревнований, правилами проведения соревнований в текущем учебном
году.
Практика:. Тестовые заезды по картам.
Интеллектуальные системы:
Программирование. Синхронизация работы нескольких NXT. Управление
NXT с помощью компьютера.
Литература для педагога:
1. Абдуллаев А.В. Научные основы приобщения учащейся молодежи к
техническому творчеству. Махачкала.: ДГПИ, 2002:
2. Абдуллаев А.В. Творческие задания, формирующие интеллектуальные
способности учащейся молодежи (учебное пособие). Махачкала.: ДГПУ,
2000;
3. Абдуллаев А.В., Алиев И.Д. Тесты для контроля творческих,
технических знаний учащихся в учреждениях дополнительного
образования. - Махачкала.: ДИПКПК, 2003;
4. Технология и физика. Книга для учителя. LEGO Educational;
5. Индустрия развлечений. ПервоРобот. Книга для учителя и сборник
проектов. LEGO - М., 2010
6. Технология и информатика: проекты и задания. ПервоРобот. Книга для
учителя. – М., 2009
7.
Автоматизированные устройства. ПервоРобот. Книга для учителя.
перевод ИНТ, 2009
8. Белиовская Л.Г. Программируем микрокомпьютер NXT в LabVIEW- М.,
2013
Литература для обучающихся:
1. Филиппов С.А. Робототехника для детей и родителей – М, 2006г.;
2. Белиовская Л.Г. Программируем микрокомпьютер NXT в LabVIEW –
М., 2013
ОБРАЗОВАТЕЛЬНЫЙ МОДУЛЬ
«АЛЬТЕРНАТИВНАЯ ЭНЕРГЕТИКА»
Образовательный модуль позволяет обучающимся попробовать свои
силы в освоении способов производства
природно-чистой энергии,
создания механизма, позволяющего осуществлять преобразование
природной энергии ветра, солнца и воды в используемую человеком
электроэнергию, максимально реализовать в нём свои замыслы и мечты.
Альтернативная энергетика — совокупность перспективных способов
получения энергии, которые распространены не так широко, как
традиционные, однако представляют интерес из-за выгодности их
использования при низком риске причинения вреда экологии района.
Альтернативный источник энергии — способ, устройство или сооружение,
позволяющее получать электрическую энергию (или другой требуемый вид
энергии) и заменяющий собой традиционные источники энергии,
функционирующие на нефти, добываемом природном газе и угле.
Образовательный модуль «Альтернативная энергетика» направлена на:
 формирование научного познания способов получения энергии,
освоение методов познания выработки энергии альтернативными
источниками, развитие исследовательских, конструкторских
способностей обучающихся, с наклонностями в области
технического творчества, конструирование и выход с продуктами
собственного творчества на различные выставки, творческие
ярмарки и конкурсы;
 формирование системного подхода в восприятии мира,
представлений о взаимосвязи природной энергии и производства
электроэнергии
человеком,
экологическое
воспитание
и
просвещение, развитие навыков изучения возможностей получения
и сохранения энергии, рационального природопользования.
 формирование научного мировоззрения, научного мышления,
освоение методов научного познания мира и развитие
исследовательских способностей обучающихся.
Обучающие задачи
1. Способствовать овладению воспитанниками поиска информации и новых
знаний.
2. Обучить навыкам исследовательской деятельности.
3. Формировать систему знаний, умений и навыков создания теории и
способов решения выявленных проблем энергетики.
Программа адресована подросткам 9—17 лет. Занятия проводятся в
группах, звеньях и индивидуально, сочетая принцип группового обучения с
индивидуальным подходом.
Образовательный модуль рассчитан на 1 год обучения. Возможен углубленный
и базовый уровни прохождения образовательной программы: соответственно
72 и 144 часа.
Занятия проводятся 1-2 раза в неделю по два часа.
По окончанию обучения обучающийся:
 будет знать способы производства энергии, альтернативные источники
энергии и их применение;
 будет уметь объяснять необходимость производства альтернативной
энергии и применения её в практической жизни каждого человека;
 будет иметь представление об энергетическом потенциале, возможностях
производства дешевой энергии;
 будет стремиться создать источник альтернативной энергии и экономить
расходуемую в его жизни электроэнергию;
 овладеет понятиями: энергия, электроэнергия, источник энергии,
производство энергии, альтернативная энергетика, энергетический
потенциал, экономия средств при производстве энергии;
 получит навыки создания мини источников энергии и практического их
применения, навыки экономии производимой энергии;
 расширит представления о производстве электроэнергии различными
источниками и запасами энергии нашей планеты;
 научится делать выводы о необходимости развития альтернативной
энергетики на всей Земле.
Формы подведения итогов реализации образовательного модуля:
• защита творческих проектов;
• выставки творческих работ и проектов обучающихся;
• итоговая выставка лучших творческих работ и проектов учащихся;
• участие воспитанников в краевых научно-практических конференциях.
Учебно-тематический план
Углубленный уровень
144 часа
№
1.
2.
3.
4.
5.
6.
7.
8.
9.
10.
11.
Темы
Вводное занятие
Традиционные способы
производства
электроэнергии
Альтернативная
энергетика: её возможности,
задачи и проявление
Энергия солнца
Энергия ветра
Энергия воды
Современное мировое
использование
альтернативной энергетики
Выполнение творческих
проектов
Дорога в будущее
Анализ существующих
источников альтернативной
энергии, возможности их
развития и применения.
Итоговое занятие:
результаты работы в
прошедшем году, планы на
продолжение изучения
альтернативной энергетики.
Итого
Всего
часов
2
В том числе
теори
практик
я
а
2
-
16
8
8
16
8
8
20
4
16
20
4
16
20
4
16
10
3
7
30
10
20
4
2
2
2
2
-
4
2
2
144
49
95
Базовый уровень
(72 часа)
№
Темы
Всего
часов
В том числе
теори
практик
я
а
2
-
12.
Вводное занятие
2
13.
Традиционные способы
производства электроэнергии
4
2
2
8
4
4
14
2
12
14
2
12
14
2
12
10
2
8
4
2
2
14.
15.
16.
17.
18.
19.
20.
Альтернативная энергетика: её
возможности, задачи и
проявление
Энергия солнца
Энергия ветра
Энергия воды
Выполнение творческих
проектов
Дорога в будущее
Итоговое занятие: результаты
работы в прошедшем году,
планы на продолжение
изучения альтернативной
энергетики.
Итого
2
72
2
18
Содержание программы
Традиционные способы добывания энергии
Превращение энергии. История энергопотребления
Качество энергии
Экскурсия на электростанцию
Занятие в информационном Центре по атомной энергии
Альтернативная энергетика: её возможности, задачи и проявление
Энергопотребление сегодня: катастрофа, кризис или…
Энергия в нашем доме. Транспорт и энергопотребление.
54
Измерение энергопотребления в доме и личным транспортом
Простые меры по энергосбережению
Экономичность и экологическая чистота в применении альтернативных
источников энергии
Энергия солнца
Работа солнечных батарей: применение, стоимость производимой
электроэнергии, испытание.
Энергия ветра
Работа ветряного источника: применение, стоимость производимой
электроэнергии, испытание.
Энергия воды
Работа дождевой электростанции, созданной участником данной
программы: применение, стоимость производимой электроэнергии,
испытание.
Современное мировое использование альтернативной энергетики
Альтернативная энергетика в России
Выполнение творческих проектов
Выбор темы творческой работы участниками программы.
Разработка методов исследования выбранной темы, способов реализации
творческой работы.
Организация выставки творческих работ учащихся.
Разработка творческих проектов учащихся: выбор темы, предполагаемые
технические устройства, возможности применения проектируемого
устройства в жизни.
Работа над созданием проекционной установки.
Испытания действия созданной модели.
Расчет экономичности созданной модели и получаемой электроэнергии.
Оформление технической документации.
Защита творческих проектов учащихся.
Дорога в будущее:
Анализ существующих источников альтернативной энергии,
возможности их развития и применения.
Итоговое занятие: результаты работы в прошедшем году, планы на
продолжение изучения альтернативной энергетики
Методическое обеспечение программы
1. Описание приёмов и методов организации учебно-воспитательного
процесса.
Основными видами деятельности являются информационнорецептивная, репродуктивная и творческая.
