Програма «Конструювання радіотехнічних, радіоелектронних та електротехнічних приладів»



Сторінка1/5
Дата конвертації22.04.2017
Розмір0.75 Mb.
  1   2   3   4   5

МІНІСТЕРСТВО ОСВІТИ І НАУКИ УКРАЇНИ

НАЦІОНАЛЬНА АКАДЕМІЯ НАУК УКРАЇНИ

АКАДЕМІЯ ПЕДАГОГІЧНИХ НАУК УКРАЇНИ

УКРАЇНСЬКИЙ ДЕРЖАВНИЙ ЦЕНТР

«МАЛА АКАДЕМІЯ НАУК УКРАЇНИ»

ІНСТИТУТ ОБДАРОВАНОЇ ДИТИНИ АКАДЕМІЇ ПЕДАГОГІЧНИХ НАУК УКРАЇНИ

НАЦІОНАЛЬНИЙ ПЕДАГОГІЧНИЙ УНІВЕРСИТЕТ

імені М. П. ДРАГОМАНОВА

ПРОГРАМИ з позашкільної освіти
Дослідницько-експериментальний напрям

ВИПУСК 1


Рекомендовано Міністерством освіти і науки України

Київ


2010

Розділ З. ВІДДІЛЕННЯ ТЕХНІЧНИХ НАУК

ПРОГРАМА

«Конструювання радіотехнічних,

радіоелектронних та електротехнічних приладів»

Початковий, основний, вищий рівні

ПОЯСНЮВАЛЬНА ЗАПИСКА

Експериментально-дослідницька, конструкторська діяльність у га­лузі технічних наук, потребує глибоких теоретичних знань основ природничих і точних наук, технологічних процесів виробництва, економіки та новітніх досягнень в обраній галузі дослідження. Осно­ви цих знань закладаються в гуртках і секціях Малої академії наук України науково-технічного напряму, в яких учні розробляють, ви­готовляють, досліджують, проводять наукові експерименти з раді­отехнічними, радіоелектронними, електротехнічними приладами та обладнанням. Для таких гуртків запропоновано програму «Кон­струювання радіотехнічних, радіоелектронних та електротехнічних приладів».

Метою програми є формування компетентностей особистос­ті в процесі конструювання радіотехнічних, радіоелектронних та електротехнічних приладів та проведення науково-дослідницьких, конструкторських та експериментальних робіт. Основні завдання програми полягають у формуванні таких компетентностей:



  • пізнавальної: розширення та поглиблення знань з природни­чих дисциплін; оволодіння знаннями конструювання, виготовлення та налагодження радіотехнічних, радіоелектронних та електротех­нічних приладів, основ науково-дослідницької та винахідницької ді­яльності; ознайомлення з питаннями інтелектуальної власності; до­сягненнями світової та вітчизняної науки в галузі радіоелектроніки, радіотехніки та електротехніки;

  • практичної: формування умінь і навичок конструювання раді­отехнічних, радіоелектронних, електротехнічних приладів та облад­нання, навичок виконання науково-дослідницької роботи, здійснен­ня патентного пошуку, оформлення технічної документації;

  • творчої: розвиток винахідницьких, конструкторських, творчих здібностей та просторової уяви; виховання ініціативності, самостій­ності в прийнятті рішень; формування навичок логічного та систем­ного мислення, творчого пошуку;

  • соціальної: формування стійкого інтересу до науково-дослід­ницької діяльності; розвиток позитивних якостей емоційно-вольової сфери особистості: працелюбства, наполегливості, відповідальності, вміння приймати та відстоювати власні рішення; виховання патрі­отизму, свідомого ставлення до майбутньої професійної діяльності. Пропонована програма є багаторівневою, із підвищеною склад­ністю, що передбачає поглиблене вивчення теоретичного матеріалу та науково-дослідницьку діяльність учнів. Вона може бути базовою для науково-технічних гуртків електротехнічного, радіотехнічного та радіоелектронного напрямів, основою при складанні навчальних програм цих гуртків.

Програма підготовлена з урахуванням рівня сучасних досяг­нень науки і техніки та ґрунтується на Державному стандарті ба­зової і повної загальної середньої освіти та Державному стандарті професійно-технічної освіти. В ході її опанування відбувається погли­блення знань, набутих учнями на уроках фізики, математики, хімії.

