Практическая работа - Электронное образование в Республике

Описание проекта
«Школьный центр аэрокосмических исследований»
для участия в конкурсном отборе проектов
общеобразовательных учреждений, выдвигаемых на получение гранта
Министерства образования и науки Республики Татарстан
в рамках реализации проекта «Школа после уроков»
Номинация: научно-техническая
Заявитель:
Муниципальное бюджетное общеобразовательное учреждение «Средняя
общеобразовательная школа № 35 с углубленным изучением отдельных
предметов Приволжского района г. Казани
Участники проекта:
1. Муниципальное
бюджетное
общеобразовательное
учреждение
«Средняя общеобразовательная школа № 35 с углубленным изучением
отдельных предметов Приволжского района г. Казани;
2. Федеральное государственное образовательное учреждение высшего
профессионального
образования
«Казанский
государственный
энергетический университет» (КГЭУ);
3. Федеральное государственное образовательное учреждение высшего
профессионального
образования
«Казанский
национальный
исследовательский технический университет имени А.Н. Туполева»
(КНИТУ-КАИ);
4. Федеральное государственное бюджетное учреждение «Научноисследовательский испытательный Центр подготовки космонавтов
имени Ю.А. Гагарина» (ЦПК);
5. ООО «Креативное агентство «Арслайн»».
2013 год
1
Развитие
инновационных
направлений
экономики
России,
ориентированных на космическую и другие высокотехнологичные отрасли
промышленности, в значительной степени затруднено недостаточностью
высококвалифицированных кадров различных уровней подготовки (рабочие,
техники, инженеры). Эта проблема может быть решена путем создания на
базе школы Центра аэрокосмических исследований, объединяющего усилия
кроссфункциональных команд (от школьника до инженера) и формирующего
благоприятную среду для развития научно-технического творчества и
создания новых идей, обеспечивающего необходимый уровень подготовки
молодых кадров, остро востребованных в ракетно-космической и других
высоко технологичных отраслях промышленности.
Проект «Школьный центр аэрокосмических исследований» направлен
на развитие системы опережающей подготовки инженерных и научных
кадров по приоритетным направлениям науки и техники.
Основные цели и задачи Школьного центра аэрокосмических
исследований: популяризация достижений отечественной ракетной техники
и космонавтики в общем и активное вовлечение в этот процесс школьников в
особенности, прививая им интерес и любовь к самостоятельной работе над
проектами и умение находить инновационные решения и использовать их на
практике. Это позволит школьникам получить настоящий опыт в области
создания творческих проектов; углубленные знания в области астрономии,
физики, механики, баллистики, радиосвязи и техники; научиться работать в
команде, разделяя между собой обязанности и налаживая взаимодействие
при поддержке научного руководителя.
Центр будет создаваться в форме лабораторий с большим количеством
оборудования, инструментов, расходных материалов и мастерами-учителями
во главе, которые будут контролировать и направлять в нужную сторону
каждого участника образовательного процесса. Все лаборатории будут
объединены в одну сеть для формирования единого образовательного
пространства в рамках школы-центра аэрокосмического образования,
обмена опытом, совершенствования программ преподавания, обмена
технологическими решениями. Таким образом, создаваемый центр
существенно расширит возможности развития школьников в технических
областях.
В качестве преподавателей будут привлечены сотрудники Центра
подготовки космонавтов им. Ю.А. Гагарина, ведущих ВУЗов РТ, молодые
кандидаты и доктора наук, преподаватели детских домов творчества,
имеющие опыт работы с молодежью, эксплуатации оборудования.
2
Школьный центр аэрокосмических исследований будет включать в
себя следующие лаборатории:
1. лаборатория астрономических исследований
2. лаборатория космического мониторинга «Земля из космоса»
3. лаборатория ракетно-космического моделирования;
4. радиотехническая лаборатория.
3
Лаборатория астрономических исследований
Описание проблемы
Школьная программа по физике в данное время не дает возможности в
полной мере уделять внимание астрономическому обучению учащихся. В
тоже время, сама наука астрономия остается очень важной, неотъемлемой
частью становления правильного мировоззрения детей. Такими знаниями
должен владеть любой человек. Любознательный человек всегда
задумывался над вопросами, как и когда образовалась наша Земля, из каких
веществ состоит, каковы ее формы, размеры, масса, что было в прошлом и
что происходит сейчас в ее недрах и в ее космических окрестностях. Для
того, чтобы правильно сформировать умозаключения учащихся о
наблюдаемых ими явлениях, дать наиболее целостное и истинное
представление о мире, Вселенной, звездах, Солнце и т.д., необходимо
изучать астрономию. Это одна из немногих наук, при изучении которой
учащиеся могут сами делать открытия, заниматься научными
исследованиями. Программа данного проекта нацелена на формирование
осознанного отношения учащихся к объектам на звездном небе.
Цель и задачи проекта
Данный проект призван выработать у школьников:
 Стремления к приобретению новых знаний,
 Творческого отношения к делу,
 Умения самостоятельно работать с дополнительной литературой,
телескопом, лабораторным оборудованием,
 Умения наблюдать и делать выводы,
 Умения анализировать материалы наблюдений.
Цели задачи проекта:
Образовательные:
 расширить и углубить основы знаний, приобретаемые на уроке физики;
 получить дополнительные знания в области естественных наук;
 изучить строение, расположение, движение объектов на звездном небе;
 изучить влияние небесных объектов на Землю;
 повысить эрудицию и расширить кругозор.
Воспитательные:
 воспитывать самостоятельность и ответственность;
 воспитание нетерпимого отношения к невежественным суждениям о
мире;
4
воспитывать целеустремленность в работе, творческое отношение к
делу
Развивающие:
 развивать стремление к экспериментальной и исследовательской
деятельности;
 развивать навыки самостоятельной работы;
 развивать стремление к получению новых знаний в неизведанных
областях;
 развивать умение работать в коллективе, выслушать и объективно
оценить суждение товарища;
 развивать внимательность, усидчивость, пунктуальность.

Методы решения задач:
В работе используются следующие методы: лекция; беседа; семинар;
практические наблюдения; решение практических задач; подготовка и
представление проектов, участие в конкурсах, конференциях, олимпиадах.
Предпочтение отдается приемам, направленным на активизацию мышления и
действия каждого ребёнка в отдельности. Обучение умению слушать и
наблюдать, применять свои знания и делиться ими с товарищем, проводится
на практических занятиях, в ходе самостоятельной деятельности ребёнка.
Программа.
Программа рассчитана на 2 года обучения. Возраст учащихся 7-8 класс.
Количество часов – 36 в год. Занятия проводятся 1 раз в неделю,
практические занятия – 2-3 раза в четверть. Теоретическая часть программы
реализуется на занятиях в кабинете, при использовании литературы,
фотографий и иллюстраций, карты звездного неба, школьного
астрономического календаря, телескопа (для изучения), модели Солнечной
системы, компьютера, компьютерных программ, видеоаппаратуры и
видеозаписей. Практическая часть программы реализуется при работе в
школьном планетарии; дневных и ночных наблюдениях Солнца, Луны,
планет, звезд; использовании телескопа; изготовлении простейших
астрономических приборов, записей наблюдений и вычислении необходимых
данных.
5
Учебно-тематический план 1-го года обучения.
7 класс.
1. Земная наука о небесных телах.
Ознакомление с предметом астрономии, способами изучения, особенностями
изучения. Знакомство со строением и принципом действия телескопа.
2. Астрономия начинается с Земли.
Ранние представления о нашей Земле. Становление мировоззрения. Способы
измерить форму и размеры Земли.
3. Наши ближайшие соседи.
Солнечная система. Планеты и их спутники. Луна. Влияние Луны на Землю.
Малые тела Солнечной системы.
4. Солнце.
Что представляет из себя Солнце. Откуда у него столько тепла.
5. Звездное небо над головой.
Мифы о созвездиях. Далеко ли до звезд. Звездное небо в различные времена
года.
6. Это странное слово – галактика.
Начальные сведения о многообразии мира галактик. Строение Вселенной.
Дата
№
Тематическое планирование.
7 класс, 36 часов, 1 час в неделю
Тема
Количество часов
Теория Практика
Сентябрь 1. Что и зачем изучает астрономия? Техника
безопасности на занятиях.
1
2. Особенности астрономических
наблюдений. Небесная сфера в точках и
линиях.
1
3. Устройство и принцип действия телескопа.
Роль телескопа в астрономических
наблюдениях.
1
4. Астрономические инструменты и их
использование.
1
5. Изготовление астролябии.
