エレクトロニクスクラブ：レッスンプログラム

先週、学校で電子工学のクラスを組織することについての投稿がありました。 この投稿では、約束どおり、そのようなクラスを実施するプログラムと方法についての私の考えを述べようとします。



現時点では、すでに3つのクラスを開催しており、ロボ相撲のチャンピオンシップに参加しました（もちろん、観客として）。 したがって、私は私の第一印象を共有したいと思います。





いいえ、この写真は3つのクラスの結果ではありません）

注意高電圧

そもそも、最も一般的なことを考えてみるといいでしょう。 たとえば、クラスのマテリアルベースは何になりますか？ これは主に学校の技術設備と、LEDが点滅し、少し後にターミネーターを作る部屋に依存します。 サークルに加えて、午後に授業が行われる通常の学校についてお話します。 創造性とさまざまなクラブの家では、状況はもちろん異なります。

いくつかのオプションがあります：

1.クラス専用の教室には、220 Vのコンセントしかありません。 最も難しいオプション。 私たちは一人一人のどこかに電源を探す必要があります。 明らかな問題は、各レッスンの前に、この低電圧電源ネットワーク全体（延長コード、PSU自体、各テーブルへの配線）を最初に接続し、次にすべてを削除する必要があることです。 何らかの形でクラスを再装備することは許可されていません-それは重大な責任であり、誰もそれに関与しません。 2番目のオプションは、できるだけ早くプログラミングに切り替えて、それだけで対処することです。そうすれば、コンピューターとプロジェクターのみが必要になります。 これが適切ではないことは明らかです-男は完全に異なるものを必要とします 。

2.物理学の学校の教室では、各机に36 Vまたは42 Vが接続されているソケットまたは端子台がすでに装備されていることがありますが、これは比較的安全な電圧であると考えられています。 この場合、5ボルトおよび/または12ボルトの電源を作成するだけでよく、これらは常に机に設置されます。 LATRの助けを借りて、教師が学校の机のコンセントの電圧を変更する機会を得ることがあります。これは一般的に素晴らしいオプションです。

ちなみに、電圧12、24.36、および42Vには、さまざまなはんだごてがたくさんあります。

3.最後に、各デスクへの5 V電源がクラスから離婚することがあります。 これは、ほとんどの実験、およびアナログとデジタルの両方の低電力デバイスの動作に十分です。 通常、このような電源の配線は、物理的な教師がかなり太いワイヤを使用して個別に行います（大幅な電圧低下を防ぐため）。



残念ながら、私の場合、物理キャビネットはオプション番号1を指します。先生の机にはラップトップ、MFP、TV、VCR、音楽があります。 センター、およびプロジェクターが頭上にハングアップします。 背後にはプロジェクタ用の小さな白いスクリーンがあり、実際には黒板があります。 ここにあるようなMacbookのスタックはありませんし、期待されていません。 まあ、私は何を使用します。 プロジェクターの存在はとても楽しかったです-物理学のレッスンではめったに示されない多くの 興味深い ビデオを蓄積しており、理論を理解するのに非常に役立ちます。

このすべてに基づいて、各若い無線アマチュアに5V電源を装備することが決定されました。 ほとんどの場合、すでにそれらを持っています：電話、タブレット、プレーヤーなどからのほぼすべての料金 誰がしない-私は自分の在庫から配布します。 バッテリーパックも使用しています -便利で、モバイルで、安全に。 これは力に関するものです。 レイアウト、コンポーネント、その他について-少し後で。 近い将来、コンピューターサイエンスキャビネットへの「移動」について説明します。コンピューターがなければすぐに困難になるからです。

知識スライス

同様に重要なタスクは、「初期条件」、つまり、少なくとも将来のエンジニアの現在の知識レベルを決定することです。 これがなければ、目標を設定することは難しくなり、目標を達成することはさらに難しくなります。 最初の会議の前でも、私はアンケートを作成し、最初のレッスンで配布しました。 これが必要な理由と記入方法を説明しました。 しかしそれでも、教室での会話の主要なポイントを見つけました。物理学、コンピューターサイエンス、数学のレッスン、趣味、何かを修正した経験、趣味、家族でのアマチュア無線の存在などについて尋ねました。

