ПРОГРАМА

гуртка радіоелектронного конструювання

Початковий та основний рівні

ПОЯСНЮВАЛЬНА ЗАПИСКА

Дана програма складена на основі програми гуртка радіоелектронного конструювання рекомендованої Міністерством освіти і науки України лист № 1/11-17865 від 11.11.2014 р .

У зв’язку з тим, що гурток працюватиме 4 години на тиждень (144 год на рік), а програма основного рівня першого року навчання розрахована на 216 год та програма основного рівня другого року навчання розрахована на 288 год., то у програми були внесені наступні зміни:

Основний рівень, перший рік навчання

вступне заняття з 3 год. ущільнено до 2 год.;

тему «Прийом і передавання радіохвиль» з 10 год. ущільнено до 7 год.;

тему «Радіоприймачі прямого підсилення» з 10 год. ущільнено до 7 год.;

тему «Супергетеродинні радіоприймачі» з 10 год. ущільнено до 7 год.;

тему «УКВ- приймачі» з 16 год. ущільнено до 11 год.;

тему «Підсилювачі електричних сигналів» з 48 год. ущільнено до 32 год.;

тему «Генерування електричних коливань» з 14 год. ущільнено до 9 год.;

тему «Електронно-променевий осцилограф» з 6 год. ущільнено до 4 год.;

тему «Магнітний звукозапис» з 10 год. ущільнено до 7 год.;

тему «Пристрої первинного перетворення інформації» з 18 год. ущільнено до 11 год.;

тему «Радіотехнічне конструювання» з 61 год. ущільнено до 41 год.;

екскурсії, виставки, конкурси з 8 год. ущільнено до 4 год.

Основний рівень, другий рік навчання

вступне заняття з 3 год. ущільнено до 2 год.;

тему «Основи цифрової техніки» з 43 год. ущільнено до 21 год.;

тему «Інтегральні мікросхеми» з 20 год. ущільнено до 10 год.;

тему «Застосування цифрових інтегральних схем. Цифрові вимірювальні прилади» з 58 год. ущільнено до 28 год.;

тему «Основи мікропроцесорної техніки. Мікропроцесори в побутовій техніці» з 15 год. ущільнено до 8 год.;

тему «Введення в телебачення» з 17 год. ущільнено до 8 год.;

тему «Магнітний відеозапис» з 12 год. ущільнено до 6 год.;

тему «Радіотехнічне конструювання» з 110 год. ущільнено до 55 год.;

екскурсії, виставки, конкурси з 8 год. ущільнено до 4 год.

Технічна творчість сприяє розкриттю і розвитку творчих здібностей учнів, а також їхньої ініціативи, самостійності та самовизначенню у житті, підвищенню якості трудової підготовки і професійної орієнтації, вмінню орієнтуватись у світі техніки, як невід'ємній складовій частині освіченості кожної сучасної людини.

Для учнів особливо захоплюючим є радіоаматорство, яким охоплені люди різного віку й професій. Стійкий інтерес до радіоелектроніки викликаний масовим упровадженням електронних приладів в усі сфери життя: науку, виробництво й побут. Радіоаматорство допомагає учням поглиблювати знання шкільних предметів, залучає їх до суспільне корисної праці, розширює загальнотехнічний кругозір. Через радіоаматорство учні роблять перші кроки до пізнання спеціальностей, пов'язаних із радіотехнікою й електронікою.

Навчаючись у гуртку, учні розробляють техніко-технологічні проекти, радіоелектронні пристрої, читають і складають технічну документацію, набувають графічних навичок у процесі виконання ескізів, технічних малюнків, креслень, удосконалюють навички самостійної роботи з довідковою літературою.

Зміст програми гуртка радіоелектронного конструювання спрямований на реалізацію педагогічних ідей і принципів гуманізації навчання; здійснення цілісного підходу до навчання й виховання; відповідності змісту віковим, психологічним та індивідуальним особливостям учнів; компетентністного підходу до навчання. Через участь у творчих справах, виставках, звітах і змаганнях вихованці набувають навичок самоврядування.

Метою програми є формування компетентностей особистості в процесі радіоелектронного конструювання.

Основні завдання полягають у формуванні таких компетентностей:

пізнавальної: оволодіння знаннями радіоелектронного конструювання, будови, принципу дії та правил експлуатації електрорадіотехнічних приладів;

практичної: формування умінь і навичок радіоелектронного конструювання, експлуатації електрорадіотехнічних приладів, технологічних процесів;

творчої: гармонійний розвиток особистості, розвиток творчої активності, мислення, просторової уяви, художнього смаку;

соціальної: формування технічно й технологічно освіченої особистості, підготовленої до життя та активної трудової діяльності; виховання потреби в продуктивній праці, життєвої самостійності; розвиток загальнолюдських позитивних якостей, формування рис колективізму й товариських відносин.