Октябрь 1. Земля в представлении древних. Птолемей
и Коперник .
2. Джордано Бруно, Галилео Галилей.
1
1
1
6
3. Они решили измерить Землю. Где верх и
низ у Земли.
1
4. Наблюдение осеннего неба. Осенние
созвездия.
Ноябрь
1. Солнечная система – состав и особенности.
1
1
2. Наблюдение в телескоп ближайших планет.
2
3. Земля - особенная планета. Почему на
Земле есть жизнь?
1
4. Луна простая и загадочная.
1
5. Наблюдение луны в телескоп.
Декабрь 1. Метеориты, метеоры, кометы. Есть ли
падающие звезды?
Январь
1
1
2. Окольцованные планеты.
1
3. Астероиды: осколки или недостроенная
планета?
1
4. Наблюдение зимнего неба. Мифы о зимних
созвездиях.
1
1. Солнце – звезда или божество. Что мы
знаем о нем?
1
2. Пусть всегда будет Солнце.
1
3. Наблюдение зимнего неба.
Февраль 1. Мифы о созвездиях. Что на самом деле
представляют собой созвездия.
1
1
2. Звездное небо в различные времена года.
Почему оно меняется?
1
3. Далеко ли до звезд.
1
4. Наблюдение зимнего неба, луны, планет.
Март
Апрель
1
1
1. Что такое Млечный путь?
1
2. Много ли во Вселенной галактик.
1
3. Наблюдение весеннего неба. Весенние
созвездия.
1
1
1. Подготовка сообщений по различным
темам.
2
2. Подготовка празднования дня
космонавтики.
1
7
3. Наблюдение весеннего неба. Планет.
Май
1. Летние созвездия.
1
1
2. Задание на лето
Итого
23
13
2-ой этап обучения.
8 класс.
1. Астрономия – звездная наука.
Особенности астрономических наблюдений. Основные точки и линии
небесной сферы. Зодиак и эклиптика. Изучение строения и принципа
действия телескопа.
2. Наша Земля.
Закон всемирного тяготения в жизни. Знания о Земле и небе. Различные
модели Земли и небесной сферы. Птолемей и Коперник.
3. Мир солнечной системы.
Солнечная система. Планеты земной группы. Планеты-гиганты. Спутники
планет и Луна. Малые тела, орбиты и периодичность комет .
4. Солнце.
Ближайшая звезда. Пятна и факелы на солнце. Вращение солнца и обращение
вокруг центра Галактики.
5. Звезды и галактики близкие и далекие.
Мифы о созвездиях. Звездное небо в различные времена года. Виды и
характеристика звезд. Черные дыры и белые карлики. Галактика Млечный
путь. Строение и возраст Вселенной.
6. Освоение Вселенной.
Происхождение Солнечной системы. «Есть ли жизнь на Марсе?» Открытие
реактивного движения и его роль в полетах в космос. Существуют ли
доказательства существования инопланетян.
Календарное планирование.
8 класс, 36 часов, 1 час в неделю
Дата
№
Тема
Количество часов
Теория Практика
Сентябрь 1. Особенности астрономических
наблюдений. Техника безопасности на
занятиях.
1
8
2. Основные точки и линии небесной сферы.
Зодиак и эклиптика.
1
3. Устройство и принцип действия телескопа.
Виды телескопов.
1
4. Древние и современные астрономические
инструменты.
1
Октябрь 1. Открытие Ньютоном закона Всемирного
тяготения.
1
2. Птолемей и Коперник. Чья модель
правильна?
1
3. Законы Кеплера.
1
4. Наблюдение осеннего неба. Осенние
созвездия.
Ноябрь
1. Солнечная система – состав и особенности.
1
2. Планеты Земной группы. Наблюдение
Венеры и Меркурия.
1
1
3. Планеты Гиганты. Наблюдение Юпитера и
его спутников. Сравнение групп планет.
1
1
1
2
Декабрь 1. Земля и Луна. Наблюдение Луны в
телескоп
Январь
2
2. Сколько раз человек может увидеть одну и
ту же комету?
1
3. Астероиды: есть ли опасность
столкновения?
1
4. Наблюдение зимнего неба. Мифы о зимних
созвездиях.
1
1. Солнце – ближайшая звезда.
1
2. Пятна и факелы на Солнце. Движение
Солнца.
1
3. Особенности наблюдения Солнца.
1
4. Наблюдение зимнего неба.
1
Февраль 1. Мифы о созвездиях. Звездное небо на
других планетах и в других мирах.
2. Измерение расстояний до звезд.
1
1
3. Наблюдение зимнего неба, луны, планет.
Март
1
1. Виды галактик. Млечный путь.
1
1
9
Апрель
Май
2. Черные дыры и белые карлики. Возраст
Вселенной.
1
3. Наблюдение весеннего неба. Весенние
созвездия.
1
1
1. Подготовка пресс-конференции «Одиноки
ли мы во Вселенной?»
1
2. Подготовка празднования дня
космонавтики.
1
3. Наблюдение весеннего неба. Планет.
1
1. Летние созвездия.
1
2. Задание на лето
Итого
22
14
Ожидаемые результаты
- расширение и углубление знаний по естественно-научным дисциплинам;
- формирование навыков работы с лабораторным оборудованием;
формирование
навыков
подготовки
и
презентации
научноисследовательских проектов;
- профессиональная ориентация молодежи;
- участие в олимпиадах, конкурсах, конференциях астрономической и
космической направленности.
Бюджет проета: 356 468,00 тыс. руб. (см по факту заявки на
оборудование, приложение № 1, № 2).
Обоснования необходимости проекта:
У обучающихся будут сформированы углубленные знания в области
естественных наук; сформированы навыки работы с лабораторным
оборудованием;
навыки
подготовки
и
презентации
научноисследовательских проектов. Что способствует подготовке качественного
контингента для ВУЗов естественно-научной направленности.
10
Лаборатория космического мониторинга «Земля из космоса»
Описание проблемы
Наукоемкие технологии применяются сейчас во многих сферах жизни
человека. К таким технологиям относятся и технологии получения и
обработки спутниковых изображений земной поверхности. Информация,
полученная с помощью спутников, используется многими специалистами –
географами, биологами, экологами, административными работниками,
метеослужбами, службами оперативного реагирования на ЧС. Однако в
настоящее время возникает дефицит кадров, способных осуществлять
процесс приема и обработки спутниковой информации.
Цель и задачи проекта:
- познакомить учащихся с современными тенденциями космического
мониторинга, отраслями использования спутниковой съемки;
- дать учащимся представление о способах получения космических снимков;
- научить учащихся получать космические снимки с помощью
универсального аппаратно-программного комплекса «Алиса-СК»;
- научить учащихся обрабатывать космические снимки и применять
полученные результаты для решения практических задач в различных
областях жизнедеятельности человека.
Методы решения задач:
Программа курса содержит лекционные и практические занятия,
используются полевые и дистанционные методы исследований. Для
повышения
эффективности
выполнения
исследовательских
работ
практические
занятия
проводятся
в
микро
группах.
Установление в лаборатории универсального аппаратно-программного
комплекса «Алиса-СК» ИТЦ «Сканэкс», предназначенного для приема и
обработки
информации,
передаваемой
с
полярно-орбитальных
искусственных спутников Земли в режиме реального времени, позволит
учащимся осваивать космические технологии в стенах школы.
Программа.
Программа рассчитана на учащихся 10-11 классов.
Содержание программы:
1.Введение
Современная биология и экология: достижения, основные проблемы и
вопросы. Исследовательская деятельность: структура, виды научных работ,
11
стратегия исследования. Понятие метода и технологии. Изучение тем
предполагаемых научных проектов. Знакомство с программой Google
Планета Земля, структурой и возможностями геопортала Kosmosnimki.ru.
2.Земля из космоса – применение данных дистанционного зондирования
для решения задач экономики, природопользования, экологии, ЧС
Использование космических снимков: погода, климат, стихийные бедствия и
катастрофы, ледовая обстановка, экологический мониторинг, фенология,
природопользование, строительство и т.д. Всемирное наследие в России.
3. Земля как система – глобальная перспектива
Земля – единая глобальная система, состоящая из взаимосвязанных
подсистем. Возможности изучения Земли как системы. Полевые и
дистанционные методы исследований. Космическая съемка, аэрофотосъемка,
радарная всепогодная съемка. Плюсы и минусы применения изображений
Земли из космоса.
4.Земля как система – локальная перспектива
Республика Татарстан, город Казань из космоса. Биолого-географические
характеристики.
5.Методы экологических исследований. Что такое ДЗЗ?