結果は次のとおりです。

-最も単純にこのプロファイルを2番目のレッスンに持ち込むのを忘れた

-6年生2人と7年生1人がまだやった

-9年生が全力で得点

-6年生と7年生の間に本当の奈落の底が目立つ

-情報学はそうではないと考えています。 最大はオフィスです。 しかし、ある男はロゴのようなものがあり、別の男はCで何かを書いたとさえ言った

-私はまだ英語のレベルを理解することができませんでしたが、アンケートの内容は英語のリソースでは役に立ちません。 まあ、これまでのところ、データシッティには触れません。

-誰もがコンピューターとインターネットを持っています

-一度に複数の人が父親または祖父を持っている-エンジニアと彼らは何が何であるかを知っている。 これは私にとって非常に良いことです。彼らともっと楽しくなると思います。

-9年生でさえ、バッテリーが図にどのように表示されるか完全にはわかりません。 若い人たちはそのようなことをまったく見ませんでした。



これに基づいて、私は次の結論を出しました。

1.最初から始めます。 たとえば、彼ら全員が電流とは何かを知っているという事実に頼ることはできません。 まあ、それは最初から明らかでした。

2.明確な計画と期限を守ることは非常に困難です。 みんなが私にプロファイルをもたらした方法から判断する）

3.プログラミングに着手するとき、ゼロから始める必要もあります。 少し先に、考慮事項について詳しく説明します。

4.それらのネットワークの英語部分はまだ存在していません。 ロシアのリソースとドキュメントのみを参照する必要があります。 私が彼らに英語を集中的に学習するように動機づけることができないことは明らかです-なぜこれが必要なのか、彼らはまだ理解していません。

5.可能な限りネットワークを使用します。 週に4時間、すべてを話すことはできず、すべての質問に答えることはできませんが、コンピューター、電話、またはタブレットがあります。 そのため、教室でだけでなく、ネットワーク上で回答を探し、互いに通信し、私に質問するようにトレーニングする必要があります。



私はすでに、LiveJournalで日記を始めました。これは、将来の動画のYouTubeチャンネルとSkypeアカウントです。 最後のレッスンでこれについてすべて話し、それをもっと積極的に使うように頼んだとき、誰もがほぼ全員がVkontakteのグループが必要だと言った。 さて、あなたは前進しなければなりません、そして私はそのようなグループを少し後で作ります。 会話から理解したように、男は他のサイトよりもVkontakteにアクセスする可能性が非常に高いです（ここでもまた苛立ちの発言をしたいのですが、今は先生ではありません=））

以前の投稿で、ビデオ録画に関する質問がありました。 最初の2つのレッスンを記録しようとしましたが、通常のビデオカメラで撮影するのは非常に不便でした。 近い将来、私はアクションカメラを手に入れようとするでしょう、そしてそれはより簡単になります。 最も興味深いものをYouTubeチャンネルにアップロードする計画があります。

フィックスさん、計画はありますか？

ここでの主なこと：正確に何をするのか、どこから始めるのか？ 授業を始める前に明確な答えがありませんでした。 考えられるオプションを想像しただけです。 これまでに、3つのクラスがすでに合格し、私は多かれ少なかれ、男たちの準備のレベルを理解していました。 私のトリッキーな計画はこれです：

-基本：電流とは何ですか。 この概念を従来のパイプラインにリンクしてみてください。つまり、視覚的で直感的なトレーニングに流体力学モデル（GDM）を使用してください。

