ПРОГРАМИ ГУРТКІВ

 ЦЕНТР ДИТЯЧО-ЮНАЦЬКОЇ ТВОРЧОСТІ

ІМ. Є.М. РУДНЄВОЇ

ВІДДІЛУ ОСВІТИ ВИКОНАВЧОГО КОМІТЕТУ БЕРДЯНСЬКОЇ МІСЬКОЇ РАДИ ЗАПОРІЗЬКОЇ ОБЛАСТІ

Розглянуто:                                               Рекомендовано:

педагогічною радою                                   методичним кабінетом

ЦДЮТ                                                        міського відділу освіти

протокол № від                                          протокол №         від

НАВЧАЛЬНА ПРОГРАМА З ПОЗАШКІЛНЬОЇ ОСВІТИ

НАУКОВО – ТЕХНІЧНИЙ НАПРЯМ

ГУРТОК «РАДІОЕЛЕКТРОНІКА»

Бердянськ -2016

Укладач: Сімченко Сергій Володимирович керівник гуртка «Радіоелетктроніка» Центру дитячо-юнацької творчості ім. Є.М. Руднєвої відділу освіти виконавчого комітету Бердянської міської ради Запорізької області.

Рецензенти:

ПОЯСНЮВАЛЬНА ЗАПИСКА

  Однією з найбільш дієвих форм залучення учнів до активної реалізації притаманних їм творчих, інтелектуальних задатків є до­слідницько-експериментальний напрям позашкільної освіти. Занят­тя дослідницькою діяльністю розвиває індивідуальні здібності та нахили учнів, формує їхні професійні устремління, створює умови для усвідомленого особистісно-зорієнтованого вибору майбутньої професії.

Програма є адаптованою. Створена на основі типових навчальних програм Міністерства освіти і науки України для гуртків науково-технічного напряму.

Програму розраховано на навчання протягом трьох років у гуртках основного рівня учнів віком від 13 до 17 років.

 Зміст програми «Радіоелектроніка» спря­мовано на розвиток в учнів інтересу до радіоелектроніки, техніки, винахідництва і раціоналізаторства та поглиблення знань з основ природничих наук.

Мета курсу полягає у формуванні компетентностей особистості в процесі засвоєння теоретичних знань та навичок самостійної піз­навальної діяльності під час розробки та конструювання радіоелек­тронних приладів.

Основні завдання даного курсу полягають у формуванні таких компетентностей:

—пізнавальної: оволодіння знаннями з основ природничих наук, ознайомлення учнів із сучасними радіоелементами і методами ви­мірювання їх параметрів; послідовністю технологічних процесів під час виготовлення радіоелектронних приладів, засадами науково-дослідницької роботи;

—практичної: формування навичок розрахунку найпростіших електронних схем і роботи з вимірювальними приладами, створен­ня нових приладів; застосування набутих знань для розробки раді­оелектронних приладів і приладів прикладної радіоелектроніки; розробки на основі комп'ютерних технологій моделюючих віртуаль­них приладів і дослідження умов їх роботи, робочих характеристик тощо; набуття навичок проведення, оформлення та представлення науково-дослідницької роботи;

— творчої: розвиток винахідницьких та конструкторських здібнос­тей, технічного мислення, відкритості до створення нового, самостій­ності у виборі методів дослідження та напряму творчого пошуку;

— соціальної: виховання моральних якостей, творчої ініціати­ви; формування навичок аргументованого аналізу новизни влас­норуч розроблених конструкцій; розвиток інтересу до техніки, тех­нічної творчості, формування емоційно-ціннісного ставлення та психолого-моральної готовності до професійної діяльності на сучас­ному виробництві.

Програма підготовлена з урахуванням рівня сучасних досяг­нень науки і техніки, ґрунтується на Державному стандарті базо­вої і повної загальної середньої освіти та Державному стандарті професійно-технічної освіти.

Програма передбачає варіативність технологій, методів і форм навчання. В основі програми — особистісно-зорієнтоване навчання, що враховує потреби, здібності та рівень знань кожного вихованця й допомагає повністю виявити та реалізувати творчий потенціал учня. Зміст програми реалізується за допомогою як традиційних техноло­гій навчання, так і елементів інноваційних технологій (проектного навчання, інтерактивних методів, комп'ютерних технологій). Засто­совуються групові та індивідуальні форми роботи (переважно при підготовці до участі в конкурсах, виставках та захистах власних роз­робок).

Програмою передбачено теоретичні та практичні заняття. Зва­жаючи на специфіку гуртка, рівень підготовки та вік дітей, теоре­тичний матеріал подається у вигляді бесіди в поєднанні з короткими опорними конспектами. Під час занять до активної участі залуча­ються учні. Використовуються наочні посібники, технічні засоби навчання, довідкова література. Практичну роботу спрямовано на виготовлення різноманітних приладів для навчального, демонстра­ційного і лабораторного експерименту. Ефективною є організація занять у формі короткотривалих фронтально-експериментальних робіт, на яких учні самостійно встановлюють чи перевіряють пев­ні закономірності, самостійно проводять вимірювання, знімають характеристики радіоелементів, записують означення, формули, одер­жані закономірності в робочий зошит тощо.

На практичних заняттях протягом усього періоду навчання учні оволодівають технікою пайки, набувають вмінь та навичок розроб­ки монтажної плати радіоелектронних конструкцій із використан­ням навісного монтажу і монтажу на друкованих платах, навичок виготовлення друкованих плат, навичок слюсарно-складальних ро­біт, підбирають та перевіряють радіоелементи, працюють із довід­ковою літературою.

Особлива увага приділяється правилам ко­ристування приладами та дотриманню техніки безпеки. Пояснення принципів дії приладів, зокрема в обсязі технічного опису, відбува­ється в процесі подальшого навчання, по мірі накопичення знань учнями.

На початковому етапі навчання учні набувають первинних прак­тичних навичок виконання слюсарних і радіомонтажних робіт, зна­йомляться із позначеннями радіоелементів на схемах, елементами проектування, виготовлення і перевірки нескладних електричних конструкцій, як правило, на одному-трьох транзисторах, одній мі­кросхемі.

