Дополнительная общеразвивающая программа «Радиотехническое конструирование»
- Дата публикации:
- Автор:
- Лушникова Елена Викторовна
Скорректированная дополнительная общеразвивающая программа «Радиотехническое конструирование»
Образовательная область «Спортивно-техническая»
Возраст обучающихся 10-16 лет
Срок реализации 2 года
Пояснительная записка
Радиоэлектроника и радиотехника у обучающихся среднего и старшего подросткового возраста занимает одно из первых мест.
Радиолюбительство помогает закреплять на практике знания основ точных наук, получаемых в школе, расширяет общетехнический кругозор. Через радиолюбительство обучающиеся делают первые шаги к познанию основ множества специальностей, связанных с радиотехникой и электроникой.
Поддержать, развить и направить в творческое русло этот интерес – одна из главных задач дополнительной образовательной программы «Радиотехническое конструирование».
Основная задача – подвести обучающихся к самостоятельному конструированию несложной приемной и усилительной радиоаппаратуры, развить их творческую активность, самостоятельность, целеустремленность, привить навыки выполнения монтажных, сборочных и наладочных работ.
Скорректированная дополнительная образовательная программа «Радиотехническое конструирование» составлена на основе государственной программы В. Г. Борисова «Кружок радиотехнического конструирования», издательства «Просвещение», 1986 г., с учетом рекомендаций «Требования к содержанию и оформлению образовательных программ дополнительного образования детей» и требований СанПиНов к учреждению дополнительного образования детей. При сохранении длительности обучения (2 года, 360 часов, из которых 1-й год обучения – 144 часа, 2-й год обучения – 216 часов) внесены следующие изменения.
Государственная программа
Исключены темы
1-й год обучения:
«Наша страна - родина радио» (2 часа)
«Приемники прямого усиления» (90 часов)
«Экскурсии» (4 часа)
2-й год обучения:
«Воспроизведение звукозаписи» (12 часов)
«Супергетеродин и его работа» (12 часов)
«Экскурсии» (6 часов)
Итого исключено 126 часов
Скорректированная дополнительная общеразвивающая программа
Введены темы
1-й год обучения:
«Основы физики и электротехники» (6 часов)
«Радиоэлектронные конструкции, игры, игрушки» (45 часа)
«Автоматика и телемеханика. Робототехника» (45 часа)
2-й год обучения:
Увеличено количество часов на темы
«Радиотехническое конструирование» (со 130 часов до 160 часов)
Итого введено 126 часов
Двухгодичное обучение предполагает постепенное углубление и расширение знаний обучающихся по радиотехнике, нарастание объема и сложности выполняемых ими практических работ. Как показывает практика, деятельность обучающихся, связанная с непосредственным повторением тех или иных радиотехнических устройств, незаметно для них самих перерастает затем в желание творить самостоятельно.
Скорректированная дополнительная образовательная программа «Радиоэлектроника» рассчитана на подготовку обучающихся к самостоятельному конструированию несложной радиотехнической аппаратуры. Она предусматривает изучение необходимых теоретических сведений по радиотехнике и выполнение монтажных, сборочных и наладочных работ по изготовлению радиоустройств, по ремонту бытовой радиотехнической аппаратуры.
Цель: освоение теоретических и практических основ электроники и радиотехники.
Задачи:
-
расширять и углублять знания по школьной программе физики и математики, общетехнический кругозор. Изучить необходимые сведения по радиотехнике;
-
сформировать навыки выполнения монтажных, сборочных, наладочных работ по изготовлению и ремонту электрорадиотехники. Развивать конструкторские способности обучающихся в области радиотехники;
-
способствовать профессиональному самоопределению обучающихся; воспитывать волевые качества для успешной деятельности, такие как усидчивость, настойчивость, эмоциональная уравновешенность.
Ожидаемый результат.
Обучающиеся будут знать: приемы монтажа, пайки, изготовления корпусов различных радиоэлектронных устройств; правила пользования контрольно-измерительными приборами при проверке, отладке и ремонте радиоэлектронных устройств.