-電源（バッテリー）およびワイヤ。 石油およびガス産業の例えは、ポンプ、水タンク、パイプです。

-デバイスのブレッドボード。

-ブレッドボード上の最も単純な回路は、バッテリー、ワイヤー、電球です。

-抵抗器と電球および回路全体への影響。 GDMの例えは、狭いパイプです。

-異なるスイッチングオプションの複数の抵抗。

-LED; ボタン。 それらの簡単な回路と油圧制御システムの類似点（バルブとゲートバルブ）。

-チップとは何ですか。 シンプルなボードを用意して、MS、抵抗器、ボタン、導体、電源の場所を明確に示します。

-アナログおよびデジタル信号

-標準ロジックのチップ（これについてはあまり詳しく説明しませんが、これを行う必要があります）。

-最も単純なカウンター、ジェネレーター、レジスター、マルチプレクサー、デコーダーなど いくつかのレッスン。

-キャパシタンスとインダクタンス。

-Arduino：それは何で、なぜですか。 MS標準ロジックへのリンクを備えたマイクロコントローラーとは何ですか。

-LEDを点滅させます。

-その後、特定の人のプロジェクトに応じて、すべてが混同されます：誰かがスピーカーからビープ音を鳴らし、誰かがサーボドライブを回し、7セグメントインジケーターに数字を表示するか、ボタンの配列を処理します。



行くぞ まず、工芸品に必要な一般的なもの、次に質問や問題が発生したとき。 「戦闘」タスクが発生する可能性が高いときに、容量とインダクタンスの概念を最初からはるかに説明する予定です。 交流でも同じです。 遠い将来のどこかで、まだすぐに電波が出るでしょう。

一般的なポイントは、できるだけ早く具体的な結果を得ることです。 最初から、私は彼らが自分の仕事を2つの部分に分割することを提案しました。それぞれが独自の小さなプロジェクト+ 1つの共通プロジェクトを持っていますが、より複雑です。 また、おおよその日付-年末年始までを示します。 時間枠の存在にすぐに慣れる必要があると思います。さもないと、目に見える結果が得られずに、1年よりも理解しにくい何かを不定形に行うことができます。

今では、1つのプロジェクトで2〜3人の人々を団結させ、一般的なプロジェクト全般を放棄する傾向が強まっています。 理論を深く掘り下げ、手で何もしなければ、興味はすぐに消え、人々は単に散り散りになります。

コメントで正しく示唆されているように 、可能な限り、電気回路と水道のアナロジーを使用して理論を説明しようとします。 これは古くから確立された方法であり、目に見えない電荷キャリアやダイオードなどよりも、学生がポンプやダンパーを想像する方がはるかに簡単です。

焦点はデジタルエレクトロニクスにあり、必要に応じてアナログの事柄について説明します。 したがって、私はできるだけ早くArduinoで作業を開始しようとします。それにより、動作中のデバイスを取得するのがはるかに簡単かつ高速になり、さらに自宅で作成およびプログラミングできます。 Arduinoを選んだ理由は理解できると思います。 そうでない場合は、コメントで回答します。

最初の投稿に回答してくれた何人かの優秀な人々のおかげで、私はなんとかArduinoのボードを7枚集め、何人かの学童に配布しました。 はい、彼らはどちらの側からそれを取得するかを知るまで、しかし一部の人は自分でそれについて何かを読む時間を持っているでしょう。

開始する

3つのクラスについては少し管理しましたが、最初のレッスンは入門で、情報収集、アンケートの配布、困難な学校生活について話すことのみを目的としていました。 2番目に、バッテリー+電球回路を描くことから始めました。 ほとんどすべての人にとって、これは絶対的な中国語の文字であることが判明し、要素が図にどのように表示されるかについて話さなければなりませんでした。 そして、困難なく、彼らは同様のチェーンを作り上げましたが、「水の供給に関して」。 そして、そのままにしておくことはできず、抵抗を追加する必要があることを説明しようとしました。 ここには緊張した（私にとって）瞬間がありました。半分は積極的にあくびをし始め、残りの半分は完全に誤解してボードを見ました。 そのため、すぐにデモのパフォーマンスに進むことにし、抵抗器とLEDを備えたブレッドボードを取り出しました。 最初に、ブレッドボードとは何か、その中でコンタクトがどのように接続されているかを説明しました。 その後、9年生の助けを借りて、起こっていたすべてのことを詳細に議論し、回路を組み立てて電源を接続しました。 しかし、この経験が最も壮観ではないことは明らかです）そして、私は彼らの注意を引くことができました：私は回路から抵抗器を取り除くことによってLEDを燃やすことを提案しました。 「火傷」という言葉で、火花が目に現れ、口が笑います。 そこで私たちはこの悲惨なLEDを揚げて、その過程で誰もがそれがまともな暖かさであることを確認することができました。 電流に関するこの説明の後、抵抗器とそれらの関係ははるかに楽しく生産的になりました。少なくとも、私が話したことは明らかです。