На першому році основного рівня навчання учні конструюють більш складні радіоконструкції, які потребують налагодження з ви­користанням електровимірювальних приладів та проведення най­простіших розрахунків електричних схем, а також набувають нави­чок написання науково-дослідницької роботи.

Серед радіоконструкцій, які учні можуть виготовити на першому році основного рівня навчання, — різного роду підсилювачі на тран­зисторах і мікросхемах. В подальшому їх можна використовувати на практиці для навчального експерименту в дисциплінах природни­чого циклу, в джерелах живлення на основі блокінг-генераторів для забезпечення умов роботи високовольтних перетворювачів (напри­клад, лічильник Гейгера-Мюллера), у лампах денного світла, цифро­вих лічильниках імпульсів, частотомірах тощо.

Навчальний процес на другому році основного рівня ґрунтуєть­ся на збиранні радіоконструкцій на інтегральних мікросхемах та мікроконтролерах, залученні учнів до розв'язування творчих, зокрема конструкторських і технологічних задач, проектуванні, розробці й дослідженні власних радіоконструкцій за допомогою комп'ютерних технологій, реалізації власних здібностей через написання та захист науково-дослідницької роботи.

Прикладами радіоконструкцій, які учні можуть виготовити на другому році навчання основного рівня, можуть бути різного роду радіопередавачі та радіоприймачі на транзисторах та інтегральних мікросхемах, прилади індивідуального зв'язку, пристрої допомоги хворим та інвалідам (апаратура дистанційного керування, електро­стимулятори, термостабілізатори на мікроконтролері), електронні пристрої для радіокерованих моделей, стробоскоп та оптичний пе­редавач на лазерній указці, АЦП та ЦАП, електронні термометри, вологоміри тощо.

На початку року вихованцям першого і другого років основного рівня навчання пропонується тематика науково-дослідницьких ро­біт, що передбачає виготовлення установки чи приладу для експери­ментальних досліджень.

Оцінка рівня знань набутих у гуртку, визначається за допомогою поточного та підсумкового контролю. Поточний контроль здійсню­ється за допомогою письмових контрольних робіт, усних опитувань та тестувань учнів. Також оцінюється рівень виконання практичних завдань: виготовлення приладів, захист власних розробок. Підсум­кова оцінка складається з поточної оцінки за навчальний рік, резуль­татів підсумкової контрольної роботи та участі в конференціях, кон­курсах та змаганнях.

Основний рівень. Перший рік навчання

НАВЧАЛЬНО-ТЕМАТИЧНИЙ ПЛАН

Розділ, тема		Кількість годин
		Усього	Теоретичні	Практичні
1	Вступне заняття.	4	4
2	Що потрібно знати про  радіодеталі.	8	2	6
3	Паяння, види пайки, робота з паяльником.	24	12	12
4	Радіосхеми. Види та призначення.	16	8	8
5	Монтажна плата.	24	12	12
6	Вимірювальні прилади.	12	6	6
7	Вимикач.	4	2	2
8	З'єднання.	4	2	2
9	Запобіжники.	4	2	2
10	Резистор.	4	2	2
11	Конденсатори.	4	2	2
12	Діод.	4	2	2
13	Транзистор.	4	2	2
14	Котушка індуктивності.	4	2	2
15	Трансформатор.	4	2	2
16	Мікрофон, головні телефони й динамічні головки.	4	2	2
17	Виготовлення трансформатора.	4	2	2
18	Реле.	4	2	2
19	Антени.	4	2	2
20	Підсумкове заняття.	4	2	2
	Разом	144	72	72

1. Вступне заняття (4 год.)

Знайомство з членами гуртка, вирішення організаційних моментів.

Інструктаж з техніки безпеки.

Первісне поняття про організацію  електротехнічного гуртка, про найпростіші  конструкції електроприладів.

2. Що потрібно знати про  радіодеталі.

  Розміри, маркування, застосування, позначення. Знайомство з програмами розводки печатних плат.

Практична робота.

Практична робота по визначенню параметрів радіодеталей та їх характеристик. Знайомство з основними компонентами програм  Splint Leyaut та P-Cad.

3. Паяльник.

Будова, потужність, застосування паяльника, Принцип роботи й секрети гарної пайки. Припой, флюс, каніфоль.

Практична робота.

Робота з паяльником, техніка та технологія пайки.

4. Радіосхеми. Види та призначення.

Дати поняття схем, їх призначення, де вони повинні використовуватися  і для чого. Пояснити структурну схему  конструкції. Розглянути правила створення монтажних схем, умовні позначки.

 Практична робота.

Складання креслень радіосхем. Робота з програмами-конструкторами радіосхем та програмами розводки печатних плат.

5. Монтажна плата.

Установка конструкції. Необхідні матеріали для монтажної плати. Практична робота.

Пайка деталей на монтажній платі. Правила та особливості розміщення деталей на монтажній платі.

6.  Вимірювальні прилади.

 Амперметр, вольтметр, вимірювання струму та напруги.

Практична робота.

Робота з вимірювальними приладами.

7. Вимикач.

Позначення, будова, застосування, види: однополюсні й багатополюсні. Перемикачі, їх позначення. Кнопкові вимикачі.

Практична робота.           

Вивчення конструкції та особливості монтажу.

8. З'єднання.

Гальванічний елемент. Батарея гальванічних елементів. Їхнє  позначення. Електрична лампа, позначення. Види з'єднань. Гніздо, однополюсна  й двополюсна вилка  їх  позначення.

Практична робота.

Вивчення конструкції та особливості монтажу.

9. Запобіжники.

Умовні позначки,  конструкція, види,  позначення й застосування.

 Практична робота.

Вивчення конструкції та особливості монтажу.

10. Резистор.

Будова резистора. Види резисторів. Позначення резисторів. Маркування резисторів.

Практична робота.

Монтаж резисторів на платі, практичне вивчення з’єднань резисторів.

11. Конденсатори.

Будова, позначення, застосування, маркування, з'єднання, використання  конденсаторів.

 Практична робота.

Монтаж конденсаторів на платі, практичне вивчення з’єднань конденсаторів.

12. Діод.

Провідність, випрямлення, будова, маркування. Стабілітрон, світлодіод.

Практична робота.

Монтаж діодів на платі, практичне вивчення з’єднань діодів.

13.Транзистор.

