нкшш. Конкурса JuniorSkills Belarus
 Скачать 0.92 Mb.
|
|
ПРОГРАММА КРУЖКА «ТЕХНОЛОГИИ БЕСПИЛОТНЫХ ЛЕТАТЕЛЬНЫХ АППАРАТОВ» ПОЯСНИТЕЛЬНАЯ ЗАПИСКА Программа кружка «Технологии беспилотных летательных аппаратов» (далее – программа кружка) разработана на основе типовой программы дополнительного образования детей и молодежи (спортивно- технический профиль), образовательная область «Авиамоделизм». Разработка конструкции модели, ее постройка и запуск в небо своего микросамолета позволяют человеку прикоснуться к миру большой авиации, научиться работать с различными материалами, освоить приемы работы различными инструментами и станочным оборудованием, изучить основы аэродинамики. Среди большого разнообразия классов моделей наибольшей популярностью пользуются радиоуправляемые модели, людей привлекают к ним возможность управления на расстоянии, использование всего воздушного трехмерного пространства, наибольшее подобие полету настоящего самолета Наличие в продаже недорогих систем управления, микродвигателей и электроники дают возможность заниматься постройкой и запуском таких моделей и школьникам. При обучении управлению моделями используются специальные компьютерные симуляторы, позволяя сделать этот процесс безопасным и безаварийным. Благодаря развитию микроэлектроники и компьютерных технологий произошел скачок в разработке и использовании беспилотных авиационных комплексов. Также в свободной продаже появились доступные автопилоты, камеры, системы обратной связи с моделями, системы приема сигнала с больших расстояний вне прямой видимости. Прогресс современных компьютерных технологий привел к появлению и стремительному развитию летательных аппаратов нового типа – мультикоптеров. Цельреализации программы кружка – удовлетворить интерес учащихся к беспилотным летательным аппаратам (далее – БПЛА), воспитать трудолюбие и усидчивость, аккуратность и точность в процессе их постройки, настройки и эксплуатации; овладеть навыками управления и совершенствования летного мастерства; овладеть основами программирования электронного оборудования моделей. Задачи: развитие у учащихся познавательного интереса к авиационной технике, закрепление и расширение знаний, полученных в школе на уроках труда, физики, математики, и применение их на практике; 25 совершенствование умений и формирование навыков работы с наиболее распространенными инструментами и приспособлениями, специализированными электронными устройствами; овладение навыками сборки и отладки БПЛА на основе типовых решений; овладение навыками программирования БПЛА на основе типовых алгоритмов и программных решений; овладение навыками управления БПЛА в ручном и программном (автономном) режимах; трудовое и эстетическое воспитание; развитие творческих способностей учащихся; ориентация на технические специальности при выборе будущей профессии. Срок реализации программы кружка составляет 1 год. Программа рассчитана на 264 часа. Занятия проводятся 2 раза в неделю по 3 часа. Педагог дополнительного образования при планировании работы должен учитывать склонности и способности детей, делая корректировку в распределении часов по срокам. Усвоение программы обеспечивает учащихся теоретическими знаниями и практическими навыками для дальнейшей работы в выбранном направлении авиационного моделирования как в составе объединения по интересам, так и самостоятельно. При планировании занятий целесообразно отвести время на индивидуальную работу с отдельными учащимися, которые имеют определенную склонность и возможность для подготовки к участию в соревнованиях, выставках технического творчества. В зависимости от особенностей и содержания работы занятия можно проводить как со всем составом объединения по интересам, так и по звеньям, особенно это касается работ по сборке моделей БПЛА, отладке электронных устройств, применению новых технологий. Большую часть занятий предлагается распланировать на освоение техники пилотирования БПЛА различных схем с помощью компьютерных программ авиасимуляторов, совершенствование летного мастерства при управлении реальными летательными аппаратами. При организации работы необходимо учитывать наличие необходимого количества оргтехники, программного обеспечения, стандартных наборов квадрокоптеров и моделей БПЛА самолетной схемы. 