Важно: после формирования групп и графика педагогов расписание может немного измениться, при этом мы максимально учитываем изначально заявленное время занятий.
№ п/п | Тема лекции, практических занятий, лабораторных работ, заданий для самостоятельной работы слушателей | Содержание лекционных и практических занятий, используемых образовательных технологий и самостоятельной работы слушателей; перечень рекомендуемой литературы |
Я — Инженер! | ||
1 | Я — инженер. Авиастроение. (2 ак. часа) | Создание модели планера и эксперименты с конструкцией бумажного самолётика |
2 | Космос. Ракетостроение. (2 ак. часа) | Создание модели ракеты и её запуск. Понятие о баллистическом полете. Особенности планет Солнечной системы. |
Электроэнергетика | ||
3 | Введение в электроэнергетику. (2 ак. часа) | Создание батареи из картофеля и запитывание лампы и приборов. Создание Алюминий-воздушного аккумулятора. Понятие о постоянном токе. |
Механизмы и машины будущего | ||
4 | Физика. Картины лазером. (2 ак. часа) | Что такое голограмма? Где её можно увидеть в обычной жизни? История создания и практическое применение. Создание голограммы своими руками. |
Биотехнологии | ||
5 | Клетка и её структура. (2 ак. часа) | Понятие клетки. Наблюдение различных объектов в микроскоп. Работа с микроскопами. |
Сейсмология | ||
6 | Сейсмология. Когда случится землетрясение в Москве? (2 ак. часа) | Почему двигаются тектонические плиты, что случится, если это движение прекратится? Работа сейсмологов и оценка землетрясений. Связь землетрясений и извержения вулкана. Моделирование извержения вулкана. |
Химия | ||
7 | Нанотехнологии. Химические реакции. (2 ак. часа) | Понятие о химических реакциях. Изготовление бомбочки для ванн и слайма. |
8 | Алхимия кристаллов. (4 ак. часа) | Строение кристаллов и условия их появления в естественной природе. Применение в промышленности и быту. Выращивание разноцветных кристаллов соли / сахара. Эксперименты с кристаллами в солёной и несолёной воде. Выполнение рисунка с помощью кристаллов соли. |
9 | Химия. Мыльные пузыри. (2 ак. часа) | Как появились мыльные пузыри? Как мыльные пузыри помогли науке? Проведение экспериментов с разными рецептами мыльных пузырей. |
Современные технологии | ||
10 | Управление машинами. Программирование. (2 ак. часа) | Программирование персонажа в Scratch. Понятие о программировании. Создание мини-игры. |
11 | Аддитивные технологии. (2 ак. часа) | Принципы работы 3D-принтеров, виды принтеров и применение напечатанных деталей в промышленности. Работа 3D-ручками и создание очков. |
12 | 3D-моделирование. (2 ак. часа) | Работа в специализированной программе для 3D-моделирования с целью создания объемных твердотельных моделей объектов. |
13 | Робототехника (2 ак. часа) | Понятие скорости. Изучение фактов о скорости. Сборка робота. Блок ожидания с датчиком расстояния. Изучение повышающей передачи. Проведение различных экспериментов. |
Проект | ||
14-15 | Создание и защита проекта. (4 ак. часа) | Понятие о практическом применении физических законов. Сборка, испытание и исследование работы автомата по выдаче конфет и игрушек. Презентация и защита проектов. |
№ п/п | Блок | Навыки |
1 | Знакомство с набором lego WeDo 2.0. Раздел механики | ● Понятие силы трения ● Движение робота ● Скорость робота ● Начало изучения механических передач ● Создание робота, который может самостоятельно перемещаться |
2 | Изучение внешних спецэффектов и их применение | ● Знакомство с индикацией ● Работа со звуком ● Экран компьютера и данные ● Создание робота, который может самостоятельно перемещаться, издавать звуки и мерцать индикатором, выводя данные на экран |
3 | Проработка математических операций | ● Сложение, вычитание, умножение и деление ● Вывод данных на экран ● Знакомство учащихся с математикой при помощи взаимодействия с роботом |
4 | Изучение операторов программирования | ● Работа с циклами и сообщениями ● Случайное число ● Завершение изучения механических передач ● Работа с датчиком наклона ● Создание трудного кода для перемещения робота |
5 | Инженерный бизнес-менеджмент | ● Проработка эффективной презентации, знакомство с основами маркетинга |
6 | Решение конструкторских задач | ● Решение задач по созданию роботов ● Закрепление пройденных блоков среды программирования |
7 | Работа над проектом | ● Закрепление изученного материала, разработка модели робота, конструирование и программирование, защита проекта |
№ п/п | Тема лекции, практических занятий, лабораторных работ | Содержание лекционных и практических занятий, используемых образовательных технологий |
1 | Трёхмерное моделирование в программе TinkerCAD | Ознакомление с интерфейсом программы TinkerCAD, изучение функций и горячих клавиш. Создание учебных моделей: дом, ракета, летающая тарелка, робот и другие |
2 | Печать на 3D-принтерах | Принцип работы принтеров, работающих по технологии FDM-печати. Работа в слайсерах, подготовка моделей к печати. Тестовая печать учебных моделей (ракета). |
3 | Моделирование корпуса для робота | Проектирование корпуса для робота. Моделирование робота, подготовка файлов к печати |
4 | Робототехника на наборах Lego WeDo 2.0 | Изучение механики (понятие силы трения, движение робота, скорость, работа механических передач), внешние спецэффекты (индикация, работа с экраном), конструкторские задачи (решение задач по сборке роботов, закрепление пройденных блоков программирования) |
5 | Введение в схемотехнику | Сборка простейших электрических цепей, необходимых для финального проекта |
6 | Инженерный бизнес-менеджмент | Обучение финансовой грамотности |
7 | Экскурсия/Тестирование | Экскурсия, тестирование |
8 | Сборка финального проекта | Сборка проекта, тестирование, подготовка к презентации |
№ п/п | Блок | Навыки |
1 | Знакомство с набором WeDo 2.0. Раздел механики | ● Понятие силы трения ● Движение робота ●Скорость робота ● Начало изучения механических передач ● Создание робота, который может самостоятельно перемещаться |
