В статье представлен анализ рекомендуемых учебных материалов для элективного курса «Технологии современного производства». Рассмотрены основные разделы и материалы для изучения.
Ключевые слова: технологии, учебные материалы, элективный курс
Элективный курс под названием «Технологии современного производства» включен в образовательную программу для школьников инженерных специальностей 10–11 классов города Москва. Он постепенно знакомит с различными аспектами обучения, такими как производственные технологии, инженерное проектирование, конструирование и программирование, технологии аддитивного производства, методы субтрактивного производства, технологии послойного наращивания и синтеза объектов, промышленная робототехника и др. [1].
Электронные образовательные материалы, рекомендуемые для изучения данного курса, составляют 79 электронных учебных пособий. Из них представлены следующие учебные материалы: «Проектирование и сборка робота на базе робототехнического конструктора VEX», «Чертежи в КОМПАС-3D», «Машинное обучение», «Общий физический практикум. Механика», «Метод мажорант», «Сборник междисциплинарных исследовательских задач», «Двумерные массивы. Матрицы. 10–11 класс», «Гармонические колебания», «Основы программирования на языке Python» и др.
В содержание учебного курса входят следующие разделы:
1. Технологии производства в современном мире. В данном разделе рассматриваются термины «технология» и «технологическая культура», как область знаний и человеческой деятельности. Изучаются значительные технические достижения в современном производстве, которые способствуют развитию как науки, так и культуры. Рассматриваются технология, как составная часть глобальной культуры, которая формирует эти достижения. Анализируются специфические характеристики технологий, которые различаются в зависимости от отрасли и специализированных областей.
В данном разделе также рассматриваются технологии аддитивного производства, которые используют концепции, процессы и материалы, такие как 3D-печать, для создания объектов путем послойного добавления материала. Изучаются методы субтрактивного производства, при которых материал удаляется для придания формы изделиям, контрастируют с этим [3].
К данному разделу рекомендуются следующие материалы для изучения:
— Алефиренко Е. А. Технология. Технологическая культура [Электронный ресурс]: Режим доступа: https://uchebnik.mos.ru/material/atomic_object-10699774?menuReferrer=my_materials
— Алефиренко А. В. Аддитивные технологии и их возможности [Электронный ресурс]: Режим доступа: https://uchebnik.mos.ru/material/atomic_object-10278565?menuReferrer=my_materials
— Алефиренко Е. А. Аддитивная [Электронный ресурс]: Режим доступа: технологияhttps://uchebnik.mos.ru/material/atomic_object‑10740399?menuReferrer=my_materials
— Алефиренко Е. А. Субтрактивные технологии. Способы обработки материалов [Электронный ресурс]: Режим доступа: https://uchebnik.mos.ru/material/atomic_object-11029261?menuReferrer=catalogue
— Алефиренко Е. А. Субтрактивные технологии. Станок с ЧПУ [Электронный ресурс]: Режим доступа: https://uchebnik.mos.ru/material/atomic_object-11033065?menuReferrer=catalogue
2. Промышленная робототехника. Концепция изучения промышленной робототехники включает в себя функции автономных устройств в современном производстве. Изучаются различные типы конструкций, обеспечивающие их эффективность. Кроме того, освещается такая тема для рассмотрения, как система взаимодействия между различными роботизированными подразделениями в современном производстве [2]. В связи с этим изучаются такие проекты, как «Роботы на производстве», «Робот сортировщик», направленные на повышение эффективности и автоматизации производственных процессов. К данному разделу рекомендуются следующие материалы для изучения:
— Буйнов М. А. Промышленная робототехника [Электронный ресурс]: Режим доступа: https://uchebnik.mos.ru/material/atomic_object-11407608?menuReferrer=catalogue
— Буйнов М. А. Виды конструкций и обеспечение их функциональности [Электронный ресурс]: Режим доступа: https://uchebnik.mos.ru/material/atomic_object-11557144?menuReferrer=catalogue
— Лещинский К. П. Системы управления роботами [Электронный ресурс]: Режим доступа: https://uchebnik.mos.ru/material/atomic_object-10994484?menuReferrer=catalogue
— Буйнов М. А. Обеспечение прочности и жёсткости конструкций [Электронный ресурс]: Режим доступа: https://uchebnik.mos.ru/material/atomic_object-11665010?menuReferrer=catalogue
— Буйнов М. А. Основные узлы робототехнических комплексов [Электронный ресурс]: Режим доступа: https://uchebnik.mos.ru/material/atomic_object-11557172?menuReferrer=catalogue
Также для дополнительного изучения рекомендуется следующие учебные материалы:
— Основы программирования микроконтроллеров: учебно-методическое пособие к образовательному набору по микроэлектронике «Амперка»: образовательный робототехнический модуль (базовый уровень) 12–15 лет под ред. C. Косаченко. М.: «Экзамен», 2017.;
— Основы робототехники: образовательный робототехнический модуль (базовый уровень) 12–15 лет / под ред. С. Косаченко. М.: «Экзамен», 2017.;
— Горнов О. А. Основы робототехники и программирования с VEX EDR. M.: Экзамен, 2016.
— Экспериментальные задачи [Электронный ресурс]: Режим доступа: https://labpredprof.ru/experimental-tasks/
— Тех механика урок 69–71.pdf [Электронный ресурс]: Режим доступа: https://сэтс.рф/Сэт/Дистанционное/!/Энергетика %20и %20строительство/ЭС181/29 %20апреля/Тех %20механика %20урок %2069–71.pdf
3. Технологии послойного наращивания и синтеза объектов. В данном разделе изучается моделирование, которое позволяет создавать трехмерные объекты для печати, часто с использованием базовых геометрических форм и процессов составления. Рассматриваются печатные модели, которые могут быть экспортированы в файлы различных форматов и расширений.