Програма розрахована на початковий та основний рівень навчання.

Гурток початкового рівня навчання комплектується з учнів 6-8 класів, основного рівня 1-го року навчання — 8-10 і 2-го року навчання — 9-11 класів, а також учнів ПТУ. У гуртку може бути 10-15 учнів. Заняття проводяться 2-3 рази на тиждень, тривалість одного заняття становить дві академічні години (перший рік навчання), три академічних години (другий рік навчання) .

Займаючись у гуртку радіоелектронного конструювання, вихованці розширюють і поглиблюють знання з фізики, хімії, математики, а також застосовують знання з електро- і радіотехніки для вирішення практичних завдань.

Для реалізації визначених програмою цілей і завдань у навчально-виховному процесі використовуються ефективні методи навчання, які сприяють самореалізації учнів; фронтальна, групова й індивідуальна робота, зокрема при підготовці до змагань, виставок та інших масових заходів, виконанні творчих робіт.

Критеріями оцінки результатів навчання учнів у гуртку є: успішне засвоєння програми за роками навчання, набуття відповідних знань і вмінь, участь у виставках технічної творчості, конкурсах, практичних конференціях.

Організовуючи навчально-виховний процес, керівник гуртка використовує заняття різних типів: вступні, засвоєння нових знань, формування та практичне застосування умінь і навичок, узагальнення й систематизація, контроль отриманих знань, підсумкові. Найдоцільнішими можуть бути комбіновані заняття, що поєднують різні види діяльності учнів і методи навчання.

У процесі теоретичного навчання учні вивчають принципи роботи радіоелектронних приладів, ознайомлюються з призначенням, будовою радіоелементів і схем, технологічними основами розробки, монтажу та складання радіоелектронних пристроїв, приладами імпульсної й телевізійної техніки, засобами відображення інформації, історією та перспективами розвитку вітчизняної радіотехніки й електроніки.

На практичних заняттях учні складають і тестують схеми, конструюють пристрої та прилади, роблять відповідні розрахунки, оволодівають навичками роботи з персональним комп'ютером в обсязі користувача.

Використання в навчальному процесі комп'ютера як інструменту професійної діяльності людини підвищує його ефективність, дає вихованцям змогу відчути й побачити корисність своєї праці.

На підсумкових заняттях аналізують роботу гуртка, діяльність кожного вихованця за рік, нагороджують кращих гуртківців, улаштовують виставку робіт гуртківців, попередньо обговорюються плани роботи на наступний рік.

Програму гуртка можна використовувати під час організації занять у групах індивідуального навчання, які організовуються відповідно до «Положення про порядок організації індивідуальної та групової роботи в позашкільних навчальних закладах».

Початковий рівень

ТЕМАТИЧНИЙ ПЛАН

ЗМІСТ ПРОГРАМИ

1. Вступне заняття (3 год)

Організаційні питання. Правила поведінки в радіолабораторії. Правила техніки безпеки праці в лабораторії. Заходи протипожежної безпеки.

Практична робота. Надання першої допомоги при травмах та ураженні електрострумом.

2. Історія розвитку радіо (1 год)

Значення радіоелектроніки для розвитку народного господарства, науки, суспільного життя.

Літопис світової та вітчизняної радіоелектроніки.

3. Основні закони електро- й радіотехніки (6 год)

Електризація тіл. Природа електричного струму. Постійний електричний струм. Опір провідників. Закон Ома для ділянки кола. Робота та потужність постійного електричного струму. Закони Кірхгофа.

Магнітне поле. Магнітне поле провідника зі струмом. Взаємодія магнітного поля з електричним струмом. Електромагнітна індукція.

Змінний електричний струм. Основні параметри змінного струму (період, частота, амплітуда). Активний та індуктивний опір у колі змінного струму. Конденсатор у колі постійного й змінного струму. Потужність змінного струму.

Практична робота. Вимірювання сили та напруги струму в колі. Розрахунок опору ділянки кола. Розрахунок потужності електричного кола.

Дослідження складних електричних кіл постійного й змінного електричного струму.

4. Електро- та радіотехнічні матеріали (3 год)

Провідники, напівпровідники й діелектрики, їхні властивості, застосування. Матеріали, що використовуються в радіоелектроніці, їхні властивості, застосування, способи обробки. Монтажні та обмотувальні проводи.

Практична робота. Ознайомлення з електро- і радіотехнічними матеріалами, їхні властивостями. Демонтаж вузлів радіоелектронної апаратури. Вироблення навичок роботи з довідниками.