Програма реалізується протягом п'яти років шляхом послідовно­го навчання на початковому, основному та вищому рівнях.

До занять залучаються учні віком від 13до21 року. Комплектування навчальних груп проводиться залежно від віку та рівня підготовле­ності дітей.

До гуртків початкового рівня навчання приймаються учні віком 13-14 років. Наповнюваність груп — до 15 учнів. Термін навчання 1 рік, на опрацювання навчального матеріалу відводиться 144 годи­ни (4 години на тиждень).

Навчальні групи основного рівня формуються, як правило, з гуртківців початкового рівня. Крім того, до гуртків основного рівня можуть за­лучатись діти з інших гуртків, якщо вони мають відповідну підготовку.

Вік гуртківців — 14-17 років. Наповнюваність груп — 10-15 учнів. Термін навчання — 3 роки. Тривалість занять за роками навчання становить: перший рік навчання — 216 годин, другий та третій — 288 годин на рік (відповідно 6 та 8 годин на тиждень).

Навчальні групи вищого рівня мають статус експерименталь­них і комплектуються, як правило, з обдарованих гуртківців осно­вного рівня навчання, які виявили себе в самостійному конструю­ванні приладів та науково-дослідницькій роботі. Гуртки вищого рівня об'єднують молодь віком 17-21 рік. Кількісний склад гуртка — 5-8 учнів. Термін навчання один рік. Тривалість занять — 360 годин на рік (10 годин на тиждень).

У період формування навчальних груп враховується: вік, рівень підготовки вихованців, учнів та слухачів, їх бажання навчатися (про­довжувати навчання) у вибраному гуртку, а також результати спів­бесіди, вхідного та вихідного тестування, виконання контрольного завдання тощо.

Навчально-виховний процес у гуртку організовується на принци­пах добровільності, науковості, доступності, наочності, циклічності та індивідуальності. Це передбачає самостійне прийняття гуртківцями рішення у виборі навчальної групи, виду навчання, теми роз­робки або дослідження; проведення поглиблених теоретичних за­нять, складання планів групової та індивідуальної роботи; вибір теми розробки або дослідження на основі сучасних досягнень науки і техніки тощо.

Враховуючи рівень підготовки та вік вихованців, у навчально-виховному процесі застосовуються такі методи: лекції, бесіди, спів­бесіди, консультації, пояснення, розповідь тощо; семінари, само­стійна робота учнів із науково-технічною літературою; виконання графічних робіт із застосуванням креслярського набору або спеці­альних комп'ютерних програм; виконання науково-дослідницьких, конструкторських та експериментальних робіт; практична робота з конструювання, виготовлення, налагодження та вдосконалення приладів; проведення інформаційного та патентного пошуку; зу­стрічі гуртківців із видатними науковцями, конструкторами та ра­ціоналізаторами; виступи учнів із доповідями, рефератами, повідо­мленнями; участь вихованців у конкурсах, виставках, конференціях; екскурсії до науково-дослідних інститутів, конструкторських бюро; на підприємства, відвідування тематичних виставок.

Вибір форми роботи залежить від рівня навчання.

На початковому рівні застосовується виключно групова форма навчання: теоретичні заняття, практична робота (розв'язування за­дач, прикладів, складання схем тощо, практичні заняття із засвоєння технології паяння, монтажу радіодеталей, виготовлення найпро­стіших радіоелектронних пристроїв), а також бесіди, ігри, конкурси-змагання, екскурсії тощо.

На основному рівні застосовуються як групові, так й індивіду­альні форми роботи: теоретичні заняття, практична робота з тео­ретичного курсу (розв'язування задач і прикладів, складання схем, таблиць, графіків, дослідження фізичних явищ, зняття характерис­тик пристроїв тощо); практичні заняття з виготовлення радіое­лектронних приладів (за вибором керівника і самостійно); робо­та з довідниками та науково-технічною літературою; виконання науково-дослідницьких робіт; написання доповідей та рефератів; участь у науково-технічних читаннях, конференціях, конкурсах, ви­ставках, олімпіадах; захист власних розробок; виховні бесіди, лекції; екскурсії до науково-дослідних інститутів, на підприємства та тема­тичні виставки тощо.