К данному разделу, для обязательного изучения, рекомендуются следующие материалы:
— Губанов В. Н. Основы скульптинга в трёхмерном моделировании [Электронный ресурс]: Режим доступа: https://uchebnik.mos.ru/material/atomic_object-11305266?menuReferrer=catalogue
— Алефиренко А. В. Формообразующие операции в 3D-моделировании [Электронный ресурс]: Режим доступа: https://uchebnik.mos.ru/material/atomic_object-10982644?menuReferrer=catalogue
— Алефиренко Е. А. Эволюция 3D печати [Электронный ресурс]: Режим доступа: https://uchebnik.mos.ru/material/atomic_object‑10712543?menuReferrer=catalogue
— Алефиренко Е. А. Материалы для 3D печати [Электронный ресурс]: Режим доступа:https://uchebnik.mos.ru/material/atomic_object-10931970?menuReferrer=catalogue
— Алефиренко Е. А. 3D-принтер. Устройство и принцип работы [Электронный ресурс]: Режим доступа: https://uchebnik.mos.ru/material/atomic_object-10946999?menuReferrer=catalogue
— Алефиренко Е. А. Инструменты для работы с 3D-принтером [Электронный ресурс]: Режим доступа:https://uchebnik.mos.ru/material/atomic_object-10950324?menuReferrer=catalogue
— Алефиренко А. В. 3D-принтер. Настройка и калибровка [Электронный ресурс]: Режим доступа: https://uchebnik.mos.ru/material/atomic_object-10835036?menuReferrer=cat
— Алефиренко А. В. 3D-принтер. Плата управления и шаговый двигатель [Электронный ресурс]: Режим доступа: https://uchebnik.mos.ru/material/atomic_object-10835039?menuReferrer=cat
— Котикова И. В. Полимеры [Электронный ресурс]: Режим доступа: https://uchebnik.mos.ru/material/atomic_object‑8679728?menuReferrer=catalogue
А также:
— «Азбука КОМПАС» — обучающая система, встроенная в программу КОМПАС-3D.
— Технология. Компьютерная графика, черчение. 8 класс: учебник / В. А. Уханёва, Е. Б. Животова. — Москва: Просвещение, 2022. — 128 с.: ил.
— Технология. Компьютерная графика, черчение. 9 класс: учебник / В. А. Уханёва, Е. Б. Животова. — М.: БИНОМ. Лаборатория знаний, 2020. — 160 с.: ил.
4. Субтрактивные технологии. Данный раздел рассматривает технологии обработки материалов, которые включают в себя основные термины и определения, а также теоретические основы для выбора методов производства. Техническая документация, правила техники безопасности и правила охраны труда при обращении с электроинструментами входят в изучении данного курса.
Процесс изучения раздела включает в себя проектирование детали, выбор материала и оборудования, а также маркировку, измерение и фиксацию детали с последующим формованием и последующей ручной обработкой. Использование станков с ЧПУ и обрабатывающих центров требует знаний в области проектирования станков, настройки и обслуживания станков, включая замену инструмента. Разработка программы управления для различных заготовок, как для поверхностной, так и для объемной обработки, а также практическая обработка на станке завершают процесс обучения данного раздела.
К данному разделу рекомендуются следующие материалы для изучения:
— Алефиренко А. В. 3Д-принтер. Плата управления и шаговый двигатель [Электронный ресурс]: Режим доступа: https://uchebnik.mos.ru/material/atomic_object-10835039?menuReferrer=my_materials
— Алефиренко Е. А. Токарный станок с ЧПУ [Электронный ресурс]: Режим доступа: https://uchebnik.mos.ru/material/atomic_object-11067868?menuReferrer=catalogue
— Губанов В. Н. Знакомство с Tinkercad. Часть 2 [Электронный ресурс]: Режим доступа: https://uchebnik.mos.ru/material/atomic_object-11391761?menuReferrer=catalogue
— Губанов В. Н. Фрезерная обработка на станках с ЧПУ [Электронный ресурс]: Режим доступа: https://uchebnik.mos.ru/material/lesson_template-2594529?menuReferrer=catalogue
— Ульмасов А. С. угли Устройство и принцип работы станков с ЧПУ [Электронный ресурс]: Режим доступа: https://uchebnik.mos.ru/material/atomic_object-11530394?menuReferrer=catalogue
Таким образом, программа включает в себя развитие основных образовательных навыков, которые способствуют профессиональному самоопределению, личностному росту и обучению на протяжении всей жизни, а также развитие коммуникативных навыков и целостного подхода к культурному, личностному и когнитивному развитию учащихся.
Литература:
- Методические пособия [Электронный ресурс]: URL: https://profil.mos.ru/inj/uchitelyam/metodicheskie-posobiya.html
- Общий физический практикум. Механика: учебно-методическое пособие / Сиб. федер. ун-т, Ин-т инж. физики и радиоэлектроники; сост. И. А. Баранова [и др.]. — Электрон. текстовые дан. (pdf, 2 Мб). — Красноярск: СФУ, 2020.
- Давыдков В. В. Физика. Механика. Электричество и магнетизм: учеб. пособие / В. В. Давыдков. — Новосибирск: Изд-во НГТУ, 2017. — 168 с.