Обучающиеся будут уметь: свободно владеть специфическими понятиями, атрибутами, терминами; взаимосвязывать факты и процессы;
Обучающиеся будут иметь опыт выполнения технологических операций с определенным качеством и продуктивностью.
У обучающихся будут развиваться такие качества, как умение работать самостоятельно и в группе, умение добиваться цели, умение творчески подходить к поставленной задаче.
Для успешной реализации программы осуществляется текущая (промежуточная) и итоговая педагогическая диагностика обучающихся. В течение всего периода обучения оформляется творческое портфолио обучающегося, где фиксируются результаты его участия в выставках и научно-практических конференциях.
Форма итоговой аттестации: защита творческих работ и портфолио обучающегося.
Основные характеристики программы
1) Программа имеет линейное построение. Программный материал систематизирован по разделам:
- Основы физики и электротехники.
- Элементы электро- и радиотехники.
- Основы радиопередачи и радиоприема. Простейший радиоприемник.
- Полупроводниковые диоды и транзисторы.
- Пайка и приемы монтажа.
- Пробники и измерительные приборы первой необходимости.
- Радиоэлектронные конструкции, игры, игрушки.
- Автоматика, телемеханика и робототехника.
- Измерительные приборы и генераторы.
- Питание радиоаппаратуры от сети переменного тока.
- Интегральные микросхемы и их применение.
- Электронные лампы и их применение.
- Радиотехническое конструирование.
2) Реализация программы осуществляется на основе следующих принципов: сознательности и доступности; систематичности и последовательности; связи теории с практикой; активности и прочности; учета возрастных и индивидуальных особенностей.
3) Основным видом деятельности на занятиях является практическая работа. Теоретический материал в программе дается в том минимуме, который объективно необходим для осмысленного выполнения практической работы.
4) Форма организации учебно-воспитательного процесса - индивидуальная, групповая.
5) Данная программа реализуется при использовании образовательных технологий: групповой работы, проектной деятельности. Образовательный процесс строится в соответствии с возрастными и психологическими особенностями детей, что позволяет корректировать режим занятий.
6) Программой предусмотрены следующие типы занятий: традиционные типы занятий; лабораторные занятия с использованием ПК.
7) Эффективно решить учебно-воспитательные задачи возможно только в тесном сотрудничестве с родителями. В этой связи в начале учебного года с родителями подробно обсуждается учебная программа, материально-технические условия ее реализации. При организации учебного процесса учитываются условия жизни, интересы, увлечения ребенка, его физические возможности и состояние здоровья. Основное условие продолжительного и эффективного сотрудничества педагога с ребенком и его родителями – уважительно-доверительные и искренние отношения. Поэтому первостепенной задачей при организации образовательного процесса является установление атмосферы теплоты и взаимопонимания. Работа с родителями предусматривает: индивидуальные консультации, обсуждение результатов продвижения ребенка в условиях педагогического воздействия, совместные посещения выставок, научно-практических конференций.
8) Направленность – спортивно-техническая.
Образовательный уровень – освоение.
Уровень усвоения – специализация, профориентационный.
Ориентация содержания – практическая.
Характер освоения - развивающий
9) Возраст обучающихся – 12-16 лет.
Количество обучающихся в группе – 10-13.
10) Учебный период программы – среднесрочная, 2 года.
Общее количество учебных часов – 360 часов; из которых, 1-й г.об. - 144 часа; 2-й г.об. - 216 часов.
11) Периодичность занятий – 1-й г.об. - 2 занятия в неделю; 2-й г.об. - 3 занятия в неделю.
Продолжительность одного занятия - 100 минут, из них собственно занятия 2*45 минут, перерыв – 10 минут.
12) Условия вхождения в программу: интерес детей, добровольность, согласие семьи, обеспечение родителями ребенка необходимыми материалами.
По окончании освоения программы выдается свидетельство о дополнительном образовании МБОУ ДО ЦДТ.