2 | Изучение внешних спецэффектов и их применение. | ● Знакомство с индикацией ● Работа со звуком ● Экран компьютера и данные ● Создание робота, который может самостоятельно перемещаться, издавать звуки и мерцать индикатором, выводя данные на экран |
3 | Проработка математических операций | ● Сложение, вычитание, умножение и деление ● Вывод данных на экран ● Знакомство учащихся с математикой при помощи взаимодействия с роботом |
4 | Изучение операторов программирования | ● Работа с циклами и сообщениями ● Случайное число ● Завершение изучения механических передач ● Работа с датчиком наклона ● Создание трудного кода для перемещения робота |
5 | Инженерный бизнес менеджмент | ● Проработка эффективной презентации, знакомство с основами маркетинга |
6 | Решение конструкторских задач. | ● Решение задач по созданию роботов ● Закрепление пройденных блоков среды программирования |
7 | Работа над проектом. | ● Закрепление изученного материала, разработка модели робота, конструирование и программирование, защита проекта |
№ п/п | Тема | Основные вопросы |
1 | Устройство компьютера | 1. Описание функционального назначения компьютера и определение его отличительных особенностей 2. Правильная посадка за компьютером и продолжительность работы за компьютером 3. Устройство компьютера и назначение его отдельных блоков 4. Устройства ввода-вывода 5. Запуск и корректное завершение работы компьютера |
2 | Работа с файловой системой и устройствами ввода/вывода компьютера | 1. Работа с мышью 2. Создание, копирование и удаление папок 3. Рассмотрение файловой иерархии и создание вложенных папок 4. Работа с внешними устройствами хранения данных 5. Создание текстовых файлов в «Блокноте». Копирование файлов, вложение и извлечение файлов из папок 6. Работа в «Блокноте». Изучение русской и английской раскладки. Назначение клавиш: Space, Enter, Shift, Caps Lock, Alt, Delete, Backspace 7. Постановка рук при печати 8. Работа с программами, повышающими уровень владения клавиатурой. Печать вслепую 9. Поиск файлов на компьютере 10. Интересные возможности клавиатуры |
3 | Работа со стандартными графическими редакторами и пакетами Microsoft | 1. Работа в Microsoft Word 2. Освоение графического редактора Paint.NET 3. Освоение программы подготовки и просмотра презентаций PowerPoint 4. Культура сохранения и правила именования рабочих файлов 5. Ещё одно знакомство с файловой системой. Расширения файлов и «обрабатывающие» их программы 6. Создание своего проекта с использованием пакетов Microsoft |
4 | Знакомство с работой в сети Интернет | 1. Подключение к сети Wifi. Правила безопасности при работе с компьютером, подключенным к сети 2. Знакомство с популярными браузерами и поисковыми системами: Яндекс.Браузер, Google 3. Правила поведения в Интернете при общении 4. Понятие "фишингового" сайта 5. Кибербезопасность 6. Антивирусы |
5 | Коммуникации в сети | 1. Подключение к сети Wi-Fi. Правила безопасности при работе с компьютером, подключённым к сети 2. Знакомство с популярными браузерами и поисковыми системами: Яндекс Браузер, Google 3. Правила поведения в Интернете при общении 4. Понятие «фишингового» сайта 5. Кибербезопасность 6. Антивирусы |
6 | Основы программирования | 1. История программирования и его роль в развитии компьютерных технологий 2. Знакомство с программированием в среде Scratch 3. Разработка калькулятора 4. Создание компьютерной игры «Кошки-мышки» |
7 | Итоговое занятие | Итоговая защита проекта |
№ п/п | Блок | Содержание |
1 | Знакомство со средой Scratch | Внешний вид спрайта. Анимация. Декорации и сюжет. Работа с фонами. Движение и его виды в среде Scratch. Создание мультфильма-комикса с анимированными спрайтами. Изучение процессов формирования звуков. Обработка звуков. Решение задач. |
2 | Взаимодействие со спрайтом | Работа с циклами. Понятие цикла с ограничением. Блок «повторить». Работа с операторами. Понятие спецэффектов. Создание спецэффектов в среде Scratch. Клоны спрайтов. Понятие клона в среде Scratch. Блок «создать клон». Создание игры с использованием циклов и условных операторов с созданными клонами. Вкладка «Операторы». Понятие условного события. |
3 | Посещение лабораторий МГТУ им. Н.Э. Баумана | Профориентационное мероприятие. |
4 | Работа с блоком "Перо" | Работа с блоком «Перо». Понятие рисования спрайтом. Создание программ-рисовальщиков. Эффекты при рисовании. Изменение параметров пера. Работа с сообщениями. Понятие почты. Почта в программировании. Создание диалога человека со спрайтом. Создание игры с использованием пера и событий на основе сообщений. |
5 | Интерактивные игры | Работа с блоком «Сенсоры»: «спросить и ждать», блок «ответ». Создание диалога человека со спрайтом. Совмещение условий и ответов. Построение игры с множеством персонажей. Создание интерактивных игр и викторин. Применение анимации при написании интерактивной игры. Создание игры с взаимодействием трёх персонажей. |
6 | Инженерный бизнес-менеджмент | Проработка эффективной презентации, знакомство с основами маркетинга. |
7 | Многоуровневость в играх | Работа с переменными. Добавление в игру переменных для подсчёта баллов. Создание уровней в игре. Создание открытки к празднику. Создание игры-открытки и многоуровневой игры с подсчётом баллов. Создание пользовательского меню для выбора игры. Добавление одному спрайту различных костюмов, создание реакции игры на них. Создание собственных персонажей. Программирование компьютерной игры. |
№ п/п | Тема | Основные вопросы |
1 | Знакомство с 3D-моделированием и аддитивными технологиями, 3D-печатью | Краткое описание современного моделирования и печати: что это такое и для чего используется. Краткое описание средств моделирования. Демонстрация работы принтера. Создание модели и печать данной модели на принтере. Самостоятельный запуск принтера под присмотром преподавателя, проведение процедуры загрузки филамента, проведение автоматической и ручной настройки по оси Z, выставление температуры экструдера и температуры стола, подготовка тестовой модели к печати с помощью слайсера |
