Государственное бюджетное учреждение дополнительного образования
САНКТ-ПЕТЕРБУРГСКИЙ ЦЕНТР ДЕТСКОГО (ЮНОШЕСКОГО) ТЕХНИЧЕСКОГО ТВОРЧЕСТВА
РАССМОТРЕНО на педагогическом совете СПбЦД(Ю)ТТ Протокол № 1 от 01.01.01 г. | УТВЕРЖДАЮ Директор СПбЦД(Ю)ТТ _______________ |
РАБОЧАЯ ПРОГРАММА
к дополнительной общеобразовательной общеразвивающей программе
«Основы инженерного проектирования робототехнических и мехатронных систем»
2016 – 2017 учебный год
Год обучения второй
Группа № 1
,
педагог дополнительного
образования СПбЦД(Ю)ТТ
ПОЯСНИТЕЛЬНАЯ ЗАПИСКА
Цель программы
Формирование компетенций учащихся в области разработки, создания и использования робототехнических и мехатронных систем.
Задачи программы
Образовательные:
- Изучить функциональную структуру и элементы РС. Изучить принципы работы системы управления роботами. Овладеть приемами сборки функциональной модели по технологической карте. Овладеть приемами проектирования и реализации технических проектов.
Развивающие:
- Развить творческий потенциал личности. Развить инженерное мышление. Развить внимание и память Развить логическое мышление. Развить личностное самоопределение учащихся. Развить профессиональное самоопределение учащихся. Развить лидерские качества при работе в команде.
Воспитательные:
- Сформировать умения работать в команде. Мотивировать на достижение коллективных целей. Сформировать умение отстаивать свою позицию. Воспитать личную ответственность за порученное дело. Воспитать чувство уважения и интереса к отечественной науке. Сформировать основы здорового образа жизни. Воспитать любовь к Родине. Сформировать активную гражданскую позицию. Приобщить обучающихся к общечеловеческим ценностям.
Условия организации учебного процесса
Календарно-тематический план 2-го года обучения рассчитан на 216 часов.
Для обучения принимаются учащиеся в возрасте 13-17 лет. Этот возраст наиболее благоприятен для изучения робототехники на основе сложного оборудования компании ФЕСТО, т. к. на данном этапе молодые люди уже получают базовые знания и навыки в средней школе. Кроме того, именно в этом возрасте формируется активный интерес к будущей профессии.
Занятия проводятся 2 (два) раза в неделю по 3 (три) академических часа.
Ожидаемый результат
В конце второго года обучения учащиеся должны знать:
- профессиональную терминологию; функциональную структуру и элементы РС; принципы работы системы управления роботами; основы работы пневматических приводов; основы работы гидравлических приводов; основы работы электромеханических приводов;
В конце второго года обучения учащиеся должны уметь:
- пользоваться всеми приборами и оборудованием лаборатории; собирать на стенде приводы: пневматические, гидравлические и электромеханические; анализировать принцип работы приводов; собирать модель по технологической карте; выполнить модель по собственному проекту;
Входной контроль
Входной контроль осуществляется в письменной форме (в виде тестирования).
Характеристика детского коллектива
В группе второго года обучения занимается 14 человек: 2 девочки (15%) и 12 мальчиков (85%). Группа разновозрастная. Все обучающиеся из разных школ.
Проблем со здоровьем нет.
Все обучающиеся успешно справляются с усвоением программного материала.
КАЛЕНДАРНО-ТЕМАТИЧЕСКИЙ ПЛАН
2 (второго) года обучения
№ | Плани- | Корректи- | Раздел | Тема | Часы | Методическое сопровождение |
1 | 06.09.2016 | Вводное занятие | Инструктаж (техника безопасности при работе в лаборатории, техника противопожарной безопасности) Повторение основных тем 1 года обучения. Основные цели занятий 2 года обучения. Входной контроль. | 1 | Видеофильм по робототехни- | |
Функциональная структура РС | Структурная схема РС с точки зрения ее основных функций. | 2 | Фрагменты видеофильмов по теме программы. | |||
2 | 07.09.2016 | Структурная схема РС с точки зрения ее основных функций. | 3 | |||
3 | 13.09.2016 | Обзор основных структурных элементов. Функции данных элементов. | 3 | Дидактический стенд пневмоавтоматика «Festo DIDACTIC Fluid 2.0». Игра «Ниндзя». Компрессорная техника. Cтанция иммитации процессинга электропневмоавтоматика «MechLab 1-1». | ||
4 | 14.09.2016 | Взаимодействие функциональных элементов. Сопряжение функциональных элементов. | 3 | |||
5 | 20.09.2016 | Интерфейсы РС. Схема интерфейсов РС. | 3 | |||
6 | 21.09.2016 | Разновидности интерфейсов РС. Принципы действия интерфейсов. | 2 | |||
