Учебный проект «Тайфун» (модульная программно-аппаратная 3D платформа для решения учебно-практических задач и кейсов в области информационных технологий и промышленного дизайна)

Работу можно разделить на несколько частей, в которых применялись различные методы исследования: 1.Постановка цели проекта по рационализации процесса отрабатывания известных и поиска новых решений учебно-практических задач по техническому творчеству. 2.Теоретическое исследование: -выявление основных типов учебно-практических задач: управление светом, звуком, исполнительными устройствами, написание прошивок и программ управления устройств на базе платформы Arduino и других микроконтроллеров. -анализ хода поиска учащимися решений учебно-практических задач. Рассмотрение этапа экспериментальной работы учащихся в ходе процесса поиска решений. -рассмотрение возможности рационализации процесса отрабатывания известных и поиска новых решений учебно-практических задач по техническому творчеству в области информационных технологий и промышленного дизайна. Решение о разработке и применении учебного проекта (объекта), способного обеспечить процесс экспериментальной работы учащихся по поиску решений максимального числа учебно-практических задач. 3.Проектное решение - учебный 3D проект «Тайфун». -3D проектирование корпуса и модулей проекта в программе Autodesk Fusion 360 [1].Основа проекта это 3D модель корабля. Корабль выбран, как наиболее удобная платформа для встраивания в неё различных модулей, как простых механических, электронных, так и программно-управляемых. Модель спроектирована с габаритами и характеристиками близкими к кораблю типа «Буян-М» в артиллерийском исполнении в масштабе 1:100. Артиллерийские установки спроектированы в виде реплик реальных артиллерийских систем АК176 (одноствольный артиллерийский комплекс калибра 76 мм) и АК630 (шестиствольный артиллерийский комплекс калибра 30 мм). При установке на проект «Тайфун» моделей нескольких артиллерийских установок можно выполнять задачи по групповому поведению механизмов. -проектирование схемы управления учебным 3D проектом «Тайфун» на базе микроконтроллерной платформы Arduino, использованной в качестве главного элемента схемы [2]. -написание программы управления, которая фактически, является прошивкой для микроконтроллерной платформы Arduino. Прошивка написана в среде разработки Arduino IDE на одноименном языке программирования [3]. -проектирование монтажной схемы и сборка модуля управления учебным 3D проектом «Тайфун» [4]. -создание Android приложения для удаленного управления моделью. Приложение выполнено в среде визуальной разработки Android-приложений MIT app inventor2 [5]. 4. Эксперимент: созданные в процессе работы над проектом схему, прошивку (её код) и Android приложение, можно использовать для обучения школьников 5-8 классов, давая данный материал в качестве отправных точек для изменения. При обучении старших школьников можно давать только распиновку модулей проекта, а схемы и программы будут делаться уже самостоятельно для решения поставленных учебно-практических задач и кейсов.

• Цели
• Задачи
• Актуальность
• Результаты
• Применение
• Оборудование