Информационно-рецептивная:
рассказ
педагога,
беседа,
самостоятельная работа с литературой.
Репродуктивная и творческая деятельность учащихся по
самостоятельно выработанному и составленному технологическому
описанию разработанного проекта.
Основные методы организации и осуществления учебнопознавательной работы: словесные, наглядные, практические, индуктивные и
проблемно-поисковые, совместные обсуждения технологии выполнения
заданий, а также поощрение, создание положительной мотивации,
актуализация интереса, выставки работ.
При этом в процессе обучения все методы реализуются в теснейшей
взаимосвязи.
Учащимся предоставляется право выбора творческих работ и форм их
выполнения (индивидуальная, групповая, коллективная), материалов,
технологий изготовления в рамках изученного содержания.
2. Материально-техническое обеспечение программы
Помещение: учебный кабинет, оформленный в соответствии с
профилем проводимых занятий и оборудованный в соответствии с
санитарными нормами: столы и стулья для педагога и учащихся, классная
доска, шкафы и стеллажи для хранения учебной литературы и наглядных
пособий.
Материалы и инструменты:
проводники, источники тока,
электрические лампы, амперметры, вольтметры, лаборатория «Архимед»,
солнечная батарея, ветряная мини электростанция, разработанная учащимся
дождевая мини электростанция, схемы, плакаты, карточки, Интернет
ресурсы;
Дидактическое обеспечение программы: методическое пособие по курсу
предпрофильной подготовки учащихся основной школы «Я, будущее и
энергия», учебное пособие для средней школы «Энергия и окружающая среда».
Литература:
1. Буйлова Л.Н., Буданова Г.П. Дополнительное образование: норматив.
док. и материалы. — М.: Просвещение, 2008.
2. Каргина З.А. Практическое пособие для педагога дополнительного
образования// Библиотека журнала «Воспитание школьников» — Изд.
доп. Вып. 77. — М.: Школьная Пресса, 2008.
3. Чан Г.М., Пермякова О.Г., Кондрашова Л.Г. и др. Я, будущее и энергия:
методическое пособие по курсу предпрофильной подготовки учащихся
основной школы. – Владивосток: Дальнаука, 2010.
4. Энергия и окружающая среда: учебное пособие для средней школы. –
СПб.: Открытый мир, 2008.
ОБРАЗОВАТЕЛЬНЫЙ МОДУЛЬ
«ЗАНИМАТЕЛЬНОЕ ЧЕРЧЕНИЕ»
Условиями успешного овладения техническими знаниями являются умение
читать чертежи и знание правил их выполнения и оформления. Чертеж
является одним из главных носителей технической информации, без которой
невозможно конструирование любого, даже самого простейшего, технического
объекта. Формирование умения оформлять техническую и конструкторскую
документацию, читать схемы и чертежи, является важным условием
обучения в объединении технического детского творчества.
В настоящее время не в каждом общеобразовательном учреждении
преподается дисциплина «Черчение»,
в то же время пространственнообразное мышление, необходимое для обучения техническим специальностям
в профессиональных учебных заведениях, необходимо развивать со школьной
скамьи.
Этим обусловлена актуальность включения образовательного модуля
«Занимательное черчение» в программу «Техническое конструирование».
Цель: расширить политехнический кругозор, сформировать пространственные
представления, умения и навыки чтения и составления технических схем и
чертежей.
Задачи:
 Обучить читать и выполнять чертежи, решать проблемные задания;
 Обучить моделировать и конструировать, создавать проекты, пользоваться
учебниками и справочными пособиями;
 обобщить и расширить знания о геометрических фигурах и телах;
 развить желание, стремление обучающегося самому искать и предлагать
варианты решения задач;
 при самостоятельном решении задач выработать у обучающихся:
внимательность, настойчивость, умение преодолевать трудности;
 сформировать умения и навыки чтения и выполнения комплексных
чертежей и аксонометрических проекций различной степени сложности;
 сформировать познавательный интерес и потребность к самообразованию и
творчеству.
Воспитательные аспекты
Реализация образовательного модуля способствует формированию
графической культуры воспитанников, творческого подхода к деятельности.
Программа направлена на профориентацию обучающихся и развитие их
познавательных интересов.
Возраст, возрастные особенности детей, срок реализации
Образовательный модуль рассчитан на 2 года обучения для детей
среднего и старшего школьного возраста. Занятия проводятся 2 раза в неделю
по 2 часа.
1-й год обучения: - 144 часа;
2-й год обучения: – 144 часа;
Содержание образовательного модуля дифференцировано на базовый и
углубленный уровень. Возможно формирование учебного плана на 72 часа по
1-му и 2-му году обучения.
В результате изучения образовательного модуля обучающиеся должны знать:
• основные понятия инженерной графики;
•алгоритм выполнения индивидуальной творческой (проектной) работы;
• общие правила построение сопряжений, работы с чертежными
инструментами;
• Основные понятия о видах, методах проецирования, силуэтном
моделировании
• Общие правила построение сечений и разрезов
• приемы работы на ПК в среде 3D конструирования Компас 3D
В результате изучения образовательного модуля обучающиеся должны уметь:
• владеть основными средствами представления информации, необходимыми
для решения учебных задач с помощью персонального компьютера;
• оформлять и защищать результаты индивидуальной творческой (проектной)
работы;
• уметь применять полученные знания и умения в своей практической
деятельности.
• приемы работы чертежными инструментами
• работать с источниками информации
Формы подведения итогов реализации образовательного модуля:
 защита творческих проектов;
 выставки творческих работ и проектов обучающихся;
 итоговая выставка лучших творческих работ и проектов учащихся;
Учебно-тематический план
1-й год обучения
Базовый уровень
72 часа
№
1
2.
3
4.
7.
Теория Практ
ика
2
4
6
20
Тема
Введение в предмет
Правила оформления
чертежей
Всего
Формы
контроля
6
26
Геометрические
построения
2
14
16
Параллельное
проецирование
Итоговое занятие
2
20
22
Практическая
работа
2
72 часа
Углубленный уровень
144 часа
№
1
2.
3
4.
5.
6.
7.
Тема
Введение в предмет
Правила оформления
чертежей
Теория Практ
ика
2
4
6
20
Всего
Формы
контроля
6
26
Геометрические
построения
8
34
42
Параллельное
проецирование
Пересечение
геометрических тел
плоскостями и развертка
их поверхностей
Изготовление макетов
геометрических фигур
Итоговое занятие
6
24
30
6
26
32
6
6
2
144
Практическая
работа
Содержание модуля
1-й год обучения
Введение в предмет
История возникновения графических способов изображения и чертежа.
Материалы, принадлежности, чертежные инструменты. Подготовка к
работе. Правила работы с чертежными инструментами. Правила техники
безопасности при работе с чертежными инструментами. Организация
рабочего места при выполнении графических работ.
Правила оформления чертежей
Стандартизация. Государственные стандарты ЕСКД. Понятия о системах
технической документации, виды документации. Шрифт чертежный. Линии
чертежа и их обводка. Форматы. Основная надпись чертежа. Общие правила
нанесения размеров на чертежах. Масштабы.
Геометрические построения
Геометрические
построения.
Построение
параллельных
прямых.
Построение перпендикулярных прямых. Деление отрезка прямой на
равные части. Построение и деление углов. Деление окружности на равные
части.
Орнаменты. Сопряжения. Построение эллипса. Построение
эвольвенты.
Параллельное проецирование
Проецирование.
Аксонометрические
проекции.
Построение
аксонометрических проекций треугольника. Построение аксонометрических
проекций квадрата. Построение аксонометрических проекций трапеции.
Косоугольная фронтальная диметрическая проекция.
Прямоугольная
изометрическая проекция. Аксонометрические проекции окружности.
Аксонометрические проекции геометрических тел. Изображение форм
изделия на техническом рисунке.
Пересечение геометрических тел плоскостями и развертка их
поверхностей
Сечение призмы плоскостью. Развертка призмы усеченной. Сечение
цилиндра плоскостью. Развертка цилиндра усеченного. Сечение пирамиды
плоскостью. Развертка пирамиды усеченной. Взаимное пересечение
поверхностей геометрических тел. Общие правила построения линий
пересечения поверхностей.
Изготовление макетов геометрических фигур
Изготовление макетов призмы из картона. Изготовление макетов конуса из
картона. Изготовление макетов пирамиды из картона.