Функциональные элементы РС | Возможности по оптимизации структуры РС за исключения интерфейсов. Алгоритм работы с оборудованием лаборатории по схемам. Работа в команде. Работа на стенде на основе промышленных компонентов FESTO. | 1 | Дидактический стенд пневмоавтоматика «Festo DIDACTIC Fluid 2.0». Игра «TeamFortress». | |||
7 | 27.09.2016 | Разновидности функциональных элементов РС. Практическая работа по выполнению заданий. | 3 | Дидактический стенд пневмоавтоматика «Festo DIDACTIC Fluid 2.0». | ||
8 | 28.09.2016 | Классификация функциональных элементов. Контрольно-управляющие элементы. Исполнительные элементы РС. Механические передаточные элементы РС. Измерительные элементы РС. Программные элементы РС. Механические системы. | 3 | Фрагменты видеофильмов по теме программы. | ||
9 | 04.10.2016 | Выполнение заданий на лабораторном стенде на основе промышленных компонентов FESTO. | 3 | Дидактический стенд пневмоавтоматика «Festo DIDACTIC Fluid 2.0». | ||
10 | 05.10.2016 | Работа с измерительной аппаратурой. Отработка умений правильно снимать данные с измерительной аппаратуры. | 3 | Презентации по теме программы. | ||
11 | 11.10.2016 | Механические и передаточные элементы РС. | 2 | |||
Исполнительная часть РС | Основные виды исполнительных элементов РС. | 1 | Презентации по теме программы. | |||
12 | 12.10.2016 | Классификация исполнительных элементов РС. | 3 | Фрагменты видеофильмов по теме программы. | ||
13 | 18.10.2016 | Пневматические исполнительные элементы РС. | 3 | Cтанция иммитации процессинга электропневмоавтоматика «MechLab 1-2». | ||
14 | 19.10.2016 | Гидравлические исполнительные элементы РС. | 3 | |||
15 | 25.10.2016 | Электромеханические элементы РС. | 3 | |||
16 | 26.10.2016 | Выполнение лабораторной работы по предложенной технологической карте. | 3 | |||
17 | 01.11.2016 | Выполнение лабораторной работы по предложенной технологической карте. Работа в команде. | 2 | |||
Пневматические приводы РС | Основные положения. Классификация. | 1 | Фрагменты видеофильмов по теме программы. | |||
18 | 02.11.2016 | Принцип действия пневматических приводов. | 3 | |||
19 | 08.11.2016 | Принцип действия пневматической распределительной аппаратуры. | 3 | |||
20 | 09.11.2016 | Принцип действия пневматической регулирующей аппаратуры. | 3 | Фрагменты видеофильмов по теме программы. | ||
21 | 15.11.2016 | Знакомство с принципом действия пневматических приводов. Демонстрация работы пневматической распределительной аппаратуры на стенде. | 3 | Дидактический стенд пневмоавтоматика «Festo DIDACTIC Fluid 2.0». | ||
22 | 16.11.2016 | Выполнение лабораторной работы на основе промышленных компонентов FESTO по предложенной технологической карте. | 3 | Дидактический стенд пневмоавтоматика «Festo DIDACTIC Fluid 2.0». | ||
23 | 22.11.2016 | Конструкция распределительной, регулирующей пневматической аппаратуры и пневматических приводов. Текущий контроль. | 3 | |||
24 | 23.11.2016 | 3 | ||||
25 | 29.11.2016 | Особенности управления распределительной и регулирующей пневматической аппаратурой. | 3 | |||
26 | 30.11.2016 | Знакомство с конструкциями пневматической аппаратуры. Выполнение лабораторной работы на основе промышленных компонентов FESTO по предложенной технологической карте. | 3 | |||
27 | 06.12.2016 | 3 | ||||
28 | 07.12.2016 | Выполнение творческого мини проекта. | 3 | |||
29 | 13.12.2016 | Защита представленных работ. | 2 | |||
Гидравлические приводы РС | Основные положения. Классификация. Принцип действия гидравлических приводов. | 1 | Фрагменты видеофильмов по теме программы. | |||
30 | 14.12.2016 | Принцип действия гидравлической распределительной аппаратуры. | 3 | |||
31 | 20.12.2016 | Принцип действия гидравлической регулирующей аппаратуры. | 3 | |||
32 | 21.12.2016 | Знакомство с принципом действия гидравлической распределительной аппаратуры. Демонстрация их работы на стенде. | 3 | Дидактический стенд пневмоавтоматика «Festo DIDACTIC Fluid 2.0». | ||
33 | 27.12.2016 | Выполнение лабораторной работы на основе промышленных компонентов FESTO по предложенной технологической карте. | 3 | Дидактический стенд пневмоавтоматика «Festo DIDACTIC Fluid 2.0». | ||
34 | 28.12.2016 | Выполнение лабораторной работы на основе промышленных компонентов FESTO по предложенной технологической карте. | 3 | Дидактический стенд пневмоавтоматика «Festo DIDACTIC Fluid 2.0». | ||
35 | 10.01.2017 | Экскурсия. | 3 | |||
36 | 11.01.2017 | Конструкция распределительной аппаратуры. | 3 | Фрагменты видеофильмов по теме программы. | ||
