Муниципальное автономное общеобразовательное учреждение

« Гимназия»

 

 

 

 

 

 

Проект

«Умный дом »

 

 

 

 

 

                                                                         Мальцева Марина Викторовна                                         учитель физики, 

высшей  квалификационной категории

МАОУ «Гимназия»  г. Чернушка

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Чернушка – 2017

 

Содержание

 

Пояснительная записка………………………………………………………………………3

Структура проекта .……………………………….……………….........................................3

План мероприятий по реализации проекта……………………………………….……..  4

Заключение …………….…………………………….............................................................6

Интернет – ресурсы для написания проекта   ……………..………………….................7

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Пояснительная записка

 

Сейчас трудно представить обычный день без использования современных информационных технологий, прочно укоренившихся в нашей жизни, таких как мобильная связь, интернет, приложения и технические новшества. В наше время стала внедряться технология «умных вещей», которые позволяют контролировать бытовые  процессы  с планшета или телефона.

Дом, в котором мы можем контролировать всё: от включения света или отопления щелчком пальцев до активации систем имитации присутствия, которые будут помогать держать наше жилище в безопасности, пока в нём никого нет с помощью технологии «Умных вещей» называется «Умным домом».  

Для создания автоматизированного и автоматического оборудования, превращения обычного дома в «умный дом» и использования в этом пространстве технологии «Умных вещей» необходимы специалисты, обладающие знаниями в области электроники, разработки программного обеспечения, конструирования. В связи с этим внедрение модуля «Умный дом» в учебный процесс является актуальным.

Актуальность дополнительной общеобразовательной программы «Умный дом» заключается в том, что в настоящий момент в России развиваются нано  и IT- технологии, электроника, механика и программирование.

Дополнительная общеобразовательная программа «Умный дом» подразумевает формирование  раннего профессионального самоопределения школьников в процессе конструирования и проектирования. 

Направленность дополнительной общеобразовательной программы «Умный дом» – техническая. По уровню усвоения – общекультурная, т.к. предполагает удовлетворение познавательного  интереса учащихся, расширение их информированности в данной образовательной области, обогащение навыками общения и приобретение умений совместной деятельности в освоении программы.

В педагогической целесообразности этой программы не приходиться сомневаться, т.к. дети научатся объединять реальный мир с виртуальным в процессе конструирования, кроме этого,  дети   получат дополнительное образование в области физики, механики, электроники и информатики.

Вариативность программы позволяет работающему по программе педагогу менять и дополнять содержание занятий, в зависимости от контингента обучающихся, имеющегося оборудования, актуальных задач и предлагаемых для исследования тем и направлений.

Дополнительная общеобразовательная программа разработана в соответствии со следующими нормативно-правовыми документами:

·  Конституция Российской Федерации;

·  Федеральный закон № 273-ФЗ от 21.12.2012 года «Об образовании Российской Федерации»;

·  Приказом Министерства образования и науки Российской Федерации от 29 августа 2013 г. № 1008 «Об утверждении Порядка организации и осуществления образовательной деятельности по дополнительным общеобразовательным программам»;

Содержание данной программы соответствует целям и задачам, стоящим перед дополнительным образованием на сегодняшний день.

Основная цель программы: создать условия для развития творческих способностей и формирование раннего профессионального самоопределения школьников в процессе конструирования и проектирования интеллектуальной системы управления зданием в доступной и понятной для школьников форме.    

Задачи:

Образовательные:

Ø собрать необходимую информацию по сайтам Интернета, посвященную комплексной системе управления "Умный дом", приоткрыть занавес тайны над пока еще редким в России понятием «Умный дом»,

Ø выбрать технологии, подходящие для проектируемого дома,

Ø определить, какими средствами для реализации проекта располагают учащиеся,

Ø дать первоначальные знания по устройству электротехнических устройств;

Ø сформировать общенаучные и технологические навыки конструирования и проектирования;

Ø познакомить с правилами безопасной работы с инструментами необходимыми при конструировании систем.