Учебно-тематический план
2-й год обучения
«Техническое конструирование в среде КОМПАС -3D»
Базовый уровень
72 часа
№
1.
2.
3.
4.
5.
6.
7.
8.
9.
Тема
Вводное занятие
Система КОМПАСГрафик
Геометрические объекты
системы КОМПАСГрафик
Способы
редактирования
объектов чертежа.
Окончательное
оформление чертежа,
вывод на печать
3D конструирование в
среде Компас 3D
Базовые способы
построения моделей
Настройка свойств
модели
Построение чертежей на
основе 3D модели
Разработка собственной
модели
Теория Практ
ика
2
2
Всего
Формы
контроля
4
2
8
10
2
14
16
2
6
8
2
2
4
2
8
10
2
4
6
2
8
10
4
4
72
Практическая
работа
Углубленный уровень
144 часа
№
10.
Тема
Вводное занятие
Теория Практ
ика
2
2
Всего
4
Система КОМПАСГрафик
Геометрические объекты
системы КОМПАСГрафик
Способы обеспечения
точности построения
Создание сложных
объектов
Способы
редактирования
объектов чертежа.
Окончательное
оформление чертежа,
вывод на печать
3D конструирование в
среде Компас 3D
Базовые способы
построения моделей
Настройка свойств
модели
Построение чертежей на
основе 3D модели
2
8
10
2
18
20
2
8
10
2
18
20
2
6
8
2
2
4
2
14
16
2
4
6
2
8
10
20.
Режим сборка 3D
2
18
20
21.
Создание листовых
деталей
2
4
6
22.
Создание поверхностей
2
4
6
23.
Разработка собственной
модели
4
4
11.
12.
13.
14.
15.
16.
17.
18.
19.
Формы
контроля
144
Практическая
работа
Содержание программы
2-й год обучения
Вводное занятие
Теория: Система КОМПАС 3D
для двухмерного и трехмерного
технического моделирования. Система координат. Структура и режимы
работы системы. Системные требования для установки программного
обеспечения. Возможности программы. Главное окно системы. Строка
меню в главном окне системы: Файл, Вид, Сервис, Справка, Библиотеки.
Практика: Установка программы. Обзор пункта меню «Файл». Создание,
открытие, сохранение документа. Режимы: чертеж, фрагмент, текстовый
документ, спецификация, сборка, деталь. Обзор пунктов Вид, Сервис,
Справка.
Система КОМПАС-График
Теория: Интерфейс системы КОМПАС-График. Инструменты. Команды
для геометрических построений чертежей, постановки размеров, ввода
размеров и текста. Панель инструментов Стандартная, панель инструментов
Вид, панель инструментов Текущее состояние, панель инструментов
Компактная панель, плавающая панель расширенных команд, панель
свойств.
Практика: построение произвольного отрезка. Приемы создания объектов
чертежа: построение отрезка вводом координат, построение отрезка вводом
параметров в определенном порядке. Способы создания объектов чертежа:
автоматическое и полуавтоматическое создание объектов.
Геометрические объекты системы КОМПАС-График.
Теория:
Команды создания различных геометрических объектов.
Инструментальная панель Геометрия. Использование вспомогательных
линий и вспомогательных точек. Кривая Безье. Команда Линия.
Практика:
Построение окружности. Построение прямоугольников: построение
прямоугольника по двум точкам, прямоугольник по центру и вершине.
Построение многоугольников: многоугольник по вписанной окружности,
многоугольник по описанной окружности. Построение дуг окружности.
Построение эллипсов. Построение кривой Безье. Построение ломаной
кривой, фасок и скруглений.
Способы обеспечения точности построения:
Теория: Глобальная привязка. Локальная привязка. Геометрический
калькулятор. Характерные точки. Координатная сетка.
Практика: Установка глобальных привязок. Режим установки глобальной
привязки: ближайшая точка, касание, середина, пересечение, нормаль,
выравнивание, угловая привязка, центр, точка на кривой. Установка
локальной привязки.
Создание сложных объектов:
Теория: Контур. Эквидистанта кривой. Эквидистанта по стрелке.
Штриховка. Ручное рисование границ. Заливка: одноцветная, линейная и
цилиндрическая градиентная заливка. Мультилиния.
Практика: Построение объекта из единичных геометрических объектов.
Выделение объектов.
Построение сложных объектов на заданную тему.
Способы редактирования объектов чертежа. Вывод чертежа на печать:
Теория: изменение масштаба отображения. Сдвиг изображения.
Копирование: копия указанием, копирование по параллелограммной сетке,
копия по кривой, копирование по концентрической сетке, копия по
окружности. Деформация изображения. Обновление изображения. Стили
геометрических объектов. Удаление частей объектов. Разбиение объектов на
части. Нанесение размеров. Ввод текста и технологических обозначений.
Вывод чертежа на печать.
Практика: редактирование объектов чертежа, подготовка чертежа к печати.
3D конструирование в среде Компас 3D
Теория: Интерфейс системы Компас 3D в режиме Деталь. Панель
инструментов Вид и Компактная панель. Дерево модели. Система
координат. Строка меню: пункты Файл, Редактор, Вид, Операции,
Спецификация, Сервис, Параметры, Окно, Справка, Библиотеки. Панель
инструментов Стандартная. Панель инструментов Вид. Панель
инструментов Текущее состояние. Дерево модели.
Практика: Создание документа в режиме Деталь. Знакомство с
возможностями системы в режиме Деталь.
Базовые способы построения моделей:
Теория: Построение модели методом выдавливания: построение плоской
модели, построение модели с тонкой стенкой. Построение модели методом
вращения. Построение модели методом перемещения эскиза по
направляющей. Построение модели методом перемещения по сечениям.
Операции вырезания. Сечение модели поверхностью. Применение
вспомогательной геометрии в режиме 3D.
Практика: Практические упражнения. Построение моделей простейших
геометрических тел: выбор оси координат, создание эскиза, выбор способа
построения.
Построение деталей. Построение вспомогательных осей и
плоскостей.
Настройка свойств и измерения в моделях:
Теория:
Настройка свойств модели из дерева модели. Настройка свойств модели в
окне модели. Настройка свойств модели на Панели свойств.
Практическая работа
Построение чертежей на основе 3D модели
Ассоциативные виды. Создание стандартных видов на чертеже. Создание
произвольного
вида.
Создание
проекционного
вида.
Создание
разреза/сечения. Настройка ассоциативных видов.
Режим сборка 3D
Способы создания модели сборки. Типы сопряжений компонентов сборки.
Редактирование структуры сборки.
Создание листовых деталей
Основные параметры листовой детали. Построение листовой детали на
основе замкнутого эскиза. Панель инструментов «Элементы листового
тела».
Создание поверхностей
Панель инструментов «Поверхности». Поверхность выдавливания.
Поверхность вращения. Создание кинематической поверхности. Создание
поверхности по сечениям. Создание детали на базе поверхности. Создание
сопряженных поверхностей. Импортированные поверхности.
Разработка собственной модели
Литература:
Боголюбов С.К. Инженерная графика. М., 2000
Вуджек, Т. Тренировка ума. - СПб., 2003;
Герасимов А. Компас 3D V12. – СПб., 2011
Павлова, А. А. Графика и черчение: рабочие тетради. - М., 2001.
Ситдикова, Л Н. Графические кроссворды по черчению //Школа и
производство. - 2003. № 8. - С. 72-75.
6. Титов, С. В. Занимательные задачи по черчению. - Мензелинск, 2004.
7. Титов, С. В. Занимательные задания по черчению // Школа и
производство. -2001. № 3; 1999. - № 4.
1.
2.
3.
4.
5.
ОБРАЗОВАТЕЛЬНЫЙ МОДУЛЬ
«КОНСТРУИРОВАНИЕ АВИАМОДЕЛЕЙ»
Образовательный модуль направлен на формирование навыков
самостоятельного, творческого труда по конструированию, постройке и
запуску моделей самолетов, формирование интереса к отечественной истории
самолетостроения.
Образовательный модуль знакомит обучающихся с технологией изготовления
стендовых моделей самолетов, а также летающих моделей, начиная от
простейших планеров и заканчивая радиоуправляемыми
летательными
аппаратами.