Общенаучные
и
специфические
методы
исследования.
Основы
гидрологических исследований, методы изучения земного покрова по MUC ,
геоботанические исследования, расчет показателя обилия видов.
Математические методы в биолого-экологических исследованиях. Основы
статистической обработки данных. Системный анализ. Прогнозирование.
Земля из космоса – решения в области охраны природы и рационального
природопользования.
Системы
спутникового
позиционирования.
Имитационная игра «Одиссея глаз» (методические пособия программы
GLOBE).
6.Тематическое картографическое оборудование. Спутники, принципы
получения космических снимков.
Получение космических снимков, сцен. Спутники. Миссия спутников NASA,
физические основы тематического картографирования.
7.Творческое решение изобретательских задач.
Знакомство
с
ТРИЗ-технологией,
тактика
решения
творческих
изобретательских задач.
8.Практикум.
Решение творческих задач на нестандартное решение, постановка проблемы,
выдвижение гипотезы.
9.Выполнение практической части итоговой исследовательской работы
12
Сбор данных, проведение наблюдений, опытов, постановка эксперимента и
т.д. в соответствии с методикой своей исследовательской работы.
10.Камеральная обработка материалов исследования.
Систематизация полученных данных, составление сводных таблиц,
статистический анализ полученных данных. Сравнение и анализ полученных
результатов. Графическое отображение полученных результатов.
11. Формы представления исследовательских работ.
Стендовый доклад. Требования к оформлению стендового доклада.
Разработка стенда своей исследовательской работы.
12. Компьютерная обработка результатов исследования.
Возможности современных программ. Ввод результатов, построение таблиц,
графиков. Оформление своей работы на компьютере.
13. Заключительная часть исследования.
Заключение. Выводы. Составление рекомендаций по практическому
использованию результатов исследовательской работы.
14. Итоговая конференция.
Презентация и защита исследовательских работ.
Примерный тематический план.
Тема
Всего
часов
В том числе
лекции
практик
ум
2
Введение
2
Земля из космоса – для решения задач
экономики, природопользования,
экологии, ЧС
Земля как система – глобальная
перспектива
Земля как система – локальная
перспектива
Методы экологических исследований.
Что такое ДЗЗ?
Тематическое
картографическое
оборудование. Спутники, принципы
получения космических снимков
Творческое решение изобретательских
4
2
2
4
2
2
10
1
9
20
7
13
20
5
15
10
5
5
13
задач
Татарстан из космоса – основные
проблемы
Мини-исследование
Компьютерная обработка результатов
исследования
Заключительная часть работы
Формы публичного представления
Итоговая конференция
Итого
20
1
19
26
5
-
26
5
10
10
3
144
2
27
10
8
3
117
Ожидаемые результаты:
В результате обучения по данной программе у учащихся будут
сформированы методические и практические навыки проведения первых
самостоятельных исследований Земли из космоса; осознанное отношение к
окружающему их земному миру и ответственность за сохранение природы.
Бюджет проекта: 2 500 000,00 руб., из них 700 000,00 руб. в рамках
гранта (см. по факту заявки на оборудование, приложение № 3, № 4).
Обоснования необходимости проекта:
Проект способствует
опережающей подготовке
специалистов
наукоемких технологий, способных осуществлять процесс приема и
обработки спутниковой информации.
14
Лаборатория ракетно-космического моделирования
Описание проблемы
В
космической
отрасли
наблюдается
нехватка
высококвалифицированных специалистов, владеющих необходимыми
знаниями, умениями и навыками. Ракетно-космическое моделирование –
начальный этап овладения ракетно-космической техникой. В процессе
изготовления моделей учащиеся приобретают различные технические и
технологические знания и навыки, знакомятся с конструкцией летательных
аппаратов, проявляют интерес к теории полета, получают углубленные
знания по естественно-научным дисциплинам.
Цель и задачи проекта
Цели проекта:
- формирование и развитие познавательного интереса учащихся к
современной ракетно-космической технике, к ракето - модельному спорту;
- формирование и развитие у школьников активного творческого мышления;
- воспитание у школьников чувства гордости за успехи Отечественной
космонавтики.
Задачи проекта:
- создание летающих моделей - копий ракетно-космической техники;
- создание стендовых и действующих макетов космической техники,
приборов;
- создание спортивных моделей ракет для участия в соревнованиях;
- моделирование (в том числе и на персональном компьютере) физических
процессов, применение новых технологий проектирования, сбора и
обработки информации;
- поиски, изучение и восстановление исторических образцов Отечественной
ракетно- космической техники;
- создание моделей и опытных образцов космических установок;
- создание моделей спутников и участие в международном проекте CanSat;
- разработка проектов новой космической техники, отдельных установок и
агрегатов;
- создание приборов для экспериментальной базы лаборатории;
- создание специализированных средств проектирования на ПК;
- подготовка инструкторов ракетно-космического моделизма.
15
Методы решения задач
Задачи проекта решаются путем обучения учащихся по теоретической
части и тренировкой практических навыков. Итогом деятельности
кружковцев является индивидуальный или коллективный творческий проект,
отражающий в значительной мере уровень и глубину полученных учащимися
знаний и навыков. Темы индивидуальных творческих работ предлагаются,
исходя из индивидуальных особенностей школьников. Презентацию лучших
проектов предполагается проводить в Космоцентре Звездного городка.
Программа.
Программа занятий Лаборатории ракетно-космического моделирования
предназначена для учащихся VII - Х классов, проявляющих повышенный
интерес к ракетно - космической технике.
Первый год занятий предназначен для учащихся VП-ХI классов.
Программа первого года состоит из нескольких этапов.
На первом "ознакомительном" этапе (темы 1-8) учащиеся получают
основные представления об устройстве и принципе действия модели ракеты,
у них формируются основные индивидуальные практические навыки работы
с материалами и инструментами. На этом этапе деятельность учащиеся носит
индивидуальный и параллельный характер.
На втором "подготовительном" этапе полученные навыки закрепляются
при создании экспериментальных моделей и спортивных моделей для
участия в соревнованиях. Идет освоение более современных технологий
изготовления моделей. Параллельно идет теоретическая подготовка и
конструкторская работа для создания моделей-копий. В этот период
достаточно много времени уделяется знакомству с историей космонавтики,
просмотру кинофильмов, посещению музеев, встречам с ветеранами. На этом
этапе формируются рабочие группы по различным направлениям,
деятельности начинает носить кооперативный характер.
На третьем "основном" этапе разворачиваются работы по постройке
модели-копии, отладке ее конструкции и современной технологии
изготовления. Начинается работа по созданию действующих макетов
существующей РКТ и спроектированной самими учащимися.
Второй год занятий предназначен для учащихся VIII- X классов.
Программа предполагает углубленное изучение физических основ
космонавтики, перспектив развития ракетно-космической техники, освоение
16
проектировочной деятельности и техники макетирования. Продолжается
развитие технического моделирования, углубленная работа над темой
проекта, полученной на первом году занятий. Школьники разрабатывают и
изготавливают наглядные пособия, необходимые для работы кружка.
Итоговые занятия проводятся в форме научной конференции, выставки
работ и защиты проектов. По окончании 2-х летнего курса учащимся
предполагается выдавать сертификат Космоцентра Звездного городка.
N
1.
2.
3.
4.
5.
6.
7.
8.
9.
10.
11.
12.
13.
14.
15.
16.
Количество часов
Первый год занятий.
Тематический план.
всего теория практ.
Вводное занятие
2
2
0
Реактивные двигатели. Двигатели для моделей
2
1
1
ракет.
Планер одноступенчатой модели.
4
1
3
Системы спасения. Парашюты и стримеры.
4
1
3
Бортовая и наземная пиротехника.
2
1
1
Полезная нагрузка. Космические аппараты.
2
1
1
Метеоусловия старта моделей ракет.
2
1
1
Пуски моделей ракет.
12
2
10
Баллистика ракет и моделей ракет.
14
6
8
Классификация ракет и моделей ракет.
22
4
18
Компоновка ракет.
14
4
10
Бортовая и наземная автоматика моделей-копий
16
6
10
Устройство ракет-носителей.
14
6
8
Правила стендовой оценки. Окраска.
16
4
12
Подготовка и проведение соревнований
14
4
10
Заключительное занятие
4
4
0
ИТОГО 144
48
96
ПРОГРАММА ПЕРВОГО ГОДА ЗАНЯТИЙ
1. Вводное занятие(2ч.2/0)
Цели и задачи. Ознакомление с планом работы и его обсуждение.