26 Помещение для занятий должно соответствовать требованиям санитарных и гигиенических норм, норм техники безопасности и противопожарной безопасности. Необходимое оборудование: компьютер – 10 шт.; проекционная установка – 1 шт.; авиасимулятор – 10 шт.; квадрокоптер – 10 шт.; комплект аппаратуры радиоуправления – 10 шт.; комплект ARF Multiplex Eazy Glyder – 10 шт.; запасные батареи для квадрокоптеров и самолетов – 24 шт. в ассортименте; зарядное устройство для силовых батарей – 5 шт.; запчасти и расходные материалы-пропеллеры, сервомеханизмы, разъемы, электромоторы и т.п.; квадрокоптер DJI Phantom4 с запасной батареей; планшет для программирования квадрокоптера; комплект аппаратуры FPV-очки, камера, приемно-передающее оборудование – 10 шт.; плоскогубцы – 3 шт.; отвертки – 6 шт.; шило – 3 шт.; молоток слесарный – 2 шт.; сверла разных диаметров – 5-10 компл.; штангенциркуль – 2 шт.; угольник – 1 шт.; электродрель – 1 шт.; лобзик – 15 шт.; стамески – 5 шт.; рубанки обычные – 5 шт.; весы электронные; чертежный инструмент – 1 комплект. Основной формой организации образовательного процесса при реализации программы кружка является занятие (теоретическое и практическое). Занятия проводятся в соответствии с инструкциями по охране труда, санитарными нормами и правилами. 27 УЧЕБНО-ТЕМАТИЧЕСКИЙ ПЛАН СОДЕРЖАНИЕ ПРОГРАММЫ 1. Вводное занятие Ознакомление с планом работы кружка. Цели и задачи работы кружка на год. Обучение правилам безопасного поведения в кружке и учреждении. Обучение приемам безопасной работы, основам электро- и пожарной безопасности. 2. Основы аэродинамики и теории полета Основы аэродинамики несущих поверхностей. Подъемная сила. Профиль крыла. Геометрическая форма крыла. Атмосфера. Слои воздушной атмосферы. Как возникают воздушные течения. Возникновение восходящих и нисходящих потоков. Практические занятия.Изготовление простейших моделей различных аэродинамических схем (классическая, летающее крыло, утка и № п/п Название разделов, тем Количество часов Всего часов В том числе Теоретических Практических 1. Вводное занятие 3 3 - 2. Основы аэродинамики и теории полета 3 3 - 3. Изучение и анализ существующих конструкций БПЛА 6 6 - 4. Радиоуправляемые модели вертолетов и мультикоптерные системы 90 18 72 5. Радиоуправляемые модели самолетов 60 12 48 6. Автопилот. Системы приема- передачи информации БПЛА 15 6 9 7. Электрические силовые установки 6 3 3 8. Аппаратура радиоуправления 6 3 3 9. Обучение пилотированию радиоуправляемых моделей 45 9 36 10. Участие в соревнованиях 12 3 9 11. Экскурсии 3 3 - 12. Показательные запуски моделей БПЛА 12 - 12 13. Заключительное занятие 3 3 - Итого: 264 72 192 28 т.д.) из пенопласта и бумаги. Сравнение на практике при запусках моделей преимуществ и недостатков различных схем. 3. Изучение и анализ существующих конструкций БПЛА Понятие БПЛА. Классификация по аэродинамической схеме (самолеты, вертолеты, мультикоптеры). Способы управления, обеспечение устойчивости и управляемости. Способы взлета и посадки. Способы обмена информацией между летательным аппаратом и наземной станцией управления. Материалы и технологии, используемые при постройке БПЛА. 4. Радиоуправляемые модели вертолетов и мультикоптерные системы Теоретические основы и принципы полета вертолета. Устройство модели вертолета. Принцип действия и устройство квадрокоптера. Практические занятия. Разборка и изучение устройства квадрокоптера начального уровня. Обучение пилотированию квадрокоптера при помощи авиасимулятора. Тренировочные полеты на реальных моделях мультикоптеров. Изучение конструкции вертолета на модели вертолета с электродвигателем. Особенности пилотирования радиоуправляемой модели вертолета. Тренировки на авиасимуляторе. Запуски моделей вертолетов с электродвигателем. 5. Радиоуправляемые модели самолетов Анализ аэродинамических схем самолетов, применяемых при постройке БПЛА. Особенности конструкции и материалы, применяемые при постройке. Центровка и балансировка моделей. Практические занятия.Сборка радиоуправляемой модели самолета из стандартного набора. 6. Автопилот. Системы приема-передачи информации БПЛА Назначение, устройство и принцип действия автопилота. Анализ различных систем автопилотов. Приемо-передающая аппаратура для связи БПЛА с оператором. GPS-треккер. Практические занятия. Изучение конструкции автопилота. Демонстрация работы поста наземного оператора БПЛА. 29 7. Электрические силовые установки Электродвигатели щеточные и безколлекторные. Напряжение и сила тока. Регулятор хода. Аккумуляторные батареи. Меры безопасности и правила эксплуатации. Практические занятия. Установка электродвигателя на модель. Сборка схемы электропитания и управления оборотами двигателя. Изменение направления вращения. Обслуживание аккумуляторов. Меры безопасности. 