Пояснительная записка
Разработка и производство беспилотных авиационных систем (БАС) с начала текущего столетия стали наиболее прогрессирующим сегментом мировой авиационной отрасли. Расходы на создание новых и модернизацию существующих БАС непрерывно растут даже в периоды общего снижения деловой и промышленной активности в авиастроении. Двигателем развития беспилотной техники явились и пока остаются военные применения. Тем временем, идеи гражданских применений БАС не только широко обсуждаются, но уже находят воплощение в ряде проектов, пока преимущественно экспериментальных, но с очевидным коммерческим потенциалом.
На современном этапе развития беспилотной техники можно утверждать, что рынок коммерческих применений БАС находится в стадии формирования. И хотя абсолютные показатели объема выполняемых работ пока не высоки, число участников рынка непрерывно растет, география расширяется, и количество применений по отраслям увеличивается.
Направление БАС в образовании - это междисциплинарные занятия, интегрирующие в себе науку, технологию, инженерное дело и математику, что позволяет обучающимся ознакомиться с технологиями 21 века, способствует развитию их коммуникативных способностей, развивает навыки взаимодействия, самостоятельности при принятии решений, раскрывает их творческий потенциал. Детьми и подростками материал усваивается гораздо лучше, в том случае, когда они что-либо самостоятельно создают или изобретают.
Программа составлена на основе следующих нормативных документов и методических рекомендаций:
- Закон РФ от 29.12.2012 № 273 «Об образовании в Российской Федерации».
- Концепция развития дополнительного образования детей (утвержденная распоряжением Правительства Российской Федерации от 4 сентября 2014 г. №1726-р).
- Приказ Министерства просвещения Российской Федерации от 09.11.2018г. №196 «Об утверждении Порядка организации и осуществления образовательной деятельности по дополнительным общеобразовательным программам»;
- Порядок организации и осуществления образовательной деятельности по дополнительным общеобразовательным программам, утвержденный приказом
- Министерства просвещения Российской Федерации от 27 июля 2022 г. № 629;
- Методические рекомендации по разработке дополнительных общеразвивающих программ в Московской области (включая разноуровневые программы) (Приложение к письму Департамента государственной политики в сфере воспитания детей и молодежи Министерства образования и науки РФ от 18.11.2015 №09-3242).
- Методические рекомендации «Создание современного инклюзивного образовательного пространства для детей с ограниченными возможностями здоровья и детей-инвалидов на базе образовательных организаций, реализующих дополнительные общеобразовательные программы в субъектах Российской Федерации» от 30.12.2022 г. Исх.№АБ-3924/06.
- Санитарно-эпидемиологические требования к организациям воспитания и обучения, отдыха и оздоровления детей и молодежи (утверждено постановлением Главного государственного санитарного врача Российской Федерации от 28.09.2020 № 28 «Об утверждении санитарных правил СП 2.4. 3648-20»).
Данная образовательная программа дополнительного образования имеет научно-техническую направленность с естественнонаучными элементами. Программа дает объем технических и естественнонаучных компетенций, которыми вполне может овладеть современный ребёнок, ориентированный на научно-техническое и технологическое направление дальнейшего образования и сферу профессиональной деятельности. Программа ориентирована в первую очередь на обучающихся, желающих изучить сферу применения беспилотных летательных аппаратов и получить практические навыки в конструировании, пилотировании, настройке беспилотных летательных аппаратов. Образовательная программа направлена на ознакомление обучающихся с физическими основами и современными возможностями беспилотных летательных аппаратов
Актуальность данной программы в том, что она дает пропедевтические знания для дальнейшего развития интересов воспитанников в курсе «Беспилотные летательные аппараты».
Цель программы: ознакомление обучающихся с принципами действия и основами управления беспилотными летательными аппаратами
Задачи курса:
обучающие:
- дать первоначальные знания о конструкциях, механизмах, используемых в БАС;
- подготовка лиц, обладающих уникальными компетенциями для развития отрасли беспилотных летательных аппаратов
воспитательные:
- воспитывать умение работать в коллективе, эффективно распределять обязанности;
- воспитывать творческое отношение к выполняемой работе.
развивающие:
- развитие творческой инициативы и самостоятельности;
- развитие психофизиологических качеств учеников: память, внимание, способность логически мыслить, анализировать, концентрировать внимание на главном.
- развитие умения излагать мысли в последовательности, отстаивать свою точку зрения анализировать ситуацию и самостоятельно находить ответы на вопросы путем логических рассуждений.
Отличительная особенность данной дополнительной общеобразовательной общеразвивающей программы от существующих является то, что изучение БАС дает возможность в дальнейшем объединить конструирование и программирование в одном курсе, что способствует интегрированию преподавания технологии, информатики, математики, физики, черчения, естественных наук с развитием инженерного мышления, через техническое творчество.
