Программа дополнительного образования детей "Роботроник ПРОМ"

Муниципальное бюджетное образовательное учреждение дополнительного образования «Технополис» Дополнительная общеобразовательная (общеразвивающая)  программа продвинутого уровня «Роботроник ПРОМ» Срок реализации: 1 год Возраст обучающихся: 13­17 лет  Автор программы: Романюк Сергей Ильич, педагог дополнительного образования                                                      Сургут, 2019 Аннотация Современное общество переживает этап экономического роста. Высокие  темпы развития и промышленного роста не представляются без возникновения новых технологий и профессий. Основная     причина   возникновения   этих   профессий   ­   вытеснение   человека   роботами. Предполагается, что большинство профессий тяжелого, механического, требующего ювелирной точности   труда   будут   перераспределены     между   человеком   и   машинами   в   сторону   машин. Освободившиеся     вакансии   потребуются   для   создания   тех   же   самих   роботов,   их программирования, наладки и обслуживания. С помощью роботов будут изучаться   доселе не изученные планеты и наименее доступные места на земле, появится потребность в большом количестве специалистов,  изобретателей и научных разработок. Приобщение детей к процессу технического творчества и конструирования в настоящее время происходит с самого раннего возраста  с помощью комплектов образовательных наборов лего. С детского сада дети не только приобщаются к работе с наборами, а также подсознательно знакомятся   с   понятиями   коллективной   работы,   приобретают   навыки   анализа   и   обсуждения, выражения своих мыслей, эмоций достижений и поражений, развивают мелкую моторику рук.   Используемые   в   настоящее   время   программы   обучения   школьников   стартового   уровня «Роботроник   СТАРТ»,   базового   уровня   «Роботроник   ПРОФИ»   позволяют   вывести   наших обучающихся на определенный уровень знаний и интереса к робототехнике. Создание программы промышленной робототехники «Роботроник ПРОМ» направленно на дальнейшее поддержание интереса   к   робототехнике,   развитие   детей   с   добавлением   новых   направлений,   разделов   по изучению   и   программированию   платформы  Arduino,     знакомство   с   промышленной робототехникой, знакомство и изучение работы 3D  принтеров,   фрезера и лазерного резака, обзор   программ   по   управлению   данными   устройствами.   В   свою   очередь,   данная   программа позволит взаимодействовать с  цехом Хайтек, будет способствовать ранней профессиональной ориентации.   Результатом программы должно быть участие в ежегодных соревнованиях «Инженерные кадры   России»   Создание   проектов   на   платформе  Arduino,   с   использованием   программ   и мощностей Хайтек цеха.  Паспорт дополнительной общеобразовательной (общеразвивающей) программы Название программы Направленность программы Ф. И. О. автора (составителя) программы Год разработки или модификации Где, когда и кем утверждена программа Информация о наличии рецензии Цель Задачи «Роботроник «ПРОМ» техническая Романюк С.И. 2019 Рекомендована   методическим   советом МАОУ ДО «Технополис», протокол №3 от 22.02.2019г.,   утверждена   директором МАОУ ДО «Технополис» 22.02.2019г. Развитие интеллектуального и творческого потенциала обучающихся в области промышленной робототехники. Обучающие: ­   знакомство   с   использованием   роботов   в промышленности; 2 ­ научить работе на 3D  принтера, фрезера, лазерного гравера и  резака;  ­ познакомить с софтом и  моделированием простейших заготовок; ­ научить работать с линейкой платформы Arduino;  ­   научить   основами   программирования Arduino;  ­   познакомить   с   принципами   работы датчиков и двигателей; ­  знакомство   с     работой   промышленных станков и программами управления, участие в   соревнованиях   «Инженерные   кадры России» развивающие: ­ развить конструкторские навыки; ­ развить логическое мышление; ­ развить пространственное воображение. воспитательные: ­   развить   коммуникативную   компетенцию: навыки сотрудничества в коллективе, малой группе,   участие   в   беседе,   обсуждении, отстаивании своей точки зрения. ­   развить   самоорганизацию:   воспитание трудолюбия,   самостоятельность,   умение доводить начатое дело до конца; ­ формировать  и  развить  информационную компетенцию: навыки работы с различными источниками умение самостоятельно   искать,   извлекать   и отбирать   необходимую   для   решения учебных задач информацию. Продвинутый информации,       представление   Обучаемые   должны   знать   назначение   и принцип   работы   промышленных   станков. Иметь     о   программах управления   станками,   разработать   и распечатать   на   3D  принтере   простейшие заготовки.   