Рабочая программа
внеурочной деятельности
Квадрокоптер: устройство,конструирование,
пилотирование
на 2021/2022 уч.год
учитель: Брагин П.А
1.Пояснительная записка
Рабочая программа “Квадрокоптеры”внеурочной деятельности составлена на основе федерального государственного образовательного стандарта, учебного плана МБОУ «Многопрофильный лицей № 11 им. В. Г. Мендельсона» на 2021-2022 учебный год, рабочая программа составлена с учетом требованиями к результатам освоения образовательной программы (личностным, метапредметным, предметным); основными подходами к развитию и формированию универсальных учебных действий (УУД) для основного общего образования. В ней соблюдается преемственность с федеральным государственным образовательным стандартом начального общего образования; учитываются возрастные и психологические особенности школьников, обучающихся на ступени основного общего образования, учитываются межпредметные связи.
1. 1 Направленность программы
Данная общеразвивающая программа дополнительного образования детей имеет научно-техническую направленность. Предполагает дополнительное образование детей в области авиамоделирования и беспилотной авиации. Программа направлена на формирование у детей знаний и навыков, необходимых для работы с беспилотными авиационными системами. Программа позволяет создавать благоприятные условия для развития технических способностей обучающихся
1.2 Новизна и актуальность программы
Описываемая образовательная программа интересна тем, что интегрирует в себе достижения современных и инновационных направлений в малой беспилотной авиации. Занимаясь по данной программе, обучающиеся должны получить знания и умения, которые позволят им понять основы устройства беспилотного летательного аппарата, принципы работы всех его систем и их взаимодействия. Благодаря росту возможностей и повышению доступности дронов, потенциал использования их в разных сферах экономики стремительно растёт. Это создало необходимость в новой профессии: оператор беспилотных авиационных систем (БАС). Стратегическая задача курса состоит в подготовке специалистов по конструированию, программированию и эксплуатации БАС
1.3 Цель и задачи программы
Целью программы является формирование у учеников устойчивых знаний и навыков по таким дисциплинам, как:
аэродинамика и конструирование беспилотных летательных аппаратов;
основы радиоэлектроники и схемотехники;
программирование микроконтроллеров;
лётная эксплуатация БАС.
Программа направлена на развитие в ребенке интереса к проектной, конструкторской и предпринимательской деятельности, значительно расширяющей кругозор и образованность ребенка.
Основными задачами данной программы являются (компетенции, которые прививаются):
Развитие у детей воображения, пространственного мышления, воспитание интереса к технике и технологиям.
Воспитание трудолюбия, развития трудовых умений и навыков, расширение политехнического кругозора, умения планировать работу по реализации замысла, предвидеть результат и достигать его, при необходимости вносить коррективы в первоначальный замысел.
Повышение сенсорной чувствительности, развитие мелкой моторики и синхронизации работы обеих рук за счет обучения пилотирования и аэросъемки с беспилотных летательных аппаратов.
Ознакомление детей с духом научно-технического соревнования, развитие умения планировать свои действия с учетом фактора времени в обстановке с элементами конкуренции.
Обучение детей проектированию, сборке и программированию беспилотных летательных аппаратов, использованию современных средств автоматического контроля и управления для создания интеллектуальных БАС.
Выработка навыков пилотирования беспилотных летательных аппаратов. Самореализация личности обучающегося.
Развитие творческих способностей обучающегося.
Планируемые результаты
Образовательная программа дает каждому обучающемуся по результатам ее прохождения возможность овладения всеми заявленными компетенциями и выполнения проектной работы по созданию беспилотной авиационной системы.Формой отчетности является успешное выполнение всех практических задач, последующая защита собственного реализованного проекта.
СОДЕРЖАТЕЛЬНЫЙ РАЗДЕЛ
В ходе реализации программы обучающиеся изучают устройство дрона, электротехнику, пайку и программирование микроконтроллеров и микропроцессоров. В ходе работы получают опыт работы с инструментом. Получают опыт в пилотирование авиационной беспилотной модели.
