Муниципальное бюджетное общеобразовательное учреждение

Хатар-Хадайская средняя общеобразовательная школа

им. Е.Х. Ехануровой

1. Пояснительная записка

Дополнительная общеобразовательная общеразвивающая программа «Школьный квадрокоптер» разработана на основании нормативно – правовых документов.

Программа «Школьный квадрокоптер» является программой технической направленности.

Данная программа по беспилотным летательным аппаратам технической направленности, так как в наше время робототехники и компьютеризации, ребенка необходимо учить разбираться в сложных технологиях, которые он сам может спроектировать, защищать свое решение и воплотить его в реальной модели, т.е. непосредственно сконструировать и запрограммировать.

Актуальность развития этой темы заключается в том, что в настоящий момент в России развиваются нанотехнологии, электроника, механика и программирование. Т.е. созревает благодатная почва для развития компьютерных технологий и робототехники. Успехи страны в XXI веке будут определять не природные ресурсы, а уровень интеллектуального потенциала, который определяется уровнем самых передовых на сегодняшний день технологий. Уникальность беспилотных технологий заключается в возможности объединить конструирование и программирование в одном курсе, что способствует интегрированию преподавания информатики, математики, физики, черчения, естественных наук с развитием инженерного мышления, через техническое творчество. Техническое творчество — мощный инструмент синтеза знаний, закладывающий прочные основы системного мышления. Таким образом, инженерное творчество и лабораторные исследования — многогранная деятельность, которая должна стать составной частью повседневной жизни каждого обучающегося.

Адресат программы.

Программа «Школьный квадрокоптер» разработана для детей 14-16 лет.

Программа строится на основе знаний возрастных, психолого-педагогических, физических особенностей детей, в соответствии с требованиями Сан ПиН.

Наполняемость группы: минимальная – 8 чел., максимальная – 19 чел.

Объем программы. Программа рассчитана на 1 год обучения (34 недели). Количество часов

• 68 часов.

Формы организации образовательного процесса – индивидуальные, групповые.

Виды занятий по программе определяются содержанием.

В программе предусмотрены теоретические и практические занятия. Теоретическая часть дается в форме лекций, бесед, демонстраций. При выполнении практических работ дети учатся применять полученные знания на практике.

Срок освоения программы. Данная программа рассчитана на 1 год обучения. Продолжительность учебного года – 34 недели. За данный период учащиеся успевают усвоить содержание программы.

Режим занятий. Занятия проводятся 1 раз в неделю – по 2 часа.

Методы, используемые на занятиях: беседа, дискуссия, демонстрация видеоматериалов, наглядного материала, лекции, самостоятельная работа;

Форма занятий: групповая деятельность, парная, индивидуальная.

Формы подведения итогов: самостоятельные работы.

Цель и задачи.

Цель:        обучение воспитанников основам робототехники, устройства беспилотных        летательных        аппаратов,        программирования.        Развитие        творческих способностей в процессе конструирования и проектирования и сборки.

Задачи:

Обучающие:

• дать первоначальные знания о конструкции беспилотных летательных аппаратов;
• научить приемам сборки и программирования беспилотных летательных аппаратов;
• привить культуру производства и сборки;
• ознакомить с правилами безопасной работы с инструментами.

Воспитывающие:

• формировать творческое отношение к выполняемой работе;
• воспитывать умение работать в коллективе, эффективно распределять обязанности.

Развивающие:

• развивать творческую инициативу и самостоятельность;
• развивать психофизиологические качества учеников: память, внимание, способность логически мыслить, анализировать, концентрировать внимание на главном.
• - Развивать умения излагать мысли в четкой логической последовательности, отстаивать свою точку зрения, анализировать ситуацию и самостоятельно находить ответы на вопросы путем логических рассуждений.

Содержание программы. Календарный план

Содержание учебного плана

Вводное занятие. Техника безопасности. История развития квадрокоптеров.

Рассказ о развитии беспилотных летательных аппаратов в мировом сообществе и в частности в России. Показ видео роликов о квадрокоптерах. Правила техники безопасности.

Учебно-методический комплект знакомство с деталями конструктора. Учебно-методический комплект WICopter-универсал (состав, возможности)

• Основные детали (название и назначение)
• Узлы (назначение, единицы измерения)
• Двигатели
• Полетный контроллер
• Аккумулятор (зарядка, использование) Названия и назначения деталей

Теоретическая часть. Детали и узлы квадрокоптера: Аккумулятор. Техника безопасности при обращении с аккумулятором.

Электричество. Закон Ома для участка цепи. Типы аккумуляторов, их устройство. Назначение. Меры безопасности при зарядке, разрядке, утилизации.

Теоретическая часть. Детали и узлы квадрокоптера: Бесколлекторные двигатели. Техника безопасности при обращении с бесколлекторным двигателем.

