СЕТЬ ЦЕНТРОВ ТЕХНОЛОГИЧЕСКОЙПреподавание курса «Основы радиоэлектроники» в рамках реализации проекта «Инженерный класс в московской школе» на базе Центра технологической поддержки образования мгту им. Н. Э. Баумана и ГБОУ «Бауманская инженерная школа № 1580»
Сокольский В.П., Козьмин Е.В., Соковишин В.В.,
МГТУ им. Н. Э. Баумана, ГБОУ «Бауманская инженерная школа № 1580, Москва
Реализация проекта Департамента образования и науки г. Москвы «Инженерный класс в московской школе» предусматривает много разнообразных способов: внедрение в программы базового учебного плана профильных составляющих, разработка программ базового учебного плана углублённого уровня, интеграция основного и дополнительного образования, разработка программ дополнительного образования технической направленности. Одной из таких программ является программа «Основы радиоэлектроники», реализуемая на базе ГБОУ «Бауманская инженерная школа № 1580» в рамках договора сетевого взаимодействия школы с Центром технологической поддержки образования МГТУ им. Н. Э. Баумана (ЦТПО) [1].
Программа рассчитана на обучающихся 9-11 классов и включает в себя разделы: «Радиоэлектронные системы и компоненты», «Виды сигналов», «Генерация и обработка сигнала», «Цифровые устройства и микропроцессоры», «Проектирование и изготовление электрических плат». Общий объём программы – 56 часов. Ниже приводится содержание разделов программы.
Содержание программы.
Основные понятия. Радиоматериалы и радиокомпоненты. Основы теории цепей. Электродинамика. Моделирование радиотехнических схем. Технологии приборостроения. Статическая радиотехника. Радиоавтоматика. Цифровые устройства и микропроцессоры.
Основы теории поля. Распространение электромагнитных волн. Устройство СВЧ и антенны. Радиотехнические цепи и сигналы. Устройства генерирования и формирования сигналов. Цифровая обработка сигналов. Устройства приема и преобразования. сигнала. Основы теории передачи информации. Теоретические основы радиолокации. Основы радионавигации. Комплексы обнаружения и сопровождения. Спутниковые системы связи. Основы телевидения. Сотовые системы связи. Шумоподобные сигналы.
Схемотехника. Электропреобразовательные устройства. Основы компьютерного проектирования и моделирования схем. Основы конструирования и производства радиоэлектронных средств. Микропроцессорные системы. Основы лазерной техники.
Программируемые элементы. Управление датчиками и считывание с них информации. Управление динамическими элементами системы. Написание протоколов работы системы.
Занятия делятся на теоретические и лабораторный практикум. Все занятия проводятся на базе лаборатории ЦТПО МГТУ им. Н. Э. Баумана с использованием соответствующего оборудования и расходных материалов. Для реализации данной образовательной программы была произведена закупка материалов и комплектующих: набор щупов, паяльники с регулятором, припой, флюс паяльный, хлорное железо, стеклотекстолит, лабораторный комплект «Радиоконструктор», комплект для изучения полупроводников (диоды), комплект для изучения полупроводников (транзисторы и тиристоры), комплект для изучения полупроводников (оптоэлектроника), комплект для изучения полупроводников (микросхемы), Стартовый набор – Уровень 1 (Основы электроники), набор по электронике «Изучаем Arduino», электронный конструктор «Основы cхемотехники» — серия Азбука электронщика. С целью соблюдения техники безопасности также были куплены защитные очки и лупа-очки для пайки. Определенные сложности возникли в период дистанционного обучения, поскольку занятия предусматривают практику, без которой теряется интерес обучающихся. Практические занятия были частично реализованы с помощью программы TinkerCad [2].
Для ознакомления с курсом предусмотрено проведение краткосрочного практико-ориентированного спецкурса объёмом 6 часов. По результатам обучения на краткосрочном спецкурсе обучающиеся принимаются на углублённый курс. Ниже приводится планирование краткосрочного спецкурса:
| №
п/п |
Темы занятий | Содержание теоретического и практического занятия, используемые образовательные технологии. | |||
| 1.1 | Тема №1.
Сборка первого схемы. Управление датчиками. |
|
Знакомство с основами пайки, понятиями флюса и припоя, изучение некоторых радиоэлектронных компонентов. | ||
| 1.2 | Тема №2.
Комбинации компонентов, гальваническая развязка. |
|
Изучение понятия “гальваническая развязка”, изучение некоторых радиоэлектронных компонентов и их комбинаций | ||
| 1.3 | Тема №3.
Разработка и изготовление плат. |
|
Изучение способов изготовления электрических плат, практическое изучение технологии ЛУТ, практическое изучение монтажа радиокомпонентов на плату. | ||
В процессе изучения курса «Основы радиоэлектроники» предусмотрена рекомендация отдельным обучающимся войти в сборную команду школы на чемпионат WorldSkills в номинацию «Электроника».Литература
В целом, изучение курса «Основы радиоэлектроники» предусматривает, наряду с курсом «Физический практикум», более качественную подготовку будущего студента технического вуза, а также помогает завтрашним выпускникам в дальнейшем выборе профессии.
Выходные данные сборника: Стратегии развития современной науки: Сборник научных статей. Ч. V /
Научный ред. канд. пед. наук, доц. М.В. Веденькина. – М.: Издательство
«Перо», 2020. – 193 с.