2 | Изучение программы TinkerCAD. Моделирование "Летающей тарелки" | Изучение функции перемещения и поворота объектов в программе TinkerCAD, группировки нескольких объектов в один, функций копирования и удаления объектов. Изучение параметров объектов. Моделирование кабины летающей тарелки, корпуса летающей тарелки и луча. Печать |
3 | Изучение программы TinkerCAD. Моделирование Ракеты | Изучение инструмента «Линейка» в программе TinkerCAD. Изучение функции выравнивания объектов в программе TinkerCAD. Моделирование корпуса космической ракеты, хвостовых крыльев и двигателя |
4 | Изучение программы TinkerCAD. Моделирование космического шаттла | Изучение инструмента «Рабочая плоскость». Изучение функции «Отражение». Изучение свойств рабочей плоскости. Изучение объекта «Кольцо». Моделирование корпуса космического шаттла, ступеней и реактивного пламени. |
5 | Изучение программы TinkerCAD. Дополнительные фигуры | Изучение дополнительных фигур для построения модели динозавра или человека. Моделирование динозавра |
6 | Изучение программы TinkerCAD. Моделирование Луны | Изучение функций «Импорт» и «Экспорт». Моделирование Луны. Самостоятельный запуск принтера под присмотром преподавателя, загрузка филамента, автоматическая и ручная настройка по оси Z, выставление температуры экструдера и стола, подготовка модели Луны к печати с помощью слайсера |
7 | Изучение программы TinkerCAD. Моделирование марсохода | Изучение дополнительных объектов "Пружина", "Софтбокс", "Вращающаяся деталь", "Выдавливание", "Изометрическая резьба", "Спиннер". Моделирование колесной базы марсохода, корпуса и инструментов для анализа |
8 | Индивидуальный проект | Каждый учащийся вместе с преподавателем продумывает идею своего индивидуального проекта на тему «Космические корабли», после чего приступает к его реализации. Итоговая модель каждого учащегося будет напечатана на принтере. В конце курса каждый учащийся проводит презентацию своей модели |
№ п/п | Тема лекции, практических занятий, лабораторных работ | Содержание лекционных и практических занятий, используемых образовательных технологий |
1 | Введение в 3D-моделирование. Знакомство с TinkerCAD | Техника безопасности. Краткое описание современного 3D-моделирования и 3D-печати: что это такое и для чего используется. Краткое описание средств 3D-моделирования. Демонстрация работы 3D-принтера. Описание интерфейса ПО TinkerCAD. Изучение базовых операций над объектами TinkerCAD |
2 | Печать на 3D-принтерах | Принцип работы принтеров, работающих по технологии FDM-печати. Работа в слайсерах, подготовка моделей к печати. Тестовая печать учебных моделей |
3 | Изучение TinkerCAD Моделирование Ракеты | Изучение инструмента «Линейка» в TinkerCAD. Изучение функции выравнивания объектов в TinkerCAD. Практическая часть: моделирование корпуса космической ракеты. Изучение объекта «Отверстие». Практическая часть: моделирование хвостовых крыльев космической ракеты. Сборка проекта |
4 | Знакомство с набором. Техника безопасности. Выполнение сборки тягача. | Знакомство. Ознакомление учащихся с ТБ и ТО. Знакомство с набором. Выполнение сборки тягача. Знакомство с трением. Выполнение экспериментов на эту тему. Изучение определения направления мотора с помощью часовой стрелки. Скорость работы моторов. Изучение силы трения и направления ее работы. Полезная и вредная сила трения |
5 | Изучение понятия скорости. Выполнение сборки робота и программирование. | Повторение изученного материала. Понятие скорости. Изучение фактов о скорости. Сборка робота. Блок ожидания с датчиком расстояния. Изучение повышающей передачи. Проведение различных экспериментов |
6 | Изучение понятия мощности. Выполнение сборки робота и программирование. | Повторение изученного материала. Понятие мощности. Понятие лошадиной силы. Сборка робота. Блок цикл с датчиком расстояния. Понижающая передача. Проведение различных экспериментов |
7 | Знакомство со Scratch | Возможности Scratch. Знакомство с интерфейсом Scratch Блоки: «говорить», «сказать», «думать». Понятие комикса. Добавление нового спрайта. Понятие системы координат. Блок «перейти в». Создание простейшего комикса |
8 | Анимация | Понятие анимации. Краткая история анимации. Блок «сменить костюм». Блок «ждать». Блок «всегда». Блок «плыть в». Создание первой анимации. Решение задач |
9 | Декорации и сюжет | Понятие декорации. Какие декорации были раньше. Добавление фонов. Программирование смены фонов. Понятие сюжета. Создание анимации со сменой декораций и простым сюжетом |
10 | Изучение функционала Kodu Game Lab (далее — Коду) | Краткое описание современных 3D-игр. Первый запуск Коду. Регистрация. Изучение интерфейса. Основные инструменты для создания мира. |
11 | Создание собственного мира в Коду | Повторение изученного. Создание реалистичного мира в Коду. Использование функционала для создания реки (или любого другого водного объекта) и моста. |
12 | Новые герои в Коду. Движение | Программирование в Коду |
13 | Бактерии среди нас. Часть 1 | Кто такие бактерии и как их увидеть? Практикум: эксперимент «Чистые руки» |
14 | Бактерии среди нас. Часть 2 | Почему микроскоп главный инструмент микробиолога? Практикум: изучение бактерий под микроскопом |
15 | Презентация проекта. Навыки публичного выступления | Подготовка презентации и защита перед аудиторией. Этика и правила публичных выступлений |
№ п/п | Тема лекции, практических занятий, лабораторных работ | Содержание лекционных и практических занятий, используемых образовательных технологий |