37 | 17.01.2017 | Конструкция регулирующей аппаратуры. | 3 | |||
38 | 18.01.2017 | Конструкция гидравлической аппаратуры. | 3 | |||
39 | 24.01.2017 | Конструкция пневматических приводов. | 3 | |||
40 | 25.01.2017 | Выполнение лабораторной работы на основе промышленных компонентов FESTO по предложенной технологической карте. Работа в команде. | 3 | Промышленные компоненты пневмо-гидро-электро. Промышленные компоненты пневмо-гидро-электро Контроллеры верхнего уровня S7. Портальный пневматический манипулятор с электрической системой управления. | ||
41 | 31.01.2017 | Выполнение лабораторной работы на основе промышленных компонентов FESTO по предложенной технологической карте. Работа в команде. | 3 | |||
42 | 01.02.2017 | Особенности управления распределительной и регулирующей гидравлической аппаратурой. | 3 | |||
43 | 07.02.2017 | Выполнение работы по гидравлическим приводам на стенде. | 3 | |||
44 | 08.02.2017 | Выполнение работы по гидравлическим приводам на стенде. | 3 | |||
45 | 14.02.2017 | Выполнение творческого проекта. | 3 | |||
46 | 15.02.2017 | Выполнение творческого проекта. | 3 | |||
47 | 21.02.2017 | Защита представленных работ. | 2 | |||
Электромеханические приводы РС | Основные положения. Классификация. | 1 | Фрагменты видеофильмов по теме программы. | |||
48 | 22.02.2017 | Принцип действия асинхронных электродвигателей. | 3 | |||
49 | 28.02.2017 | Принцип действия синхронных электродвигателей. | 3 | Портальный пневматический манипулятор с механической системой управления. | ||
50 | 01.03.2017 | Принцип действия шаговых электродвигателей. | 3 | Портальный пневматический манипулятор с электрической системой управления. Игра «Ниндзя». | ||
51 | 07.03.2017 | Принцип действия вентильных электродвигателей. | 3 | |||
52 | 14.03.2017 | Выбор вида электродвигателя для применения в РС. | 3 | |||
53 | 15.03.2017 | Знакомство и демонстрация принципов действия асинхронных, синхронных, шаговых и вентильных электродвигателей. | 3 | Контроллеры верхнего уровня S7. Вакуумная исполниельная техника. | ||
54 | 21.03.2017 | Выполнение лабораторной работы на основе промышленных компонентов FESTO по предложенной технологической карте. | 3 | |||
55 | 22.03.2017 | Конструкция асинхронных электродвигателей. | 3 | Мобильная платформа. | ||
56 | 28.03.2017 | Конструкция синхронных электродвигателей. | 3 | Электроманипулятор - конструктор. Игра «BuildStile». | ||
57 | 29.03.2017 | Конструкция шаговых электродвигателей. | 3 | |||
58 | 04.04.2017 | Конструкция вентильных электродвигателей. | 3 | Игра «Ниндзя». | ||
59 | 05.04.2017 | Выполнение лабораторной работы на основе промышленных компонентов FESTO по предложенной технологической карте на стенде. | 3 | Cтанция иммитации процессинга электропневмоавтоматика «MechLab 1-2». | ||
60 | 11.04.2017 | Особенности управления электромеханическими приводами на основе электродвигателей разных видов. | 3 | |||
61 | 12.04.2017 | Выполнение лабораторной работы на основе промышленных компонентов FESTO по электромеханическим приводам. | 3 | Cтанция иммитации процессинга электропневмоавтоматика «MechLab 1-2». | ||
62 | 18.04.2017 | Выполнение творческого мини проекта. | 3 | |||
63 | 19.04.2017 | Выполнение творческого мини проекта. | 3 | |||
64 | 25.04.2017 | Защита представленных работ. | 3 | |||
65 | 26.04.2017 | Принцип действия механических передаточных элементов. | 3 | Компоненты пневмологики. | ||
66 | 02.05.2017 | Механические передаточные элементы РС | Кинематика и основные теоретические соотношения механических передаточных элементов. | 3 | Фрагменты видеофильмов по теме программы. Игра «Ниндзя». | |
67 | 03.05.2017 | Конструкция элементов и особенности применения в РС. | 3 | |||
68 | 10.05.2017 | Конструкция элементов и особенности применения в РС (продолжение). | 3 | |||
69 | 16.05.2017 | Выполнение лабораторной работы на основе промышленных компонентов FESTO. Итоговый контроль. | 3 | Cтанция иммитации процессинга электропневмоавтоматика «MechLab 1-2». | ||
70 | 17.05.2017 | Выполнение творческого мини проекта. | 3 | |||
71 | 23.05.2017 | Защита представленных работ. | 2 | |||
Обзор пройденного материала. Выполнение заданий по пройденному теоретическому и практическому материалу. | 1 | Промышленные компоненты пневмо-гидро-электро. | ||||
72 | 24.05.2017 | Заключительное занятие | Анализ выполненных работ. Основные выводы. Обсуждение перспектив дальнейшего обучения. | 3 | ||
Итого: | 216 |