 

Развивающие:

Ø развивать творческую инициативу и самостоятельность;

Ø развивать психофизиологические качества учеников: память, внимание, способность логически мыслить, анализировать, концентрировать внимание на главном.

Воспитательные:

Ø формировать творческое отношение по выполняемой работе;

Ø воспитывать умение работать в коллективе.

 

Срок реализации программы: 2017-2020 уч.год

Возрастная группа: учащиеся 7-8  классов

 

Планируемые результаты

К личностным результатам освоения курса можно отнести:

Ø критическое отношение к информации и избирательность её восприятия;

Ø осмысление мотивов своих действий при выполнении заданий;

Ø развитие любознательности, сообразительности при выполнении разнообразных заданий проблемного и эвристического характера;

Ø развитие внимательности, настойчивости, целеустремленности, умения преодолевать трудности – качеств весьма важных в практической деятельности любого человека;

Ø развитие самостоятельности суждений, независимости и нестандартности мышления;

Ø воспитание чувства справедливости, ответственности;

Ø начало профессионального самоопределения, ознакомление с миром профессий, связанных с конструированием.

Метапредметные результаты

Регулятивные универсальные учебные действия:

Ø принимать и сохранять учебную задачу;

Ø планировать последовательность шагов алгоритма для достижения цели;

Ø формировать умения ставить цель – создание творческой работы,

Ø планировать достижение этой цели;

Ø осуществлять итоговый и пошаговый контроль по результату;

Ø адекватно воспринимать оценку педагога;

Ø различать способ и результат действия;

Ø в сотрудничестве с педагогом ставить новые учебные задачи;

Ø проявлять познавательную инициативу в учебном сотрудничестве;

Ø осваивать способы решения проблем творческого характера в жизненных ситуациях;

Ø оценивать получающийся творческий продукт и соотносить его с изначальным замыслом, выполнять по необходимости коррекции либо продукта, либо замысла.

Познавательные универсальные учебные действия:

Ø осуществлять поиск информации в индивидуальных информационных архивах учащегося, информационной среде образовательного учреждения, в федеральных хранилищах информационных образовательных ресурсов;

Ø использовать средства информационных и коммуникационных технологий для решения коммуникативных, познавательных и творческих задач;

Ø ориентироваться на разнообразие способов решения задач;

Ø осуществлять анализ объектов с выделением существенных и несущественных признаков;

Ø проводить сравнение, классификацию по заданным критериям;

Ø строить логические рассуждения в форме связи простых суждений об объекте;

Ø устанавливать аналогии, причинно-следственные связи;

Ø синтезировать,  составлять целое из частей, в том числе самостоятельное достраивание с восполнением недостающих компонентов;

Коммуникативные универсальные учебные действия:

Ø аргументировать свою точку зрения на выбор оснований и критериев при выделении признаков, сравнении и классификации объектов;

Ø выслушивать собеседника и вести диалог;

Ø признавать возможность существования различных точек зрения и права каждого иметь свою;

Ø планировать учебное сотрудничество с учителем и сверстниками;

Ø определять цели, функций участников, способов взаимодействия;

Ø осуществлять постановку вопросов;

Ø инициативное сотрудничество в поиске и сборе информации;

Ø разрешать конфликты;

Ø управлять поведением партнера,  контроль, коррекция, оценка его действий;

Ø владеть монологической и диалогической формами речи.

 

Предполагаемый продукт: макет дома, освещенный системой «Умный дом»

 

По окончании обучения учащиеся должны
знать:

o   правила безопасной работы;

o   конструктивные особенности различных моделей, сооружений и механизмов;

o   приемы и опыт конструирования с использованием специальных элементов, и других объектов и т.д.;

уметь:

ü использовать основные алгоритмические конструкции для решения задач;

ü конструировать различные модели;

ü применять полученные знания в практической деятельности;

 

Формы работы:

 - лекционно-семинарские занятия;

 - опыты, исследования и эксперименты;

- творческая самостоятельная (консультируемая педагогом) индивидуальная и/или групповая (в том числе и мелкогрупповая – 2-3 чел.) проектная деятельность;

- диспуты и дискуссии;

- презентация работ, защита проекта;

- участие в конференции, выставке, фестивале. 