Учебно-материальное обеспечение
1) материально-техническое:
- Сухой, светлый, проветриваемый учебный кабинет, наличие вытяжной вентиляции, т.к. на занятиях работают электроприборы и используются канифоль с припоем.
- Подсобное помещение для хранения приборов, материалов, деталей, учебно-наглядных и демонстрационных пособий, запасных инструментов.
- Инструменты, которые подразделяются на две группы:
- индивидуального пользования (инструмент, которым обучающиеся пользуются при выполнении монтажных, сборочных, наладочных и других работ индивидуально непосредственно на своих рабочих местах – это паяльники электрические, плоскогубцы разные, круглогубцы разные, кусачки торцовые и боковые, пинцеты, монтажные или перочинные ножи, отвертки);
- общего пользования (инструмент, которым обучающиеся пользуются по мере надобности – это тиски ручные, настольные и слесарные, дрель ручная или электрическая с наборами сверл, молотки, плоскогубцы с изолированными ручками, напильники и надфили разных размеров, форм, типов насечки, гаечные накидные и универсальные ключи для завертывания гаек, ножовка слесарная ручная со сменными полотнами, ножницы разные, нож-резак по металлу и пластмассе, угольники, линейки, штангенциркуль, рубанки, долото, стамеска, коловорот).
- Спецоборудование: токарные, сверлильные, заточные станки, другое слесарное оборудование, позволяющее выполнять работы по изготовлению корпусов и других конструкций.
- Приборы: амперметр, вольтметр, омметр, авометры, осциллограф, звуковой генератор, генератор стандартных сигналов.
- Средства технической обработки информации (ПК, принтеры, сканеры).
- Оборудование для выставок (полки, стеллажи).
2) учебно-методическое: технологические карты, демонстрационные работы, раздаточный материал, иллюстративный материал.
Содержание программы
1-й год обучения
Цель: вводная подготовка к радиотехническому конструированию.
Задачи:
- актуализировать и расширить у обучающихся систему базовых знаний по физике и математике; сформировать теоретические знания по основам электро- и радиотехники;
- сформировать практические навыки в объеме, достаточном для осмысленного использования измерительных приборов, макетирования, монтажа и налаживания транзисторных приемников прямого усиления разной сложности;
- научить пользоваться технической и справочной литературой;
- воспитывать такие качества личности, как терпение, трудолюбие.
Ожидаемый результат.
Обучающиеся будут знать: правила техники безопасности при работе с инструментами, правила пожарной безопасности; устройство и работу полупроводниковых приборов; устройство и назначение радиодеталей; простые электросхемы из 5-8 деталей; основы слесарного дела, назначение инструментов.
Обучающиеся будут уметь: грамотно и качественно работать паяльником; подготавливать радиодетали к монтажу; собирать (спаивать) простые электросхемы из 5-8 деталей; правильно читать перечень элементов, их номиналы и типы; пользоваться справочниками по полупроводниковым элементам; использовать приёмы безопасной работы за верстаком, с электроинструментами.
Обучающиеся будут иметь навыки пользования авометром, электронным осциллографом, звуковым генератором при налаживании схем. Начнут развивать умение работать самостоятельно и в группе, творчески подходить к реализации цели.
1.Вводное занятие.
Правила поведения в радиолаборатории. Знакомство с материально-технической базой. Правила безопасности труда при работе с электроинструментом и приборами, питающимися от сети переменного тока. Правила пожарной безопасности.
2.Основы физики и электротехники.
Строение вещества. Атом. Электрон. Простая электрическая цепь постоянного тока. Элементы цепи. Электрическое поле. Магнитное поле. Электрический заряд. Электрический конденсатор. Химические источники постоянного тока. Аккумуляторы и батареи. Электрическая проводимость. Электрическое сопротивление. Резистор. Электромагнитное поле. Электрический магнит. Электромагнитное реле. Проводник с током в магнитном поле. Индуктивность. Однофазный переменный ток. Частота и напряжение. Трансформатор переменного тока. Сетевой блок питания. Выпрямитель. Адаптер. Измерительные приборы: амперметр, вольтметр, омметр.