8. Аппаратура радиоуправления Принцип действия и устройство модельной аппаратуры радиоуправления. Привязка приемника. Проверка дальности работы. Установка бортовой части на модели. Уход и хранение. Практические занятия. Установка и настройка комплекта аппаратуры на модель. Установка реверсов и расходов рулевых машинок. Настройка микшеров. Экспоненциальные функции управления. 9. Обучение пилотированию радиоуправляемых моделей Теоретические основы управления моделью самолета. Две основные схемы управления Mode 1 и Mode 2. Практические занятия.Отработка приемов управления моделью самолета при помощи авиасимулятора. Полет по прямой от себя и к себе. Выполнение разворотов. Взлет и посадка. Изучение и отработка фигур простого и сложного пилотажа. Тренировочные полеты на аэродроме. Меры безопасности при полетах на аэродроме. 10. Участие в соревнованиях Правила проведения соревнований. Проверка технических требований модели. Правила безопасного поведения на соревнованиях, конкурсах, выставках. Практические занятия.Участие в кружковых, районных, городских соревнованиях, конкурсах, выставках. 11. Экскурсии Организация экскурсий в музей авиации, на выставки технического творчества, в другие авиамодельные кружки, лаборатории или авиационную воинскую часть. 30 12. Показательные запуски моделей БПЛА Правила безопасного поведения при показательных запусках моделей. Определение пригодности площадки для запуска моделей. Практические занятия.Показательные запуски моделей БПЛА. 13. Заключительное занятие Подведение итогов работы за год. Рекомендации по самостоятельной работе, план соревнований и других мероприятий в летний период. Подготовка моделей к выставкам, соревнованиям, показательным запускам моделей. Перспективы и планы совершенствования моделей в новом учебном году. ОЖИДАЕМЫЕ РЕЗУЛЬТАТЫ В результате усвоения программы кружка учащиеся должны: знать названия основных деталей конструкции самолета, вертолета, квадрокоптера, особенности конструкции своих моделей; овладеть основами программирования БПЛА на основе типовых алгоритмов ми программных решений; уметь пилотировать БПЛА в ручном и программном (автономном) режиме и обслуживать свои модели; овладеть навыками безопасного поведения и безопасной работы с компьютером и БПЛА, показывать зачетные результаты в соревнованиях и конкурсапхз различного ранга. ФОРМЫ ПОДВЕДЕНИЯ ИТОГОВ РЕАЛИЗАЦИИ ПРОГРАММЫ Формами подведения итогов реализации программы являются открытые занятия; заключительные занятия; мастер-классы; защита проектов и др. Для подведения итогов реализации программы используется оценка результатов, полученных во время участия учащихся в соревнованиях по техническим видам спорта и иных мероприятиях, связанных с техническим творчеством (выставки, конкурсы, спартакиады, турниры, слеты и др.). 31 ФОРМЫ И МЕТОДЫ РЕАЛИЗАЦИИ ПРОГРАММЫ Реализация программы требует традиционных и нетрадиционных форм, и методов работы, направленных на создание оптимальных условий для достижения ожидаемых результатов в обучении, воспитании, развитии учащихся, удовлетворении их индивидуальных возможностей, потребностей, интересов, раскрытия личностного потенциала каждого. При реализации программы используются как групповые, так и индивидуальные формы обучения. На практических занятиях с применением спортивно-технических моделей и техники, требующих повышенного внимания при их использовании, которые невозможно эксплуатировать при групповой форме обучения, применяются индивидуальные формы обучения. Используемые методы обучения: объяснительно-иллюстративный; репродуктивный; проблемный ЛИТЕРАТУРА И ИНФОРМАЦИОННЫЕ РЕСУРСЫ 1. Кодекс Республики Беларусь об образовании: с изм. и доп., внесенными Законом Республики Беларусь от 4 янв. 2014 г. – Минск: Нац. центр правовой информ. Респ. Беларусь, 2014. – 400 с. 2. Гаевский, О.К. Авиамоделирование / О.К. Гаевский. – М.: ДОСААФ, 1990. – 408 с. 3. Ермаков, А.М. Простейшие авиамодели / А.М. Ермаков. – М.: Просвещение, 1989. – 144 с. 4. Заворотов, В.А. От идеи до модели / В.А. Заворотов. – М.: Просвещение, 1988. – 160 с. 5. Павлов, А.П. Твоя первая модель / А.П. Павлов. – М.: ДОСААФ, 1981. – 144 с. 6. Радиоуправляемые модели. Сайт минского модельного магазина, форум моделистов Беларуси [Электронный ресурс]. – Режим доступа: https://www. alexwest.ru. – Дата доступа: 12.07.2018. 7. Радиоуправляемые модели и игрушки. Крупнейший российский портал о моделизме [Электронный ресурс]. – Режим доступа: https://www. rcdesign.ru. – Дата доступа: 12.07.2018. 