Знакомство учащихся с материально-технической базой кружка, правилами
поведения, распорядком работы, правилами безопасности труда. Решение
организационных вопросов.
Практическая работа:
2. Реактивные двигатели. Двигатель для модели ракеты.(2ч.1/1)
Реактивная сила, способы ее создания, зависимость от различных факторов.
17
Ракетные двигатели. Основные элементы конструкции. Устройство и
классификация модельных двигателей.
Практическая работа: Изготовление двигательного отсека и корпуса модели
ракеты. Запуск демонстрационной модели.
3. Планер одноступенчатой модели ракеты.(4ч.1/3)
Аэродинамика моделей ракет. Спектр обтекания. Лобовое сопротивление и
его составляющие. Устойчивость модели в полете. Центры массы и давления.
Баллистические участки полета модели ракеты.
Практическая работа: Изготовление корпуса модели, головного обтекателя,
стабилизаторов. Определение центра давления, проверка устойчивости
модели.
4. Системы спасения. Парашюты и стримеры.(4ч.1/3)
Изобретатель парашютов Г.Е.Котельников. Устройство и виды парашютов.
Простейший расчет скорости и времени снижения модели на парашюте.
Применяемые материалы. Лента, ротор на авторотации, крыло, воздушный
шар и другие системы.
Практическая работа: Раскрой и изготовление парашюта. Изготовление
строп, фала, амортизатора. Сборка и укладка парашюта. Изготовление
системы термозащиты и отстрела парашюта. Испытание парашюта. Сбросы.
Замер высоты и времени парашютирования. Сравнение с расчетными
данными. Правила безопасности труда.
5. Бортовая и наземная пиротехника (2ч.2/2)
Бортовые пирозамедлители, вышибные навески, системы, передающие
последовательные и параллельные команды. Наземная пиротехника запуска
моделей ракет. Правила безопасности труда.
Практическая работа: Изготовление
надежность срабатывания.
электрозапалов,
испытание
на
6. Полезная нагрузка.(2ч.1/1)
Беседа о полезной нагрузке ракет и ракет-носителей. Космические аппараты.
Виды полезной нагрузки для моделей ракет.
Практическая работа: Зачистка моделей, их шпаклевка, окраска и отделка.
Окончательная сборка и наземные испытания.
7. Метеоусловия старта моделей ракет (2ч.1/1)
Влияние внешних воздействий на полет модели. Понятие о метеорологии,
метеорологические явления в природе. Метеорологические параметры.
Ограничения в правилах по метеорологическим условиям.
18
Практическая работа: Использование ветра, термических и динамических
потоков для полета моделей ракет.
8. Пуски моделей ракет.(12ч.2/10)
Инструктаж о порядке работы, дисциплине и правилам безопасности на
старте.
Практическая работа: Пуски моделей ракет. Контроль этапов и измерение
характеристик
полета
модели.
Разбор
полетов.
Примечание: Занятия, связанные с запуском моделей, проводятся на
полигоне.
9. Баллистика ракет и моделей ракет (12ч.3/9)
Силы действующие на ракету в полете. Устойчивость ракеты. Расчет
характеристик ракетных двигателей.
Практическая работа: Расчеты
Моделирование на компьютере.
параметров
изготовленных
ракет.
10. Классификация ракет и моделей ракет. (24ч.4/20)
Многоступенчатые ракеты. Классификация ракет и ракет-носителей.
Классификация моделей ракет и особенности их конструкций. Расчет
характеристик ракеты и траектории полета. Траектории вывода на орбиту.
Характеристики некоторых ракет-носителей.
Практическая работа: Формирование рабочих групп по направлениям.
Освоение проектирования моделей на ПК. Эскизное проектирование и
изготовление моделей классов S2, S3, S6 на компьютере и бумаге. Выбор
прототипа модели- копии. Выпуск простейших эскизов и рабочих чертежей
ракет-носителей.
11. Компоновка ракет (14ч.4/10)
Массовый расчет многоступенчатых моделей. Компоновочные, силовые,
конструктивные и аэродинамические схемы. Внутренняя компоновка.
Особенности компоновки моделей-копий.
Практическая работа: Изучение конструкций моделей по материалам
отечественных и иностранных источников. Расчет проектируемой модели.
Разработка и изготовление оснастки, корпуса, головного обтекателя,
двигательного отсека моделей-копий.
12. Бортовая и наземная автоматика моделей-копий (16ч.8/8)
Типы бортовой автоматики и командоаппараты моделей-копий (пиротехника,
механические и электронные командоаппараты, микропроцессоры).
Механические, электрические и пиротехнические источники энергии.
19
Механизмы раскрытия, сброса и отстрела частей моделей ракеты.
Надежность
систем.
Простейшие наземные стартовые системы. Особенности ограничивающих
элементов без направляющих колец на модели. Разновидности систем
одновременного воспламенения нескольких двигателей. Стартовый стол и
его термозащита.
Практическая работа: Безопасность труда при работе с источниками
энергии. Изготовление механизмов и пиропатронов, их отработка на
испытательных стендах. Запуск по субракетам для определения надежности
разработанных механизмов.
13. Устройство ракет-носителей (12ч.4/8)
Корпус. Каркасные и ферменные отсеки. Баки. Трубопроводы
пневмогидравлических систем. Двигательная установка. Аппаратура
управления, бортовые источники энергии. Узлы связи с наземным
оборудованием. Надежность, безопасность, технологичность.
Практическая работа: Изготовление оснастки и деталей отделки моделикопии.
14. Правила стендовой оценки. Раскраска(16ч.4/12)
Знакомство с правилами судейства копийности модели. Оценка качества
окраски и знаков.
Практическая работа: Окраска. Коллективное определение стендовой
оценки согласно правилам и разбор качества моделей в кружке.
15. Подготовка и проведение соревнований (34ч.4/30)
Отбор моделей для участия в соревнованиях. Подготовка документации.
Проверка стартового оборудования. Правила безопасности.
Практическая работа: Запуски моделей ракет.
16. Заключительное занятие (4ч.3/1)
Проведение итогового семинара, публичная защита проектов. Вручение
наград авторам лучших работ. Рекомендации по работе на летний период.
Практическая работа: Обсуждение перспектив работы в следующем
учебном году.
Второй год занятий.
Тематический план.
1. Вводное занятие
2. Физические основы космонавтики
N
Количество часов
всего теория практ.
2
2
0
9
3
6
20
3.
4.
5.
6.
7.
8.
9.
10.
11.
12.
13.
Энергетические основы космонавтики и ракетно21
космической техники
Перспективы развития космонавтики и ракетно60
космической техники
Методы научно-технического прогнозирования
6
Основы научно-технического моделирования
15
Техника ракетно-космического макетирования
21
Основы технической эстетики
6
Конструкционные материалы и их характеристики
9
Космонавтика и профориентация молодежи
6
Экономические основы космонавтики
6
Выполнение творческой работы
51
Заключительное занятие
3
Итого 144
6
15
9
51
3
3
9
3
6
3
3
9
3
42
3
12
12
3
3
3
3
42
102
ПРОГРАММА ВТОРОГО ГОДА ЗАНЯТИЙ
1. Вводное занятие
Обсуждение плана работы. Решение организационных вопросов. Обзор
последних достижений в области ракетно-космической техники. Понятие о
методе моделирования как форме научного познания. Моделирование в
большой технике. Правила безопасности труда.
2.Физические основы космонавтики
Основные понятия. Законы движения. Законы сохранения. Колебания.
Движение твердых тел. Тяготение. Элементы теории относительности.
Вакуум и сверхвысокие давления. Электричество и магнетизм. Понятие о
явлениях сверхпроводимости и сверхтекучести. Некоторые понятия атомной
и ядерной физики.
Практическая работа:
Разработка наглядных пособий для демонстрации основных законов физики.
Сборка малогабаритной солнечной батареи на фотоэлементах и определение
ее характеристик.
3.Энергетические основы космонавтики и ракетно-космической техники
Классификация ракетных двигателей. Твердые и жидкие ракетные топлива,
их характеристики и технология получения. Основные понятия
термодинамики и термодинамика ракетных двигателей. Перспективы
развития ракетно-космического двигателестроения.
Практическая работа: Разработка и изготовление экспериментальных
21
установок по определению теплоты сгорания твердых топлив и периода
задержки химического самовоспламенения в зависимости от температуры.
Изготовление макетов ионных двигателей. Изготовление действующей
модели фотонного двигателя и определение его характеристик.