На вищому рівні застосовується виключно індивідуальна форма роботи: теоретичні і практичні заняття за власним планом; виконан­ня науково-дослідницьких робіт; конструювання та виготовлення ра­діотехнічних, радіоелектронних, електротехнічних приладів; заняття раціоналізаторською та винахідницькою діяльніcтю, написання доповідей, рефератів, повідомлень; участь у лекторіях і науково-дослідницьких читаннях, конференціях, конкурсах, виставках, олімпіадах, презентація авторських розробок; робота з науково-технічною літературою, зустрічі з видатними вченими, конструкторами, винахідниками та раціоналізаторами; екскурсії до провідних конструкторських бюро та підприємств радіоелектронного напряму тощо.

За структурою заняття гуртка — комбіновані: складаються з те­оретичної та практичної частин. Теоретична частина, як правило, займає третю частину всього заняття. Решта часу відводиться для виконання практичних робіт.

Теоретичні заняття й практична робота проводяться відповід­но до вікових особливостей дітей. Передбачається використання на заняттях сучасних дидактичних та технічних засобів навчання, ви­кладання нового матеріалу на основі знань отриманих за шкільною програмою та на заняттях попередніх років навчання, з урахуванням індивідуальних та психологічних особливостей гуртківців, рівня їх розвитку, здібностей і нахилів. Для оптимального засвоєння учнями навчального матеріалу керівник гуртка може корегувати тривалість теоретичної або практичної частини.

На теоретичних та практичних заняттях застосовуються персо­нальні комп'ютери, новітні електронні мультимедійні засоби та комп'ютерні програми, як для конструювання монтажних плат, так і для вирішення конструкторських задач в цілому.

У навчально-виховному процесі також використовується довідкова література, періодичні науково-технічні видання, технічна документа­ція на обладнання, схеми, таблиці, комп'ютерні програми тощо.

Форми контролю за ефективністю навчання учнів у процесі на­вчання залежать від етапу навчання.

Для визначення результативності навчання та встановлення зворотного зв'язку доцільно здійснювати поточний (співбесіди, тес­тування, заліки, виконання контрольних завдань і письмових кон­трольних робіт з окремих тем програми) та підсумковий контроль по закінченні навчального року (співбесіди, тестування, виконання контрольних робіт з теорії, захисти гуртківцями власних розробок, написання рефератів доповідей, результат участі учнів у виставках, конкурсах, олімпіадах, науково-технічних читаннях, а також у роботі Малої академії наук).

Програму гуртка можна використовувати під час організації за­нять у групах індивідуального навчання, які організовуються відпо­відно до Положення про порядок організації індивідуальної та гру­пової роботи в позашкільних навчальних закладах, що затверджене наказом Міністерства освіти і науки України від 11.08.2004 р. № 651 (зі змінами, внесеними згідно з наказом Міністерства освіти і науки України від 10.12.2008 р. № 1123).

Програма є орієнтовною. Керівник гуртка може вносити зміни й доповнення в зміст програми, плануючи свою роботу з урахуван­ням інтересів гуртківців, їх рівня підготовки, стану матеріально-технічної бази закладу тощо.

Розподіл годин за темами — також орієнтовний. Теми занять по­дані в порядку зростання складності матеріалу. Керівник гуртка мо­же визначити, скільки годин потрібно для опанування тієї чи іншої теми і внести до програми відповідні корективи.

Початковий рівень

ТЕМАТИЧНИЙ ПЛАН



з/п


Розділ, тема

Кількість годин

усього

теоретичні

практичні

1

Вступне заняття

2

1

1

2

Електротехніка

28

8

20

3

Радіотехніка

4

1

3

4

Електрорадіотехнічні вимірювання

10

3

7

5

Електрорадіокомпоненти та матеріали

20

6

14

6

Графічне зображення радіосхем

8

2

6

7

Технологія паяння та монтажу

10

3

7

8

Виготовлення радіоелектронних приладів

48



48

9

Підготовка наукових повідомлень

4

2

2

10

Конкурси, екскурсії, виставки, тематичні заходи

8

2

6

11

Підсумкове заняття

2

1

1

Разом

144

29

115

ЗМІСТ ПРОГРАМИ

1. Вступне заняття (2 год.)