Моделируя, от простого к сложному летательные аппараты, знакомясь с
историей их создания и историей авиации вообще, конструкцией и
технологией их изготовления, обучающиеся познают передовые технические
решения, получают навыки инженерного мышления.
Занятия авиамоделированием решают проблему занятости детей, развивают
такие черты характера, как терпение, аккуратность, силу воли, умение
общаться в коллективе, как сверстников, так и с младшими и старшими по
возрасту.
Стендовое моделирование в наше время не потеряло своей актуальности.
Ни один летательный аппарат не может быть создан, прежде чем не будет
построен его натурный макет, а перед этим — его уменьшенные копии. Так же
поступают кораблестроители, строители, архитекторы.
К сожалению, виды многих знаменитых самолетов, паровозов, боевых
машин, кораблей, сооружений потеряны безвозвратно. Сохранение образцов
техники прошлого стало первоначальным толчком для развития особого
направления в техническом моделировании — изготовления копий. Создание
настольной (стендовой) модели, точной копии прототипа требует от человека
больших знаний, умений и навыков. Отличие самолетов разных типов и времен
по форме, размещению крыла, оперению, шасси, архитектурой фонарей,
размещением различных надстроек, силовыми установками, компоновкой и
другими деталями придает каждому из них неповторимый облик. Поэтому
моделист-копиист должен отлично знать историю создания «своего»
летательного аппарата, его конструктивные особенности, зримо представлять
его внешний облик.
Настольная модель самолета — плод длительной работы. Задача педагога
— помочь ребенку в строительстве модели, сократить его творческий путь.
При изготовлении летающих моделей обучающиеся знакомятся с теорией
полета, историей отечественной авиации, приобретают трудовые навыки и
умения, знания по авиационной и модельной технике, знания по основам
аэродинамики и методике проведения несложных технических расчетов.
Образовательные модуль может рассматриваться как самостоятельная
программно-методическая единица со сроком реализации 3 года.
Содержание модуля дифференцировано на базовый и углубленный уровень.
Такое построение программы позволяет формировать вариативные учебно-
тематические планы, рассчитанные на 72-144 часа по первому году обучения,
144-216 часов – по второму и третьему году обучения.
Режим проведения занятий
1-й год обучения: занятия проводятся один - два раза в неделю по 2 часа;
2-й, 3-й год обучения: два раза в неделю по три часа, три раза в неделю по два
часа, или два раза в неделю по два часа.
Цель: формирование творческой личности, владеющей
навыками и умениями в области авиамоделирования
Задачи:
Обучающие задачи:
техническими
Обучить разнообразным видам деятельности в области авиамоделирования:
• сформировать знания по общим основам аэродинамики и теории полета;
• сформировать навыки чтения схем и чертежей, навыки изготовления
шаблона;
• обучить технологии изготовления копий самолетов;
• обучить технологии изготовления летающих моделей;
• сформировать навыки управления кордовыми моделями самолетов.
Прогнозируемый результат на 1 –й год обучения:
Знания:
• По общим основам аэродинамики (основные физико-механические
свойства воздуха) и основных типах летательных аппаратов
(аэростатического, аэродинамического принципа полёта, ракетные
летательные аппараты.)
• По видам компоновок летательных аппаратов
• По материалам, используемых в моделировании
Умения:
• Разрабатывать и изготавливать шаблоны деталей модели
• Изготавливать и применять композиционные материалы
• Использовать покрасочный материал
Навыки:
• Обрабатывать различные виды материалов (дерево, металлы, пластики)
• Изготавливать модели летательных аппаратов.
Прогнозируемый результат на 2 год обучения:
Знания:
• По основам аэродинамики (основные физико-механические свойства
воздуха) и основных типах летательных аппаратов (аэростатического,
аэродинамического принципа полёта, ракетные летательные аппараты.)
• По видам компоновок летательных аппаратов
• По материалам используемых в моделировании
• По устойчивости и управляемости самолётов, вертолётов
• По истории развития авиации
Умения:
• Разрабатывать и изготавливать рабочие чертежи
• Изготавливать и регулировать летающие модели самолётов
• Управлять кордовыми моделями самолётов
Навыки:
• Обрабатывать различные виды материалов (дерево, металлы, пластики
• Изготавливать летающие модели.
• Рассчитывать конструкции летающих моделей.
Прогнозируемый результат на 3 год обучения:
Дети должны приобрести:
Знания:
• По основам аэродинамики (основные физико-механические свойства
воздуха) и основных типах летательных аппаратов (аэростатического,
аэродинамического принципа полёта, ракетные летательные аппараты.)
• По устойчивости и управляемости самолётов, вертолётов, по принципу
управления и конструктивному исполнению органов управления
различных летательных аппаратов
• По видам компоновок летательных аппаратов
• По видам, конструкции и принципу работы авиамодельных двигателей
• По материалам используемых в моделировании
• По истории развития авиации
Умения:
• Разрабатывать и изготавливать рабочие чертежи
• Изготавливать и регулировать летающие модели самолётов
• Управлять кордовыми моделями самолётов
• Управлять радиоуправляемыми моделями самолётов
• Запускать и регулировать работу авиамодельных двигателей внутреннего
сгорания
Навыки:
• Обрабатывать различные виды материалов (дерево, металлы, пластики)
• Изготавливать летающие модели.
• Рассчитывать конструкции летающих моделей.
• Разрабатывать компоновку и размещение оборудования внутри самолёта,
с учётом массовых и центровочных данных, летающих моделей.
Формы контроля
Для контроля результативности образовательной программы применяются
следующие виды контроля:
- вводный (перед началом занятий);
- текущий (в ходе учебного процесса);
- рубежный (в период обучения и по завершении определенных
разделов);
- итоговый (после завершения всей учебной программы).
В качестве формы контроля применяется устный опрос, тестирование,
выполнение практической работы, разработка и защита творческого проекта.
Важным показателем результативности является результативность участия в
конкурсах и соревнованиях различного уровня.
Формой подведения итога образовательной программы является защита
творческого проекта.
Учебно-тематический план
1-й год обучения
Базовый уровень
№
1.
2.
3.
4.
5.
6.
7.
8.
Тема
Вводное занятие.
Правила техники
безопасности.
Основные части
летательных аппаратов
и их назначение.
Общие основы
аэродинамики
Построение чертежей.
Материалы,
применяемые для
изготовления моделей
летательных аппаратов.
Инструмент
применяемый при
изготовлении моделей
летательных аппаратов.
Изготовление частей
летательного аппарата.
Изготовление моделей
летательных аппаратов.
Итоговое занятие
Теория Практ
ика
2
_
Всего
Формы
контроля
2
2
-
2
2
-
2
2
8
10
2
-
2
2
-
2
4
20
24
6
20
26
2
-
2
72
Углубленный уровень
(144 часа)
№
1.
2.
Тема
Вводное занятие.
Правила техники
безопасности.
Основные части
летательных аппаратов
и их назначение.
Теория Практ
ика
2
-
2
-
Всего
2
Формы
контроля
тестирование
2
тестирование
2
-
2
2
8
10
практическая
работа
Материалы
применяемые для
изготовления моделей
летательных аппаратов.
Инструмент
применяемый при
изготовлении моделей
летательных аппаратов.
2
-
2
тестирование
2
-
2
7.
Хранение моделей
2
2
4
8.
Изготовление частей
летательного аппарата.
Изготовление моделей
летательных аппаратов.
Итоговое занятие
8
50
58
8
52
60
2
-
2
144
3.
Общие основы
аэродинамики
4.
Построение чертежей.
5.
6.
9.
практическая
работа
Содержание программы.
1. Вводное занятие. Правила техники безопасности.
2. Основные части летательных аппаратов и их назначение:
Основные сведения о летательных аппаратах и принципах их полёта. Типы
летательных аппаратов. Основные части летательных аппаратов и их
назначение.
3. Общие основы аэродинамики: Аэродинамические характеристики
летательных аппаратов и его частей. Основы динамики полёта летательных
аппаратов.
4. Построение чертежей. Подбор документации. Приведение чертежей к
необходимому
масштабу.
Изготовление
рабочих
чертежей
Изготовление шаблонов. Разметка материала.
5. Материалы, применяемые для изготовления моделей летательных
аппаратов.
Древесина
Металлы
Пластмассы,
синтетические
материалы.