Біполярні й польові транзистори. Їхнє позначення. Призначення транзисторів  і застосування.

Практична робота.

Пайка транзисторів, особливості монтажу напівпровідникових приладів.

14. Котушка індуктивності.

Будова, позначення витків. Позначення  на схемах. Застосування.

15. Трансформатор.

Зображення на схемі, Будова, застосування.

Практична робота.

Дослідження законів самоіндукції та індуктивності.

16. Мікрофон, головні телефони й динамічні головки.

Позначення головних телефонів, призначення. Мініатюрний головний телефон.

 Практична робота.

Зняття АЧХ динамічної головки.

17. Виготовлення трансформатора.

Як виготовити каркас осердя трансформатора.

Практична робота.

Виготовлення трансформатора.

18. Реле.

Електромагнітне й поляризоване реле. Будова реле. Принцип роботи реле. Схематичне позначення реле.

Практична робота.

Вивчення конструкції та робота зі схемами де використовуються реле.

19. Антени.

Види антени. Символ антени. Магнітна антена.

Практична робота.

Виготовлення антени по заданим параметрам.

20. Підсумкове заняття.

                        

ПРОГНОЗОВАНИЙ РЕЗУЛЬТАТ

Учні мають знати:

—правила техніки безпеки життєдіяльності, пожежної безпеки під час виконання радіомонтажних робіт;

—позначення найпоширеніших радіоелементів (резисторів, кон­денсаторів, діодів, транзисторів) на принципових схемах, їх ти­пи і номінали, кольорове і кодове маркування;

—основні закономірності між фізичними величинами, що харак­теризують дії електричного струму та найпоширеніших радіо­елементів, позначення й одиниці вимірювання цих величин;

—засади представлення наукової інформації;

—основні вимоги до оформлення та представлення науково-дослідницької роботи.

Учні мають уміти:

—дотримуватися правил безпеки та безпеки життєдіяльності;

—організовувати робоче місце;

—читати принципові схеми простих радіотехнічних систем;

—користуватися радіотехнічним обладнанням та інструментами, основними вимірювальними приладами (амперметр, вольт­метр, омметр, мультиметр);

—визначати параметри найпоширеніших радіоелементів за до­відковою радіотехнічною літературою та за допомогою радіо­вимірювальних приладів;

—виконувати слюсарні (різання металів і пластмас, нарізання різьби, полірування і склеювання, фарбування тощо) та осно­вні радіомонтажні роботи (формування виводів радіоелемен­тів перед монтажем, лудження та паяння навісним монтажем, демонтаж радіоконструкцій тощо);

—виготовляти друковані плати для найпростіших радіокон­струкцій (розробка монтажної схеми, її нанесення на фольгований склотекстоліт, травлення тощо), проводити перевірку монтажу на полярність, коротке замикання та обрив;

—оформляти та представляти результати наукової роботи.

Основний рівень. Другий рік навчання

НАВЧАЛЬНО-ТЕМАТИЧНИЙ ПЛАН

№ з/п	Розділ, тема	Кількість годин
		усього	теоретичні	практичні
1	Вступне заняття	7	7	0
2	Основи електричних вимірювань	42	20	22
3	Підсилювачі електричних сигналів	42	20	22
4	Елементи імпульсної техніки	42	20	22
5	Основи науково-дослідницької роботи	56	6	50
6	Конкурси, екскурсії, виставки	18	8	10
7	Підсумкове заняття	9	5	4
Разом		216	86	130

                           

ЗМІСТ ПРОГРАМИ

            1. Вступне заняття (2 год.)

Мета і завдання гуртка. Правила поведінки в навчальному закла­ді, кабінеті, лабораторії. Безпека життєдіяльності та основи гігієни праці під час виконання радіомонтажних робіт. Особливості постановки і розв'язування винахідницьких та раціо­налізаторських задач. Винахідництво і раціоналізаторство в Україні.

Практична робота. Ознайомлення з організацією робочого міс­ця, безпекою життєдіяльності, пожежною безпекою, основами гігіє­ни праці при виконанні радіомонтажних робіт.

          2. Основи електричних вимірювань (42 год.)

Класифікація електровимірювальних приладів. Позначення на шкалах електровимірювальних приладів. Поняття про міри елект­ричних величин.

Аналогові вимірювальні прилади. Вимірювальні механізми ана­логових електровимірювальних приладів різних систем: магніто­електричної, електромагнітної, електродинамічної, феродинаміч­ної, індукційної, вібраційної, термоелектронної, електростатичної. Вимірювальні механізми логометрів.

Електронні вимірювальні прилади для вимірювання напруги та сили струму. Осцилографи. Цифрові вимірювальні прилади.

Вимірювальні перетворювачі неелектричних величин (швидко­сті, прискорення, сили, маси, тиску, температури, вологості, концентрації розчинів, складу газових сумішей, кислотності розчинів, жирнос­ті молока тощо) в електричні. Поняття про контактні й безконтактні методи вимірювання.

Зняття показань приладів і обробка результатів вимірювання. Поняття про метрологію. Точність вимірювання. Розширення меж вимірювання електровимірювальних приладів. Радіоелектронні прилади та методи вимірювання неелектричних величин у тран­спорті, побуті, медицині, екології.

Практична робота. Проведення короткотривалих фронтальних експериментальних робіт. Вивчення будови електровимірювальних приладів різних систем. Визначення основних параметрів за умов­ними позначеннями на шкалах. Вивчення авометра і мультиметра; вивчення осцилографа і проведення досліджень форми та параме­трів сигналу періодичних та гармонічних процесів. Розширення меж вимірювання амперметра; розширення меж вимірювання вольтме­тра. Складання найпростішого омметра. Складання карти напруг, струмів і опорів виготовленого приладу.

Ознайомлення з будовою приладів магнітоелектричної, електро­магнітної, електродинамічної, феродинамічної, індукційної, вібрацій­ної, термоелектронної, електростатичної систем, з будовою логометрів на прикладі ватметра, позначеннями на шкалах приладів. Оволодіння практичними навичками вимірювання та знімання показань зі шкал приладів розглянутих вище систем, правилами обробки результатів вимірювання, навичками роботи з осцилографом, використання йо­го для візуального вимірювання фізичних величин та спостереження форми сигналів швидкоплинних процесів, практичними навичками використання мультиметра в режимі генератора.