Знакомство с Бесколлекторым двигателем. Отличие от коллекторного двигателя. Преимущества и недостатки. Особенности устройства. Меры безопасности при включении бесколлекторного двигателя в схему.

Теоретическая часть. Детали и узлы квадрокоптера: Полетный контроллер. Техника безопасности при обращении с полетным контроллером.

Полетный контроллер. Устройство и назначение. Разновидности полетных контроллеров. Особенности подключения.

Теоретическая часть. Детали и узлы квадрокоптера: Приёмник. Пульт управления. Техника безопасности при обращении с приёмником, пультом управления.

Приемник сигнала. Назначение. Способ правильной установки на корпусе квадрокоптера.

Пульт управления. Назначение органов управления.

Теоретическая часть. Детали и узлы квадрокоптера: Регулятор скорости. Техника безопасности при обращении с регуятором скорости.

Регулятор скорости вращения мотора. Разновидности, характеристики. Назначение. Способ подключения.

Обобщение теоретической части - проверка теоретических знаний.

Обобщение полученных теоретических знаний, проверка понимания основ безопасности, безопасной работы.

Приёмы работы ручным инструментом. Техника безопасности при работе ручным инструментом. Сборка корпуса квадрокоптера.

Назначение ручного инструмента. Правила безопасной работы при использовании ручного инструмента. Сборка корпуса квадрокоптера.

Пайка. Основы пайки. Техника безопасности при работе с паяльником. Пайка. Назначение пайки, её применение. Правила безопасного обращения при работе с паяльником. Наращивание проводов от бесколлекторного двигателя.

Подключение регулятора скорости.

Подключение регулятора скорости. Подбор оптимального места на корпусе квадрокоптера для его крепления.

Установка и подключение полетного контроллера. Подключение бесколлекторных двигателей. Проверка направления вращения.

Установка и подключение полетного контроллера: выбор ориентации по направлению лучей квадрокоптера, выбор правильного способа крепления к порпусу квадрокоптера. Чтение схемы подключения и правильное подключение сигнальных проводов от регуляторов вращения. Проверка направления вращения моторов.

Подключение аккумулятора. Проверка работоспособности всех систем. Калибровка регуляторов скорости.

Визуальная проверка качества и правильности сборки. Подключение аккумулятора. Проверка работоспособности всех узлов. Калибровка регуляторов скорости.

Подключение полетного контроллера к компьютеру. Загрузка прошивки в память полетного контроллера. Выставление оптимальных значений в настройках графического интерфейса прогармы-конфигуратора MultiWiiConf.

Подключение полетного контроллера к компьютеру. Настройка среды программирования Arduino. Выставление оптимальных значений в настройках графического интерфейса прогармы-конфигуратора MultiWiiConf.

Подготовка квадрокоптера к первому запуску. Установка пропеллеров. Пробный запуск без взлёта.

Установка пропеллеров, предполетная подготовка квадрокоптера. Пробный запуск. Калибровка органов управления.

Первый взлёт. Зависание на малой высоте. Привыкание к пульту управления. Проверка работ всех узлов квадрокоптера. Корректировка значений в настройках прошивки.

Первый взлет. Зависание на малой высоты в помещении. Калибровка органов управления.

Взлёт на малую высоту. Зависание. Удержание квадрокоптера вручную в заданных координатах.

Предполетная подготовка. Взлет, зависание на малой высоте в помещении. Удержание квадрокоптера вручную в заданных координатах.

Полет на малой высоте по траектории.

Управление полетом на малой высоте по траектории. Увеличение площади и высоты полета.

Техническое обслуживание квадрокоптера. Анализ полетов, ошибок пилотирования.

Техническое обслуживание квадрокоптера. Анализ полетов, ошибок пилотирования

Настройка функций удержания высоты и курса. Полет с использованием данных функций.

Подключение полетного контроллера к компьютеру. Выставление оптимальных значений в настройках графического интерфейса прогармы-конфигуратора MultiWiiConf.

Подключение GPS-приемника. Настройка его работы.

Подключение GPS-приемника. Настройка его работы. Пробные полеты с тестированием работы данной функции.

Полет с использованием функций автоматизации.

Полет с использованием функций автоматизации вне помещения. Проверка работы функций автоматизации и действий пилота при имитации нештатной ситуации.

Разборка квадрокоптера на составные части.

Разборка квадрокоптера на составные части для последующего использования новой группой обучающихся.

Прогнозируемые результаты.