Владеть   понятиями   работы платформы   Arduino,   уметь   собирать, программировать   и   создавать   на   базе платформы   Ардуино управляемые механизмы.   Участвовать   в   соревнованиях «Инженерные кадры России». 1 год   4/152 3 Информация об уровне дополнительной  общеобразовательной программы результаты   Ожидаемые   дополнительной   программы освоения общеобразовательной   дополнительной   реализации Срок общеобразовательной программы Количество часов в неделю/год,  необходимых для реализации дополнительной общеобразовательной  программы Возраст обучающихся Формы занятий Методическое обеспечение   Условия (оборудование, помещения, ИКТ и др.) реализации   инвентарь,   программы   специальные     практикум, 13­17 лет Комбинированное   занятие, соревнование, выставка. Методическое обеспечение дополнительной общеобразовательной программы осуществляется   посредством   активного внедрения   в   образовательный   процесс комплекса   дидактических   материалов: компьютерные   презентации,   раздаточный материал, работы репродуктивного и продуктивного уровней.. Компьютеры     проектор, интерактивная доска, оборудование хайтек цеха:   3D  принтер,   лазерный   станок, фрезеровальный   станок,   наборы  Arduino, наборы EV3. Программное обеспечение.  LEGO  MINDSTORMS  (10­15   шт.),   практические   Дополнительная   общеобразовательная   программа   «Роботроник   ПРОМ»   разработана   с целью   профессиональной   ориентации     учащихся.   Предполагает   знакомство   с   профессией инженера, устройством и работой станков и механизмов, робототехническими устройствами, основами устройства и  программирования платформы, работа в программах моделирования и с графическими редакторами. По   результатам   обучения   учащиеся     будут   иметь   представление   о   направлениях робототехники   в   промышленностях,   иметь   представление   о   работе   с   программами   3D моделирования, 3D печати, лазерным резаком, фрезером, программирования платформы Arduino с целью проектной деятельности. Пояснительная записка Сегодня, когда окружающий нас мир как никогда изменчив и динамичен, мир профессий отражает все его экономические, социальные и даже политические изменения, а диктуемые им требования   к   личности   постоянно   изменяются,   естественно,   что   ещё   более   остро   встают проблемы профориентации учащихся. В идеальной ситуации подросток должен быть активным, деятельным, уметь быстро подстроиться под ситуацию, в дальнейшем успешно ориентироваться в   многообразии   профессий   и   интуитивно   определять,   насколько   его   личностные   качества подходят под выбранную направленность.   Используемые   в   настоящее   время   программы   обучения   школьников   стартового   уровня «Роботроник   СТАРТ»,   базового   уровня   «Роботроник   ПРОФИ»   позволяют   вывести   наших обучающихся на определенный уровень знаний и интереса к робототехнике. Создание программы промышленной робототехники «Роботроник ПРОМ» направленно на дальнейшее поддержание интереса   к   робототехнике,   развитие   детей   с   изучением   новых   направлений,   по программированию   платформы  Arduino,   знакомству   с   промышленной   робототехникой, знакомству и изучению работы 3D принтеров,  фрезера и лазерного резака, обзор программ по управлению   данными   устройствами.   В   свою   очередь,   данная   программа   позволит взаимодействовать   с     цехом   Хайтек,   будет   способствовать   ранней   профессиональной ориентации.   4 Программа разработана в соответствии с нормативными документами: ­   Федеральный   закон   от   29   декабря   2012   г.   №   273­   ФЗ   «Об   образовании   в   Российской Федерации»; ­ Приказ Минпросвещения  России от 09 ноября 2018  г. № 196 «Об утверждении Порядка организации   и   осуществления   образовательной   деятельности   по   дополнительным общеобразовательным программам»; ­ Концепция развития дополнительного образования детей от 4 сентября 2014 г. № 1726­р; ­ Приказ департамента образования и молодежной политики ХМАО­Югры «Об утверждении правил персонифицированного финансирования дополнительного образования детей в ХМАО­ Югре» № 1224 от 04.08.2016 года;  ­   Постановление   Главного   государственного   санитарного   врача   Российской   Федерации   от 04.07.2014   № 41   «Об   утверждении   СанПиН   2.4.4.3172­14   «Санитарно­эпидемиологические требования   к   устройству,   содержанию   и   организации   режима   работы   образовательных организаций дополнительного образования детей»; ­   Методические   рекомендации   по   проектированию   дополнительных   общеразвивающих программ (включая разноуровневые программы) Министерства образования и науки, 2015г.  развитие   творческих   способностей   и   формирование Актуальность   программы:   профессионального самоопределения подростков в процессе обучения. Данное направление востребовано и способствует поступательному  развитию  обучившихся по программам в направлении робототехники, ранней профессиональной ориентации и воспитанию инженерных кадров России. Направленность дополнительной общеобразовательной программы – техническая. Данная программа является авторской, наличие подобных среди существующих программ не найдено. Адресат программы: данная программа предназначена для учащихся в возрасте от 13 до 17 лет. Уровень программы – продвинутый. Новизна дополнительной образовательной программы предполагает:  использование в обучении самопознания и саморазвития, поощрения усилий направленных на высокие результаты, использование в обучении состязательности; при   поведении   занятий   широко   используются     интерактивные   технологии,   лицензионное программное обеспечение; подведение  итогов  (создание проекта) в соответствии с техническим заданием проводится методом защиты и коллективным обсуждением с голосованием;  участие лучших проектов в конкурсах и выставках; знакомство с профессией инженера и ранняя профессиональная ориентация.      Цель: развитие интеллектуального и творческого потенциала обучающихся в области промышленной робототехники. Задачи: Обучающие: ­ знакомство с использованием роботов в промышленности; ­ научить работе на 3D принтера, фрезера, лазерного гравера и  резака;  ­ познакомить с софтом и  моделированием простейших заготовок; ­ научить работать с линейкой платформы Arduino;  ­ научить основами программирования;  ­ познакомить с принципами работы датчиков и двигателей; 5 ­  знакомство   с     работой   промышленных   станков   и   программами   управления,   участие   в соревнованиях «Инженерные кадры России» развивающие: ­ развить конструкторские навыки; ­ развить логическое мышление; ­ развить пространственное воображение. воспитательные: ­ развить коммуникативную компетенцию: навыки сотрудничества в коллективе, малой группе, участие в беседе, обсуждении, отстаивании своей точки зрения. ­   развить   самоорганизацию:   воспитание   трудолюбия,   самостоятельность,   умение   доводить начатое дело до конца; ­   формировать   и   развить   информационную   компетенцию:   навыки   работы   с   различными источниками информации, умение самостоятельно искать, извлекать и отбирать необходимую для решения учебных задач информацию. Образовательная   задача   для   обучающихся:   создание   робототехнических   проектов   на платформе Arduino. Организационно­педагогические условия Срок реализации программы 1 год (152 часа). Режим занятий  2 занятия в неделю по 2 академических часа (1 академический час 40 минут). Формы организации деятельности детей групповая и индивидуальная. Формы занятий: комбинированное занятие, практикум, соревнование, выставка.  Условия реализации программы: ­ условия набора детей в коллектив: принимаются обучающиеся успешно прошедшие обучение по программе «Роботроник ПРОФИ».  ­ условия формирования групп: дети в возрасте от 13 до 17 лет.  Кадровое   обеспечение:   реализующего дополнительную   общеобразовательную   (общеразвивающую)   программу   «Роботроник   ПРОМ»: высшее образование (образование педагога соответствует профилю программы).   