Ознайомлення з поширеними перетворювачами неелектричних величин в електричні, з контактними і безконтактними методами вимірювання фізичних величин, розширенням меж вимірювань ам­перметра і вольтметра.

 

    3. Підсилювачі електричних сигналів (42 год.)

Поняття про підсилення електричного сигналу. Підсилювальні дії транзистора за різних схем його увімкнення в електричне коло.

  Підсилювачі струму і напруги. Підсилювачі низької і високої час­тоти. Підсилювачі потужності звукової частоти. Підсилювачі постій­ного і змінного струмів. Однокаскадні й багатокаскадні підсилювачі та їх різновиди. Поняття про частотну характеристику підсилювачів. Підсилювачі на інтегральних мікросхемах.

Практична робота. Проведення короткотривалих фронтальних експериментальних робіт. Розрахунок і складання однокаскадного та двокаскадного підсилювача низької частоти на транзисторі. Вивчення частотної характеристики підсилювача низької частоти. Складання і перевірка роботи підсилювача постійного струму на інтегральних мікросхемах; складання і перевірка роботи підсилювача змінного струму на інтегральних мікросхемах. Зняття частотної ха­рактеристики підсилювача. Складання карти напруг, струмів і опо­рів виготовленого приладу.

Ознайомлення з будовою та принципом дії однокаскадного і дво­каскадного підсилювачів низької частоти на транзисторах, спосте­реження осцилограм сигналів на різних елементах підсилювача, оволодіння методикою зняття частотної характеристики підсилю­вача, особливостями побудови підсилювачів високої частоти, підси­лювачів постійного і змінного струмів, підсилювачів на інтеграль­них мікросхемах.

Робота з аналоговими і цифровими вимірювальними приладами.

4. Елементи імпульсної техніки (42 год.)

Поняття про імпульсні процеси, типи й основні характеристики імпульсів. Перехідні процеси в RС і RL колах, диференціальні та ін­тегральні кола.

Принцип генерації імпульсів. Шляхи генерації імпульсної напру­ги із синусоїдальної. Генератори імпульсів: мультивібратор, блокінг-генератор, релаксаційний генератор. Схеми реалізації імпульсних генераторів на транзисторах та інтегральних мікросхемах.

Імпульсні трансформатори. Блоки живлення на основі блокінг-генераторів.

Ознайомлення з принципом радіолокації. Структурна схема ім­пульсної радіолокаційної станції. Методи визначення координат, на­прямку і швидкості руху об'єкта локації.

Практична робота. Проведення короткотривалих фронталь­них експериментальних робіт. Дослідження перехідних процесів в RС, RL та RCL- колах за допомогою осцилографа; складання і до­слідження генератора імпульсної напруги; складання і дослідження мультивібратора на транзисторах; складання і дослідження мульти­вібратора на інтегральних мікросхемах; складання та дослідження RС-генератора на диністорі; складання та дослідження RС-генера­тора на неоновій лампі; складання та дослідження RС- генератора на інтегральних мікросхемах; складання і дослідження релаксаційного генератора; складання і дослідження блокінг-генератора на тран­зисторах; складання і дослідження блокінг-генератора на інтеграль­них мікросхемах. Моделювання перехідних процесів в RLС-колах за допомогою комп'ютерних програм. Розробка монтажної плати генератора за допомогою комп'ютерних програм. Складання карти напруг, струмів і опорів самостійно виготовленого приладу.

Ознайомлення з принципом дії і будовою генераторів імпульсної напруги. Оволодіння технологією виготовлення і дослідження ро­боти генераторів на транзисторах та інтегральних мікросхемах, за­своєння умов їх експлуатації, вміння усувати можливі несправності.

Робота з аналоговими і цифровими вимірювальними приладами, ознайомлення з методикою і технікою використання осцилографа, комп'ютерними програмами моделювання фізичних процесів та розробки монтажних плат.

5. Основи науково-дослідницької роботи (56 год.)

Загальна структура учнівської науково-дослідницької роботи. Зміст структурних розділів  роботи та  їх основні положення. Головні  вимоги до написання та оформлений роботи. Основні напрями су­часних наукових досліджень у галузі електроніки та приладобудуван­ня. Вибір теми, об'єкта та предмета наукових досліджень, критерії та доцільність вибору. Оцінка актуальності обраної теми науково-дослідницької роботи. Визначення загальної мети та конкретних завдань наукового дослідження. Робота з науковими літературними джерелами. Необхідність теоретичних досліджень і аналізу літератур­них джерел за обраною тематикою, їх відображення в розділі «Огляд літератури». Суть і напрями теоретичних досліджень у взаємозв'язку з обраною тематикою. Використання наукових літературних й інших інформаційних джерел для теоретичних досліджень. Пошук інфор­маційних джерел у бібліотечних фондах і в мережі Інтернет. Основні рекомендації щодо роботи та опрацювання інформаційних джерел. Написання науково-дослідницької роботи. Оцінка одержаних резуль­татів, їх практичне значення, формулювання висновків. Основні по­ложення про винахідництво та раціоналізаторство. Порядок оформ­лення заявки на винахід.

Практична робота. Написання та оформлення науково-дослід­ницької роботи. Складання тез науково-дослідницької роботи. Під­готовка до публічного захисту дослідницької роботи.

6. Конкурси, екскурсії, виставки (18 год.)

 Участь у конференціях, конкурсах, виставках. Відвідування тема­тичних виставок лабораторій, підприємств, дослідницьких інститу­тів. Екскурсії до музеїв.

7. Підсумкове заняття (9 год.)

Підбиття підсумків роботи гуртка за навчальний рік. Виставка учнівських робіт. Відзначення кращих вихованців.

ПРОГНОЗОВАНИЙ РЕЗУЛЬТАТ

           Учні мають знати:

- правила техніки безпеки життєдіяльності, пожежної безпеки під час виконання радіомонтажних робіт;

- основи науково-дослідницької діяльності;

- загальні положення про винахідництво і раціоналізаторство та порядок оформлення заявки на винахід;

- порядок організації та проведення науково-дослідницької ро­боти;

- загальну структуру учнівської науково-дослідницької роботи;

- призначення електровимірювальних приладів, за позначками на шкалах визначати тип вимірювальної системи, клас точнос­ті, умови експлуатації; визначати ціну шкали вимірювального приладу, показання значень вимірюваної величини; аспекти використання аналогових і цифрових приладів.