Мета і завдання гуртка. План роботи на навчальний рік. Права і обов'язки вихованців.

Інструктаж із техніки безпеки. Правила протипожежної безпе­ки та безпеки життєдіяльності. Правила внутрішнього розпорядку. Організаційні питання.

2. Електротехніка (28 год.)

Поняття про будову атома. Електризація. Взаємодія заряджених тіл. Електричне поле. Провідники та діелектрики в електричному полі. Робота з переміщення заряду в електричному полі. Напруга та по­тенціал електричного поля. Енергія електричного поля. Електрична ємність. Конденсатори. З'єднання конденсаторів.

Види електричного струму, їх характерні ознаки та параметри.

Постійний електричний струм. Джерела електричного струму. Електричне коло. Сила та густина електричного струму. Електро­рушійна сила. Електричний опір. Резистори. З'єднання резисторів. Реостат. Закони електричного струму: закон Ома, закони Кірхгофа. Робота та потужність електричного струму. Теплова дія електрич­ного струму. Електронагрівальні прилади.

Хімічна дія електричного струму. Електролітичні конденсатори. Хімічні елементи живлення. Акумулятори. З'єднання електричних джерел.

Постійні магніти, магнітне поле. Магнітне поле провідника зі стру­мом. Дія магнітного поля на провідник зі струмом. Взаємодія про­відників зі струмом. Магнітна індукція. Явище електромагнітної індукції. Електрорушійна сила електромагнітної індукції. Самоін­дукція. Взаємоіндукція. Електромагніт.



Практична робота. Дослідження фізичних явищ та законів по­стійного електричного струму і магнетизму. Складання електрич­ного кола та вивчення його властивостей і складових елементів. Розв'язування задач із використанням законів Ома та Кірхгофа. Роз­рахунки елементів електричного кола та способу їх з'єднання.

3. Радіотехніка (4 год.)

Поняття про радіотехніку. Історія виникнення радіотехніки. Радіозв'язок та радіомовлення. Довжина радіохвиль. Діапазони ра­діохвиль.



Практична робота. Складання структурної схеми радіозв'язку. Ознайомлення з таблицею радіодіапазонів. Розрахунок довжини радіохвилі за заданою частотою та частоти за заданою довжиною радіохвилі.

4. Електрорадіотехнічні вимірювання (10 год.)

Магнітно-електричні індикатори. Будова та принцип дії магнітно-електричних індикаторів. Вимірювання параметрів постійного стру­му та напруги.

Електричні пробники. Омметри. Вимірювання опору.

Електромагнітні індикатори. Будова та принцип дії електромагніт­них індикаторів. Вимірювання параметрів змінних струму та напруги.

Комбіновані прилади. Будова. Вимірювання параметрів елек­тричного струму за допомогою комбінованого приладу.

Практична робота. Ознайомлення з одиницями вимірювання електричних величин у Міжнародній системі одиниць. Вивчення бу­дови вимірювальних приладів магнітоелектричної та електромаг­нітної систем, мультиметра. Практичне вимірювання параметрів електричного струму за допомогою амперметра, вольтметра, ом­метра та мультиметра.

5. Блектрорадіокомпоненти та матеріали (20 год.)

Електрорадіотехнічні матеріали. Основні характеристики та види. Проводи, кабелі, припої, флюси, лаки, компаунди, клеї, електроізоля­ційні, магнітні та феромагнітні матеріали, їх види та характеристики.

Резистори. Класифікація, види та параметри. Постійні та змінні резистори, їх будова та застосування.

Конденсатори. Класифікація, види та параметри. Постійні, змін­ні та електролітичні конденсатори, їх будова та застосування.

Котушки індуктивності. Параметри, типи, конструкції, застосу­вання. Котушки індуктивності низької та високої частоти. Дроселі.

Трансформатори. Параметри, типи, конструкція, застосування.

Комутаційні прилади. Параметри, види. Вимикачі, перемикачі, кнопки, реле, роз'єми: їх конструкція, застосування.

Електроакустичні прилади. Класифікація, основні характеристики. Мікрофони, телефони, гучномовці: їх конструкція та застосування.