Разделы | Темы | Теория | Практика | Всего час. |
1 | 2 | 3 | 4 | 5 |
Блок 1. | Теория мультироторных систем. Основы управления. Полёты на симуляторе. | 3 | 15 | 18 |
Блок 2. | Сборка и настройка квадрокоптера. Учебные полёты. | 10 | 20 | 30 |
Блок 3. | Настройка, установка FPV – оборудования. Полеты от первого лица. | 6 | 20 | 26 |
Блок 4. | Программирование мультироторных систем. Автономные полёты | 5 | 10 | 15 |
Блок 5. | Работа в группах над инженерным проектом. | 2 | 4 | 6 |
| Итоговая аттестация | - | 4 | 4 |
| Итого: | 26 | 73 | 99 |
Раздел |
Наименование темы | Объем часов | ||
Всего часов | В том числе | |||
Теория | Практика | |||
1 | 2 | 3 | 4 | 5 |
Блок 1. | Теория мультироторных систем. Основы управления.Полёты на симуляторе. | 18 | 3 | 15 |
1 | Вводная лекция о содержании курса. | 1 | 1 |
|
2 | Принципы управления и строение мультикоптеров. |
4 |
1 |
2 |
3 | Основы техники безопасности полётов | 1 | 1 |
|
4 | Основы электричества. Литий-полимерные аккумуляторы. | 1 |
| 1 |
5 | Практическое занятия с литий-полимерными аккумуляторами (зарядка/разрядка/балансировка/хранение) |
2 |
|
2 |
6 | Технология пайки. Техника безопасности. | 1 |
|
|
7 | Обучение пайке. | 3 |
| 3 |
8 | Полёты на симуляторе | 5 |
| 5 |
Блок 2. | Сборка и настройка квадрокоптера. Учебные полёты. | 30 | 10 | 20 |
1 | Управление полётом мультикоптера. Принцип функционирования полётного контроллера и аппаратуры управления. |
3 |
2 |
1 |
2 | Бесколлекторные двигатели и регуляторы их хода. Платы разводки питания. | 2 | 2 |
|
3 | Сборка рамы квадракоптера. | 2 |
| 2 |
4 | Пайка ESC, BEC и силовой части. | 3 |
| 3 |
5 | Основы настройки полётного контроллера с помощью компьютера. Настройка Аппаратуры управления. |
5 |
3 |
2 |
6 | Настройки полётного контроллера. | 4 | 2 | 2 |
7 | Инструктаж по технике безопасности полетов. | 1 | 1 |
|
8 | Первые учебные полёты: «взлёт/посадка», «удержание на заданной высоте»,перемещения «вперед-назад», «влево-вправо». Разбор аварийных ситуаций. |
5 |
|
5 |
9 | Выполнение полётов: «точная посадка на удаленную точку», «коробочка», «челнок», «восьмерка», «змейка», «облет по кругу». |
5 |
|
5 |
Блок 3. | Настройка, установка FPV – оборудования. | 26 | 6 | 20 |
1 | Основы видеотрансляции. Применяемое оборудование, его настройка. | 9 | 2 | 7 |
2 | Установка и подключение радиоприёмника и видеооборудования. |
9 |
2 |
7 |
3 | Пилотирование с использованием FPV - оборудования. |
8 |
2 |
6 |
Блок 4. | Программирование мультироторных систем. Автономные полеты. |
15 |
5 |
10 |
1 | Основы микроэлектроники и программирования микроконтроллеров |
5 |
2 |
3 |
2 | Практикум «Введение в программирование микроконтроллеров» |
10 |
3 |
7 |
Блок 5 |
Работа в группах над инженерным проектом. |
6 |
2 |
4 |
1 | Принципы создания инженерной проектной работы. |
2 |
2 |
|
2 | Работа в группах над инженерным проектом «Беспилотная авиационнная система». |
2 |
|
2 |
3 | Подготовка презентации собственной проектной работы. |
2 |
|
2 |
Итоговая аттестация | ||||
1 | Презентация и защита группой собственного проекта | 4 | - | 4 |
| Итого: | 99 | 26 | 73 |
Начало занятий: 4 сентября 2021 года.
Срок реализации программы:33 учебных недели (сентябрь – май).
Объем учебной нагрузки:99 часов.
Режим занятий: 3 занятия в неделю.
- Система условий реализации программы
- Кадровые условия реализации программы
Обучение осуществляется высококвалифицированными преподавателями-практиками и приглашенными преподавателями, экспертами в области технических наук, имеющими опыт обучения детей по программам дополнительного образования.
Для реализации программы в плане проведения практических и лекционных занятий требуется один преподаватель, имеющий высшее техническое образование и, желательно, опыт научно-исследовательской деятельности или преподавательской в вузе.
- Психолого-педагогические условия реализации программы
Для успешной реализации дополнительной общеразвивающей программы должны быть обеспечены следующие психолого-педагогические условия:
Уважение взрослых к человеческому достоинству детей, формирование и поддержка их положительной самооценки, уверенности в собственных возможностях и способностях;
Использование в образовательной деятельности форм и методов работы с детьми, соответствующих их возрастным и индивидуальным особенностям (недопустимость как искусственного ускорения, так и искусственного замедления развития детей);
Построение образовательной деятельности на основе взаимодействия взрослых с детьми, ориентированного на интересы и возможности каждого ребенка и учитывающего социальную ситуацию его развития;
Поддержка взрослыми положительного, доброжелательного отношения детей друг к другу и взаимодействия детей друг с другом в разных видах деятельности;
Поддержка инициативы и самостоятельности детей в специфических для них видах деятельности.