Учні мають уміти:

-    дотримуватися правил безпеки та безпеки життєдіяльності;

-    креслити і читати принципові схеми найпростіших радіотех­нічних пристроїв;

-    контролювати якість виконання робіт, виявляти й усувати брак;

-    складати карти напруг, струмів і опорів власноруч виготовле­них конструкцій;

-    вмикати поширені прилади для вимірювання електричних величин (амперметр, вольтметр, авометр, мультиметр, ват­метр), вибирати межі вимірювання; розширювати межі вимі­рювання амперметра і вольтметра; використовувати мульти­метр у режимі генератора для перевірки роботи підсилювача та якості пробників; використовувати за інструкцією осцило­граф (типу С1-1) для зняття вольтамперних характеристик плазмових приладів (МТХ-90, ИНС-1), напівпровідникових діодів, транзистора, тиристора;

-    орієнтуватися в системі та можливостях перетворювачів неелектричних величин в електричні, в контактних і безконтак­тних методах вимірювання величин;

-    складати генератори імпульсів на транзисторах та інтегральні мікросхеми, досліджувати вплив параметрів радіоелементів на амплітуду, форму, тривалість і частоту імпульсів;

-    користуватися довідковою літературою для визначення робо­чих параметрів радіоелементів, користуватися вимірюваль­ними приладами для дослідження перехідних процесів в RLC-колах (осцилограф, мультиметр, комп'ютер) та написання науково-дослідницьких робіт;

-    оформляти науково-дослідницьку роботу та її тези;

-    представляти результати науково-дослідницької роботи.

            

Основний рівень. Третій рік навчання

НАВЧАЛЬНО-ТЕМАТИЧНИЙ ПЛАН

№ з/п	Розділ, тема	Кількість годин
		усього	теоретичні	практичні
1	Вступне заняття	6	4	2
2	Електромагнітні коливання  і хвилі	40	20	20
3	Загальні відомості про функціональну мікроелектроніку	50	30	20
4	Комп'ютерні технології в радіоелектроніці	40	20	20
5	Основи науково-дослідницької роботи	40	20	20
6	Конкурси, екскурсії, виставки	30	10	20
7	Підсумкове заняття	10	6	4
Разом		216	110	106

                         

ЗМІСТ ПРОГРАМИ

       1. Вступне заняття (6 год.)

Мета і завдання роботи гуртка. План роботи на навчальний рік. Правила поведінки учнів у навчальному закладі, кабінеті, лаборато­рії. Безпека життєдіяльності та основи гігієни праці під час виконан­ня радіомонтажих робіт.

Практична робота. Організація робочого місця, безпека життє­діяльності, пожежна безпека, основи гігієни праці під час виконання радіомонтажних робіт.

       2. Електромагнітні коливання і хвилі (40 год.)

Коливальний контур. Електромагнітні коливання. Залежність періоду коливань від індуктивності та ємності.

Затухаючі коливання. Генератор незатухаючих коливань на тран­зисторі.

Відкритий коливальний контур. Випромінювання електромаг­нітних хвиль. Довжина хвилі. Властивості електромагнітних хвиль. Види антен.

Телеграфний зв'язок. Поняття  про модуляцію електромагнітно­го сигналу.

Прийом електромагнітних хвиль. Поняття про демодуляцію. Найпростіший радіоприймач. Поняття про приймач: прямого під­силення, рефлексний, супергетеродинний.

Електронно-дистанційне керування моделями.

Поняття про телебачення та космічний, радіо- і телезв'язок. По­няття про оптичний і світловолоконий зв'язки.

Практична робота. Проведення короткотривалих фронтальних експериментальних робіт. Збирання схеми для спостереження зату­хаючих коливань у коливальному контурі за допомогою осцилогра­фа. Перевірка формули Томсона; складання схеми, налагодження і дослідження роботи генератора повільних електромагнітних коли­вань (v = 1 Гц); складання схеми і дослідження роботи генератора незатухаючих електромагнітних коливань; складання схеми, налаго­дження і перевірка роботи детекторного приймача; складання схе­ми, налагодження і перевірка роботи приймача прямого підсилен­ня. Дослідження властивостей електромагнітних хвиль (на основі промислового УКХ-генератора). Складання карти напруг, струмів і опорів виготовленого приладу.

Складання, налагодження і дослідження роботи найпростішого де­текторного приймача, приймача типу 2-V-2, генератора незатухаючих електромагнітних коливань, спостереження осцилограми модульова­ного сигналу, дослідження властивостей електромагнітних хвиль.

Робота з аналоговими і цифровими вимірювальними прилада­ми. Оволодіння методикою і технікою використання осцилографа. Моделювання фізичних процесів та розробка монтажних плат за до­помогою комп'ютерних технологій.

3. Загальні відомості про функціональну мікроелектроніку (50 год.)

Загальна характеристика мікросхем, їх класифікація, умовні по­значення, маркування.

Два види обчислювальних пристроїв — аналогової та дискретної дії. Операції алгебраїчної логіки: інверсія («НЕ»), кон'юнкція («І»), диз'юнкція («АБО»).

Цифрові мікросхеми, які реалізують операції алгебри логіки «НЕ», «І», «АБО», «І - НЕ», «АБО - НЕ», «І - АБО - НЕ».

Загальна характеристика тригерів як найпростіших цифрових ав­томатів з пам'яттю.

Генератори і формувачі імпульсів на основі логічних елементів.

Різновиди цифрових мікросхем: лічильники, шифратори, дешиф­ратори, суматори, подільники частоти імпульсів, комутатори, ключі тощо.

Елементна база пристроїв індикації. Поняття про статичну і ди­намічну індикацію.

Різновиди аналогових мікросхем: підсилювачі, генератори, де­тектори, модулятори, перетворювачі тощо.