1 | Трёхмерное моделирование в программе Autodesk Inventor | Ознакомление с интерфейсом программы Autodesk Inventor, изучение функций и горячих клавиш. Создание учебных моделей. Моделирование брелока. |
3 | Моделирование корпуса для проекта | Проектирование корпуса для автомобиля. Моделирование платформы для закрепления электроники, подготовка файлов к печати |
4 | Робототехника на платформе Arduino | Программирование планы на языке С++, выполнение учебных проектов светофор, дальномер и другие. Выбор и настройка датчиков. Использование библиотек для облегчения работ с датчиками |
5 | Схемотехника | Изучение схемотехники, обучение пайки. Сборка цепей, работа с резисторами, транзисторами, светодиодами, двигателями |
6 | Экскурсия/тестирование | Экскурсия на профильное инженерное предприятие / научно-образовательный центр |
7 | Инженерный бизнес менеджмент | Расчет экономики инженерного проекта. Оформление презентации и подготовка к защите проекта. |
8 | Сборка финального проекта | Сборка проекта, тестирование, подготовка к презентации |
№ п/п | Тема лекции, практических занятий, лабораторных работ | Содержание лекционных и практических занятий, используемых образовательных технологий |
1 | Знакомство с платформой Arduino. Основы языка программирования C++ | Знакомство с платформами Arduino IDE, Arduino Uno, основные навыки, которые нужны для робототехники, области применения. Электричество: источники питания, источники сопротивления, светодиод и его особенности. Прикладные задачи на мерцания одним/двумя светодиодами. Программирование на языке С++: переменная, типы данных, создание переменной, преобразование типов данных, арифметические и математические операторы, управляющие операторы. Датчик линии. Практические задачи на закрепление материала |
2 | Знакомство с датчиками и модулями. | Элементы управления, типы управляющих сигналов: цифровой и аналоговый. Устройство платы Arduino, распиновка. Устройство и подключение тактовой кнопки. Практические задачи с использованием тактовой кнопки. Потенциометр. Преобразование сигналов, ШИМ-сигнал, подключение потенциометра. Практические задачи на работу с потенциометром и светодиодом. Принцип работы электродвигателя, типы электродвигателей. Доступные модели и способы их подключения. Практические задачи с подключением электродвигателя к платформе Arduino. Платы расширения и драйверы, принципиальные отличия, способы подключения. Практические задачи с подключением драйвера, мотора, кнопки и потенциометра. Минимальный состав платформы, модель и подключение платформы. Управление моторами и их скоростью вращения. Внутреннее устройство, подключение и управление сервоприводом. Датчики расстояния, ультразвуковой дальномер и принцип его работы, подключение и программирование ультразвукового дальномера. Слушателям предлагается самостоятельно разработать систему охраны. Работа с монитором порта, изучение интерфейса UART, вывод данных в монитор порта, считывание данных из монитора порта. Работа со строками и числами. Практическое задание по пройденному материалу. Решение задач по теме взаимодействия с монитором порта. Разбор фоторезистора: подключение, получение данных, управление освещением. Практические задачи с фоторезистором. Инфракрасное излучение, видимый и невидимый спектр света, изучение и подключение соответствующего датчика. Практическое задание с использованием инфракрасного датчика и ранее пройденного материала. Изучение работы датчика линии, его подключения, освоение кода на приведённых примерах. Практические задачи с использованием датчика линии. |
3 | Кейс "Умный дом". | Слушателям предлагается самостоятельно разработать системного умного дома |
4 | Знакомство с датчиками позиционирования и передачи данных. | Принцип работы акселерометра, плата MPU6050, интерфейс I2C, подключение датчиков MPU6050, вывод данных акселерометра по оси X. Решение практических заданий с применением датчика MPU6050. Устройство и принцип работы гироскопа, плата MPU6050, сравнение сигналов акселерометра и гироскопа, фильтрация сигнала. Практические задачи с использованием платы MPU6050. Решение практических заданий с применением гироскопа и акселерометра. Что такое bluetooth-модуль, применение данного модуля в электронных устройствах, модули HC-06 и HC-10, подключение модулей, настройка графического интерфейса, настройка экрана и подключение модуля, конфигурация и получение кода, работа с приложением RemoteXY. Сборка приложения для управления светодиодами, сборка платы для этой задачи, программирование светодиода. Решение тематических практических заданий. |
5 | Кейс "Радар". | Реализация проекта со следующими требованиями: в автоматическом режиме радар вращается и по пересечению объектом датчика расстояния издает звук и загорается лампочка. Модернизация прошлого решения кейса с новыми вводными и задачами. Отказ от ручного управления, улучшение автоматического реагирования. |
6 | Пайка. | Суть пайки, техника безопасности, обсуждение необходимого оборудования, пошаговая инструкция и способы пайки. Практические задачи. |
7 | Финальный проект и защита. | Презентация итогового проекта. Рефлексия. |
№ п/п | Тема | Основные вопросы |
1 | Введение | Краткий обзор компетенции и ее методы использования в современном мире. Знакомство с учащимися и знакомство учащихся между собой. Инструктаж по Т.О и Т.Б. Виды моделирования и их различия. Виды и уровни моделей. Виды и особенности редакторов и их применение. Создание примитивов. Знакомство с интерфейсом программы. Базовая работа с эскизами. Изучение операции «Элемент выдавливания» на примере моделирования настольного органайзера. Изучение операции «Элемент вращения» на примере моделирования топливной воронки. Создание снимка-изображения. |
2 | Моделирование сборки «Пирамида из торов» | В процессе создания данного типового проекта каждым из участников будет создано изделие состоящее из 5 компонентов, после все компоненты проекта будут объединены в единую сборку. Так же будут изучены инструменты фаска и сопряжение. |
