Дополнительная общеобразовательная общеразвивающая программа «Управление БПЛА»

В последние годы значительно возросла популярность малых беспилотных летательных аппаратов (БПЛА) с дистанционным управлением и, в частности, мультикоптеров. И если раньше БПЛА воспринимались большинством людей лишь как высокотехнологичные игрушки, то сейчас ситуация изменилась. Многие из этих аппаратов используются для выполнения серьезных задач: фото и видеосъемки, наблюдения и мониторинга различных объектов, процессов и явлений в том числе наблюдение за труднодоступными объектами, ортофотосъемки, доставки небольших грузов и др. Интенсивное внедрение мультикоптеров в нашу повседневную жизнь требует, чтобы пользователи обладали современными знаниями в области управления, программирования, создания и обслуживания беспилотных летательных аппаратов, что позволит быстро развивать новую отрасль.

Направление «БПЛА» в образовании — это междисциплинарные занятия, интегрирующие в себе науку, технологию, инженерное дело и математику. Изучение БПЛА позволяет учащимся 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:

• Федеральный закон Российской Федерации от 29.12.2012 № 273-Ф3 «Об образовании в Российской Федерации»;
• Приказ Министерства просвещения Российской Федерации от 27.07.22 №629 «Об утверждении Порядка организации и осуществления образовательной деятельности по дополнительным общеобразовательным программам».
• Распоряжение Правительства РФ от 31 марта 2022 г. N 678-р Об утверждении Концепции развития дополнительного образования детей до 2030 г. и плана мероприятий по ее реализации
• Приказ Министерства образования и науки Российской Федерации от 23 августа 2017 года N 816 «Об утверждении Порядка применения организациями, осуществляющими образовательную деятельность, электронного обучения, дистанционных образовательных технологий при реализации образовательных программ»
• Методические рекомендации по проектированию дополнительных общеразвивающих программ (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 по проектированию дополнительных общеразвивающих программ, адаптированные к системе образования Московской области кафедрой дополнительного образования и сопровождения детства ГБОУ ВО МО «Академия социального управления» (Письмо Министерства образования Московской области № Исх-3597/21в от 24.03.2016).
• Письмо Минобрнауки РФ от 11 декабря 2006 г. № 06-1844 «О примерных требованиях к программам дополнительного образования детей».
• Указ Президента Российской Федерации от 07.05.2018 №204 «О национальных целях и стратегических задачах развития Российской Федерации на период до 2024 года»;
• Распоряжение Правительства Российской Федерации от 21.06.2023 № 1630–р «Об утверждении Стратегии развития беспилотной авиации Российской Федерации на период до 2030 года и на перспективу до 2035 года и плана мероприятий по ее реализации»;
• 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»).
• СанПиН 1.2.3685-21 «Гигиенические нормативы и требования к обеспечению безопасности и (или) безвредности для человека факторов среды обитания»;
• Образовательная программа МАОУДО Центр «Диалог»;
• Учебный план МАОУДО Центр «Диалог».

Направленность программы

Дополнительная общеобразовательная общеразвивающая программа «Управление БПЛА» имеет техническую направленность.

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».

Новизна этой программы заключается в интеграции современных и инновационных достижений в области малой беспилотной авиации, а также использовании цифровых технологий, включая цифровой образовательный контент.

Цель программы: ознакомление обучающихся с принципами действия и основами управления беспилотными летательными аппаратами.

Задачи курса научить

обучающие:

• дать первоначальные знания о конструкциях, механизмах, используемых в БПЛА;
• 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 БПЛА 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 11-17 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-ом 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 11-17 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: 18 часов.

Срок реализации программы – 2 месяца.

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 18 часов. 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 БПЛА;
• основные компоненты беспилотных летательных аппаратов;
• конструктивные особенности различных моделей, сооружений и механизмов;
• основы аэродинамики полета;
• основы электричества, радиоэлектроники;
• конструктивные особенности различных БПЛА 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 аттестации 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.

Воспитательный потенциал программы

«Воспитание - деятельность, направленная на развитие личности, создание условий для самоопределения и социализации обучающихся на основе социокультурных, духовно-нравственных ценностей и принятых в российском обществе правил и норм поведения в интересах человека, семьи, общества и государства, формирование у обучающихся чувства патриотизма, гражданственности, уважения к памяти защитников Отечества и подвигам Героев Отечества, закону и правопорядку, человеку труда и старшему поколению, взаимного уважения, бережного отношения к культурному наследию и традициям многонационального народа Российской Федерации, природе и окружающей среде". (Статья 2, пункт 2)

Разработка и реализация плана мероприятий воспитательной программы решает основную идею комплексного подхода в образовательно-воспитательном процессе обучения, предполагая применение нестандартных форм и методов работы с детьми, т.к. воспитывающая деятельность детского объединения дополнительного образования имеет две важные составляющие – индивидуальную работу с каждым обучающимся и формирование детского коллектива.

Цель воспитательной составляющей программы: создание условий для формирования социально-активной, творческой, нравственно здоровой личности, способной на сознательный выбор жизненной позиции, а также к духовному и физическому самосовершенствованию, саморазвитию в социуме.