Клеи.
Лакокрасочные материалы.
6. Инструмент, применяемый при изготовлении моделей летательных
аппаратов.
Для
обработки
древесины.
Для
обработки
металлов.
Для обработки пластмасс, композитов, синтетических материалов.
Для обработки моделей перед покраской.
7. Изготовление частей летательного аппарата. Подготовительные
операции. Фюзеляж. Крыло. Оперение. Силовые установки. Шасси
Аэронавигационные огни, строевые огни, посадочные фары.
Выступающие детали.
8. Изготовление моделей летательных аппаратов.
Способы соединения деталей моделей летательных аппаратов
Монтаж деталей модели.
Подготовка к покраске изделия
Покраска готовых моделей
9. Хранение моделей.
Правила хранения и уход за моделями.
10.Итоговое занятие.
Учебно-тематический план
2-й год обучения
Базовый уровень
(72 часа)
Теория Практ
ика
2
1. Вводное занятие. Правила
техники безопасности.
№
Тема
Основы теории полета
2
2
Изготовление
моделей
3. копий самолётов
4
12
4
12
2.
4.
Воздушные змеи
5. Планеры.
планеров.
Модели
4
12
6. Самолеты.
самолетов
Модели
4
12
7.
Всего
2
4
Формы
контроля
тестирование
тестирование
16
16
тестирование
16
16
практическая
работа
2
Итоговое занятие
72
Углубленный уровень
(144 часа)
№
Тема
1. Вводное занятие. Правила
техники безопасности.
2.
Основы теории полета
Изготовление
моделей
3. копий самолётов
4.
Простейшие авиамодели
Теория Практ
ика
Всего
2
4
Формы
контроля
тестирование
тестирование
20
6
практическая
работа
5.
Воздушные змеи
16
6. Планеры.
планеров.
Модели
7. Самолеты.
самолетов
Модели
8. Вертолеты.
вертолетов
Модели
9. Кордовые
самолетов
модели
тестирование
20
20
практическая
работа
12
40
144
Углубленный уровень
(216 часов)
Теория Практ
№
Тема
ика
1. Вводное занятие. Правила
техники безопасности.
2.
Основы теории полета
Изготовление
моделей
3. копий самолётов
4.
5.
Всего
2
4
4
Воздушные змеи
16
Модели
7. Самолеты.
самолетов
Модели
8. Вертолеты.
вертолетов
Модели
9. Кордовые
самолетов
модели
тестирование
40
Простейшие авиамодели
6. Планеры.
планеров.
Формы
контроля
тестирование
практическая
работа
тестирование
44
44
12
46
практическая
работа
10.
Заключительное занятие
4
216
Содержание программы
1. Вводное занятие
Авиация и ее значение в народном хозяйстве. Авиамоделизм — первая ступень
овладения авиационной техникой. Цель, задачи и содержание работы на
учебный год. Ознакомление с достижениями учащихся в предыдущие годы.
Демонстрация моделей, ранее построенных в кружке. Правила работы в
кружке, правила безопасности труда.
2. Основы теории полета
Три принципа создания подъемной силы: аэростатический, аэродинамический
и реактивный. Воздух и его основные свойства. Горизонтальные и
вертикальные течения воздуха. Выдающаяся роль в развитии аэродинамики
профессора Н. Е. Жуковского. Важнейшие законы аэродинамики: закон
сохранения массы (уравнение неразрывности) и закон сохранения энергии
(уравнение Бернулли). Почему и как возникает подъемная сила. От чего
зависит
сопротивление
воздуха.
Тела
удобообтекаемой
формы.
Аэродинамическое качество. Миделево сечение. Что такое устойчивость
полета и как она обеспечивается. Центр тяжести. Центр давления. Фокус
самолета. Крыло и его характеристики: размах, профиль, хорда. Формы
крыльев в плане. Установочный угол и угол атаки. Центровка самолета и
модели. Удлинение крыла. Качество крыла.
3. Изготовление моделей копий самолётов
Совершенствование навыков приобретённых в первом году обучения.
Изготовление моделей для проведения выставок и использования как
наглядных учебных пособий для кружковцев первого года обучения
4. Простейшие авиамодели
Основные части самолета и модели. Условия, обеспечивающие полет, центр
тяжести, угол атаки. Способы летания в природе.
Практическая работа. Изготовление бумажных летающих моделей:
простейшего планера, планера для фигурного полета, планера с подкосами,
планера со свободнонесущим крылом. Игры и соревнования с бумажными
моделями («Посадка на аэродром», «Петля Нестерова», «Дальность полета»,
«Дальний перелет»).
5. Воздушные змеи
Краткая история развития воздушных змеев. Опыты с воздушными змеями,
проводившиеся русскими учеными и изобретателями: М. В. Ломоносовым, А.
С. Поповым, М. М. Поморцевым, М. А. Рыкачевым, А. Ф. Можайским, С. С.
Неждановским, С. А. Ульяновым.
Опыты с воздушными змеями, проводившиеся зарубежными учеными и
изобретателями: А. Вильсоном, В. Франклином, Л. Харгравом. Практическое
использование воздушного змея как первого летательного аппарата. Сведения
о воздухе. Ветер, его скорость и направление, сила ветра. Шкала Бофорта.
Аэродинамические силы, действующие на воздушный змей в полете.
Практическая работа. Постройка простейшего змея — плоского «русского
змея». Совершенствование в постройке плоских змеев более сложной
конструкции. Постройка простейшего коробчатого ромбического змея.
Совершенствование в постройке коробчатых змеев более сложной
конструкции. Воздушный почтальон — несложный прибор для подъема груза
на высоту. Постройка воздушного почтальона. Совершенствование в постройке
воздушных почтальонов. Запуск воздушных змеев. Определение высоты
полета змея. Проведение соревнований с воздушными змеями, используя
«почтальоны».
6. Планеры. Модели планеров.
Краткий исторический очерк. Создание планера О. Лилиенталем и его полеты.
Полеты на планерах русских конструкторов А. В. Шиукова, К. К. Арцеулова, Б.
И. Российского и др. Развитие планеризма в Советском Союзе. Первые
планеры советских конструкторов С. В. Ильюшина, А. С. Яковлева, С. П.
Королева, О. К. Антонова. Рекордные полеты советских планеристов.
Использование планеров в годы Великой Отечественной войны. Развитие
дельтапланеризма.
Способы запуска планеров с помощью амортизатора, автолебедки и самолета.
Силы, действующие на планер в полете. Дальность планирования. Угол
планирования. Скорость снижения. Парение планера в восходящих потоках
воздуха.
Устройство учебного планера. Фюзеляж, крыло, хвостовое оперение. Система
управления планером. Спортивные и рекордные планеры.
Практическая работа. Постройка схематических моделей планеров,
технология изготовления их отдельных частей. Профиль и установочный угол
крыла. Вычерчивание рабочих чертежей в натуральную величину.
Изготовление частей и деталей моделей планеров: грузика, рейки-фюзеляжа,
стабилизатора, киля, рамки крыла. Изготовление нервюр крыла. Сборка крыла.
Изготовление кабанчика, подкосиков для крепления крыла к фюзеляжу.
Обтяжка поверхностей: стабилизатора, киля и крыла. Определение центра
тяжести модели.
Регулировка и запуск моделей, устранение замеченных недостатков.
Тренировочные запуски моделей на леере. Организация соревнований с
построенными моделями.
7. Самолеты. Модели самолетов
Краткий исторический очерк. Первые попытки создания самолета. Самолет
русского моряка А. Ф. Можайского. Первые полеты самолета братьев Райт.
Развитие самолетов в нашей стране и за рубежом. Выдающийся русский летчик
П. Н. Нестеров.
Бурное развитие советской авиации в довоенное время. Рекордные полеты под
руководством В. П. Чкалова, М. М. Громова, В. С. Гризодубовой. Советская
авиация в годы Великой Отечественной войны. Подвиг Н. Гастелло. Трижды
герои Советского Союза А. И. Покрышкин и И.Н. Кожедуб. Боевые самолеты
советских ВВС. Развитие авиации в послевоенные годы.
Основные режимы полета самолета. Силы, действующие на самолет в полете.
Работа воздушного винта.
Учебный самолет Як-18. Крыло, элероны, фюзеляж, хвостовое оперение,
шасси, двигатель, воздушный винт.