3 | Проект «Дифференциальный блок» | Создание типового проекта блок, который состоит из пяти отдельных компонентов: ось, палец, втулка, кронштейн, шкив. Всеми участниками будет создана сборка всех деталей агрегата в единый механизм. Также, учащимися будет изучена новая среда, создание чертежа по заданным компонентам, изучены функции нанесение размеров, создание пояснений к чертежам, нанесение нескольких проекций, создание сечения, изучены основные правила ЕСКД. |
4 | Проект «Кулачковый насос» | Демонстрация детали в виде чертежей и готовых моделей на проектном экране, подробное изучение технического задания. Моделирование деталей. Создание сборочной единицы. Получение сборочного чертежа и спецификации. |
5 | Моделирование «Чаши Пифагора» | Создание трехмерного объекта с помощью операции "Элемент вращения", разбор принципов тело образования с помощью оси вращения, изучение операции "Элемент по траектории", создание криволинейных граней, разбор базовых принципов поверхностного моделирования, изучение функции вычитание, повторение темы сообщающихся сосудов, создание итогового задания, чаша Пифагора. Оформление чертежа и получение снимка-изображения. |
6 | Моделирование «Винта Архимеда» | Создание криволинейных поверхностей, моделирование винта Архимеда, анимирование процесса его работы. |
8 | Проект «Мельница» | Создание элементов конструктора из листового металла с последующим созданием ключевых подсборок и цельной сборки. |
9 | Проект «Лонгборд» | Изучение поверхностного моделирования. Создание изделия со сложной поверхностью, редактирование поверхностей. Конструирование на основании размеров смоделированных ранее деталей. Создание сборки изделия. Получение сборочного чертежа и спецификации. Задание различных материалов, получение снимков-изображений. Контрольная работа. |
10 | Проект «Макет ДВС» | Изучение принципов работы и разновидностей двигателей внутреннего сгорания. Создание участниками типового проекта, состоящего из определенного количества компонентов. Создание сборки, наглядно демонстрирующей работу коленчатого вала и ход поршней, создание сборочного чертежа и спецификации. Так же обучающиеся в процессе создания компонентов получат знания по работе с штангенциркулем. Детали "поршень", "шатун" будет моделироваться не по заранее данному чертежу, а непосредственно по готовой детали. |
11 | Моделирование трубопровода | Создание точек подключения. Настройка стилей трубопроводов. Создание трубопровода. Редактирование трубопровода. Вставка стандартных изделий. |
12 | Проект «Робот-манипулятор» | Разработка конструкционных элементов и элементов соединения робота-манипулятора. Сборка изделия, создание сечений и взрыв-схемы сборки робота-манипулятора. Создание сборочного чертежа, чертежей отдельных деталей проекта под контролем преподавателя. Получение снимков-изображений выборочных положений изделия в процессе его работы. Подготовка презентации проекта к защите. |
13 | Подготовка защиты | Подготовка презентации проектов к защите. |
№ | Тема | Изучаем |
1 | Основы программирования на языке Python | ● Установка ● Начало работы в ● Изучение структуры языка и особенности интерпретатора ● Создания переменных и констант ● Изучение математических и логических операций ● Изучение конструкций ветвления и циклов ● Изучение кортежей, списков ● Изучение основных методов контейнеров ● Проверочная работа по основам программирования |
2 | Функции и командная разработка | ● Функции. Объявления и вызов. Аргументы и параметры функций. |
3 | Модуль Tkinter | ● Введение в разработку оконного приложения ● Знакомство с модулем Tkinter и его возможностями ● Создание оконного приложения |
4 | Модуль PyGame | ● Пакетный менеджер ● Тонкости работы с модулями Python ● Взаимодействие с модулем PyGame ● Создание оконного приложения ● Обработка событий (клавиши, мышь) |
5 | ООП (Объектно-Ориентированное Программирование) | ● Изучение классов и объектов ● Изучение основ ООП: инкапсуляция, наследование и полиморфизм ● Статические, динамические и классовые методы ● Изучение особенностей ООП подхода на примере решения реальных задач |
6 | Базы данных | ● Введение в реляционные базы данных ● Создание таблиц и отношения между ними ● Изменение данных в таблице ● Создание класса для взаимодействия с БД |
7 | Бизнес менеджмент | ● Бизнес менеджмент в инженерной среде |
8 | Проект и итоговое тестирование | ● Разработка индивидуального проекта ● Проектирование базы данных ● Публикация проекта ● Оформление презентации к своему проекту ● Защита проектов ● Итоговое тестирование |
№ п/п | Тема | Изучаем |
1 | Экономика и история ее возникновения | Понятие экономики, основы устройства хозяйственной жизни человека, история возникновения экономики: ключевые моменты и причины. |
2 | Предприятие, технологии производства и предпринимательство | Предприятие, технологии производства, классификация технологий, предпринимательство, его функции и роль, роль предпринимательства в государстве. |
3 | Команда и лидерство | Сущность и значение фактора рабочая сила, планирование численности и состава работников, главные характеристики команды, важность лидера в команде. |
4 | Деньги. Прибыль предприятия | История появления денег, доход предприятия, определение и содержание себестоимости продукции, классификация затрат на производство, пути снижения себестоимости. |
5 | Качество и конкурентоспособность | Качество, его показатели, определение конкурентоспособности продукции, основные виды и признаки. |
6 | Торговля и маркетинг | Определение торговли, производства, виды торговли, виды торговли, их признаки и примеры, маркетинг, основные задачи и виды маркетинга. |
7 | Бережливое производство и менеджмент | Бережливое производство, его инструменты и методы, определение менеджмента, его признаки, понятие управления, признаки и примеры. |