Практична робота. Проведення короткотривалих фронтальних експериментальних робіт. Складання, налагодження і дослідження

роботи логічного елемента «НЕ» на діодах і транзисторах; складан­ня, налагодження та дослідження роботи логічного елемента «І» на діодах і транзисторах; складання, налагодження та дослідження ро­боти логічного елемента «АБО» па діодах і транзисторах; складан­ня, налагодження та дослідження роботи генератора імпульсів на інтегральних мікросхемах; складання, налагодження та дослідження роботи формувача імпульсів на інтегральних мікросхемах; складан­ня, налагодження та дослідження роботи тригера на інтегральних мікросхемах. Складання карти напруг, струмів і опорів виготовле­ного приладу.

Складання і налагодження радіосхем на інтегральних мікросхемах для побуту, відпочинку, забезпечення навчально-демонстраційного і лабораторного експериментів.

Робота з аналоговими і цифровими вимірювальними прилада­ми. Оволодіння методикою і технікою використання осцилографа. Моделювання фізичних процесів та розробки монтажних плат за до­помогою комп'ютерних технологій.

4. Комп'ютерні технології в радіоелектроніці (40 год.)

Загальні відомості про мікроконтролери, мікропроцесори та ком­п'ютери.

Поняття про перетворення аналогових сигналів у цифрові (АЦП) та цифрових у аналогові (ЦАП).

Концепція побудови віртуального вимірювального комплексу на базі комп'ютера. Поняття про вимірювальні інтерфейси. Програмне забезпечення віртуального комплексу. Поняття про програматори.

Ознайомлення із загальними методами узгодження інформації між датчиком-перетворювачем і комп’ютером. Загальні відомості про паралельний і послідовний протокол передачі даних, паралельний (LPT) і послідовний (COM та USB) порти, роботу з LPT та СОМ портом під ОС Win 2000, ХР, запис та зчитування даних в регістри LPT та СОМ -порту.

Перспективи розвитку радіоелектроніки та її використання в різноманітних галузях виробництва, побуті, медицині, космонавтиці, екології, астрофізиці.

Практична робота.  Проведення короткотривалих фронтальних експериментальних робіт. Складання віртуальних схем із вико­ристанням комп'ютерних програм (підсилювачів, лічильників ім­пульсів, секундомірів тощо) та дослідження їх робочих параметрів. Ознайомлення з технологією запису програм у пам'ять мікроконтролера за допомогою програматора «РІСРКОG». Ознайомлення з програмами Маthcad, Маthlab, Gгап2, Deriv, Еигека. Побудова гра­фіків функцій, обчислення виразів, розв'язування рівнянь та систем рівнянь. Ознайомлення з програмними середовищами Вогlапd  Delрпі 7.0, Вогlапd С+ + Виіldег, Місгоsоft Уіsиаl С# 2005, програмами-інтерфейсами для роботи з приставками до комп'ютера. Ознайом­лення з мікроконтролерами фірм Аtmel (серії АVR) та Місrосhір (серії РІС). Керування роботою світлодіодів через LРТ-порт. Керу­вання роботою світлодіодів через СОМ-порт. Складання карти на­пруг, струмів і опорів виготовленого приладу.

Розгляд прикладних установок (приставок) та програм з викорис­танням комп'ютера в ролі цифрового вольтметра, осцилографа, ана­лізатора спектра звукового сигналу, термометра, вологоміра, детек­тора магнітного поля, детектора іонізуючого випромінювання тощо.

Складання і налагодження радіоелектронних приладів для побуту, відпочинку, для забезпечення навчально-демонстраційного і лабора­торного експерименту з використанням транзисторів, інтегральних мікросхем та мікроконтролерів.

Робота з аналоговими і цифровими вимірювальними прилада­ми. Оволодіння методикою і технікою використання осцилографа. Моделювання фізичних процесів та розробки монтажних плат за до­помогою комп'ютерних технологій.

5. Основи науково-дослідницької роботи (40 год.)

Вибір теми науково-дослідницької роботи, формулювання мети, об'єкта та предмета дослідження. Проведення дослідження, опис результатів дослідження, формулювання висновків. Робота з літе­ратурою. Наукова стаття і тези як види наукової роботи та способи оприлюднення наукової інформації.

Основні положення про винахідництво та раціоналізаторство. Порядок оформлення заявки на винахід.

Практична робота. Написання та оформлення роботи. Підготов­ка тез науково-дослідницької роботи. Підготовка до захисту. Опри­люднення та захист науково-дослідницької роботи. Обговорення результатів представлених робіт.

6. Конкурси, екскурсії, виставки (30 год.)

Участь у конференціях, конкурсах, виставках. Відвідування тема­тичних виставок, науково-дослідницьких лабораторій, підприємств. Екскурсії до музеїв.

7. Підсумкове заняття (10 год.)

Підбиття підсумків роботи гуртка за навчальний рік. Відзначення кращих вихованців. Рекомендації щодо подальшого навчання.

                   

ПРОГНОЗОВАНИЙ РЕЗУЛЬТАТ

Гуртківці мають знати:

-  правила техніки безпеки життєдіяльності, пожежної безпеки під час виконання радіомонтажних робіт;

-  позначення радіоелементів на принципових схемах, їх типи й номінали, кольорове та кодове маркування;

-  основні закономірності між фізичними величинами, що характеризують  дії електричного струму та параметри радіоеле­ментів, позначення  та одиниці вимірювання цих величин;

-  структурні схеми радіоприймача, радіопередавача, телевізора,
осцилографа, імпульсної РЛС;

-  перспективи розвитку радіоелектроніки, електронно-обчис­лювальної техніки та мікрорадіоелектроніки;

-  основні засади написання та оформлення науково-дослідни­цької роботи.