Задачи:

Предметные:

• содействие в организации единого образовательного пространства, разумно сочетающего внешние и внутренние условия воспитания обучающегося; - предоставление возможности каждому ребёнку участия в деятельности творческих объединений различной направленности; - развитие системы отношений в коллективе через разнообразные формы активной социальной деятельности;
• способствование развитию личности обучающегося, с позитивным отношением к себе, способного вырабатывать и реализовывать собственный взгляд на мир, развитие его субъективной позиции.

Личностные:

• способствование умению самостоятельно оценивать происходящее и использовать накапливаемый опыт в целях самосовершенствования и самореализации в процессе жизнедеятельности;
• формирование социально значимых ценностей и социально адекватных приемов поведения;
• содействие в формировании сознательного отношения обучающихся к своей жизни, здоровью, а также к жизни и здоровью окружающих людей; - развитие компетенций, включающих знания, умения, навыки, способы деятельности, развитие универсальных способностей и форм мышления, необходимых для успешного осуществления не только учебной, но и предпрофессиональной и в дальнейшем профессиональной деятельности.

Метапредметные:

• развитие воспитательного потенциала, поддержка социальных инициатив и достижений обучающихся через традиционные мероприятия, выявление и работа с одаренными детьми;
• содействие в активном и полезном взаимодействии учреждения и семьи по вопросам воспитания обучающихся.
• совершенствование системы воспитательной работы, используя современные инновационные технологии в дополнительном образовании.

Результат воспитания – это достигнутая цель, те изменения в личностном развитии обучающихся, которые они приобрели в процессе воспитания. Формы работы направлены на:

работу с коллективом обучающихся:

• формирование навыков по этике и психологии общения, технологии социального и творческого проектирования (коммуникация и кооперация);
• обучение практическим умениям и навыкам организаторской деятельности, самоорганизации, формированию ответственности за себя и других;
• развитие творческого культурного, коммуникативного потенциала обучающихся в процессе участия в совместной общественно – полезной деятельности;
• содействие формированию активной гражданской позиции;
• воспитание сознательного отношения к труду, к природе, к своему городу.

работу с родителями:

• организация системы индивидуальной и коллективной работы с родителями (тематические беседы, собрания, индивидуальные консультации);
• содействие сплочению родительского коллектива и вовлечение в жизнедеятельность объединения (организация и проведение открытых занятий для родителей, тематических мероприятий в течение года);
• оформление информационных уголков для родителей по вопросам воспитания детей.

Календарный план воспитательной работы и участия обучающихся в мероприятиях

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 БПЛА;
• 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\БПЛА

Список литературы для педагога

1. Шайдурова В.Н. Развитие ребёнка в конструктивной деятельности: справочное пособие /В.Н.Шайдурова. – М.: ТЦ Сфера, 2008.
2. Проекты примерных (базисных) учебных программ по предметам начальной школы.
3. С.И.Волкова «Конструирование», - М: «Просвещение», 2009.
4. Наука. Энциклопедия. – М., «РОСМЭН», 2001. – 125 с.
5. Белухин Д.А. Личностно ориентированная педагогика в вопросах и ответах: учебное пособие. - М.: МПСИ, 2006.- 312с
6. Ильин Е.П. Психология творчества, креативности, одарённости. – СПб.: Питер, 2012.
7. Кан-Калик В.А. Педагогическое творчество. - М.: Педагогика. [Электронный ресурс] (http://opac.skunb.ru)
8. 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.
9. Палагина Н.Н. Психология развития и возрастная психология: учебное пособие для вузов. - М.: МПСИ, 2005.- 288с.
10. Рубинштейн С.Л. Основы общей психологии. – СПб.: Питер, 2008. - 713 с.: ил. - (Серия «Мастера психологии»).
11. Фельдштейн Д.И. Психология развития человека как личности: Избранные труды: В 2т./ Д.И.Фельдштейн – М.: МПСИ; Воронеж: НПО «МОДЭК», 2005. – Т.2. - 456с.
12. Н.Н.Фирова. Поиск и творчество – спутники успеха// «Дополнительное образование и воспитание» №10(156)2012. – С.48-50.

Интернет-ресурсы для педагога

1. www.ed.gov.ru – Министерство образования Российской Федерации
2. www.informika.ru – Центр информатизации Министерства образования РФ
3. www.school.eddo.ru – "Российское школьное образование"
4. www.mediaeducation.ru – Медиаобразование в России
5. 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.
6. http://engbul.bmstu.ru/doc/723331.html Гурьянов А.Е. Моделирование управления квадрокоптером Инженерный вестник. МГТУ им. Н.Э.Баумана. Электрон.журн. 2014 №8.
7. http://www.reaa.ru/yabbfilesB/Attachments/Osnovy_ajerodtnamiki_Riga.pdf. Институт транспорта и связи. Основы аэродинамики и динамики полета. Рига, 2010.
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

1. http://avia.pro/blog/ Беспилотные летательные аппараты. Дроны. История.
2. http://cyclowiki.org/wiki/ Беспилотный летательный аппарат – Циклопедия
3. http://www.genon.ru/ Что такое беспилотные летательные аппараты? – Генон
4. http://www.nkj.ru/archive/articls/4323/ Наука и жизнь. Беспилотные самолеты: максимум возможностей
5. http://www.testpilot.ru/ espace/bibl/tm/1946/8-9/chel-real.html
6. https://ru.wikipedia.org/wiki/ Беспилотный летательный аппарат – Википедия