8 | Организация и бизнес | Определение организации, ее видов, понятие бизнес, история возникновения. |
9 | Бизнес-модель, бизнес планирование, составление бизнес плана | Бизнес-модель, основные принципы построения, главные характеристики, построение бизнес-плана, основные формулы для расчета, основные принципы построения бизнес плана. |
10 | Что такое логистика | Логистика; что такое складская логистика; что такое транспортная и информационная логистика; что такое аутсорсинг. |
11 | Собственность, как стать собственником и за что можно лишиться | Собственность, история происхождения, основные принципы становления людей в роли собственников, основные причины и предпосылки лишения собственности. |
12 | Защита проектов | Защита проектов. |
№ п/п | Тема лекции, практических занятий, лабораторных работ | Содержание лекционных и практических занятий, используемых образовательных технологий |
1 | Основы работы в Unity | Подробное изучение интерфейса Unity и его основных компонентов. Создание и настройка 3D-сцен, работа с объектами, камерами и освещением. Освоение системы префабов и импорта ассетов. Изучение визуального программирования через Unity Visual Scripting: создание простых интерактивных сценариев с использованием блоков Event, Variable и Action. Основы анимации объектов и работы с физикой (Rigidbody, Colliders). Практические задания по сборке проекта для мобильных платформ. |
2 | Разработка AR-приложений с Vuforia Engine | Глубокое погружение в технологии дополненной реальности. Установка и настройка Vuforia Engine в Unity. Работа с различными типами маркеров: Image Targets (2D-метки), Model Targets (3D-объекты как маркеры), Multi Targets. Создание интерактивных AR-сцен с виртуальными кнопками. Освоение технологии Ground Plane для размещения объектов на реальных поверхностях. Работа с AR-эффектами: частицами, анимациями. Изучение методов оптимизации AR-приложений для мобильных устройств. |
3 | Программирование на C# для Unity | Изучение основ языка C# применительно к разработке в Unity. Работа с переменными, методами, классами. Создание скриптов для управления объектами: перемещение, вращение, масштабирование. Разработка пользовательских интерфейсов: кнопки, текстовые поля, меню. Работа с событиями и корутинами. Интеграция скриптов с AR-компонентами Vuforia. Методы сохранения и загрузки данных (работа с файлами и JSON). Принципы отладки и оптимизации кода. |
4 | 3D-моделирование в Blender | Знакомство с интерфейсом Blender и основными инструментами моделирования. Создание низкополигональных моделей для AR-приложений. Работа в Edit Mode: экструзия, подразделение, модификаторы. Основы текстурирования: UV-развертка, наложение материалов. Создание простой анимации (Rigging, ключевые кадры). Экспорт моделей в Unity и оптимизация для AR-приложений. Особенности создания моделей для дополненной реальности. |
5 | Финальный проект и защита | Выбор темы проекта на основе пройденного материала. Разработка проекта: от проектирования до реализации. Подготовка презентации и документации. Защита проекта перед аудиторией с демонстрацией функционала и ответами на вопросы. |
№ п/п | Темы занятий | Содержание теоретического и практического занятия, используемые образовательные технологии. |
1 | Физика | Особенности и место физики в мире. Скорость, расстояние, ускорение, законы Ньютона, Архимеда, Гука, Паскаля, работа и мощность, строение вещества, диффузия, взаимодействие частиц. Агрегатные состояния веществ. Структура веществ. Превращения. История обскуры. Сборка прототипа. Объяснение физики происходящего в обскуре. Базовые понятия геометрической оптики. Свет и его источники. Закон отражения. Преломление света. Линзы. Построение изображений. Тонкая линза. Решение задач. Опыты спектральный круг и спектральный волчок. Глаз и цвета. Проводники и диэлектрики. Электрический ток. Электрические цепи. Напряжение, сила тока и сопротивление. Закон Ома для участка цепи. Сопротивление. Последовательное соединение проводников. Параллельное соединение проводников |
2 | Проектная деятельность | Проектный подход. Выбор задач. Работа над проектом по спринтам. Подготовка к защите |
3 | Итоговое мероприятие | Защита проектов. |
№ п/п | Тема лекции, практических занятий, лабораторных работ | Содержание лекционных и практических занятий, используемых образовательных технологий |
1 | Введение в "Искусственный интеллект". Знакомство с Razum Ai Edu. | Обзор направления «Искусственный интеллект». Области применения искусственного интеллекта в современном мире. Описание платформы Razum AI Edu и ее возможностей. |
2 | Машинное обучение. | Разведочный анализ данных, поиск аномалей и пропусков в датасетах. Заполнение пропусков. Изоляционный лес. Поиск и удаление выбросов. Матрица корреляции. Линейные модели машинного обучения, регрессии, оптимизация. Стандартизация. Нормализация. Кодирование целевого признака. Ансамбли. Рекомендательные системы. |
3 | Основы глубокого обучения. Нейронные сети. | Основы нейронных сетей. Перцептрон. Градиентный спуск. Метод обратного распространения ошибки. Регуляризация в нейронных сетях. Автоматический расчет градиента. Распознавание объектов. Методы предобработки текста и представления текстовых данных. Временные ряды. |
4 | Основы SQL. Подготовка датасетов с помощью SQL | Системы управления базами данных. Сортировка данных. Оператор ORDER BY. Исключение дубликатов. Оператор DISTINCT. Группировка. Оператор GROUP BY. Агрегатные функции. Подзапросы. Нормализация отношений в базах данных. Первичные и внешние ключи. Соединение таблиц. Оператор JOIN и его производные. Обобщенное табличное выражение. Работа с оператором WITH. |