3.Элементы электро- и радиотехники.
Электро- и радиотехнические материалы и компоненты. Свободный электрон. Электронная эмиссия металлов.
4. Основы радиопередачи и радиоприема. Простейший радиоприемник.
Приемные устройства: радио, телевизор, сотовый телефон, радиотелефон. Передающие устройства: микрофон, усилитель мощности, излучающая антенна. Генератор электрических колебаний. Головные телефоны. Колебательный контур.
5. Полупроводниковые диоды и транзисторы.
Полупроводники. Электронно-дырочный p-n переход. Полупроводниковые диоды. Диодный мост. Принцип работы выпрямительного диода. Схемы на диодах. Разновидность диодов: светодиод, фотодиод. Применение диодов в схемах радиоэлектроники. Применение полупроводниковых диодов в схемах автоматики. Полупроводниковый транзистор, его применение радиотехнике. Простой усилительный каскад на транзисторе. Транзисторный генератор сигналов. Транзисторный приемник.
6. Пайка и приемы монтажа.
Механическое соединение металлов. Электропаяльник и его устройство. Припои и флюсы. Подставка для паяльника. Подготовка деталей к монтажу. Проверка и обслуживание. Особенности и приемы качественной пайки.
7. Пробники и измерительные приборы первой необходимости.
Пробник-прозвонка. Пробник-генератор. Пробник-индикатор. Простой вольтметр. Омметр-амперметр.
8. Радиоэлектронные конструкции, игры, игрушки.
Музыкальный звонок (8 мелодий). Электронная шарманка. Электронная елочка. Электронное сердце. Конструкции на светодиодах.
9. Автоматика, телемеханика и робототехника.
Терморегулятор. Фотореле. Реле времени. Кодовый замок. Электронный таракан. Робот-пультофил. Робот-муравей.
10. Итоговое занятие. Выставка работ обучающихся.
2-й год обучения
Цель: конструирование радиотехнических устройств.
Задачи:
- совершенствовать знания по радиотехнике;
- совершенствовать умения пользоваться специальной литературой, делать зарисовки схем, производить несложные расчеты; развивать творческое конструкторское мышление;
- воспитывать доброжелательность и терпимость в общении, стремление к сотрудничеству; способствовать формированию профессионального интереса к предметам «электро- радиотехника», «радиоэлектроника».
Ожидаемый результат.
Обучающиеся будут знать: устройство измерительных приборов; устройство простых бытовых приборов; устройство и работу транзистора, микросхемы, светодиода, радиолампы, электромагнитного реле; правила и порядок чтения и зарисовки электрических схем.
Обучающиеся будут уметь: грамотно, по назначению и с учетом техники безопасности пользоваться инструментами, электроизмерительными приборами; разбираться в технической документации; выступать публично, проводить грамотную защиту своих творческих работ.
Обучающиеся будут иметь опыт самостоятельного изготовления печатной платы; простых роботов-игрушек. В процессе реализации учебных целей формируются стремление к самореализации, творческой активности, умения работать в коллективе.
1. Вводное занятие.
Правила безопасности при использовании электросетью, измерительной аппаратурой, станочным оборудованием, слесарным и монтажным инструментами.
2. Измерительные приборы и генераторы.
Пробники и индикаторы. Комбинированный измерительный прибор-мультиметр. Испытатель транзисторов и микросхем.
3. Питание радиоаппаратуры от сети переменного тока.
Цепи постоянного тока. Химические элементы. Выпрямители и блоки питания. Зарядные устройства. Солнечные батареи.
4. Интегральные микросхемы и их применение.
Устройство микросхемы. Разновидность микросхем. Аналоговые микросхемы. Цифровые микросхемы. Применение микросхем на производстве и в быту.
5. Электронные лампы и их применение.