8. Рожков, В.С. Авиамодельный кружок / В.С. Рожков. – М.: Просвещение, 1986. – 144 с. 9. Смирнов, Э.П. Как сконструировать и построить летающую модель / Э.П. Смирнов. – М.: ДОСААФ, 1973. – 144 с. 10. Тарадеев, Б.В. Летающие модели-копии / Б.В. Тарадеев. – М.: ДОСААФ, 1983. – 176 с. 32 11. Яковлев, А.С. Советские самолеты / А.С. Яковлев. – М.: Наука, 1975. – 310 с. 12. Журналы «Моделист-конструктор», «Крылья Родины». 33 ПРОГРАММА КРУЖКА «ИНЖЕНЕРНЫЙ ДИЗАЙН CAD» ПОЯСНИТЕЛЬНАЯ ЗАПИСКА Программа кружка «Инженерный дизайн CAD» (далее – программа кружка) разработана на основе типовой программы дополнительного образования детей и молодежи (технический, естественно- математический профиль), образовательные области «Техническое конструирование», «Информатика». Термином «CAD» обозначается использование технологии компьютерного проектирования, предназначенной для решения конструкторских задач и оформления конструкторской документации. Для обозначения подобных систем широко используется аббревиатура САПР (система автоматизированного проектирования) – программный пакет для создания конструкторской и технологической документации, 3D-моделей и чертежей. Цельреализации программы кружка – развитие объемного воображения и объемного виденья учащегося, освоение и закрепление технических основ и навыков, обучение решению задач инженерной графики средствами информационных технологий. Задачи: развитие технических и технологических знаний; обучение различным приемам работы с программами САПР; овладение навыками работы с измерительным инструментом; формирование умения следовать устным инструкциям и работать по методическому пособию; актуализация знаний, полученных на уроках геометрии, информатики и черчения; развитие творческих способностей и навыков; формирование компьютерного стиля мышления, подготовка учащихся к жизни в информационном обществе; создание условий для профориентации и получения технической и технологической базы знаний для дальнейшего применения навыков в жизни, подготовка к техническому образованию; воспитание интереса к конструкторской деятельности; расширение коммуникативных способностей учащегося; формирование культуры труда и совершенствование трудовых навыков; воспитание нравственных качеств учащихся (уважение к труду, добросовестность, аккуратность, честность, активная гражданская позиция, коллективизм). 34 Реализация программы способствует формированию у учащихся знаний о роли информационных процессов в живой природе, технике, обществе; пониманию значения информатики и вычислительной техники в изменении характера труда человека; закреплению и углублению знаний, полученных в базовом курсе черчения; обучению основным принципам работы компьютера, способам передачи информации; развитию умений и навыков самостоятельного использования компьютера как средства решения практических задач. Основным методом обучения является метод проектов. Проектная деятельность позволяет развить исследовательские и творческие способности учащихся. Кроме разработки проектов под руководством педагога, учащимся предлагаются практические задания для самостоятельного выполнения. Вопросы, рассматриваемые на занятиях кружка, выходят за рамки обязательного содержания школьной программы, при этом они тесно связаны с основным курсом черчения и информатики, поэтому реализация данной программы будет способствовать совершенствованию и развитию технических и технологических знаний, и умений, поможет оценить учащимся свои возможности и более осознанно выбрать профиль дальнейшего обучения. Материальное обеспечение: учебные столы и стулья; белая бумага (офисная); персональный компьютер в комплекте (монитор, клавиатура, мышь); программа САПР; телевизор с диагональю от 42 дюймов; принтер; измерительные инструменты (линейка, штангенциркуль с глубиномером, угломер с нониусом). Ведущая идея данной программы – создание комфортной среды общения, развитие способностей, творческого потенциала каждого учащегося, его самореализация и профориентация. В процессе обучения возможно проведение корректировки сложности заданий и внесение изменений в программу, исходя из опыта учащихся и степени усвоения ими учебного материала. Все работы, выполненные в САПР, можно применять в быту, использовать как личные наработки в учебном процессе. Занятия проводятся в соответствии с инструкциями по охране труда, санитарными нормами и правилами. Срок реализации программы кружка составляет 1 год. |