квалификация   педагогического   персонала, Планируемые результаты: После   обучения   по   программе   учащиеся   смогут   самостоятельно   работать   с   платформами Arduino,   программировать   простейшие   устройства   и   разрабатывать   проекты.   Будут   иметь представление   о   программах   управления   лазерным   гравером   и   резаком,   фрезером. Самостоятельно разрабатывать и печатать простейшие модели на 3D принтере. Получат общее представление о применении робототехники в промышленности.  Выйдут на стартовый уровень  обучения   в   хайтек   квантуме.   Смогут   продолжать   дальнейшее   обучение   по   программе Роботроник   «СПАС­АРМ».   Принимать   командное   участие   в   соревнованиях   «Инженерные кадры России». Материально­техническая база для реализации программы: Компьютеры   (10­15   шт.),   проектор,   интерактивная   доска,   оборудование   хайтек   цеха:   3D принтер,   лазерный   станок,   фрезеровальный   станок,   наборы  Arduino,   наборы  LEGO MINDSTORMS EV3.  Программное обеспечение. Сроки и формы проведения промежуточной и итоговой аттестации Для отслеживания результативности образовательного процесса используются следующие виды контроля:     текущий   контроль (осуществляться   по   результатам   выполнения   учащимися   практических   заданий); промежуточный контроль (выполнение творческих заданий, самостоятельных работ) ­ декабрь;   входной   контроль   (вводное   тестирование)   ­   сентябрь;   6 итоговый   контроль   (защита   проектов,   выставка   работ,   участие   в   конкурсах,   соревнованиях) ­май.  Сроки и формы проведения промежуточной и итоговой аттестации 2 раза в год в конце первого и второго полугодия. Методическое обеспечение Методическое   обеспечение   дополнительной   общеобразовательной   программы осуществляется   посредством   активного   внедрения   в   образовательный   процесс   комплекса дидактических  материалов:  компьютерные  презентации,  раздаточный  материал, практические работы   репродуктивного   и   продуктивного   уровней.   УМК   к   программе   в   электронном   виде расположен на сайте МАОУ ДО «Технополис» http://technopolis.admsurgut.ru/. № п/п Наименование (разделов) и тем   в   роботов Введение Использование промышленности Основы промышленной робототехники Платформа    Arduino.   Использование   в робототехнике. Проектная деятельность Мини   заводы   на   платформах  Lego  и Arduino 1 2 3 4. 5. 6. № п/п 1. 2. Учебно­тематический план Количество часов Всего  Теория Практи ка 4 16 28 52 14 38 2 4 14 8 4 2 2 6 14 44 10 36 Форма аттестации/ контроля Анкетирование Тестирование Тестирование Тестирование Тестирование Выставка Всего по программе за год: 152 Календарный учебный график Месяц Число Время проведе ния занятия Форма занятия Кол­ во часов Тема занятия Место проведения Форма контроля Раздел 1. «Введение»(4часа) Урок 2 Организационные Робоквантум Тестирование Практика 2 вопросы. Инструктаж по ТБ, ПБ, АТБ. Проведение входного контроля. Обзор курса РОТРОНИК «ПРОМ» Первичный инструктаж. 3аконы робототехники. Знакомство с возможностями базового конструктора Робоквантум Опрос 7 LEGOMINDSTORMSEV3 . Раздел 2. «Использование роботов в промышленности»  (16 часов) Урок Практика Урок Практика 2 2 2 2 Практика 2 Практика 2 Виды   промышленностей и   применяемые   в   них робототехнические устройства. Типы   роботов   и   их классификация. Основные   требования   к роботам.   Обзор применяемых обрабатывающих отраслях. роботов в     Обзор применяемых сборочных производствах. роботов   на   Обзор роботов применяемых   для складирования   и   учета продукции. Робоквантум Опрос Робоквантум Опрос Робоквантум Опрос Робоквантум Опрос Робоквантум Опрос Робоквантум Опрос Практика Практика 2 2 Роботы сортировщики. Робоквантум Роботы  уборщики. Робоквантум Опрос Опрос Раздел 3. «Основы промышленной робототехники» (28 часов) Урок Практика Урок Практика Практика Урок 2 2 2 2 2 2 Принцип   работы   3D принтера Знакомство   с   работой 3D принтера Программы   по   3D моделированию Создание   простейшей 3D модели Робоквантум Опрос Робоквантум Опрос Робоквантум Опрос Робоквантум Опрос Печать модели. Робоквантум Принцип фрезерования Робоквантум Опрос Опрос 8 3. 