5 | Проектная деятельность | Подготовка датасетов проекта. Разработка и обучение собственных моделей ИИ в рамках проекта. Анализа подготовленных данных. Создание коннекторов. Визуализация результатов применения моделей ИИ. Демонстрация работы моделей ИИ на платформе Razum Ai Edu. Демонстрация дашборда проекта. Подведение результатов анализа и обработки данных в рамках разработанного проекта. |
№ п/п | Тема лекции, практических занятий, лабораторных работ | Содержание лекционных и практических занятий, используемых образовательных технологий |
1 | Трёхмерное моделирование в программе Autodesk Inventor | Ознакомление с интерфейсом программы Autodesk Inventor, изучение функций и горячих клавиш. Создание учебных моделей. |
3 | Моделирование корпуса для робота-манипулятора | Проектирование корпуса для руки-манипулятора. Моделирование корпусных деталей, подготовка файлов к печати |
4 | Робототехника на платформе Arduino | Программирование платы на языке С++, выполнение учебных проектов светофор, дальномер и другие. Выбор и настройка датчиков. Использование библиотек для облегчения работ с датчиками |
5 | Схемотехника | Изучение схемотехники, обучение пайки. Сборка цепей, работа с резисторами, транзисторами, светодиодами, двигателями. |
6 | Сборка финального проекта | Сборка проекта, тестирование, подготовка к презентации |
7 | Экскурсия/тестирование | Экскурсия на профильное инженерное предприятие / научно-образовательный центр |
8 | Бизнес-менеджмент | Проработка эффективной презентации, знакомство с основами маркетинга |
№ | Тема | Основные вопросы |
1 | Вводное занятие | Краткий обзор компетенции и ее методы использования в современном мире. Знакомство с учащимися и знакомство учащихся между собой. Инструктаж по Т.О и Т.Б. Виды моделирования и их различия. Виды и уровни моделей. Виды и особенности редакторов и их применение. Создание примитивов. |
2 | Проект «Органайзер» | Знакомство с интерфейсом программы. Базовая работа с эскизами. Изучение операции «Элемент выдавливания» на примере моделирования настольного органайзера. |
3 | Проект «Подшипник» | В процессе создания данного типового проекта каждым из участников будет создано изделие состоящее из 4 компонентов, после все компоненты проекта будут объединены в единую сборку, изучен инструмент назначения материала для получения снимков-изображений. После создания сборки участниками будут созданы чертежи всех деталей и сборочный чертеж. |
4 | Проект «Одноступенчатый редуктор» | Данный проект состоит из 6 основных компонентов: корпус редуктора, зубчатые колеса, крышка корпуса редуктора, оси зубчатых колес. Также данный проект включает в себя часть предыдущего проекта - подшипник, который используется в качестве сборочной единицы. Проект редуктора включает в себя болтовой крепеж, который создается с помощью библиотеки компонентов. |
5 | Проект «Турбокомпрессор» | Проект состоит из следующих компонентов: корпус компрессора, корпус турбины, колесо компрессора, колесо турбины, корпус подшипников, вал. При создании данного проекта затрагиваются методы поверхностного моделирования. |
6 | Проект «ВРД» | Проект состоит из следующих компонентов: корпус ВРД, камера сгорания, выпрямитель потока, роторы компрессора и турбины, обтекатели, конфузор. В процессе создания данного проекта обучающиеся получат углубленные знания работы с моделированием деталей, содержащих сложные поверхности. |
7 | Проект «Паровой двигатель» | Проект состоит из следующих компонентов: поршень, цилиндр, крышки цилиндра, опоры цилиндра, корпус парораспределителя, золотник, шток, шатуны, кривошипы, ступица маховика, корпуса подшипников. В процессе создания данного проекта учащиеся научатся моделировать детали по чертежу и самостоятельно проектировать детали, обеспечивающие работоспособность механизмов. |
8 | Проект «Джойстик геймпада» | Проект состоит из сложных деталей малого размера: стик, ось, направляющая горизонтальная, направляющая вертикальная, держатель, пластина, резистор, корпус, кнопка. В процессе сборки будет изучено устройство и принцип работы этого изделия. По этому проекту будет получен полный комплект конструкторской документации: спецификация, сборочный чертеж, чертежи деталей. |
9 | Подготовка к защите, создание презентации, защита проектов, рефлексия | Всей группе необходимо подготовить общую презентацию, в которой будет зафиксирован весь учебный процесс в виде снимков-изображений и конструкторской документации всех типовых проектов, после чего происходит демонстрация и выступление - защита. |
№ | Тема | Основные вопросы |
1 | Основы языка программирования Python | Повторение переменных, арифметических операций, ветвлений и циклов языка Python |
2 | Работа с матрицами. Базовые алгоритмы обработки двумерных массивов | Изучение понятия двумерных массивов (матриц). Изучение базовых алгебраических операций над матрицами. Алгоритмы фильтрации и сглаживания. |
3 | Визуализация данных | Изучение визуализации данных в языке Python с помощью библиотек matplotlib и Pandas. Распределения и гистограммы. Выбросы в гистограмме. Проверка корреляции данных. Анализ категориальных данных. |
4 | Бизнес менеджмент | Проработка эффективной презентации, знакомство с основами маркетинга |
5 | Создание проекта | Создание и презентация проекта |
№ | Тема | Основные вопросы |
1 | Основы языка программирования С++ и ООП | Изучение переменных, арифметических операций, ветвлений и циклов языка С++. Классы: инкапсуляция, полиморфизм и наследование. ООП. |
2 | Рекурсия и работа с файлами | Работа с файловыми потоками и исключениями. |
3 | Строки библиотеки | Работа со строками библиотеки STL и их методами. Изучение контейнеров VECTOR, PAIR, SET,MAP и итераторов. |
4 | Бизнес менеджмент | Проработка эффективной презентации, знакомство с основами маркетинга |
5 | Создание проекта | Создание и презентация проекта |
№ п/п | Тема лекции, практических занятий, лабораторных работ | Содержание лекционных и практических занятий, используемых образовательных технологий |