 

Способы определения результативности программы заключаются в следующем:

·        результаты работ учеников будут зафиксированы на фото и видео в момент демонстрации созданных ими макетов и будут размещаться на сайте школы;

·        фото и видео материалы по результатам  работ учеников будут представлены для участия на научно- практических конференциях разного уровня;

 

Содержание программы

 

	Должен знать	Должен уметь	Содержание учебного материала
1 год
Организация учащихся в группы по интересам	·достижения науки и техники в области электротехники. ·задачи, стоящие перед кружком.		·      учащихся информируют о формировании творческой мастерской. ·      учитель-предметник  презентует учащимся 7-8-ых классов проект «Умный дом». ·     достижения науки и техники в области электротехнических и электромонтажных работ; ·     задачи, стоящие перед кружком «Умный дом»;
Вводное занятие	·правила техники безопасности при проведении электромонтажных работ в лаборатории;	применять правила техники безопасности при проведении электромонтажных работ в лаборатории.	·      осуществляется опрос учащихся, с целью определения стартового уровня знаний и  степени заинтересованности учащихся в новом виде учебной деятельности. ·     техника безопасности при проведении электромонтажных работ.
Организация учащихся в группы по интересам	·  функции систем - освещения, - климат–контроля, - автоматического открывания и закрывания ворот.	·	Организация  групп, работающих по разным направлениям: · осуществление управлением освещения, · осуществление управлением  климат -контролем, ·   осуществление управлением открытием форточек и ворот.
Тема 1. Технология подключения датчиков управления	·     основы электротехники; · виды припоев и флюсов; · способы замены, сращивания и пайки слаботочных проводов; · безопасные приемы работ	·       проверять маркировку простых монтажных и принципиальных схем; ·     разделывать, сращивать и изолировать провода	·   Классификация датчиков. ·   Способы монтажа и подключения. ·    Контроль качества подключения.
Тема 2 Основы подключения слаботочных систем	·правила прокладки проводов в коробах, трубах; ·схемы соединения и разветвления проводов.	·     разделывать, сращивать, изолировать и паять провода, монтировать и демонтировать распределительные коробки, ·     проверять и измерять сопротивление изоляции	·  классификация кабельной продукции, ·  способы выполнения слаботочной электропроводки.
Углубление и расширение знаний учащихся	· функции  системы освещения:	·      составлять электрическую схему электропитания, ·      выбирать элементы в соответствии с техническими характеристиками. ·      производить математические расчеты по обеспечению проекта	· функция системы освещения:   обеспечение энергосберегающего режима освещения  - включения и выключения светильников в заданное время   управление яркостью освещения - это система, дающая возможность регулировать световой поток путём добавления или убавления яркости.   применение солнечных батарей в качестве источников питания для освещения
Углубление и расширение знаний учащихся	· функции системы климат–контроля	·    составлять электрическую схему электропитания, ·    выбирать элементы в соответствии с характеристиками ·      производить математические расчеты по обеспечению проекта	· функция системы климат–контроля:   Управление теплыми полами    Управление температурой воздуха    Применение в качестве утеплителя между стенами обычное сено.
Углубление и расширение знаний учащихся	· функции системы автоматического открывания и закрывания ворот	·   оставлять электрическую схему электропитания, ·   составлять монтажную схему подключения, ·   выбирать элементы в соответствии с техническими характеристиками ·      производить математические расчеты по обеспечению проекта	· функция системы автоматического открывания и закрывания ворот:   методы проектирования системы автоматического управления открыванием штор
Работа над проектами	Этапы разработки проекта	·      Ставить цели и задачи, выдвигать гипотезы, сравнивать и анализировать, делать выводы, ·      оформлять работу в соответствии с требованиями	Разработка и оформление проекта