4. Перспективы развития космонавтики и ракетно-космической техники
Основные технико-экономические показатели в космонавтике и ракетнокосмической технике: годовой грузопоток, его уровни, относительная масса
полезной нагрузки, ее стоимость, относительная информативность полезной
нагрузки, энерговооруженность космических аппаратов, длительность
полетов и надежность систем космических аппаратов, методы ее
обеспечения, многоразовость и методы ее обеспечения. Одноразовые
транспортные системы и методы форсирования их характеристик.
Многоразовые одноступенчатые транспортные космические аппараты.
Межорбитальные транспортные аппараты. Долговременные орбитальные
станции. Солнечные электростанции. Лунные базы. Проекты экспедиций на
Марс. Первые орбитальные заводы. Космическая астрономия. Исследования
Солнца и планет Солнечной системы.
Практическая работа: Изучение космических программ и аппаратов.
Разработка чертежей общего вида космических аппаратов. Изготовление
макетов ракетно-космической техники и экспериментальных устройств,
моделирующих физико-химические процессы, имеющие место в
космической технике.
5. Методы научно-технического прогнозирования
Поиск и анализ закономерностей развития космонавтики, установление
групп определяющих параметров и факторов. Метод проб и ошибок. Метод
моделирования (математический, аналоговый, физический, натурный).
Метод экстраполяции и границы его применения. Краткосрочное и
долгосрочное прогнозирование. Понятие вероятности. Изыскательское
(возможности) и нормативное (потребности) прогнозирование. Интуитивное
прогнозирование. Метод опроса групп экспертов. Метод исторической
аналогии. Метод структурных моделей. Методики прогнозирования
("Дельта", "Паттерн"). Этапы прогнозирования.
Практическая работа: Проведение экстраполяционного анализа развития
основных тенденций космонавтики.
6. Основы научно-технического моделирования
Методы моделирования. Метод обобщенных переменных. Критерии
подобия. Этапы моделирования. Приближенное моделирование. Понятие о
22
степени искажения. Аналогичные и подобные явления. Метод аналогий. Роль
эксперимента в научно- техническом моделировании. Понятие об анализе
размерностей. Техническое моделирование. Понятие об опытном образце.
Основные этапы разработки и изготовления опытного образца. Виды
испытаний.
Практическая работа: Определение центра давления моделей методом
продувки в аэродинамической трубе, аналитическим и контурным методами.
Анализ результатов испытаний.
7. Техника ракетно-космического макетирования
Последовательность работы над проектом. Информационное обеспечение
работы. Виды макетов. Технические требования к макетам. Бумажные
вырезные склеиваемые модели типа "Метеор". Изготовление макетов
методом гальванопластики. Методы имитации металлов и материалов.
Эмали, лаки и краски. Их нанесение. Методы соединения элементов
конструкций. Методы нанесения маркировки. Элементы микроэлектроники
на макетах. Методы имитации рабочих процессов на моделях космических
аппаратов. Элементы радиоуправления моделями. Характеристики
источников питания для макетов. Кинематическая часть макетов.
Практическая работа: Практическое освоение техники макетирования.
Изготовление элементов макетов творческих работ.
8. Основы технической эстетики
Цели и задачи технической эстетики. Единство формы и содержания на
современном этапе научно-технического прогресса. Художественное
конструирование. Понятие об эргономике и антропометрии. Понятие о
единстве функциональных и эстетических задач при конструировании
технических устройств.
Практическая работа: Изучение станции "Салют" с точки зрения
эргономики
и
художественного
конструирования.
Разработка
колористического оформления интерьера жилого отсека для марсианской
экспедиции.
9.Конструкционные материалы и их характеристики
Жаростойкие металлы и сплавы. Применение их в ракетнокосмической
технике. Керамические материалы. Пластмассы. Композиционные
материалы, углеродные волокна и ткани. Бор-алюминий и его свойства.
Пенометаллы. Материалы, применяемые в условиях вакуума и сверхнизких
температур. Методы борьбы с наводороживанием металлов.
Практическая работа: Изготовление элементов конструкций из различных
23
материалов. Определение их прочностных характеристик.
10.Космонавтика и профессиональная ориентация молодежи
Цели и задачи профессиональной ориентации молодежи. Основные методы
профориентационной работы. Уровни профессиональной ориентации.
Элементы профессиональной подготовки. Характеристика оргмассовых
мероприятий из единой системы аэрокосмического образования страны.
Практическая работа: Проведение лекций и бесед
космонавтики членами лаборатории в школах города.
по
вопросам
11. Экономические основы космонавтики
Роль экономических факторов в ракетно-космических программах. Критерии
и методы оценки экономических аспектов космонавтики. Прямой и
косвенный экономический эффект. Примеры стоимости космических
программ, аппаратов, ракет-носителей. Динамика экономических параметров
космических программ. Пути снижения затрат на освоение космического
пространства.
Практическая работа: Примерная оценка стоимости макетов, моделей и
экспериментальных установок, изготовленных в кружке.
12. Выполнение творческого проекта.
Некоторые лабораторные приборы и методы работы с ними. Естественные
пределы точности измерений. Логика эксперимента. Субъективные ошибки.
Методика обработки результатов измерений.
Конструирование аппаратуры. Рекомендации по записи результатов
экспериментов. Как правильно строить графики. Вычисления. Способы
борьбы с арифметическими ошибками. Порядок величин. Вычисление
ошибок. Вычислительные устройства. Как писать статьи.
Практическая работа: Обработка экспериментальных результатов,
полученных в кружке. Написание отчетов, рефератов, статей по темам
творческих работ. Изготовление макетов, моделей и установок. Детальное
освоение станочного парка кружка.
13. Заключительное занятие
Подведение итогов работы. Презентация лучших проектов в Космоцентре
Звездного городка и вручение сертификатов.
Ожидаемые результаты:
- обеспечение занятости подростков;
24
- укрепление здоровья и общего физического развития;
- расширение знаний по естественно-научным дисциплинам;
- профессиональная ориентация молодежи;
- создание коллектива единомышленников
Бюджет проекта:
449 170,00
оборудование, приложение № 5, № 6).
руб. (см по факту заявки на
Обоснования необходимости проекта:
Проект отвечает актуальнейшим запросам предприятий авиационной и
космической промышленности, способствующий ранней технической
подготовке учащихся – качественного контингента технических
университетов, формированию инженерной элиты Республики Татарстан.
.
25
Радиотехническая лаборатория
Описание проблемы
Современная жизнь не представляется нам без телевизора,
холодильника, стиральной машины и радиоприемника. Сотовые телефоны,
микроплееры, стали постоянными спутниками нашей жизни. Владение этими
сложными приборами, напичканными современной электроникой требует от
человека теоретических и практических знаний о работе того или иного
устройства. Роль радиоэлектроники в развитии науки, в техническом
прогрессе, в народном хозяйстве, культурной жизни, в освоении космоса и
обороне страны значительна. Радиолюбители – резерв специалистов для
радиотехнической
промышленности,
ракетно-космической
отрасли,
организации связи, вооруженных сил страны. Радиолюбительство помогает
учащимся закреплять на практике знания, получаемые в школе, приобщает
их к общественно-полезному труду, расширяет их технический кругозор,
поскольку радиолюбительство в своей основе политехнично.
Система дополнительного образования в области радиотехники
имеет особенную специфику, не присущую школе:
 добровольность избранного направления;
 возможность удовлетворения интереса и реализации способностей в
области техники;
 значительная доля самостоятельности и креативности в обучении;
 гармоничное сочетание умственного и физического труда;
 практическая направленность деятельности учащихся;
 совместная работа учащихся старшего и младшего возрастов;
 влияние занятий на выбор будущей профессии.
Радиолюбительство – это техническое направление, и потому оно
особенно привлекательно для подростков и юношей. Когда перед
образовательными учреждениями стоит задача помочь учащимся сделать
правильный выбор, радиолюбительство приобретает гораздо большую
значимость, нежели просто техническое образование – оно становится одним
из средств воспитания молодежи. Коллективные проекты также
способствуют повышению уровня успеваемости учащихся по техническим
дисциплинам в общеобразовательной школе.
Данная программа рассчитана на привлечение в Лабораторию
радиотехники учащихся 5-10 классов. Причем в одной группе могут
оказаться дети как десяти, так и четырнадцати лет. Часто в коллективе
26
старшие ребята, в силу своей большей подготовленности и способности
быстрее усваивать сложные схемы, консультируют младших. Здоровая
деловая атмосфера, связывающая между собой ребят, интересующихся
радиолюбительством, необходима при организации взаимоотношений
младших, средних и старших подростков.