Гуртківці мають уміти:

-  дотримуватися правил безпеки та безпеки життєдіяльності;

-  визначати за допомогою довідкової літератури основні ха­рактеристики радіотехнічних матеріалів, робочі параметри та особливості використання радіоелементів (радіодеталей, електронних, іонних, напівпровідникових приладів та інте­гральних мікросхем), визначати за написами на шкалах при­ладів особливості їх експлуатації та параметри вимірювань;

-  креслити і читати принципові схеми поширених радіотехніч­них схем на транзисторах та інтегральних мікросхемах (підси­лювачі, генератори, радіоприймачі, джерела живлення);

-  користуватися радіотехнічним обладнанням та інструмента­ми, основними вимірювальними приладами (амперметр, вольт­метр, омметр, авометр, мультиметр, осцилограф);

-  визначати за технічним паспортом призначення радіоелек­тронного приладу та правила його експлуатації;

-  виконувати радіоелектронні вимірювання основних фізичних величин, знімати показання приладів, розширювати межі ви­мірювання амперметра і вольтметра;

-  збирати і досліджувати різноманітні радіоелектронні пристрої та прилади, вміти їх настроювати та градуювати, знаходити та усувати неполадки в монтажі та роботі;

-  проводити розрахунки найпростіших електричних кіл (випрям­лячі змінного струму, генератори імпульсів, дільники напруг, однокаскадні підсилювачі);

-  виготовляти радіоелектронні прилади та пристрої з дотри­манням технологічних процесів і правил конструювання раді­оелектронної апаратури;

-  аргументовано здійснювати аналіз новизни власноруч розро­блених конструкцій;

-  оформляти науково-дослідницькі роботи та виступати з пуб­лічним захистом отриманих результатів.

орієнтовний перелік обладнання

для організації роботи гуртка

Прилади, пристосування	К-сть, шт
Паяльники різної потужності з наборами для пайки (флюси, припої)	За кількістю учнів
Типовий набір загального призначення для виконання слюсарних робіт	За кількістю учнів
Набір хімікатів для виготовлення друкованих плат	1-2 шт.
Дриль	1-2 шт.
Склотекстоліт	За необхідністю
Лінійки металеві, штангенциркулі, мікрометри	За кількістю учнів
Джерела змінного струму	1-2 шт
Джерела постійного струму	За кількістю учнів
Мультиметр	2-3 шт.
Джерела високої напруги	1 шт.
Набір амперметрів лабораторних	1 шт.
Набір вольтметрів лабораторних	1 шт.
Осцилограф	1 шт.
Набори з'єднувальних провідників, резисторів, конденсаторів, діодів, транзисторів та інших радіодеталей і радіокомпонентів	За кількістю учнів
Набір приладів загального призначення для кабінетів фізики	1 шт.

ОРІЄНТОВНИЙ ПЕРЕЛІК КОМП'ЮТЕРНИХ ПРОГРАМ

ДЛЯ ОРГАНІЗАЦІЇ РОБОТИ ГУРТКА

Е1есtгопісs Wогkbеnсh (ЕWВ) - розробка фірми Іпtегасtіvе Іmagе Тесhnоlоgіеs для моделювання принципових схем модуляторів/де­модуляторів, аналогових і цифрових фільтрів, логічних елементів, тригерів, лічильників, аналого-цифрових і цифро-аналогових пере­творювачів, приладів синхронізації, окремих функціональних вузлів, приладів безпровідного зв'язку (Вluetooth) тощо.

Місго-Сар 9 — розробка фірми Sресtrum Software(http://www. sресtгиm-soft.соm), дозволяє моделювати і аналізувати аналогові, цифрові та аналогово-цифрові прилади.

ОгСАD — програма однойменної фірми для моделювання ана­логових, цифрових та змішаних аналого-цифрових приладів, проек­тування монтажних плат (розміщення деталей, доріжок тощо).

Сіrсиіt Маrkеr - програма фірми Місrо Соdе Еngіnееrіng (http:// www.mісrосоdе.соm), яка містить велику базу промислових електро­нних радіоелементів. Дозволяє моделювати та аналізувати роботу аналогових, цифрових та аналогово-цифрових приладів.

РСАВ (АССЕL ЕDА) — професійна програма для проектування монтажних плат.

СПИСОК РЕКОМЕНДОВАНОЇ ЛІТЕРАТУРИ

1.      Атамалян 3. Г. Приборы и методы измерения злектрических величин /3. Г. Атамалян. - М.: Дрофа, 2005. - 415 с.

2.      Бойко М. П. Фізико-технічна творчість учнів / М. П. Бойко, Є. Ф. Венгер, О. В. Мельничук. - К.: Вища школа, 2007. - 262 с.

3.      Борисов В. Г. Кружок радиотехнического конструирования / В. Г. Борисов. — М.: Просвещение, 1990. — 224 с.

4.     Внеурочная работа по физике / [О. Ф. Кабардин, 3. М. Бравер-манн, Г. Р. Глущенко]; под ред. О. Ф. Кабардина. — М.: Про­свещение, 1983. - 223 с.

5.     Бессонов В. В. Радиоэлектроника в школе — теория и практи­ка/Я В. Бессонов. - М.: Солон - Пресе, 2007. - 400 с.

6.      Богатьірев А. Н. Радиоэлектроника, автоматика и элементы  ЭВМ : учеб. пособие для 8 —9 кл. средней школы/А Н. Богатирев. - М.: Просвещение, 1990. — 175 с.

7.     Бобровников Л. 3. Физические основи электроники. Факультативный курс : пособие для учителей / Л. 3. Бобровников. — М.: Просвещение, 1972. — 208 с.

8.     Борисов В. Г. Практикум начинающего радиолюбителя / В. Г. Борисов. - [2-е изд.]. - М.: ДОСААФ, 1985. - 144 с.

9.    Борисов В. Г. Радиотехнический кружок и его работа / В. Г. Бори­сов. — М.: Радио и связь, 1983. — 104 с.

10.   Борноволоков 3. П. Радиолюбительские схеми / 3. П. Борноволоков, В. В. Фролов. — К.: Техніка, 1979. — 400 с.

11.   Борноволоков Е. П. Електронні саморобки : посібник для се­реднього та старшого шкільного віку / Е. П. Борноволоков. — К.: Веселка, 1978. - 149 с.

12.   Бурсиан 3. В. Задачи по физике для компьютера : учебн. по­собие для студентов физ.-мат. фак. пед. ин-тов / 3. В. Бур­сиан. — М.: Просвещение, 1991. — 256 с.

13.   Варламов И. В. Микропроцессоры  в бытовой технике / И. В. Варламов, И. Л. Касаткин. — М.: Радио и связь, 1989. — 396 с.

14.   Гелль П. Как превратить персональний компьютер в измерительний комплекс /77. Гелль ; пер. с фр. — М.: ДМК Пресс, 2005. - 144 с.

15.   Гончаренко С. У. Учням про цифрову електроніку: для старш. шк. віку/С. У. Гончаренко, 1.1. Хаїмзон. — К.: Рад. шк., 1991. — 173 с.