Адресат программы
Подростковый возраст считают остро протекающим периодом перехода от детства к взрослости.
Изменившиеся условия обучения детей 12-17 лет предъявляют более высокие требования и к интеллектуальному и к личностному развитию, к степени сформированности у них определенных учебных знаний, учебных действий. Это время плодотворного развития познавательных процессов.
Благодаря развитию нового уровня мышления происходит перестройка всех остальных психических процессов, т.е. к концу младшего школьного возраста у обучающихся должны быть сформированы новообразования: произвольность, способность к саморегуляции. Чаще всего учебные трудности детей в 5-м классе вызываются именно недостаточным уровнем их развития. Данный этап можно охарактеризовать как время овладения самостоятельными формами работы, время развития интеллектуальной, познавательной активности обучающихся.
Так как ведущей деятельностью детей 12-17 лет является общение, то наибольшие изменения во внутренней позиции связаны с взаимоотношениями с другими людьми, прежде всего со сверстниками, на эмоциональное состояние ребенка начинает влиять то, как складываются его отношения с товарищами. Даже в школу, как показывают опросы, они ходят, в первую очередь, ради общения с одноклассниками. Для многих успехи в учебе имеют смысл лишь, когда они помогают поднять авторитет среди сверстников. Если же в данном коллективе быть отличником зазорно, то способный ученик может специально перестать делать уроки, чтобы «соответствовать требованиям».
Таким образом, переход от детства к отрочеству характеризуется появлением своеобразного мотивационного кризиса, вызванного сменой социальной ситуации развития и изменением содержания внутренней позиции ребенка.
Объём освоения программы: 72 часа.
Срок реализации программы - 1 год.
Форма обучения: очная с элементами дистанционного обучения.
Особенности организации образовательного процесса: формы проведения занятий подбираются с учётом цели и задач, познавательных интересов и индивидуальных возможностей обучающихся, специфики содержания программы и возраста воспитанников: рассказ, беседа, лекция, практикум и др. При организации практических занятий формируются малые группы, состоящие из 2 обучающихся. Для каждой группы выделяется беспилотный летательный аппарат (квадрокоптер). Выполнение общеразвивающей программы предполагает активное участие в конкурсах, выставках ученического технического творчества.
Режим занятий: 1 занятие по 2 часа в неделю, всего 72 часа за год. Один учебный час включает 40 минут учебного времени и обязательный 10-минутный перерыв.
Количество детей в группе 8-10 человек.
Планируемые результаты:
Обучающиеся должны знать:
- правила техники безопасности при эксплуатации БАС;
- основные компоненты беспилотных летательных аппаратов;
- конструктивные особенности различных моделей, сооружений и механизмов;
- основы аэродинамики полета;
- основы электричества, радиоэлектроники;
- конструктивные особенности различных БАС и их применение;
- способы настройки и подготовки коптера к полету
Обучающиеся должны уметь:
- показывать взаимосвязь между причиной и следствием;
- настраивать и калибровать полетные контроллеры разных производителей
- проводить «чистый» эксперимент, меняя отдельные параметры, и наблюдать или измерять результаты;
- производить систематические наблюдения и измерения;
- определять, согласуются ли выводы с предварительными оценками и возможны ли дальнейшие прогнозы;
- выделять важные моменты и устранять недоработки.
Формы аттестации обучающихся
Аттестация обучающихся производится в соответствии с «Положением об итоговой и промежуточной аттестацией обучающихся в МАОУДО Центре «Диалог». Основной формой аттестации считается зачет-незачет по общеобразовательной общеразвивающей программе, который складывается из следующих составляющих:
- самостоятельная работа,
- анкетирование,
- практические задания,
- работа в группах,
- индивидуальные занятия,
- участие в мероприятиях.
Формы отслеживания и фиксации образовательных результатов.
- журнал посещаемости;
- аналитический материал;
- материалы анкетирования, тестирования;
- фото, видеоматериалы;
- статьи;
- анкеты – отзывы на пройденный курс.
Формы предъявления и демонстрации образовательных результатов.
На каждом занятии проводится опрос в форме беседы по вопросам предыдущего занятия. Оценка промежуточных результатов по темам и итоговые занятия проводятся в разных формах: тестирование, соревнования, защита. В течении года идёт выкладка результатов работ и проектов детей в социальных сетях.
Материально-техническое обеспечение программы
- 1 беспилотный летательный аппарат на 2-х воспитанников;
- 1 комплект инструментов на 2-х воспитанников;
- 1 ресурсный комплект на 6 воспитанников;
- 1 компьютер с установленным программным обеспечением для педагога;
- набор запасных пропеллеров;
- 3 запасные батареи (акб) к каждому БАС;
- учебный кабинет для проведения занятий, оборудованный мультимедийным оборудованием, проекционной техникой;
- Иллюстративный и информационный видеоматериал для лекционной формы занятий.