Практическая работа. Изготовление схематических моделей самолетов.
Вычерчивание рабочих чертежей. Изготовление частей и деталей
схематических моделей самолетов: рейки-фюзеляжа, кромок и нервюр крыла,
закруглений, киля и стабилизатора.
Изготовление воздушного винта, подшипника к нему. Обтяжка поверхностей:
стабилизатора, киля и крыла. Изготовление резиномотора. Определение центра
тяжести.
Регулировка запуска моделей, устранение замеченных недостатков.
Тренировочные запуски с полным заводом резиномотора. Проведение
соревнований с построенными моделями на продолжительность полета.
8. Вертолеты. Модели вертолетов
Краткий исторический очерк. Одновинтовой вертолет Б. Н. Юрьева. Вертолет
А. М. Черемухина и И. П. Братухина. Основные этапы развития
вертолетостроения в нашей стране. Вертолеты конструкции М. Л. Миля и Н. И.
Камова. Применение вертолетов в народном хозяйстве. Почему и как летает
вертолет.
деталь вертолета — несущий винт. Отличие работы несущего винта вертолета
от винта самолета. Работа силовой установки вертолета. Автомат перекоса.
Фюзеляж, силовая установка, трансмиссия. Управление полетом вертолета.
Работа лопастей несущего винта вертолета.
Практическая работа. Постройка простейшей модели вертолета «Бабочка».
Изготовление
каркаса,
несущего
винта,
резинового
двигателя.
Совершенствование в постройке моделей вертолетов.
Регулировочные запуски моделей, устранение замеченных недостатков.
Проведение соревнований с построенными моделями.
9. Кордовые модели самолетов
Классы и назначение кордовых моделей. Приемы управления полетом
кордовой модели. Силы, действующие на модель в полете на корде.
Технические требования к кордовым моделям.
Практическая работа. Выполнение рабочих чертежей моделей. Подготовка
материалов. Изготовление шаблонов. Изготовление деталей моделей. Сборка
моделей. Пробные полеты. Устранение обнаруженных недостатков. Обучение
кружковцев управлению полетом кордовых моделей. Тренировочные запуски
моделей.
10. Заключительное занятие
Подведение итогов работы кружка за год. Рекомендации по самостоятельной
работе в летние каникулы. Перспективы работы в новом учебном году.
Подготовка моделей к отчетной выставке. Показательные запуски.
Учебно-тематический план
3-й год обучения
Углубленный уровень
(216 часов)
Теория Практ
Всего
№
Тема
ика
2
1. Вводное занятие. Правила
2
техники безопасности.
6
2
Аэродинамика самолёта
2.
8
Постройка самолётов по
3. индивидуальным
проектам
Двигатели
летающих
4. моделей
6
4
4
Системы управления и
управление управляемых
летающих
моделей
и
5.
настройка
неуправляемых летающих
моделей
6. Тренировочные полёты
8
6
защита проекта
74
80
8
тестирование
тестирование
14
4
7. Экскурсии
8. Заключительное занятие
Формы
контроля
тестирование
96
100
2
2
2
2
216
Содержание программы
1. Вводное занятие
Авиация и ее значение в народном хозяйстве. Авиамоделизм — первая ступень
овладения авиационной техникой. Цель, задачи и содержание работы на
учебный год. Ознакомление с достижениями учащихся в предыдущие годы.
Демонстрация моделей, ранее построенных в кружке. Правила работы в
кружке, правила безопасности труда.
2. Аэродинамика самолёта
Три принципа создания подъемной силы: аэростатический, аэродинамический
и реактивный. Воздух и его основные свойства. Горизонтальные и
вертикальные течения воздуха. Выдающаяся роль в развитии аэродинамики
профессора Н. Е. Жуковского. Важнейшие законы аэродинамики: закон
сохранения массы (уравнение неразрывности) и закон сохранения энергии
(уравнение Бернулли). Почему и как возникает подъемная сила. От чего
зависит
сопротивление
воздуха.
Тела
удобообтекаемой
формы.
Аэродинамическое качество. Миделево сечение. Что такое устойчивость
полета и как она обеспечивается. Центр тяжести. Центр давления. Фокус
самолета. Крыло и его характеристики: размах, профиль, хорда. Формы
крыльев в плане. Установочный угол и угол атаки. Центровка самолета и
модели. Удлинение крыла. Качество крыла. Кривые Жуковского – сущность и
применение знаний на практике
3. Постройка самолётов по индивидуальным проектам
Нагрузки действующие на самолёт в полёте, материалы используемые при
постройке моделей самолётов, клей как основной крепёжный материал,
Практическая работа. Постройка моделей самолётов по отработанным ранее
технологиям изготовления, согласно индивидуального задания
4. Двигатели летающих моделей
Конструкция, принцип работы, назначение частей двигателя, состав топливной
смеси, режимы работы и способы регулирования работы двигателя.
Практическая работа. Разборка и сборка двигателей, приготовление
топливной смеси, запуск и регулировка режима работы двигателя.
5. Системы управления и управление управляемых летающих моделей и
настройка неуправляемых летающих моделей
Системы управления самолётом, способы передачи управляющего сигнала от
органов управления к рулевым поверхностям самолёта. Системы управления
модели самолёта, способы передачи управляющего сигнала от органов
управления к рулевым поверхностям модели самолёта. Способы размещения и
соединения органов управления и объектов управления. Материалы для
изготовления деталей систем управления.
Практическая работа. Изготовление и монтаж на готовое изделие системы
управления, подгонка, настройка отклонений рулевых поверхностей.
6. Тренировочные полёты.
Меры безопасности при выполнении полётов. Пилотирование и ошибки при
пилотировании модели самолёта.
Практическая работа. Отработка практических навыков при пилотировании
модели самолёта.
7. Экскурсии
Ознакомление с творениями советского авиапрома.
8. Заключительное занятие
Подведение итогов работы кружка за год. Рекомендации по самостоятельной
работе в летние каникулы. Перспективы работы в новом учебном году.
Подготовка моделей к отчетной выставке. Показательные запуски.
Литература для педагога:
1.Под редакцией к.т.н. Котельникова Г.Н. Аэродинамика самолёта. – М., 2004
2.Лагутин О.В. Самолёт на столе. – М., 2005
3.Смирнов Э.П. Как сконструировать и построить летающую модель. – М.:,
2004
4..Киселев Б. А. Модели воздушного боя.— М., 2009
9.Рожков В. С. Авиамодельный кружок.— М.: Просвещение, 1986.
10.Руководство по эксплуатации аппаратуры радиоуправления самолётом,
М.,2005
12.Сайт в Интернет: www.airwar.ru
Литература для обучающихся:
1.Лагутин О.В. Самолёт на столе. – М.,2005.
2.Ермаков А.М. Простейшие авиамодели. – М.,2007
3.Заворотов В.А. От идеи до модели. – М.,2003
4.Павлов А.П. Твоя первая модель. – М.2008
5.Смирнов Э. П. Как сконструировать и построить летающую модель.— М.:
6.Руководство по эксплуатации аппаратуры радиоуправления самолётом, М.,
2005
7.Сайт в Интернет: www.airwar.ru
ОБРАЗОВАТЕЛЬНЫЙ МОДУЛЬ
«РАДИОТЕХНИЧЕСКОЕ КОНСТРУИРОВАНИЕ»
Целью данного модуля
является обучение воспитанников основам
радиоэлектроники с ориентацией их на получение радиотехнических и
радиоинженерных специальностей в колледжах, вузах.
В основу образования по данной программе положен принцип интеграции
теоретического обучения с процессом практической исследовательской,
самостоятельной научно деятельности воспитанников и техникотехнологического конструирования, который определяет задачи:
формирование творческой личности с активной позицией к
самообразованию и творчеству;
- ранняя ориентация на новейшие технологии и методы организации
практической деятельности в сфере радиоэлектроники;
- формирование навыков современного организационно-экономического
мышления, обеспечивающих социальную адаптацию в условиях
современных рыночных отношений;
организация разработок технико-технологических проектов.
Образовательный модуль «Радиотехническое конструирование» рассчитан
на 3 года обучения.
1-й год: 144 часа;
2-й и 3-й год: 216 часов.