В тематический план данной программы, в отличие от типовой,
включены следующие практические занятия:
 радиотехническое конструирование простейших схем – резисторов,
конденсаторов, транзисторов (с 1-го года обучения); со 2-го года
учащиеся собирают более сложные принципиальные радиотехнические
схемы – каскады, состоящие из тех же транзисторов, конденсаторов и
резисторов. Результатом такой работы является сборка конструкций с
высокими техническими характеристиками;
 конструирование УКВ приемника частотной и фазовой модуляции,
а также средств видеонаблюдения и передачи информации по
телевизионным частотам (видеохранная система) вводится со 2-го года
обучения. Это оправдано тем, что устройства УКВ и видеонаблюдения
являются современными, отвечающими коньюнктурным требованиям,
а потому популярны среди учащихся.
Учитывая углубленное изучение детьми предмета, следует отметить,
что данная программа предполагает профессиональную ориентацию
учащихся.
Цель проекта:
Развитие креативности и интереса к техническому творчеству,
обучение практическим навыкам, воспитание коммуникабельности у детей и
подростков.
Задачи проекта:
 обучить воспитанников работе с технической литературой;
 дать необходимые знания в области электротехники, радиотехники,
электронной автоматики и их практического применения;
 познакомить с основами электротехники, радиотехники, электронной
автоматики, научить на практике применять приобретенные
теоретические знания;
 развить конструктивное креативное мышление;
 воспитать у ребят коммуникабельность посредством творческого
общения старших и младших детей в коллективе;
 оказать помощь в выборе будущей профессии.
27
Программа
Программа составлена для обучающихся 510-х классов и рассчитана
на 3 года обучения.
Группы первого года обучения комплектуются школьниками 57-х
классов, а второго и третьего годов – учащимися 710-х классов. Это не
означает, что дети из 710-х классов не могут заниматься по программе
первого года обучения. Поскольку старшеклассники по своему общему
развитию более способны к продуктивному обучению, то программа первого
года обучения ими может быть пройдена за период, исчисляемый
несколькими месяцами. Следовательно, прием таких ребят в объединение
возможен в течение года (в январе).
Программа занятий в объединении рассчитана на подготовку детей к
самостоятельному
конструированию
несложной
радиотехнической
аппаратуры. Она предусматривает изучение необходимых теоретических
сведений по радиотехнике и выполнение монтажных, сборочных и
наладочных работ по изготовлению радиоустройств.
Программа выстроена таким образом, что тематический материал 1-го
года обучения является основой для двух последующих, причем на третий
год работа ведется по индивидуальным проектам, предлагаемым по
инициативе воспитанников. В этом случае педагог играет роль консультанта,
т.е. его деятельность по отношению к воспитаннику носит направляющий
характер. Практикуемая методика, являясь примером индивидуальноличностного подхода в обучении детей и подростков, способствует
саморазвитию,
самодвижению
и
самореализации
учащегося,
а,
следовательно, готовит его ко взрослой жизни.
Первый и второй годы обучения предусматривают разноуровневое
образование, которое обеспечивает удовлетворение познавательной
потребности детей и подростков разной степени подготовленности.
Содержание теоретических сведений должно согласовываться с
характером практических работ по каждой теме программы. Некоторые темы
являются сквозными и пронизывают весь период обучения. К сквозным
темам первого года обучения относятся: «Элементы
электро- и
радиотехники», «Пайка и приемы монтажа», «Полупроводниковые диоды и
транзисторы». В перечень практических работ вполне допустимо включение
плана работ учащегося по конструированию приборов и устройств, не
предусмотренных программой, но соответствующих той или иной теме.
Для многих учащихся радиолюбительство не ограничивается
занятиями. Оно продолжается в виде самостоятельного конструирования
28
устройств дома, продолжения знакомства с популярной радиотехнической
литературой, общения по интересам. Все это  проявление развитой
познавательной мотивации, тяги к освоению непрерывно изменяющейся
элементной базы радиотехники, интереса к новым схемным и
конструктивным
решениям
в
промышленной
и
любительской
радиоаппаратуре.
Формы работы
Практико-теоретическая.
Теоретические сведения о предмете сообщаются в форме
познавательных бесед продолжительностью не более 10-15 минут на каждом
двухчасовом занятии. Это беседы с одновременной демонстрацией деталей,
приборов, опытов; с вопросами и ответами, иногда спорами. Большую часть
необходимых теоретических знаний учащиеся получают при разборе
принципиальных схем, планируемых к изготовлению.
Практическая.
Реализация приобретенных теоретических знаний при составлении
принципиальных схем (на картоне); изготовлении печатных плат методами
переноса и травления в хлорном железе; выполнении усилителей мощности
на 20-60 ватт с эквалайзером, предусилителями или усилителямикорректорами.
Индивидуальная.
Разновозрастный коллектив предполагает разноуровневое обучение,
поэтому задания подбираются индивидуально каждому воспитаннику с тем,
чтобы обеспечить успешность их выполнения.
Проектная.
Предусматривает работу по персональным проектам (3-й год
обучения).
Кроме перечисленных форм в течение первых 2-х лет обучения
проводятся развивающие игры в виде викторин, конкурсов на лучший
проект, на лучшее практическое выполнение схемы; во внеурочное время
проводятся экскурсии.
Методы обучения
Репродуктивный  основополагающий метод обучения в первые два
года освоения программы.
Диалогический – предполагает объяснение теоретического материала в
виде познавательных бесед. Беседы ведутся в диалогической, часто в
вопросно-ответной форме и сопровождаются демонстрацией деталей,
29
приборов, показом опытов. Ребята имеют возможность поспорить с
педагогом, доказать ему правоту своих суждений.
Поисковый (творческий) – применяется при работе по персональным
проектам (3-й год обучения). Целесообразен при высоком уровне освоения
программы, когда на базе уже усвоенных знаний воспитанник реализует
оригинальные технические замыслы. Данный метод предполагает достаточно
обширные знания в области технической литературы, связанной с
радиотехникой и радиолюбительством.
№
1
2
3
4
5.
6
7
8
9
10
Учебный план занятий
1 год обучения
Тема
Количество часов:
всего
теория
Вводное занятие.
2
2
Техника безопасности.
2
2
Элементы электронной радиотехники. 8
4
Основы
радиопередачи
и 10
4
радиоприема.
Простейший
радиоприемник прямого усиления.
Полупроводниковые
диоды
и 8
4
транзисторы.
Пайка и приемы монтажа.
8
4
Пробники и измерительные приборы. 10
4
Приемники прямого усиления.
40
10
Радиотехническое конструирование.
54
10
Заключительное занятие.
2
2
ВСЕГО:
144
46
практика
4
6
4
4
6
30
44
98
Содержание программы
1-й год обучения
1. Вводное занятие.
Задачи и примерная программа объединения; литература,
рекомендуемая для чтения. Общие вопросы организации работы детей в
творческом объединении.
2. Техника безопасности.
Правила поведения в лаборатории. Знакомство с материальнотехнической базой лаборатории. Правила безопасности труда при работе с
30
инструментами и приборами, питающимися от сети переменного тока.
Оказание первой помощи при электротравме.
3. Элементы электро- и радиотехники.
Понятие о строении вещества, электрическом токе и его действии.
Гальванический элемент – простейший источник постоянного тока.
Проводники, полупроводники и непроводники (изоляторы); их свойства и
применение. Основные электрические величины (напряжение, сила тока и
сопротивление) и приборы для их измерения: вольтметр, амперметр,
омметр. 10-й Закон Ома и его практическое применение для участка цепи:
расчет силы тока в электрической цепи, падение напряжения на участке
цепи, сопротивление участка цепи. Понятие о переменном токе и его
основных параметрах. Частота переменного тока в электроосветительной
цепи. Электрические колебания радио- и звуковой частот. Устройство и
назначение постоянных и переменных резисторов, конденсаторов,
катушек индуктивности, трансформаторов. Устройство и принцип
действия
микрофона,
электромагнитного
головного
телефона,
динамической головки прямого излучения. Преобразование звуковых
колебаний в электрические колебания звуковой частоты и наоборот.
Простейший телефон для двухсторонней связи. Условные графические
изображения и буквенно-цифровые обозначения радиодеталей и
устройств на принципиальных электрических схемах. Проводное
радиовещание.
Практическая работа.
Ознакомление с устройством батареи и ее гальванических элементов,
конструкциями резисторов и конденсаторов, катушек индуктивности,
трансформаторов. Расчет суммарных сопротивлений и емкостей
последовательно и параллельно соединенных резисторов, конденсаторов.