4. 5. 6. 7. 8. 9. 10. 11. 12. 13. 14. 15. 16. 17. 18. 19. 20. 21. 22. 23. 24. 25. 26. 27. 28. 29. Урок 2 Промышленные фрезерные   станки, знакомство   с   работой фрезера. Робоквантум Опрос Практика 2 с Робоквантум Опрос Работа   компьютерными программами   управлению фрезером   по Практика 2 Разработка   модели   для работы   на   фрезерном станке.  Хайтек цех Опрос Урок Практика Урок Урок 2 2 2 2 Практика 2 Лазеры промышленности.   в Робоквантум Опрос Работа оборудования   лазерного Хайтек цех Опрос   Программы для разработки   моделей     с дальнейшей резкой лазером   Робоквантум Опрос Разработка   простейшей модели   для   лазерной резки Практическая работа лазерного гравера и резака. Изготовление простейшей модели. Робоквантум Опрос Хайтек цех Опрос Раздел 4. «Платформа  Arduino. Использование в робототехнике» (52 часа) Урок Урок Практика Практика Практика 4 2 6 2 4 Знакомство платформой Ардуино   с Робоквантум Опрос Техника   безопасности при     работе   с электрооборудованием Робоквантум Опрос Электронные компоненты Массивы пьезоэлементы   Робоквантум Опрос и Робоквантум Опрос Наша   первая   схема. Макетирование Робоквантум Опрос 9 30. 31. 32. 33. 34. 35. 36. 37. 38. 39. 40. 41. 42. 43. 44. 45. 46. 47. Практика Практика Практика Практика Практика Практика Практика Практика Практика Практика Практика Практика Практика Практика Урок 2 2 2 2 2 4 2 2 2 2 2 2 4 2 2 Макетирование,   проект мигающий светодиод. Робоквантум Опрос Сборка   сигнализации лазерной Робоквантум Опрос Инфракрасный детектор Робоквантум Датчики. Сенсоры. Робоквантум Кнопка   —   датчик нажатия Робоквантум Переменные резисторы Робоквантум Опрос Опрос Опрос Опрос Опрос Опрос Опрос Робоквантум Робоквантум Робоквантум   Микросхемы Транзисторы Жидкокристаллические экраны Разновидности двигателей: постоянные, шаговые, серво Робоквантум Опрос Диоды Робоквантум Подключение  двигателя Робоквантум Управление   скоростью управления   двигателя   с помощью ШИМ Робоквантум Опрос Опрос Опрос Управление серводвигателем Дистанционное управление Робоквантум Опрос Робоквантум Тестирование Раздел 5. «Проектная деятельность» (14 часов) Урок 4 Проектная работа. Подготовка к работе над проектом, оформление Робоквантум Оформление проекта Практика 10 Работа над индивидуальным или групповым проектом Робоквантум Хайтек цех. Демонстраци я проекта Раздел 6. Мини заводы на платформах Lego и Arduino (38 часов) Теория 2 Изучение положения по Робоквантум Тестирование 10 48. 49.  50. 51. 52. 53. Практика 4 Практика 10 Практика 6 Практика 6 соревнованиям ИКаР   Разработка концепции завода из Lego (Arduino) Узловая сборка элементов завода Программирование элементов завода и отдельны блоков Сравнение полученных результатов, оценка и работа по модернизации Робоквантум Робоквантум Соревнования Робоквантум Соревнования Робоквантум Соревнования Практика 6 Работа в программе LEGO Digital Designer , Робоквантум Оформление проделанной описание, фиксация результата работы Выставка 4 Демонстрация  работы мини завода Робоквантум Выставка Итого 152 часа Содержание программы Тема   1.1.   Организационные   вопросы.   Инструктаж   по   ТБ,   ПБ,   АТБ.   Проведение входного контроля. Обзор курса РОТРОНИК «ПРОМ»  Теория    Порядок   проведения   занятий.   Проведение   входного   контроля.   Проведение инструктажей   по   технике   безопасности,   противопожарной   безопасности   и   анти террористической   безопасности.     Напоминание   о   соблюдении   правил   дорожного   движения. Проведение   обзора   курса.   Рассмотрение   используемых   средств   обучения,   порядка дистанционного обучения в актированные дни и дни карантина. Тема   1.2.   Первичный   инструктаж.   3аконы   робототехники.   Знакомство   с возможностями базового конструктора LEGOMINDSTORMS EV3. Практика    Проведение  первичного    инструктажа.  Обсуждение  законов  робототехники. Изучение состава набора  LEGOMINDSTORMS EV3.   Назначение электронных компонентов и их характеристики. Обзор дополнительных датчиков и их назначение. Порядок сдачи наборов после занятий. Тема   2.1.   Виды   промышленностей   и   применяемые   в   них   робототехнические устройства. Теория    Добывающая   и   обрабатывающая   промышленности.   