Хімічні джерела живлення. Види, основні характеристики. Галь­ванічні елементи, кислотні та лужні акумулятори, їх конструкція, за­стосування та умови експлуатації.

Практична робота. Вивчення за допомогою довідника електричних та фізико-технічних властивостей електрорадіотехнічних матеріалів.

Ознайомлення з рядами номінальних значень та системою мар­кування резисторів та конденсаторів.

Ознайомлення з будовою провідників, кабелів, електрорадіокомпонентів. Виготовлення трансформатора для джерела живлення малої потужності.

6. Графічне зображення радіосхем (8 год.)

Літерно-цифрові позначки в схемах: типи позначок та правила їх побудови, літерні коди. Літерно-цифрове маркування електрорадіо-елементів. Умовні графічні зображення елементів електрорадіосхем.



Практична робота. Вивчення за допомогою довідника умовних графічних зображень елементів електрорадіосхем: резисторів, кон­денсаторів, джерел живлення, джерел світла, акустичних приладів.

7. Технологія паяння та монтажу (10 год.)

Організація робочого місця монтажника. Монтажний інструмент та матеріали. Технологія паяння. Підготовка монтажних провідни­ків та радіодеталей до паяння. Паяння монтажних провідників та радіодеталей.

Бандажування провідників. Виготовлення джгутів.

Загальні відомості про друкований монтаж. Вимоги до плат дру­кованого монтажу та технології їх виготовлення.



Практична робота. Підготовка робочого місця та індивідуаль­ного електромонтажного інструменту до роботи. Засвоєння правил роботи з електромонтажним інструментом.

Підготовка провідників до паяння. З'єднання провідників паян­ням. Виготовлення дротової фігури. Підготовка радіодеталей до монтажу та їх паяння. Виготовлення джгутів електропроводів.

Виготовлення нескладного електронного приладу («Маячок», пе­ремикач гірлянд, імітатор голосу птахів, музичний синтезатор тощо).

Демонтаж радіодеталей з електронних плат радіоелектронної апаратури.



8. Виготовлення радіоелектронних приладів (48 год.)

Практична робота. Виготовлення нескладних радіоелектронних пристроїв та приладів за планом керівника гуртка або за власним бажанням вихованців.

9. Підготовка наукових повідомлень (4 год.)

Реферат як одна з форм наукових повідомлень. Види рефератів, їх структура. Стиль мови реферату.



Практична робота. Написання та оприлюднення рефератів і до­повідей з історії розвитку електротехніки та радіотехніки; повідо­млень про видатних вчених у цих галузях тощо.

10. Конкурси, екскурсії, виставки, тематичні заходи (8 год.)

Участь у виставках дитячої технічної творчості, конкурсах із кон­струювання та захисту власних конструкцій радіоелектронних при­ладів. Екскурсії, зустрічі, наукові читання тощо.



11. Підсумкове заняття (2 год.)

Підбиття підсумків роботи гуртка за навчальний рік. Виставка робіт учнів. Відзначення кращих вихованців гуртка. Завдання на літо.


ПРОГНОЗОВАНИЙ РЕЗУЛЬТАТ

Учні мають знати:

  • правила техніки безпеки та безпеки життєдіяльності;

  • фізичні процеси, основні терміни, закони, положення, форму­ли та одиниці вимірювання електричних величин у міжнарод­ній системі одиниць;

  • будову атома, структуру електричного поля, дію електричного поля на провідники та діелектрики, сутність напруги та потен­ціалу електричного поля;

  • явища електричної ємності, електричного опору та індуктивності, будову конденсатора, резистора та котушки індуктивності;

  • склад елементів електричного кола, їх властивості, способи їх з'єднання та обчислення загальної величини опору, ємності, індуктивності ланки електричного кола;

  • види електричного струму, характерні ознаки кожного з них;

  • сутність законів Ома та Кірхгофа, порядок розрахунку параме­трів ланки та електричного кола в цілому;

  • теплову дію електричного струму, будову електронагріваль­них приладів;

  • принцип дії та будову хімічних елементів живлення та акумуля­торів, способи їх з'єднання, розрахунок загальної ЄРС та струму батареї;