Опыты с замкнутой электрической цепью. Измерение тока в цепи,
падение напряжения на участках цепи, расчет сопротивления участка
цепи. Сборка и проверка в работе простейшего устройства для
двухсторонней проводной связи.
Выполнение графических изображений электро- и радиотехнических
элементов с помощью линейки, трафаретов и от руки в соответствии с
ГОСТами.
4. Основы радиопередачи и радиоприема.
Простейший радиоприемник. Структурная схема радиовещательного
тракта: микрофон, усилитель звуковой частоты, задающий генератор
передатчика, усилитель мощности, излучающая антенна, приемное
устройство.
Понятие о генерировании незатухающих колебаний
31
радиочастоты, об амплитудной модуляции, излучении и распространении
радиоволн. Зависимость длины радиоволны от несущей частоты
передатчика. Радиовещательные диапазоны СВ и ДВ и соответствующие
им радиочастоты. Принципиальная схема простейшего детекторного
приемника. Назначение антенны и заземления. Колебательный контур с
настройкой и конденсатором переменной емкости. Головной телефон –
преобразователь низкочастотной составляющей продетектированного
сигнала в звук. Функция конденсатора, блокирующего головной телефон.
Возможные неисправности в цепях простейшего радиоприемника,
способы их обнаружения и устранения.
Практическая работа.
Индивидуальное изготовление двух-трех катушек индуктивности
различных конструкций, макетирование детекторного приемника и опыты
с ним. Вычерчивание принципиальных схем, обработанных вариантов
детекторного приемника, графиков, иллюстрирующих электрические
процессы в его цепях.
5. Полупроводниковые диоды и транзисторы.
Полупроводниковые материалы и их свойства. Электропроводность рп типов. Понятие о р-п переходе. Схематическое устройство и принцип
действия точечного и сплавного диодов. Прямые и обратные направления
и токи диодов. Вольт-амперная характеристика диода, ее прямая и
обратная ветви. Маркировка, основные параметры и применение
полупроводниковых диодов в радиоаппаратуре.
Практическая работа.
Знакомство с различными конструкциями диодов; измерение обратного
сопротивления диода омметром и расчет его прямого сопротивления;
изготовление различных пробников.
6. Пайка и приемы монтажа.
Электрический паяльник: устройство, напряжение источника питания,
потребляемая мощность, подготовка рабочей части, степень нагрева.
Припои и флюсы, применяемые при монтаже радиоаппаратуры. Формовка
(изгибание) и монтаж радиодеталей на пустотелых заклепках, на
пробочных стойках. Понятие о печатном монтаже и его применении.
Правила безопасности труда при работе электропаяльником, слесарным и
монтажным инструментом.
Макетная панель (возможная конструкция).
Практическая работа.
Фронтальная заготовка плат для монтажа на них
деталей
однокаскадного усилителя навесным способом; зачистка, формовка и
32
залуживание
выводов
радиодеталей.
Монтаж
простейшего
однокаскадного усилителя колебаний звуковой частоты с головными
телефонами на выходе. Проверка монтажа
усилителей по
принципиальной схеме.
7. Пробники и измерительные приборы.
Пробники, содержащие транзисторы или головные телефоны с
гальваническими элементами для проверки электрических контактов,
обмоток контурных катушек и трансформаторов, диодов, транзисторов.
Конденсаторы, мультивибраторы как источники электрических сигналов
для проверки работоспособности приемников, усилителей ЗЧ;
пользование ими. Простейший омметр: схема источника питания, подбор
стрелочного индикатора, дополнительных резисторов, возможная
конструкция, градуировка шкал. Омметр и пользование им.
Практическая работа.
Вычерчивание схем пробников простейших измерительных приборов.
Подбор деталей и монтаж пробника простейшего омметра для
индивидуального пользования. Практика пользования омметром.
8. Приемники прямого усиления.
Структурная схема и условная формула приемника прямого усиления.
Входной колебательный контур и связь его с усилителем радиочастоты.
Магнитная антенна, ее направленные свойства. Усилитель радиочастоты.
Понятие о чувствительности, селективности и полосе пропускания
радиочастотного тракта приемника прямого усиления. Нагрузка
детекторного каскада. Усилитель 3Ч приемника прямого усиления для
воспроизведения звука на головные телефоны и на динамическую
головку прямого излучения. Каскады предварительного усиления
напряжения сигнала звуковой частоты, однотактный и двухтактный
усилители мощности. Подключение динамической головки к выходу
усилителя. Рефлексный приемник прямого усиления и принцип его
работы. Паразитные обратные связи между трактами и каскадами
приемника прямого усиления через общий источник питания, способы
борьбы с ними. Принципиальные схемы
и назначение деталей
приемников прямого усиления, намеченных
для будущего
конструирования в лаборатории. Методы покаскадной проверки,
испытание и налаживание приемников. Приемы обнаружения и
устранения неисправностей. Борьба с самовозбуждением.
Практическая работа.
Вычерчивание принципиальных схем приемников, в том числе с
внутренними магнитными антеннами, с головными телефонами,
33
динамическими головками прямого усиления на выходе. Подбор и
предварительная проверка радиодеталей, заготовка и разметка монтажных
плат. Макетирование, монтаж, испытание и налаживание приемников
(индивидуально, в зависимости от сложности приемников, наличия
деталей, интересов и подготовленности детей). Подбор или изготовление
футляров для законченных конструкций.
9. Радиотехническое конструирование.
Выбор схем, планируемых для конструирования в лаборатории. Разбор
по принципиальной схеме работы радиотехнического устройства и
назначения его элементов. Возможные упрощения, изменения и
дополнения. Выбор способа монтажа. Компоновка и монтаж деталей на
плате. Внешний вид и конструкция футляра (корпуса) будущего прибора
или устройства; удобство пользования им.
Практическая работа.
Вычерчивание принципиальных схем с обозначением номиналов
резисторов конденсаторов, номинальных напряжений электролитических
конденсаторов, режимов работы активных элементов. Подбор и
изготовление деталей, их предварительная проверка. Разметка монтажной
платы и монтаж. Проверка монтажа по принципиальной схеме, измерение
режимов
работы
транзисторов,
испытание
и
налаживание
смонтированного устройства.
10.Заключительное занятие.
Подведение итогов работы детей за учебный год. Демонстрация
законченных конструкций. Поощрение наиболее активных ребят. План
индивидуальной работы на летние каникулы. Содержание работы
объединения 2-го года обучения.
Учебный план занятий
2 год обучения
№
1.
2.
3.
4.
5.
Тема
Количество часов:
всего
теория
практика
Вводное занятие.
2
2
Измерительные приборы и генераторы. 15
8
7
Питание радиоаппаратуры от сети
15
8
7
переменного тока.
Воспроизведение звукозаписи.
12
10
2
Приемники УКВ и FМ.
27
16
11
34
6.
7.
8.
Полупроводниковые транзисторы.
Радиотехническое конструирование.
Заключительное занятие.
Итого:
15
126
4
216
8
20
4
76
7
106
140
Содержание программы
2-й год обучения
1. Вводное занятие.
Примерный объем теоретических сведений и тематика практических
работ. Правила безопасности при пользовании электросетью, измерительной
аппаратурой, станочным оборудованием, слесарными и монтажными
инструментами.
2.Измерительные приборы.
Устройство и принцип действия стрелочного измерительного прибора
магнитно-электрической системы. Выбор прибора для радиолюбительских
измерений. Комбинированные измерительные приборы. Колибровка и
градуировка шкал приборов. Измерительные генераторы для проверки
налаживания усилителей 3Ч радиочастотных трактов радиовещательных
приемников. Осциллограф – универсальный измерительный прибор.
Практическая работа.
Методика измерения параметров электронных схем с помощью
электронных приборов и осциллографа.
3. Питание радиоаппаратуры от сети переменного тока.
Преобразование переменного тока в постоянный. Однополупериодный и
двухполупериодный выпрямители переменного тока; упрощенные схемы,
принцип действия. Мостовое включение диодов выпрямителя напряжения.
Фильтр,
сглаживающий
пульсации
выпрямленного
напряжения.
Стабилизатор напряжения сетевого блока питания. Стабилитрон: принцип
работы, вольт-амперная характеристика. Основные параметры включения.
Упрощенный расчет трансформатора выпрямителя сетевого блока питания.
Практическая работа.
Составление схем однополупериодного и двухполупериодного
выпрямителей и графиков, иллюстрирующих их работу.
4. Воспроизведение звукозаписи.
35
Усилитель 3Ч – основа звуковоспроизводящей аппаратуры.