Развитие   промышленности нашего региона. Рассмотрение существующих отраслей промышленности. Электроэнергетика, топливная промышленность, металлургия,  химическая  и нефтехимическая    промышленность, машиностроение и металлообработка, лесная и деревообрабатывающая, легкая, строительная и 11 военная   отрасли. промышленность. Используемые в них робототехнические устройства.   медицинская,   сельскохозяйственная,   Пищевая,   полиграфическая Тема 2.2. Типы роботов и их классификация. Теория  Разделение   роботов   по   их   типам:   строительные, сельскохозяйственные,   транспортные,   бытовые,   боевые,   охранные,   исследовательские. Классификация по управлению: управляемые оператором, полуавтономные, автономные.  промышленные, Тема 2.3. Основные требования к роботам. Практика Основные требования к робототехническим устройствам в направлении степеней свободы.   Высокая   надежность,   долговечность   и   ремонтопригодность,   взаимозаменяемость отдельных элементов конструкции. Простота управления, минимальные сроки наладки и пуска. Производительность вычислительного комплекса, возможность проведения сложных расчетов в минимально   возможное   время.   Неприхотливость,   универсальность   и   специализация,   цена эксплуатации и обслуживания.  Тема 2.4. Обзор роботов применяемых в  обрабатывающих отраслях. Теория  Обрабатывающие отрасли. Чёрная металлургия, сортировка, обработка и  роботы. Цветная   металлургия   Химическая   и   нефтехимическая   промышленность.   Машиностроение   и металлообработка.   Лесная,   деревообрабатывающая   и   целлюлозно­бумажная   промышленность. Обзор применяемых роботов Тема 2.5. Обзор роботов применяемых на сборочных производствах. Теория  Сборочные производства. Основные операции сборки: надеть — вставить; наложить —   вложить;     раздвинуть   —   развернуть;   установить   —   снять;     запрессовать;   свинтить   — развинтить; склеить; склепать; сжать — разжать; нанести; сварить; зачистить; ориентировать; измерить; залить. Роботизированные сборочные комплексы. Тема 2.6. Обзор роботов применяемых для складирования и учета продукции. Практика    Использование   складских   помещений:   для   хранения   товаров,   подлежащих дальнейшей   реализации;   для   хранения   готовой   продукции;   для   хранения   рабочей   одежды, инвентаря, ветоши, средств индивидуальной защиты и т. д; для хранения запасных частей и комплектующих,   задействованных   в   производственных   и   ремонтных   процессах;   для ответственного хранения товарных и материальных ценностей. Тема 2.7. Роботы сортировщики. Практика    Принципы     сортировки.  Точности   выполнения   технологических   операций; возможность   использования   технологического   оборудования   в   три   смены,   365   дней   в   году; рациональность   использования   производственных   помещений;   исключение   влияния человеческого фактора на поточных производствах, а также при проведении монотонных работ, требующих   высокой   точности;   исключение   воздействия   вредных   факторов   на   персонал   на производствах с повышенной опасностью; достаточно быстрая окупаемость. Практика      Требования   к   уборке.   Промышленные,   бытовые   роботы,   уличные, Тема 2.8. Роботы  уборщики. подводные, космические. Игра мой помощник. Тема 3.1. Принцип работы 3D принтера. Теория    Моделирование объекта в специальной CAD­программе; сохранение готового объекта   в   специальном   формате,   обработка   программой   —   слайсером,     возможности   3д­ принтера,   выбор   настроек;   перевод   слоя   в   двоичный   командный   код,   который   получает устройство, и в соответствии с которым, согласно координатам, наносится слой материала; послойное формирование объекта. Тема 3.2. Знакомство с работой  3D принтера. Практика      техника   безопасности     при     работе   с   3D  принтерами.   Технологии трёхмерной печати. использование: пластиковых нитей, фотополимерных смол, металлических порошковых  сплавов, гипсового  композитного порошка, воска, строительных  и кулинарных смесей.   