- Плакаты и иллюстрации технических конструкций и решений.
Рекомендуемый набор беспилотного летательного аппарата на группу из 2-х обучающихся:
- Радиоуправляемый квадрокоптер SkyWalker Aerocraft UFO 4CH 2.4G - HM1306
- Аккумулятор Hubsan LiPo 3.7V 1S 25С 380 mAh - H107-a24 - 5 шт
- Мотор B (черно-белые провода) для квадрокоптера HM1306 - HM1306-12 - 2 шт
- Мотор A (сине-красные провода) для квадрокоптера HM1306 - HM1306-11 - 2 шт
- Батарейки Duracell (АА) 1 шт. - LR6-8BL - 8 шт
- Конференц-зал: персональный компьютер Pentium CPU 8gb RAM 128Fb SSD, 1 шт. интерактивный дисплей 85" с поддержкой сенсорного ввода.
Информационное обеспечение
Дидактический материал разработан для каждого занятия, оформлен в виде презентаций в программе Microsoft PowerPoint. В программе Microsoft Word разработаны конспекты занятий для педагога, а также, раздаточный материал с заданиями для индивидуального и группового выполнения обучающимися. Презентации используются для наглядной подачи информации на большом экране с одновременным ее комментированием.
Дидактический материал находится в общем доступе для всех педагогов, работающих по данной программе, на сервере Центра «Диалог»: hdc\Методика\Объединения\БАС.
Список литературы для педагога
- Шайдурова В.Н. Развитие ребёнка в конструктивной деятельности: справочное пособие /В.Н. Шайдурова. – М.: ТЦ Сфера, 2008.
- Наука. Энциклопедия. – М., «РОСМЭН», 2001. – 125 с.
- Белухин Д.А. Личностно ориентированная педагогика в вопросах и ответах: учебное пособие. - М.: МПСИ, 2006.- 312с
- Ильин Е.П. Психология творчества, креативности, одарённости. – СПб.: Питер, 2012. 2. 7. Кан-Калик В.А. Педагогическое творчество. - М.: Педагогика. [Электронный ресурс] (http://opac.skunb.ru)
- Менчинская Н.А. Проблемы обучения, воспитания и психического развития ребёнка: Избранные психологические труды/ Под ред. Е.Д.Божович. – М.: МПСИ; Воронеж: НПО «МОДЭК», 2004. – 512с.
- Палагина Н.Н. Психология развития и возрастная психология: учебное пособие для вузов.-М.: МПСИ, 2005.- 288с.
- Рубинштейн С.Л. Основы общей психологии. – СПб.: Питер, 2008.-713с.: ил. - (Серия «Мастера психологии»).
- Фельдштейн Д.И. Психология развития человека как личности: Избранные труды: В 2 т./ Д.И.Фельдштейн – М.: МПСИ; Воронеж: НПО «МОДЭК», 2005. – Т.2. - 456с.
- Н.Н.Фирова. Поиск и творчество – спутники успеха// «Дополнительное образование и воспитание» №10 (156)2012. – С.48-50.
Интернет-ресурсы для педагога
- www.ed.gov.ru – Министерство образования Российской Федерации
- www.informika.ru – Центр информатизации Министерства образования РФ
- www.school.eddo.ru – "Российское школьное образование"
- www.mediaeducation.ru – Медиаобразование в России
- http://sntbul.bmstu.ru/doc/551872.html – Белинская Ю.С. Реализация типовых маневров четырехвинтового вертолета. Молодежный научно-технический вестник. МГТУ им. Н.Э.Баумана. Электрон. журн. 2013. №4.
- http://engbul.bmstu.ru/doc/723331.html – Гурьянов А.Е. Моделирование управления квадрокоптером Инженерный вестник. МГТУ им. Н.Э.Баумана. Электрон.журн. 2014 №8.
- http://technomag.bmstu.ru/doc/367724.html – Наука и образование. МГТУ им. Н.Э.Баумана. Электрон.журн. 2012. №3.
Интернет-ресурсы для обучающихся и родителей
- http://avia.pro/blog/ Беспилотные летательные аппараты. Дроны. История
- http://cyclowiki.org/wiki/ Беспилотный летательный аппарат – Циклопедия
- http://www.genon.ru/ Что такое беспилотные летательные аппараты? – Генон
- http://www.nkj.ru/archive/articls/4323/ Наука и жизнь. Беспилотные самолеты: максимум возможностей
- http://www.testpilot.ru/ espace/bibl/tm/1946/8-9/chel-real.html
- https://ru.wikipedia.org/wiki/ Беспилотный летательный аппарат – Википедия