1 | Знакомство с платформой Arduino. Основы языка программирования C++ | Знакомство с платформами Arduino IDE, Arduino Uno, основные навыки, которые нужны для робототехники, области применения. Электричество: источники питания, источники сопротивления, светодиод и его особенности. Прикладные задачи на мерцания одним/двумя светодиодами. Программирование на языке С++: переменная, типы данных, создание переменной, преобразование типов данных, арифметические и математические операторы, управляющие операторы. Датчик линии. Практические задачи на закрепление материала |
2 | Знакомство с датчиками и модулями. | Элементы управления, типы управляющих сигналов: цифровой и аналоговый. Устройство платы Arduino, распиновка. Устройство и подключение тактовой кнопки. Практические задачи с использованием тактовой кнопки. Потенциометр. Преобразование сигналов, ШИМ-сигнал, подключение потенциометра. Практические задачи на работу с потенциометром и светодиодом. Принцип работы электродвигателя, типы электродвигателей. Доступные модели и способы их подключения. Практические задачи с подключением электродвигателя к платформе Arduino. Платы расширения и драйверы, принципиальные отличия, способы подключения. Практические задачи с подключением драйвера, мотора, кнопки и потенциометра. Минимальный состав платформы, модель и подключение платформы. Управление моторами и их скоростью вращения. Внутреннее устройство, подключение и управление сервоприводом. Датчики расстояния, ультразвуковой дальномер и принцип его работы, подключение и программирование ультразвукового дальномера. Слушателям предлагается самостоятельно разработать систему охраны. Работа с монитором порта, изучение интерфейса UART, вывод данных в монитор порта, считывание данных из монитора порта. Работа со строками и числами. Практическое задание по пройденному материалу. Решение задач по теме взаимодействия с монитором порта. Разбор фоторезистора: подключение, получение данных, управление освещением. Практические задачи с фоторезистором. Инфракрасное излучение, видимый и невидимый спектр света, изучение и подключение соответствующего датчика. Практическое задание с использованием инфракрасного датчика и ранее пройденного материала. Изучение работы датчика линии, его подключения, освоение кода на приведённых примерах. Практические задачи с использованием датчика линии. |
3 | Кейс "Умный дом". | Слушателям предлагается самостоятельно разработать системного умного дома |
4 | Знакомство с датчиками позиционирования и передачи данных. | Принцип работы акселерометра, плата MPU6050, интерфейс I2C, подключение датчиков MPU6050, вывод данных акселерометра по оси X. Решение практических заданий с применением датчика MPU6050. Устройство и принцип работы гироскопа, плата MPU6050, сравнение сигналов акселерометра и гироскопа, фильтрация сигнала. Практические задачи с использованием платы MPU6050. Решение практических заданий с применением гироскопа и акселерометра. Что такое bluetooth-модуль, применение данного модуля в электронных устройствах, модули HC-06 и HC-10, подключение модулей, настройка графического интерфейса, настройка экрана и подключение модуля, конфигурация и получение кода, работа с приложением RemoteXY. Сборка приложения для управления светодиодами, сборка платы для этой задачи, программирование светодиода. Решение тематических практических заданий. |
5 | Кейс "Радар". | Реализация проекта со следующими требованиями: в автоматическом режиме радар вращается и по пересечению объектом датчика расстояния издает звук и загорается лампочка. Модернизация прошлого решения кейса с новыми вводными и задачами. Отказ от ручного управления, улучшение автоматического реагирования. |
6 | Пайка. | Суть пайки, техника безопасности, обсуждение необходимого оборудования, пошаговая инструкция и способы пайки. Практические задачи. |
7 | Финальный проект и защита. | Презентация итогового проекта. Рефлексия. |
№ п/п | Тема лекции, практических занятий, лабораторных работ | Содержание лекционных и практических занятий, используемых образовательных технологий |
1 | Введение в "Искусственный интеллект". Знакомство с Razum Ai Edu. | Обзор направления «Искусственный интеллект». Области применения искусственного интеллекта в современном мире. Описание платформы Razum AI Edu и ее возможностей. |
2 | Машинное обучение. | Разведочный анализ данных, поиск аномалей и пропусков в датасетах. Заполнение пропусков. Изоляционный лес. Поиск и удаление выбросов. Матрица корреляции. Линейные модели машинного обучения, регрессии, оптимизация. Стандартизация. Нормализация. Кодирование целевого признака. Ансамбли. Рекомендательные системы. |
3 | Основы глубокого обучения. Нейронные сети. | Основы нейронных сетей. Перцептрон. Градиентный спуск. Метод обратного распространения ошибки. Регуляризация в нейронных сетях. Автоматический расчет градиента. Распознавание объектов. Методы предобработки текста и представления текстовых данных. Временные ряды. |
4 | Основы SQL. Подготовка датасетов с помощью SQL | Системы управления базами данных. Сортировка данных. Оператор ORDER BY. Исключение дубликатов. Оператор DISTINCT. Группировка. Оператор GROUP BY. Агрегатные функции. Подзапросы. Нормализация отношений в базах данных. Первичные и внешние ключи. Соединение таблиц. Оператор JOIN и его производные. Обобщенное табличное выражение. Работа с оператором WITH. |
5 | Проектная деятельность | Подготовка датасетов проекта. Разработка и обучение собственных моделей ИИ в рамках проекта. Анализа подготовленных данных. Создание коннекторов. Визуализация результатов применения моделей ИИ. Демонстрация работы моделей ИИ на платформе Razum Ai Edu. Демонстрация дашборда проекта. Подведение результатов анализа и обработки данных в рамках разработанного проекта. |
Ответы на частые вопросы
п. Отрадное, ул. Пятницкая, дом 10, пом. 9
Телефон: +7 (993) 590-09-09
Почта: info@inginirium-otradnoe.ru