По сложности радиотехническое конструирование занимает одно из первых
мест в техническом творчестве, поэтому не все желающие могут освоить этот
курс, но на первый год принимаются все дети, кто проявил интерес.
Содержание первого года обучения дифференцировано на сокращенный и
углубленный
уровень.
Сокращенный
вариант
предполагает
ознакомление обучающихся с основами электротехники и электроники
на основе конструктора Знаток. Модуль может быть использован как
отдельная
программно-методическая
единица
при
формировании
вариативных комплексных учебных планов образовательной программы
«Техническое конструирование».
Программа направлена на развитие пространственного мышления,
расширения базы школьных знаний в области практического
конструирования. Она учитывает возрастные и психологические особенности
учащихся и составлена по принципу постепенного нарастания степени
сложности материала.
Программа предусматривает изучение необходимых теоретических сведений
по радиотехнике и выполнение монтажных, сборочных и наладочных работ
по изготовлению радиоустройств. Выбирая, разрабатывая и монтируя те или
иные конструкции, обучающиеся должны иметь четкое представление о
принципе их действия, назначение отдельных деталей и узлов.
На учебных занятиях обращается особое внимание на соблюдение
учащимися правил безопасности труда, противопожарных мероприятий,
санитарии и личной гигиены, на выполнение эколого-гигиенических
требований при работе с радиоэлектронной техникой, при монтаже и пайке
РЭА. Содержание программы реализуется во взаимосвязи с изучением наук в
школе. Теоретические знания значительно углубят знания учащихся по
физике.
Учебно-тематический план
1-й год обучения
Сокращенный уровень
№
1
2
3
4
Тема
Количество часов
Всего
теори
я
Вводное занятие
2
2
Элементы электро и радиотехники 8
4
Основы
радиопередачи
и 16
4
радиоприема
Основы схемотехники: лампочки и 16
4
светодиоды,
резисторы
и
конденсаторы,
диоды
и
транзисторы,
фоторезистор
и
сенсор.
практика
4
12
12
5.
Конструирование
по
схемам 30
электронного конструктора Знаток
6
24
6.
Заключительное занятие
2
2
-
итого
72 часа
Углубленный вариант
№
1
2
3
4
5
6
7
Тема
Количество часов
Всего
теори
я
Вводное занятие
2
2
Элементы электро и радиотехники 8
4
Основы
радиопередачи
и 10
4
радиоприема
Полупроводниковые диоды и 12
4
транзисторы
Пайка и приемы монтажа
10
2
Пробники
и
измерительные 10
4
приборы
Приемники прямого усиления
90
10
практика
4
6
8
8
6
80
8
Заключительное занятие
2
итого
144
2
-
Содержание
1. Предмет и содержание курса. Значение теоретического и практического
материала программы. Обсуждение тематики занятий, порядок работы
лаборатории. Вводный инструктаж по технике безопасности при работе с
электроинструментами и приборами, питающимися от сети переменного
тока. Значение радиоэлектроники для современного общества.
2. Элементы радио электротехники. Понятие о строении вещества,
электрическом токе и его действиях. Гальванический элемент и батарея
элементов – источники постоянного тока. Проводники, полупроводники,
непроводники, их свойства и применение. Основные электрические
величины (напряжение, сила тока, сопротивление). Понятие о переменном
токе и его основных параметрах. Авометр – первый измерительный прибор.
Назначение и использование авометра в радиолюбительской практике.
Практическая работа. Ознакомление с устройством гальванических
элементов. Измерение тока в цепи, падения напряжения на участках цепи,
падения напряжения на участках цепи, расчет сопротивления на участках
цепи. Измерение сопротивления резисторов с помощью авометра.
Ознакомление с конструкциями резисторов, конденсаторов, катушек
индуктивности, трансформаторов.
3. Основы радиоприема и радиопередачи. Принципы радиосвязи.
Колебательный контур, резонанс и его использование при приеме сигналов
радиостанций. Катушки индуктивности, их разновидности и способы
изготовления. Марки обмоточных проводов. Принципиальная схема
простейшего детекторного приемника.
Практическая работа. Коллективное изготовление двух, трех катушек
индуктивности разных конструкций, макетирование приемника и опыты с
ним.
4.
Полупроводниковые диоды и транзисторы. Полупроводниковые
материалы и их свойства. Применение их в радиоэлектронике. Современные
направления радиоэлектроники. Диод – односторонний проводник тока.
Маркировка, основные параметры и применение полупроводниковых диодов
в радиоаппаратуре. Стабилизатор: назначение, принцип работы. Светодиоды.
Транзистор – трехэлектродный полупроводниковый прибор, его назначение.
Графическое изображение транзисторов разных структур на принципиальных
схемах. Классификация и маркировка биполярных транзисторов широкого
применения. Применение полевых транзисторов.
Практическая работа. Знакомство с различными конструкциями диодов,
транзисторов. Измерение прямого и обратного сопротивления диода
омметром. Проверка работоспособности транзисторов с помощью авометра.
Изготовление транзисторного пробника.
5. Пайка и приемы монтажа. Электрический паяльник. Монтаж
радиодеталей. Понятие о печатном монтаже и его применении. Правила
техники безопасности при работе
электропаяльником, слесарными и
монтажными инструментами
Практическая работа. Заготовка плат для монтажа на них деталей. Зачистка,
формовка и залуживание выводов радиодеталей.
6. Пробники и измерительные приборы. Вычерчивание схем пробников,
простейших измерительных приборов. Подбор деталей и монтаж пробника.
7. Приемники прямого усиления и принцип его работы. Структурная и
принципиальная схема. Назначение деталей.
Практическая работа. Подбор и предварительная проверка радиодеталей,
заготовка и разметка монтажных плат.
8. Подведение итогов
Выставка конструкций, их авторская демонстрация. Защита проектов.
Поощрение наиболее активных воспитанников.
Воспитанники 1 года обучения должны знать:
- меры безопасности при работе в лаборатории;
- основные электрические величины;
- закон Ома и его практическое применение для участка цепи;
сведения о переменном токе и его основных параметрах (период, частота,
амплитуда);
-частотный диапазон радиовещания;
-устройство полупроводниковых приборов;
- принцип работы приемника прямого усиления;
Уметь:
- качественно и правильно производить пайку и монтаж радиоустройств;
- разрабатывать и изготовлять печатные платы простей РЭУ;
- пользоваться справочной литературой.
Качество обучения учащихся определяется по итогам:
- участия на выставках технического творчества учащихся;
- защита творческих проектов на итоговых мероприятиях;
- тестирования;
- творческой книжки учащихся.
- участия на научно-практических конференциях.
Учебно-тематический план
2-й год обучения
№
Тема
1
2
Введение
Измерительные
приборы
генераторы
Питание радиоэлектронных устройств
от сети переменного тока
Интегральные микросхемы и их
применение
Полупроводниковые приборы
Практикум радиолюбителя
Заключительное занятие
Итого
3
4
5
6
7
Количество часов
Всего
теория практика
2
2
и 10
2
8
68
8
60
8
2
6
8
118
4
216
2
16
2
6
102
2
Содержание
1.Введение. Общие вопросы организации работы. Правила безопасности при
пользовании электросетью, измерительной аппаратурой, станочным
оборудованием, слесарным и монтажным инструментом.
2. Измерительные приборы и генераторы. Генератор сигналов низкой
частоты. Генератор сигналов высокой частоты. Частомер. Электронные
приборы для измерения напряжения, силы тока. Сопротивления, емкости,
индуктивности.
Практическая работа. Практика пользования авометром, универсальным
вольтметром.
Исследование
сигналов
генераторов
при
помощи
осциллографов частомера.
3. Питание радиоэлектронных устройств от сети переменного тока.
Принцип преобразования переменного
напряжения в постоянное.
Однополупериодный выпрямитель. Двухполупериодный выпрямитель.
Конструкция силовых трансформаторов. Стабилизация выпрямленного
напряжения.
Параметрический
стабилизатор.
Компенсационный
стабилизатор.
Практическая работа. Изготовление блока питания с регулирующим
выходом напряжения. Защита от перегрузки. Изготовление блока питания на
микросхемах.
4. Интегральные
микросхемы и их применение. Интегральные
микросхемы – миниатюрное – миниатюрное электронное устройство. Их
применение в современной радиоэлектронике. Знакомство с аналоговыми и
цифровыми микросхемами широкого применения. Использование в
любительских радиотехнических устройствах.