16.   ДавиденкоА. А. Турнір юних винахідників і раціоналізаторів — нова форма позаурочної роботи з фізики : посібник для вчи­телів І А. А Давиденко. - Чернігів : РВВ ЧОІППО, 2001. - 36 с.

17.   Васильєв В. А. Приёмники начинающего радиолюбителя / В. А. Васильєв. — М.: Радио и связь, 1984. — 80 с.

18.   ГурлевД. С. Справочник по злектронным приборам ІД. С. Гур-лев. — 5-е изд. — К.: Техніка, 1974. — 512 с.

19.   ДСТУ 2681-94. ДСВ. Метрологія. Терміни та визначення. -К.: Держстандарт України, 1994. — 68 с.

20.  ЕвсеевА. Полезные схеми для радиолюбителей І А. Евсеев. — М.: Солон-Р, 2004. - 240 с.

21.  Егиазарян Г. А. Магнитодиоды, магнитотранзисторы и их применение / Г. А. Егиазарян, В. 7-7. Стафеев — М. : Радио и связь, 1987. - 88 с.

22.  Ельянов М. М. Практикум по радиоэлектронике : учеб. пособ. для учащихся 9 и 10 кл. ЇМ. М. Ельянов. — 4-е изд. — М.: Про­свещение, 1977. — 335 с.

23.  Жалдак М. І. Комп'ютер на уроках фізики / М. І. Жалдак, Ю. К. Набочук, І. Л. Семещук. - Рівне : Теніс, 2004. - 230 с.

24.  Жалдак М. І. Комп'ютер на уроках математики / М. І. Жалдак. — К.: Техніка, 1997. - 303 с.

25.  Желюк О. М. Комп'ютерна техніка в навчальному курсі фізики: теорія і практика / О. М. Желюк. — Рівне : РДГУ, 1994. — 108 с.

26.  Заец Н. И. Злектронные самоделки для быта, отдыха и здоровья /Я. И. Заец. — М.: Солон - Пресе, 2004. - 304 с.

27.  Збірник нормативних документів з безпеки життєдіяльнос­ті. - К.: Фенікс, 2000. - 896 с.

28.  Иванов Б. С. В помощь радиокружку / Б. С. Иванов. — М. : Радио и связь, 1982. - 128 с.

29.  Иванов В. И. Полупроводниковые оптоэлектрические при­бори : справочник /В. И. Иванов, А. И Аксенов, А. М. Юшин. — 2-е изд. — М.: Знергоатомиздат, 1988. — 448 с.

30.  Игошев Б. М. Кибернетика в самоделках / Б. М. Игошев, Д. М. Комский. - М.: Знергия, 1978. - 128 с.

31.  Извозчиков В. А. Решение задач по физике на компьютере : кн. для учителей / В. А. Извозчиков, А. М. Слуцкий. — М. : Просвещение, 1999. — 256 с.

32.  Интегральные микросхемы : справ. / [Б. В. Тарабрин, Л. Ф. Лунин, Ю. Н. Смирнов и др.]; под ред. Б. В. Тарабрина. — 2-е изд. — М.: Знергоатомиздат, 1986. — 528 с.

33.  Кабардин С. И. Измерения физических величин. Элективный курс : учеб. пособие / С. И Кабардин, Н. И. Шефер. — М. : БИНОМ. Лаборатория знаний, 2005. - 151 с.

34.  Како Н. Датчики и микро-ЭВМ / Н. Како, Я. Яманз. — Л. : Знергоатомиздат, 1986. — 120 с.

35.  Калабеков Б. А. Цифровые устройства и микропроцессорные системи : учебник для техникумов связи І Б. А. Калабеков. — М.: Горячая линия — Телеком, 2002. — 336 с.

36.  Кашкаров А. П. Злектронные устройства для аквариумов / А. П. Кашкаров. - М.: НТ Пресе, 2007. - 96 с.

37.  Кондратенко В. І. Електроніка в позакласній роботі І В. І. Кон-дратенко. — К.: Рад. шк., 1972. — 142 с.

38.  Кончин А. В. Датчики средств диагностирования машин / А. В. Кончин. — М.: Машиностроение, 1984. — 120 с.

39.  Коршак Є. В. Напівпровідники в демонстраційному фізично­му експерименті / Є. В. Коршак. — К.: Рад. шк., 1967. — 128 с.

40.  КотюкА. Ф. Датчики в современных измерениях/А Ф. Котюк. — М.: Радио и Связь, Горячая линия — Телеком, 2006. — 96 с.

41.  Крибель X. Схеми любительских злектронных устройств / X. Крибель. — М.: Знергоатомиздат, 1992. — 96 с.

42.  Ланина И Я. Внеклассная работа по физике ІИ. Я. Ланина. — М.: Просвещение, 1977. - 224 с.

43.  Мальцева Л. А. Основи цифровой техники / Л. А. Мальцева, 3. М. Фромберг, В. С. Ямпольский. — М.: Радио и связь, 1987. — 128 с.

44.  Мейзда Ф. Злектронные измерительные приборы и методы измерений : перев. с англ. / Ф. Мейзда. — М. : Мир, 1990. — 535 с.

45.  Метрология и радиоизмерения: учеб. пособ. для вузов / [Я И. Нефедов, А. С. Сигов и др.]. — М.: Высшая шк., 2006. — 525 с.

                                          ІНТЕРНЕТ-РЕСУРСИ

http://www.аtmе1.соm http://www.сhipinfo.ru http://www.сrosswinds.net/~rадіоfаn http://www. еlаnіх.соm http:/www.еnergosoft.info http://hamradio.online.ru http://www.іnр.nsk.su/~kozak/hbks.htm http:/www.knn.cjb.net http:/www.І-mісrо.ги http://www.mісrосоdе.соm

http://www.mon.gov.ua http://www.pcports.ru http://www.radio.ru http://www.ra-publish.com.ua http://www.radiohobby.ldc.net http://schematic.by.ru http://skrivenko.by.ru http://www.spectrum-soft.com http://www.tacxema.narod.ru http://www.telemaster.ru

https://drive.google.com/file/d/0B3m2TqBM0APKT3h0aW41WG9LWG8/view?usp=sharing