Конкурс разработанных проектов		Свободно владеть умениями публичного выступления.	·       Участие в научно- исследовательской  конференции школьного этапа и районного уровня ·       Участие в различных конкурсах
2 год
Организация учащихся в группы по интересам	Знать функции: ·    системы управления аудио- и видеоаппаратурой, бытовой техникой, ·     системы управлением климатом в зимнем саду, ·     системы управления видеонаблюдением.		Организация  групп, работающих по разным направлениям: ·  система управлением климатом в зимнем саду, ·  система управления видеонаблюдением.
Углубление и расширение знаний учащихся	· функции системы управлением климатом в зимнем саду	·    составлять электрическую схему электропитания, ·    выбирать элементы в соответствии с характеристиками ·      производить математические расчеты по обеспечению проекта	функция системы управлением климатом в зимнем саду:   применение водяной мельницы для обеспечения системы водоснабжения и получения электрической энергии,   управление автоматическим поливом,   управление освещением,   применение специального водостока  с дальнейшим  применением отстоявшейся воды для полива.
Углубление и расширение знаний учащихся	· функции системы управлением видеонаблюде- нием	·    составлять электрическую схему электропитания, ·    выбирать элементы в соответствии с характеристиками ·    производить математические расчеты по обеспечению проекта	функция системы управлением видеонаблюдением: ·     наблюдение за происходящим возле входной двери через веб- камеру.
Работа над проектами	Этапы разработки проекта	·      Ставить цели и задачи, выдвигать гипотезы, сравнивать и анализировать, делать выводы, ·      оформлять работу в соответствии с требованиями	Разработка и оформление проекта
Конкурс разработанных проектов		свободно владеть умениями публичного выступления.	·       Участие в научно- исследовательской  конференции школьного этапа и районного уровня ·       Участие в различных конкурсах
Создание единого проекта «Умный дом»			Создание единого макета «Умного дома»   Экономическое обоснование проекта   Разработка и оформление проекта   Размещение проекта в СМИ
3 год
Умный дом как прототип многофункционального центрального сервера управления.	принцип устройства центрального сервера.		·     провести обзор литературы, описывающей различные варианты разработки и изготовления центрального сервера управления «интеллектуальным домом»
Изучение эффективности различных вариантов работы сервера		разбирать достоинства и недостатки различных вариантов программирования центральных серверов для «УД».	·     Определение оптимального набора параметров, контролируемых центральным сервером в «интеллектуальном доме» ·     изготовление центрального сервера для их обслуживания.
Подключение систем «умных вещей» к центральному серверу		Обсуждение полученных результатов, выявление ошибок,  причин неудач, анализ лучших решений, формулирование выводов с учетом мнения сверстников.	·     Разработать оптимальные рисунок - схему работы модулей вашего «УД» и соответствующего им центрального сервера, ·     провести подбор материалов и элементов для своего варианта проекта, ·     произвести авторское программирование своего проекта, ·     произвести настройку изделия.
Защита проекта		Определять перспективы будущей работы в этом направлении	Демонстрация итоговой работы с  инновационным технологиями

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

ЗАКЛЮЧЕНИЕ

 

 

     В данном проекте представлена деятельность учителя и учащихся по разработке проекта «Умный дом». Предлагаемая  система комплексной работы по написанию проекта включает в себя: формирование групп детей по интересам, тесное сотрудничество преподавателей с учениками. Такая система работы поможет учащимся  гимназии реализовать свои знания и умения на практике, расширит их кругозор и повысит мотивацию к изучению физики.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Интернет-ресурсы для разработки проекта

 

№ п/п	Назначение сайта	Сайт
1	На данном сайте размещен разработанный ученический проект	Infourok.ru >proektnaya-rabota-umniy-dom
2	Проект по физике Умный дом представлен в виде ролика.	youtube.com
3	Прекрасно расписаны системы Умного дома	multiurok.ru >files/proekt-po..umnyi-dom.thml

 

 

 

 

 

 

 

Скачано с www.znanio.ru