5. Конструювання й монтаж радіоелектронної апаратури (РБА; 64 год)

Паяння. Інструменти та матеріали, необхідні для паяння. Підготовка паяльника до роботи. Підготовка деталей до паяння. Технологія паяння.

Радіомонтажні роботи. Схеми радіотехнічних пристроїв та їхнє призначення. Структурна, функціональна й принципова схеми. Види електричного монтажу. Макетні плати.

Практична робота. Виготовлення радіоелектронних пристроїв і конструкцій (за індивідуальним планом чи за завданням керівника). Послідовність розробки технічного завдання.

Відпрацювання прийомів електричного монтажу радіоелементів і паяння. Виготовлення друкованої плати. Виконання графічних зображень структурних і функціональних схем радіоприладів.

Побудова принципових електричних схем радіопристроїв (використання комп'ютерної програми «Схемопостроитель 2003», «sPlan 4.0», «Electronics Workbench»).

Складання простих друкованих плат за допомогою персонального комп'ютера (використання комп'ютерної програми «Sprint Layout 6.0»).

Конструювання корпусів приладів. Креслення й ескізи.

Матеріал для виготовлення корпусу. Обробка пластмас і металів. Відпрацювання прийомів обробки матеріалу. Різання металів. Свердління отворів і нарізування різьби в матеріалах.

Способи з'єднання деталей. Блокове компонування пристроїв. Елементи ергономіки, технічної естетики й дизайну.

Робота з джерелами технічної документації.

Техніка безпеки при роботі з інструментом і лакофарбовими матеріалами.

6. Пасивні елементи РБА (12 год)

Загальні дані про елементи РЕА. Ряди номінальних значень опорів резисторів і ємностей конденсаторів.

Класифікація, основні параметри резисторів. Кодовані позначення припустимих відхилень опорів резисторів від номінальних значень. Умовні позначення резисторів на електричних схемах.

Послідовне й паралельне з'єднання резисторів.

Класифікація, параметри та умовні позначення конденсаторів. Конденсатори постійної і змінної ємності. Послідовне й паралельне з'єднання конденсаторів.

Кольорове маркування резисторів і конденсаторів.

Котушки індуктивності, їхні різновиди, способи виготовлення.

Дроселі, трансформатори, автотрансформатори.

Вимикачі й перемикачі. Електромагнітні реле.

Комутаційні пристрої та контактні з'єднання. Роз'ємні з'єднання.

Запобіжники. Джерела світла. Елементи індикації й сигналізації.

Акустичні прилади (мікрофон, головний телефон, динамічна голівка).

Практична робота. Дослідження радіоелементів, резисторів, конденсаторів, котушок індуктивності при паралельному, послідовному та змішаному з'єднанні.

Вивчення характеристик електромагнітного реле. Практичне виконання й оформлення принципових схем. Демонтаж вузлів радіоапаратури.

Використання комп'ютерних програм «Начала злектроники», «Тесты на вычисление сопротивления электрической цепи. Версия 1.0».

Вивчення кольорового маркування резисторів та конденсаторів. Використання комп'ютерної програми «Мир злектроника — Резистор», «Rezistor v2.0».

Розрахунок котушок індуктивності (використання комп'ютерної програми «Coils r»)

7. Електро- та радіотехнічні виміри, вимірювальні прилади (10 год)

Загальні дані про вимірювання і вимірювальні прилади.

Промислові електровимірювальні комбіновані прилади, призначення і використання в радіоаматорській практиці. Тестери. Мультиметри. Вимірювачі R, C, L. Правила користування приладами для вимірювання. Електронно-променевий осцилограф (ЕПО). Функціональна схема ЕПО. Правила користування ЕПО.

Практична робота. Вдосконалення навичок користування комбінованим вимірювальним приладом. Вимірювання електричних величин (напруги та опору) у колах постійного та змінного струмів. Ознайомлення з роботою електронного осцилографа.

Дослідження електричних сигналів генераторів за допомогою осцилографа. Виготовлення простих пробників.

Вимірювання опору резисторів за допомогою комбінованих вимірювальних приладів (авометра, тестера, мультиметра та ін.).

8. Джерела живлення РЕА (18 год)

Види і призначення джерел струму й напруги. Основні характеристики та параметри елементів. З'єднання елементів у батареї.

Акумулятори та гальванічні елементи. Випрямлячі змінного струму. Одно- та двонатвпровідниковий випрямлячі. Вибір елементів для випрямляча.

Згладжувальні фільтри. Вибір елементів згладжувальних фільтрів.

Електронні стабілізатори напруги. Призначення й види. Робота компенсаційного електронного стабілізатора напруги.

Стабілізований блок живлення на ІМС — схема, робота.