По окончанию курса обучения учащиеся должны

ЗНАТЬ:

• правила безопасной работы инструментом;
• правила безопасного управления квадрокоптером;
• основные компоненты конструкторов
• конструктивные особенности различных моделей, сооружений и механизмов;
• компьютерную        среду,        включающую        в        себя        графический        язык программирования;
• виды подвижных и неподвижных соединений в конструкторе;
• основные приемы сборки компонентов;
• конструктивные особенности узлов квадрокоптера;
• способ передачи программы в полетный контроллер;
• самостоятельно решать технические задачи в процессе сборки конструктора (планирование предстоящих действий, самоконтроль, применять полученные знания, приемы и опыт конструирования с использованием специальных элементов, и других объектов и т.д.);

УМЕТЬ:

• корректировать программы при необходимости;
• принимать или намечать учебную задачу, ее конечную цель.
• прогнозировать результаты работы;
• планировать ход выполнения задания;
• рационально выполнять задание;
• руководить работой группы или коллектива;
• управлять квадрокоптером внутри помещения и на улице.

Комплекс организационно – педагогических условий

Календарный учебный график

Режим организаций занятий по данной дополнительной общеобразовательной общеразвивающей программе определяется календарным учебным графиком и соответствует нормам, утвержденным СанПин к устройству, содержанию и организации режима работы образовательных организаций дополнительного образования детей»№ 41 от 04.07.2014(СанПин 2.4.43172-14,пункт8.3,приложение№3)

1. Начало учебного года: с 1 сентября 2021г. по 31 мая 2022г.
2. 2.Начало занятий: в соответствии с расписанием занятий.

Условия реализации программы.

материально-технические условия реализации программы:

1. Учебно-методический комплект WICopter-универсал- 5 наборов;
2. Зарядное устройство – 2 комплекта;
3. Набор ручного инструмента;
4. Среда программирования Arduino;
5. Программное обечпечение полетного контроллера («прошивка»)MultiWii_2_3;
6. Инструкция по сборке Wicopter;
7. Учебно-методический комплект WICopter-базовый.

Методическое обеспечение программы:

Изложение теоретического материала факультативных занятий может осуществляться с использованием традиционных словесных и наглядных методов: рассказ, беседа, демонстрация видеоматериалов, наглядного материала, а также интернет ресурсов.

При проведении занятий по курсу на первое место выйдут следующие формы организации работы: групповая, парная, индивидуальная.

Методы работы: словестный, частично-поисковые, исследовательские.

Ведущее место при проведении занятий должно быть уделено задачам, развивающим познавательную и творческую активность учащихся.

Важным условием организации процесса обучения является выбор учителем рациональной системы форм и методов обучения, её оптимизация с учётом возрастных особенностей учащихся.

Учебный кабинет: стандартный учебный кабинет общеобразовательного учреждения, отвечающий требованиям, предъявляемым к школьным кабинетам (см. Санитарно-эпидемиологические правила СанПиН 2.4.2.1178-02).

Материально-техническое оснащение:

Для проведения занятий по программе созданы  необходимые материальные условия:

Оборудованный мебелью кабинет;

• Учебные парты – 8 штук;
• Стулья – 16 штук;
• Конструктор ЛЕГО – 3 комплектов;
• Ноутбук – 1;
• Проектор – 1.

Список литературы и Интернет-ресурсов.

Интернет-ресурсы

1. http://multicopterwiki.ru/index.php/%D0%97%D0%B0%D0%B3%D0%BB%D0%B 0%D0%B2%D0%BD%D0%B0%D 1 %8F %D 1 %81 %D 1 %82%D 1 %80%D0%B0%
2. D0%BD%D0%B8%D 1 %86%D0%B0 - обобщенные теоретические материалы о мультикоптерах
3. О двигателях и регуляторах: http://www.avislab.com/blog/brushless01/
4. http://www.avislab.com/blog/brushless02/

5. http://www.avislab.com/blog/brushless03/ и тд.

6. Полетные контроллеры, математика и фильтры: http://we.easyelectronics.ru/quadro and any copters/plata-upravleniya- kvadrokopterom-nemnogo-teorii.html
7. http://we.easyelectronics.ru/quadro and any copters/plata-upravleniya- kvadrokopterom-prodolzhaem-razgovor.html
8. http://we.easyelectronics.ru/quadro and any copters/plata-upravleniya- kvadrokopterom-komplementarnyy-filtr.html

Лист корректировки рабочей программы по дополнительному образованию

«Школьный квадрокоптер»

для 9 класса

МУНИЦИПАЛЬНОЕ БЮДЖЕТНОЕ ОБЩЕОБРАЗОВАТЕЛЬНОЕ УЧРЕЖДЕНИЕ

ХАТАР-ХАДАЙСКАЯ СРЕДНЯЯ ОБЩЕОБРАЗОВАТЕЛЬНАЯ ШКОЛА

ИМ.Е.Х. ЕХАНУРОВОЙ

669127 РФ, Иркутская область, с. Хадай, ул. Трактовая, 28

E-mail: hatar-hadayskaya@list.ru

ОКПО 59977374, ОГРН 1028500601579

План мероприятий по созданию и функционированию Центра «Точка роста»

 в 2021 – 2022 учебном году.