Технологии   3D­печати:   FDM   технология   послойного   наплавления;   SLS   и   SLM; ламинирование; фотополимерная печать; печать гипсом; строительная печать бетонной смесью 12 Тема 3.3. Программы по 3D моделированию. Практика      Приложения   для   создания   3D­моделей   и   подготовки   их   к   3D­печати. Тинкеркад (TinkerCAD), 3DSlash, 123D Design, Sketchup, Blender, 3DTin, Sculptris, Meshmixer, FreeCAD, OpenSCAD, Обзор, отличие. Тема 3.4. Создание простейшей 3D модели. Практика      Работа   на   компьютере.   Пошаговая   работа   по   созданию   простейшей   3D и другие. модели. Тема 3.5. Печать модели. Практика   Работа на 3D принтер в хайтек цехе. Тема 3.6. Принцип фрезерования. Теория      Техника   безопасности   при   работе   с   фрезерами.   Понятие   фрезерования. Горизонтальное   и   вертикальное   фрезерование,   а   также   фрезерование   под   разными   углами различным инструментом. Металлорежущие и деревообрабатывающие станки.  Тема 3.7. Промышленные фрезерные станки, знакомство с работой  фрезера. Практика     Фрезерные станки универсальные (с поворотным столом); горизонтально­ фрезерные консольные (с горизонтальным шпинделем и консолью); широкоуниверсальные (с дополнительными   фрезерными   головками);   широкоуниверсальные   инструментальные   (с вертикальной   рабочей   плоскостью   основного   стола   и   поперечным   движением   шпиндельных узлов);   вертикально­фрезерные   (с   вертикальным   шпинделем),   в   том   числе   консольные; бесконсольные   (называемые   также   с   крестовым   столом);   с   передвижным   порталом; копировально­фрезерные;   фрезерные   непрерывного   действия,   в   том   числе   карусельно­ фрезерные; барабанно­фрезерные. Тема 3.8. Работа с компьютерными программами  по управлению фрезером. Практика      Программы   для   моделирования   и   создания   УП.   Подготовки   эскизов для плоской резки:  CorelDraw, LibreCAD, Adobe Illustrator. Создание объемных 3D­моделей   в программах,   как:  Solidworks,  AutoCAD ,  MasterCAM,  ArtCAM,  Type   3.  Автоматическое управление  механическими процессами  фрезерного станка, специализированного  ПО.  Mach3 , NC,  EMC2  Тема 3.9. Разработка модели для работы на фрезерном станке. Практика    Разработка модели для работы на фрезерном станке Изучение интерфейса программ. Пошаговая работа на компьютере. Тема 3.10. Лазеры в промышленности. Теория   Виды лазерных систем. Основные группы:  твердотельные лазеры, газовые, среди которых особое место занимает CO2 – лазер, полупроводниковые лазеры. Применение лазеров. Фигурная   резка   древесных   материалов.   Резка   неметаллов   и   труднообрабатываемых материалов.  Тема 3.11. Работа лазерного оборудования. Теория Требования безопасности при работе на лазерном оборудовании. Практика   Примеры работы оборудования. Лазерная резка, гравировка. Хайтек цех. Тема 3.12. Программы для разработки моделей  с дальнейшей резкой лазером. Теория    Основные   программы   для   плоской   резки   CorelDraw,   Adobe   Illustrator, LibreCAD. ПО для управления лазерным станком. LaserWork, LaserCut, SheetCam, RDWork. Интерфейс программ. Тема 3.13. Разработка простейшей модели для лазерной  резки. Практика   Работа на компьютере. Пошаговая работа по созданию модели. Хайтек цех.   лазерного   гравера   и   резака.   Изготовление Тема   3.14.   Практическая   работа   Практика   Работа на компьютере. Пошаговая работа по созданию модели. Хайтек цех. Тема 4.1. Знакомство с платформой Arduino. Теория    Понятие   «Микроконтроллер».   Arduino.   Виды   микроконтроллеров.   Другие простейшей модели. продукты Arduino. 13 Практика Расположение  электронных компонентов на плате. Тема   4.2.   Техника   безопасности   при     работе   с   электрооборудованием.   