Практична робота. Дослідження одно- та двонапівпровідникового випрямлячів. Спрощений розрахунок випрямляча. Вивчення ЯС-ланцюга, його параметрів. Дослідження роботи параметричного і компенсаційного стабілізаторів напруги.

Виготовлення блоків живлення з регульованою вихідною напругою на транзисторах і мікросхемах типу КР142ЄН5, КР142ЄН8 та ін.

Розрахунок і виготовлення силового трансформатора.

Використання комп'ютерної програми «Трансформаторы и индуктивности. Версия 1.01».

9. Електровакуумні прилади (3 год)

Явище термоелектронної емісії. Струм емісії. Двоелектродна лампа-діод та триелектродна лампа-тріод, їхні конструкції та вольт-амперні характеристики.

Багатоелектродні лампи. Комбіновані лампи. Система умовних позначень електронних ламп.

Явище внутрішнього та зовнішнього фотоефекту.

Фотоелементи та фоторезистори.

10. Напівпровідникові прилади (20 год)

Електрофізичні явища у напівпровідниках, властивості напівпровідників.

Контакт двох напівпровідників p- і n-типів. Утворення електронно-діркового переходу. Вольт-амперна характеристика.

Напівпровідникові діоди. Будова, принцип дії й умовні графічні позначення. Випрямляючі діоди, стабілітрони, стабістори та варикапи. Маркування, основні параметри і застосування напівпровідникових діодів.

Біполярні транзистори. Будова та принцип дії, статичні характеристики, режим роботи біполярного транзистора. Схеми включення біполярного транзистора в каскадах радіотехнічних пристроїв.

Поняття про вхідний і вихідний опір транзисторного каскаду.

Параметри біполярного транзистора, його частотні властивості, класифікація і маркування.

Польові транзистори: будова, принцип дії та застосування. Графічне позначення.

Тиристори. Симетричні тиристори.

Характер зміни опору напівпровідників при нагріванні. Терморезистори. Застосування терморезисторів.

Характер зміни опору напівпровідників при зміні освітленості. Фоторезистори. Застосування фоторезисторів.

Система позначень напівпровідникових приладів.

Практична робота. Ознайомлення з різними конструкціями діодів і транзисторів. Дослідження властивостей діодів. Вимірювання прямого та зворотного опорів діода. Дослідження біполярного транзистора в режимах підсилювання й перемикання.

Перевірка транзистора на придатність до роботи.

Виготовлення конструкцій із застосуванням напівпровідникових приладів.

Дослідження фоторезисторів, терморезисторів та ін. Вивчення системи позначень напівпровідникових приладів.

11. Екскурсії, виставки (2 год)

Екскурсія на підприємство радіотехнічного профілю.

Підготовка експонатів для підсумкової виставки. Участь у виставці.

12. Підсумкове заняття (2 год)

Підведення підсумків роботи гуртка за навчальний рік. Демонстрація закінчених конструкцій. Заохочення найактивніших гуртківців. Обговорення плану роботи на літні канікули та плану роботи гуртка на наступний рік навчання.

 

ПРОГНОЗОВАНИЙ РЕЗУЛЬТАТ

Учні мають знати:

заходи безпеки при роботі в лабораторії;

основні електричні величини;

Закон Ома і його практичне застосування;

Закони Кірхгофа, їхнє застосування при розрахунку електричного кола;

дані про змінний електричний струм і його основні параметри;

типи й властивості радіотехнічних матеріалів;

основні пасивні елементи РЕА, їхню класифікацію, типи, позначення;

паралельне, послідовне та змішане з'єднання резисторів і конденсаторів;

вимірювання електричних величин у колах постійного й змінного струмів;

будову комбінованого електровимірювального приладу;

уявлення про роботу і типи електровакуумних приладів;

умовні позначення, будову, принцип роботи, основні характеристики, класифікацію та схеми включення й режими роботи напівпровідникових приладів;

типи і види джерел електричного струму, їхнє призначення;

теоретичні основи випрямлення змінного струму, типи випрямлячів, принципи їхньої роботи, електронні стабілізатори напруги;

типи й основи роботи згладжувальних RC і LC фільтрів;

основи технічної творчості, конструювання, монтажу і складання радіоелектронних пристроїв.

Учні мають уміти:

читати найпростіші принципові схеми радіоелектронних приладів;

користуватися спеціальною й довідковою літературою;

розробляти і виготовляти найпростіші друковані плати;

якісно та правильно робити пайку і монтаж радіоелементів;

обробляти радіотехнічні матеріали;

користуватися слюсарним і монтажним інструментом;

вимірювати електричні величини в колах постійного та змінного електричного струму за допомогою комбінованого приладу;

виготовляти простий корпус для радіотехнічного пристрою (виробу);

користуватись довідковою літературою.