Устройство электронной лампы, газоразрядной лампы. Применение. Усилительный каскад на лампе. Усилитель мощности низкой частоты на лампах. Устройства на газоразрядных лампах.
6. Радиотехническое конструирование.
Знакомство с описанием конструкции. Графические обозначения электро- и радиокомпонентов. Правила и порядок чтения электрических схем. Разработка и изготовление печатной платы. Разработка навесного монтажа. Изготовление шасси, корпуса, органов управления и индикации. Умение работать с радиотехнической литературой и справочниками. Передающие и приемные устройства радио, телевидения и связи. Усилители на транзисторах и микросхемах. Автоматика и радиоэлектроника. Конструкции автоматики на транзисторах и микросхемах. Электромагнитные, герконовые и электронные реле и коммутаторы. Понятие о роботах и робототехнике. Изготовление простых роботов-игрушек. Изготовление радиоэлектронных конструкций для дома и быта.
7. Итоговое занятие. Выставка работ обучающихся. Презентация творческого портфолио обучающегося.
Список литературы, рекомендуемой обучающимся и педагогу по освоению программы
- Борисов В.Г. Кружок радиотехнического конструирования. – М., 1981.
- Борисов В.Г. Малая бытовая электроника. – М., 1972.
- Борисов В.Г. Юный радиолюбитель. – М., 1975.
- Бессонов В.В. Радиоэлектроника в школе. – М., 1988.
- Гармаш И.И. Занимательная автоматика. – М., 1995.
- Горский В.А., Комский Д.М., Раздымалин И.Ф. Внеклассная работа по техническому творчеству и сельскохозяйственному опытничеству. – М., 1985.
- Дмитренко А.Н. Электронная автоматика. – М., 1973.
- Евсеев А.Н. Конструкции юных радиолюбителей. - М., 1980.
- Иванов Б.С. Электроника в самоделках. – М., 1981.
- Иванов Б.С. В помощь радиокружку. – М., 1986.
- Китаев В.Е. Электротехника с основами промышленной электроники. - М., 1995.
- Комский Д.М., Игошев Б.М. Электронные автоматы и игры. – М., 1981.
- Любимов К.В., Новиков С.М. Знакомимся с электрическими цепями. – М., 1981.
- Мацкевич В.В. Занимательная анатомия роботов. – М., 1980.
- Могилевский М.М. Основы электро- радиотехники и электроматериаловедение. - М., 1980.
- Стрыгин В.В. Основы автоматики и вычислительной техники. - М., 1981.
- Скворень Р.И. Электроника шаг за шагом. - М. 1989.
- Журналы «Радио», «Радиолюбитель-конструктор», «Радиоконструктор».
Список литературы, используемой при составлении программы
- Борисов В.Г. Кружок радиотехгнического конструирования. – М., 1981.
- Борисов В.Г. Малая бытовая электроника. – М., 1972.
- Борисов В.Г. Юный радиолюбитель. – М., 1975.
- Бессонов В.В. Радиоэлектроника в школе. – М., 1988.
- Гармаш И.И. Занимательная автоматика. – М., 1995.
- Горский В.А., Комский Д.М., Раздымалин И.Ф. Внеклассная работа по техническому творчеству и сельскохозяйственному опытничеству. – М., 1985.
- Дмитренко А.Н. Электронная автоматика. – М., 1973.
- Евсеев А.Н. Конструкции юных радиолюбителей. - М., 1980.
- Иванов Б.С. Электроника в самоделках. – М., 1981.
- Иванов Б.С. В помощь радиокружку. – М., 1986.
- Комский Д.М., Игошев Б.М. Электронные автоматы и игры. – М., 1981.
- Любимов К.В., Новиков С.М. Знакомимся с электрическими цепями. – М., 1981.
- Мацкевич В.В. Занимательная анатомия роботов. – М., 1980.
- Стрыгин В.В. Основы автоматики и вычислительной техники. - М., 1981.
- Скворень Р.И. Электроника шаг за шагом. - М. 1989.