  • дію магнітного поля на провідник зі струмом, взаємодію про­відників зі струмом, сутність магнітної індукції, електромаг­нітної індукції, самоіндукції, взаємоіндукції, поняття електро­рушійної сили, будову електромагніту;

  • структурну схему радіозв'язку та радіомовлення, діапазони ра­діохвиль;

  • будову та принцип дії магнітноелектричних та електромаг­нітних індикаторів;

  • методи вимірювання постійного струму, напруги та опору;

  • основні характеристики електрорадіотехнічних матеріалів та електрорадіокомпонетів: резисторів, конденсаторів, котушок індуктивності, трансформаторів, комутаційного обладнання, акустичних приладів, хімічних джерел живлення;

  • умовні графічні зображення елементів електрорадіосхем, їх літерно-цифрові позначки у схемах та літерно-цифрове марку­вання електрорадіокомпонентів: резисторів, конденсаторів, котушок індуктивності, трансформаторів, комутаційного об­ладнання, джерел живлення, акустичних приладів;

  • організацію робочого місця монтажника, перелік монтажного інструменту та матеріалів, необхідних для паяння, правила ко­ристування ними;

  • технологічні операції паяння електрорадіокомпонентів та про­водів, бандажування проводів та виготовлення джгутів;

  • загальні відомості про друкований монтаж, технології виготов­лення плат для друкованого монтажу та вимоги до них;

  • загальні уявлення про наукові повідомлення.

Учні мають уміти:

  • дотримуватися правил техніки безпеки;

  • досліджувати фізичні явища та закони електрики і магнетизму;

  • складати електричне коло та досліджувати його властивості;

  • розраховувати загальну величину ємності, опору та індуктивності при послідовному, паралельному та змішаному з'єднаннях;

  • розв'язувати задачі з використанням законів Ома і Кірхгофа та розраховувати параметри електричного кола;

  • з'єднувати джерела живлення в батарею, обчислювати її елек­тричні параметри;

  • обчислювати величину магнітної індукції та сили, з якою діє магнітне поле на провідник зі струмом;

  • розраховувати довжину та частоту радіохвилі;

  • використовувати вимірювальні прилади для вимірювання електричних параметрів постійного струму;

  • визначати за допомогою довідника електричні та фізико-технічні характеристики і параметри електрорадіотехнічних матеріалів та компонентів;

  • визначати номінали резисторів та конденсаторів за їх літерно-цифровим та кольоровим маркуванням, користуватися ряда­ми номінальних значень;

  • готувати робоче місце до роботи, правильно застосовувати індивідуальний електромонтажний інструмент, виконувати основні технологічні операції паяння, монтажних та слюсар­них робіт;

  • готувати проводи та електрорадіокомпоненти до паяння, з'єдну­вати їх методом паяння;

  • самостійно виготовляти нескладні друковані монтажні плати;

  • виготовляти нескладні електронні прилади;

  • виконувати демонтаж радіодеталей з плат радіоелектронної апаратури;

  • користуватися довідниками;

  • підготувати реферат на задану тему.


Основний рівень, перший рік навчання

ТЕМАТИЧНИЙ ПЛАН




з/п



Розділ, тема

Кількість годин

усього

теоретичні

практичні

1

Вступне заняття

3

1

2

2

Електротехніка

27

12

15

3

Радіотехніка

30

12

18

4

Електроніка

24

10

14

5

Електронна схемотехніка

27

7

20







6

Електрорадіотехнічні вимірювання

9

3

6

7

Конструювання радіоелектронних приладів

6

2

4

8

Основи винахідництва та наукової діяльності

9

3

6

9

Електрорадіокомпоненти

та матеріали



12

4

8

10

Графічне зображення електрорадіосхем

6

1

5

11

Комп'ютерне моделювання

12

5

7

12

Технологія паяння та монтажу

9

3

6

13

Виготовлення радіоелектронних приладів

27



27

14

Конкурси, екскурсії, виставки, тематичні заходи

12

2

10

15

Підсумкове заняття

3

1

2

Разом

216

66

150

ЗМІСТ ПРОГРАМИ


  1   2   3   4   5


База даних захищена авторським правом ©lecture.in.ua 2016
звернутися до адміністрації

    Головна сторінка