Чувствительность, входное сопротивление. Полоса пропускания, выходная
мощность усилителя для качественного воспроизведения звука.
Структурная
схема
монофонического
усилителя:
каскады
предварительного усиления входного сигнала, регуляторы усиления
(громкости) и тембра по высшим и низшим частотам звукового диапазона,
усилитель мощности, динамическая головка прямого усиления или выносной
громкоговоритель. Структурная схема и работа усилителя для
воспроизведения стереофонического звукового сигнала.
5.Принципиальные схемы.
Эквалайзеры с пассивными и активными регуляторами.
Практическая работа.
Зарисовка структурных схем звуковоспроизводящей аппаратуры.
6. Приемники УКВ и FM диапазонов.
Интегральные схемы и их применение. Интегральная микросхема 
миниатюрное электронное устройство. Аналоговые и цифровые
микросхемы, их функциональное назначение и обозначение на
принципиальных схемах. Аналоговые микросхемы
широкого
применения, их питание; основные параметры, их возможное
использование в радиолюбительских устройствах. Конструкция и
маркировка
аналоговых
микросхем.
Пользование
справочной
литературой.
Практическая работа.
Знакомство с конструкциями стандартных аналоговых микросхем
(серий К140 УД, К581, К174). Практика пользования справочниками по
интегральным микросхемам.
7. Полупроводниковые транзисторы.
Транзистор – трехэлектродный полупроводниковый прибор,
предназначенный для усиления, интегрирования и преобразования
электрических сигналов. Схематическое устройство и принцип работы
биполярных транзисторов структуры р-n-p и
n-р-n. Графическое
изображение транзисторов на принципиальных схемах. Способы
включения транзисторов в каскадах радиотехнических устройств: по
схеме с общим эмиттером (ОЭ), по схеме с общим коллектором (ОК), по
схеме ОБ. Понятие о входном и выходном сопротивлениях
транзисторного каскада. Статический коэффициент передачи тока П 21 Э
и обратный ток коллекторного перехода 1 КБО – основные параметры,
характеризующие усилительные свойства и качество биполярных
транзисторов. Измерение этих параметров. Работа транзистора в режиме
36
усиления и переключения. Способы термостабилизации режима работы
транзисторов. Классификация и маркировка биполярных транзисторов
широкого применения. Полевой транзистор: схематическое устройство,
принцип действия, обозначение на схемах. Основные параметры полевого
транзистора: начальный ток стока (Iе), начало и крутизна характеристики
(S). Схемы включения. Применение полевых транзисторов. Особенности
монтажа биполярных и полевых транзисторов, защита от теплового
пробоя.
Практическая работа.
Знакомство с различными конструкциями транзисторов. Опыты,
иллюстрирующие работу транзистора в режиме переключения и в режиме
усиления. Измерение основных параметров биполярного и полевого
транзисторов.
8.Радиотехническое конструирование.
Выбор схемы измерительного прибора, усилителя 3Ч или
радиовещательного приемника, планируемых для конструирования в
лаборатории. Разбор по принципиальной схеме принципов работы
радиотехнического устройства и назначения его элементов. Возможные
упрощения, изменения и дополнения. Выбор способа монтажа.
Технология изготовления печатных плат: травление, прорезание в
формируемом материале изолирующих участков между токонесущими
площадками и проводниками. Компоновка и монтаж деталей на плате.
Внешний вид и конструкция корпуса будущего прибора или устройства,
удобная в использовании.
Практическая работа.
Вычерчивание принципиальных схем с обозначением номиналов
резисторов
и
конденсаторов,
номинальных
напряжений
электролитических конденсаторов, режимов работы активных элементов.
Подбор, предварительная проверка радиодеталей. Разметка монтажной
платы, монтаж. Проверка монтажа по принципиальной схеме измерения
режима
работы
транзисторов,
испытание
и
налаживание
смонтированного устройства. Составление технической документации на
законченное устройство.
9. Заключительное занятие.
Подведение итогов работы объединения. Защита законченных
радиотехнических устройств.
3-й год обучения
Работа по индивидуальным проектам
37
Воспитанники третьего года обучения сами, с учетом личных
увлечений и потребностей, выбирают приборы, над которыми они будут
работать в течение всего года. Это творческая радиотехническая
лаборатория, в которой руководитель, главным образом, играет роль
технического консультанта, старшего товарища. Подростки собирают
радиоуправляемые модели, бытовые автоматические устройства, различные
системы
охранной
сигнализации:
системы
видеонаблюдения,
автосигнализации, автородары и т.п.






Содержание программы
3 год занятий
Примерная тематика
сетевые блоки питания с электронной защитой от перегрузок;
измерительные генераторы,
частотомеры,
транзисторные приемники с электронной настройкой на интегральных
микросхемах; усилители 3Ч разной сложности и назначения;
изучение и конструирование светодинамических установок;
разработка и конструирование учебно-демонстрационных пособий по
радиотехнике.







Ожидаемые результаты
1-й год обучения
Умение выполнять принципиальные схемы в виде эскизов и чертежей.
Способность составлять на картоне простые принципиальные схемы.
В первый год обучения их должно быть у каждого воспитанника не
менее 26-ти.
Критерии оценки результатов
1-й год обучечения
Уровень выполнения эскизов или чертежей принципиальных схем.
Качество оформления теоретического материала (чертежи, текстовой
материал).
Количество собранных макетных работ (от 10).
Уровень
выполненных
макетных
работ
(качество
пайки,
оригинальность монтажа, методика выполнения монтажа, способы
выполнения монтажа).
Интуитивная способность к устранению возможных неполадок в
конструкции прибора, навыки по его починке.
38
 Умение использовать измерительные устройства и приборы.












Ожидаемые результаты
2-й год обучения
Умение грамотно изготовить схемы печатным монтажом на
фольгированном текстолите или гетинаксе.
Изготовление печатной платы методом переноса и травления в
хлорном железе или вырезания участков меди.
Наличие у каждого учащегося к концу учебного года 715-ти (в
зависимости от степени их сложности) изготовленных схем, пригодных
для практического применения. Схемы могут подключаться к сети или
иметь большое количество радиодеталей, транзисторов и микросхем.
Критерии оценки результатов
2-й год обучения
Качество выполненных чертежей, эскизов принципиальных схем.
Степень сложности принципиальной схемы.
Правильность размещения деталей на плате и их соединений.
Аккуратность разработки печатной платы (совмещение деталей на
рабочей плате с целью соединения их согласно чертежу).
Знание способов и методов изготовления печатной платы (травление,
вырезание, фотоспособ).
Качество пайки печатной платы.
Интуитивная способность к устранению возможных неполадок в
конструкции прибора, навыки по его починке.
Грамотное использование контрольно-измерительной аппаратуры.
Участие в выставках, конкурсах, соревнованиях.
Ожидаемые результаты
3-й год обучения
 Наличие папки с записями технических параметров, принципиальных
схем и описанием методов проведения наладки и испытания
изготовленных за год конструкций.
 Существование
уровня
знаний,
допускающего
грамотное
консультирование младших товарищей.
 Выполнение одной - двух конструкций (например, усилителя
мощности на 20-60 ватт с эквалайзером и предусилителями или
усилителями- корректорами).
39
 Как правило, помимо основной работы ребята выполняют около пяти
несложных,
но
новых
и
интересных
экспериментальных
радиотехнических моделей с применением собственных разработок и
консультациями руководителя по данной конструкции
схем.
Оценивать уровень знаний таких детей возможно только при личном
контакте и дружеских отношениях педагога с подростками.
Критерии оценки результатов
(3-й год обучения).
1.Наличие технической документации, ее качество.
2.Уровень сложности собираемого устройства (усилителя, приемника,
передатчика).
3.Количество выполненных работ за учебный год (1-2).
4.Гармоничное сочетание удобства пользования и дизайна собранного
устройства.
5.Самостоятельное использование станков и контрольно-измерительной
аппаратуры.
6.Участие в конкурсах, соревнованиях, выставках.
Бюджет проета: 690 169,00 руб. (см по факту заявки на оборудование).
Обоснования необходимости проекта:
Проект отвечает актуальнейшим запросам предприятий производящих
бытовую и военную технику, занимающихся разработкой систем
безопасности; компаний выпускающих сотовые телефоны и т.п. Трудно
назвать современное достижение техники, в разработке и использовании
которого не понадобилась бы помощь специалиста-радиотехника. Знания и
умения, полученные в радиотехнической лаборатории - это хороший
интеллектуальный капитал, который позволит чувствовать себя уверенно в
любых экономических условиях!
40