Практическая работа. Демонтаж учебных плат. Чтение и изображение
микросхем на принципиальных схемах.
5. Полупроводниковые приборы. Устройство и принцип действия триггера,
симистора, динистора, варистора, фотодиода, светодиода, варикапа.
Практическая работа. Изготовление различных конструкций с применением
полупроводниковых приборов.
6. Практикум радиолюбителя. Изготовление конструкций, доступных по
уровню сложности с обучаемым второго года обучения. Конструирование
как один из видов технического творчества. Работа с источниками
технической информации. Выбор схем радиотехнического устройства,
планируемого для конструирования в лаборатории. Изготовление
самодельных деталей. Компоновка и монтаж радиодеталей на плате.
Настройка и регулировка изготовленных радиотехнических устройств.
Вычерчивание принципиальных схем с обозначением номиналов
радиодеталей, режимов работы активных элементов. Разметка монтажной
платы и монтаж. Измерение режимов работы устройства, налаживание и
испытание. Составление технической документации на законченные работы.
7. Заключительное занятие. Защита индивидуальных и коллективных
проектов. Отбор лучших устройств на выставку технического творчества.
Выставка.
Воспитанники 2 года должны знать:
- правила и меры безопасности при работе с электроинструментами;
- основные характеристики УЗЧ;
- выходную мощность, сопротивление нагрузки усилителя; чувствительность,
степень нелинейных искажений;
- общие сведения о генераторах электрических колебаний, принципы их
работы;
- порядок отыскания неисправностей в различной аппаратуре;
- методику проверки работоспособности отдельных деталей.
Уметь:
- самостоятельно разрабатывать и изготовлять печатные платы для монтажа
радиоаппаратуры средней сложности;
- пользоваться промышленными электро-радиоизмерительными приборами;
- изготовлять самодельные устройства
Качество обучения учащихся определяется по итогам:
- участия на выставках технического творчества учащихся;
- защита творческих проектов на итоговых мероприятиях;
- тестирования;
- творческой книжки учащихся.
- участия на научно-практических конференциях.
3-й год обучения
Обучение в группе третьего года индивидуальное. Тематический план
обучения составляется воспитанником при помощи педагога с учетом
мотивов, увлечений, теоретических и практических знаний и умений,
накопленных за предыдущие годы, а также материально-технической базы
лаборатории.
В список приборов и устройств, планируемых для изготовления, включаются
изделия повышенной сложности: сетевые блоки питания индивидуального и
коллективного
пользования,
приемопередатчики,
стереофонические
усилители для качественного воспроизведения звука и др.
Педагог выполняет роль главного технического консультанта, руководителя
проекта, старшего товарища и воспитателя.
Воспитанники 3 года обучения должны знать:
- правила меры безопасности при работе с электроинструментами;
- методы налаживания, испытания смонтированных устройств;
- элементы технической эстетики;
- основные понятия о системах автоматического регулирования
управления.
и
Уметь:
- самостоятельно разрабатывать печатные платы для монтажа
радиоэлектронных устройств средней и повышенной сложностей;
разрабатывать различные электронные устройства с применением
различных цифровых и аналоговых микросхем;
- применять электро радиоизмерительные приборы;
- разрабатывать и конструировать учебно-демонстрационные пособия по
радиотехнике.
Качество обучения учащихся определяется по итогам:
- участия на выставках технического творчества учащихся;
- защита творческих проектов на итоговых мероприятиях;
- тестирования;
- участия на научно-практических конференциях.
Литература:
1. Баранов В.В., Белкин Н.В. и др. Полупроводниковые БИС
запоминающих устройств. - М.: Радио и связь, 2001.
2. Нефедов А.В., Гордеева В.И. Отечественные полупроводниковые
приборы и их зарубежные аналоги. - М.: Радио и связь, 2001.
3. Периодические
издания:
журналы
«Радиоаматор»,
«Радио»,
«Радиолюбитель», «Радиохобби», «Ремонт&Сервис», «Моделистконструктор», «Юный техник».
4. Интернет-ресурсы:
www.radio-portal.ru,
www.rlocman.ru,
www.radionet.com.ru.
5. Кардашев ГА.
Виртуальная электроника.
Компьютерное
моделирование аналоговых устройств. М.: Горячая линия Телеком,
2002. 260 с: ил. (Массовая радиобиблиотека; 1251).
ПРИМЕРНЫЙ КОМПЛЕКСНЫЙ
УЧЕБНО-ТЕМАТИЧЕСКИЙ ПЛАН
В учебно-тематический план включены:
Базовый курс образовательного модуля «Робототехника»,
вариативный модуль «Технология и физика», вариативные модуль
«Конструкторы компании Parallax. Boe Bot Robot kit»,
сокращенный вариант образовательного модуля «Радиотехническое
конструирование», «Занимательное черчение» по первому году
обучения, углубленный уровень образовательного модуля
«Робототехника» по третьему году обучения.
1-й год обучения
№
1.
Тема
Введение в
легоконструирование
Основы
конструирования
Теория Практ
ика
2
-
Всего
Формы
контроля
2
опрос
-
2
-
2
Сборка моделей с
ручным приводом.
Сборка моделей с
4.
электрическим
приводом.
Сборка моделей с
5.
различными видами
передачи.
Введение в
6.
робототехнику
Отрасли робототехники.
7.
14
20
34
Практическая
работа
-
14
14
Практическая
работа
10
10
20
Практическая
работа
2
-
2
опрос
4
-
4
8.
Конструкторы компании
ЛЕГО
2
4
6
9.
Дизайн лего
2
10
12
10.
Конструирование
2
15
18
2
10
12
2
8
10
2.
3.
Среда
11. программирования NXT
2/0
Подготовка к
12.
соревнованиям
Практическая
работа
Практическая
работа
Практическая
работа
Результативнос
ть участи в
соревнованиях
13.
14.
Ресурсные занятия
Итоговое занятие
2
4
2
6
2
144 часа
2-й год обучения
№
Тема
1. Вводное занятие
Элементы электро
2. радиотехники
Теория Практ
Всего
ика
2
2
4
8
и4
Основы радиопередачи 4
3. и радиоприема
12
16
Полупроводниковые
4. диоды и транзисторы
12
16
4
Пробники
и4
измерительные приборы
Приемники
прямого 10
6. усиления
5.
6
10
12
22
Знакомство
с
обучающим
7.
конструктором Boe-Bot
Robot Kit
Сервомоторы
Boe-Bot
8.
Robot Kit
Сборка и тестирование
9.
робота
10. Управление роботом
2
4
6
2
8
10
2
6
8
2
6
8
Маневрирование
в
11. окружающей среде с
помощью
сенсорных
датчиков.
Маневрирование
в
12. окружающей среде с
помощью
световых
датчиков.
13. Навигация с помощью
инфракрасного света
2
10
12
Формы
контроля
опрос
Практическая
работа
Практическая
работа
Практическая
работа
Практическая
работа
Практическая
работа
2
8
10
Практическая
работа
10
10
Практическая
работа
14. Навигация с помощью
датчика расстояния
15. Введение в предмет
оформления
16. Правила
чертежей
17. Геометрические
построения
18. Параллельное
проецирование
19. Итоговое занятие
8
8
2
4
6
6
20
26
2
14
16
2
20
22
Практическая
работа
Практическая
работа
2
216 часов
3-й год обучения
№
1.
2.
3.
4.
5.
6.
7.
8.
9.
Тема
Вводное занятие
Теория Практ
ика
2
Всего
2
Общая
структура
робота.
Соединения
деталей
и
узлов.
Принципы
электрокоммутации
Виды
приводов.
Электродвигатели.
Сервоприводы
Кинематическая
схема. Вращательное
движение. Редукторы
Технические расчеты
4
26
30
4
16
20
6
10
16
2
8
10
Электрическая
схема.
Микроконтроллер.
Датчики
Испытания
робототехники
Практикум
юного
робототехника
Подготовка и участие
в соревнованиях
10
40
50
10
10
30
30
20
22
2
Формы
контроля
Защита
творческого
проекта
10.
Интеллектуальные
робототехнические
системы:
программирование на
LabVIEW
6
20
26
216
1/--страниц
Пожаловаться на содержимое документа