Работа   с паяльником. Практика   Знакомство с инструкцией   по   технике   безопасности   при   работе   с электрооборудованием. Паяльные принадлежности. Правила пайки, распайки. Уборки рабочего стола. Тема 4.3. Электронные компоненты. Практика   Электричество, напряжение и ток. Резистор, диод, светодиод Тема 4.4. Массивы и пьезоэлементы. Практика Что такое массив. Массивы символов/   Тема 4.5. Наша первая схема. Макетирование. Практика    Сборка электрических схем с использованием макетных лат с гнездами без пайки. Тема 4.6. Макетирование, проект мигающий светодиод. Практика   Проект мигающий светодиод на макетной плате. Тема 4.7. Сборка лазерной сигнализации. Практика   Проект Лазерная сигнализация. Тема 4.8. Инфракрасный детектор. Практика   Проект Инфракрасный детектор. Тема 4.9. Сенсоры. Теория Что такое сенсоры, аналоговый и цифровой сигналы. Практика    Считывание сигналов. Определение уровня. Тема 4.10. Кнопка — датчик нажатия. Практика   Работа тактовой кнопки, делаем кнопочный выключатель. Тема 4.11. Переменные резисторы. Практика   Преобразование сигнала, делитель напряжения, деление напряжения на ходу, потенциометр. Фоторезистор. Тема 4.12. Микросхемы драйвера. Выводим произвольное число. Тема 4.13. Транзисторы. двигателя, управление скоростью. Тема 4.14. Жидкокристаллические экраны. Практика    назначение микросхем, работа с индикаторами. Считаем до 99 при помощи Практика        Управление   электричеством,   транзисторы,   их   разновидность.   Вращение Теория      Работа   тестовых   дисплеев.   Вывод   приветствия:   библиотека,   класс,   объект. Практика Выведение надписи на русском языке. Тема 4.15. Разновидности двигателей: постоянные, шаговые, сервоприводы. Практика        особенности   двигателей,   управление   двигателем     с   Arduino.   Шаговый поворотник. Тема 4.16. Диоды. Теория   Назначение, классификация по назначению: выпрямительные, высокочастотные и сверхвысокочастотные   (ВЧ­   и   СВЧ­   диоды),   импульсные,   полупроводниковые   стабилитроны (опорные диоды), туннельные, обращенные, варикапы, ) по конструктивно – технологическим особенностям:   плоскостные   и   точечные,   по   типу   исходного   материала:   германиевые, кремниевые, арсенидо – галлиевые. Принцип работы. Практика Многоцелевые тестеры, устройство м правила работы. Тема 4.17. Подключение  двигателя. Практика    Разновидности   двигателей,   постоянные,   шаговые,   серво.  Подключение. Управление  двигателем. Программирование количество оборотов.  Тема 4.18. Управление скоростью управления двигателя с помощью ШИМ. 14 Практика  Цифровой и аналоговый сигналы. Широтно­импульсная модуляция, частота, инертность восприятия. Как управлятьь яркостью светодиода ШИМ, analog Write  Тема 4.19. Управление серводвигателем. Практика  Управление серводвигателем с  Arduino. Тема 5.1. Проектная работа. Подготовка к работе над проектом, оформление Теория  Проект. Выбор  темы, разработка, правила оформления. Использование  интернет ресурсов. Требования  к организации  проектной деятельности  должны включать положения; защита проекта; критерии оценки проектной деятельности.  Практика   Оформление проекта. Тема 5.2. Работа над индивидуальным или групповым проектом. Теория  Индивидуальная   или   коллективная   работа   с   проектом,   распределение   ролей   и описание. Аргументация выбранной идей. Выбор способа реализации.  Практика    Работа над проектом с  использованием оборудования  робоквантума и хайтек цеха. к соревнованиям. Тема 6.1. Изучение положения по соревнованиям ИКаР.   Теория   Изучение положения по соревнованиям ИКаР. Описание концепции подготовки Тема 6.2. Разработка концепции завода из Lego (Arduino). Практика    Проектная деятельность Тема 6.3. Узловая сборка  элементов завода. Практика   Проектная деятельность Тема 6.4. Программирование элементов завода и  отдельны блоков. Практика   Проектная деятельность Тема 6.5. Сравнение полученных результатов, оценка и  работа по модернизации. Практика   Проектная деятельность Тема 6.6. Работа в программе LEGO Digital Designer , описание, фиксация результата Практика   Работа с 3D моделированием на компьютере Тема 6.7. Демонстрация  работы мини завода. Участие в соревнованиях.  Практика   Участие в выставках, соревнованиях. Список литературы Литература для педагога 1. Конструируем роботов на Arduino Первые шаги Дж. Бейктал; перевод с английского О.А. Трефилоой.М.: Лаборатория знаний, 2016. ­320с. 2. Изучаем Arduino: инструменты и методы технического волшебства: Пер . с англ. – СПб.: БХВ­ Петербург, 2016. 336 с.: ил. 3. Основы программирования микроконтроллеров / Артем Бачинин, Василий Панкратов, Виктор Накоряков –ООО «Амперка», 2013­207с. Литература для обучающихся 1. Конструируем роботов на Arduino Первые шаги Дж. Бейктал; перевод с английского О.А. Трефилоой.М.: Лаборатория знаний, 2016. ­320с. 15