3番目のレッスンは2番目のレッスンに似ていましたが、繰り返しとさまざまな質問から始まりました。 繰り返しますが、難しかったのですが、ほとんど私の助けがなかったので、3つの要素の簡単な図を描くことができました。 繰り返しになりますが、ほぼ正しくGDMがすべてを引き出しました。 そして、私は抵抗器が異なり、これに応じて電球が異なって輝くと言いました。 ブレッドボードでは、これらすべてがすぐにチェックされ、さ​​まざまな抵抗器が押されました。 そして、どういうわけか、それでもほぼ独立して、それらを並行して含めるとどうなるかを考えました。 ここでは、GDMが非常に役立ちます。重要なこと-数式は不要です。 なんらかの理由で、連続して電源を入れると問題が発生しました。 まあ、一度にすべてではない）

最も重要なこと-彼らは彼らの将来のプロジェクトについて議論し始めました。 最初は半分が何らかの「ロボット」を作りたかったのですが、私の主な質問と会話の後、彼らは徐々に天から地へと下り始めました。 それで、今のところ、彼らが彼ら自身のために思いついたものはここにあります：

-クランプ付きロボットアーム

-バッテリーの充電

-ストリップに乗るロボット

-自動鉛筆削り

-シンプルなラジコン



そして、4番目のレッスンは行われませんでした。 代わりに、ロシアのロボ相撲選手権に行くことを提案しました ！ それは彼らにとって興味深く、やる気にさせるだろうと思われました。 しかし、その結果、競技はレッスンとほぼ同時に開催されたにもかかわらず、10人中3人しか旅行しませんでした。 両親が私を入れてくれなかったかもしれません（旅行のために両親の許可が必要です、彼らは気にしないでください）、あるいは彼らはただわざわざ家に留まらないことを決めたかもしれません、私はまだ知りません。 残念ながら、両親もほとんど興味を示さず、6年生の母親だけが行った。

ロボ相撲大会

おそらく、誰かがこれらのコンペティションにどのように参加したかについて興味があるでしょう。 その数日前に、私はそこで出会い、経験を交換したいと思った数人の人々と会うことに同意しました。 MIEMに着くと、男たちはホールに座って、2台のプロジェクターの助けを借りてリングを見始めました（相撲ロボットは非常に小さく、近距離でもそこに起こっているすべてを見るのは難しいです）。 もちろん、そのような熱狂的な人々とそのロボットの仕事に簡単にアクセスして見ることができるようなイベントがあるのはとてもクールです。 私はウラジミールに会いました。 アレクセイにも会いました。アレクセイは2年目も同様の授業を行ってきましたが、それは図書館だけに基づいていました。 また、それがどのように始まり、トレーニングプログラムが何であったかについて聞くことも興味深いものでした。

競技プログラムに短い休憩があったとき、私は遠くのテーブルで何かがすべての色で活発に点滅していることに気付きました。 彼は観客を招待しました-これらはブレッドボードに組み立てられたスタンドであることが判明しました。 千の言葉の代わりに- フォーラムへのリンク 。 夏にネットに登ってサークルのトピックに関するすべてを勉強したとき、私はこのフォーラムに長い間参加していました。 これはまさに初心者に必要なものです！ ブレッドボード自体の詳細な説明、電源の接続方法、安価なケーブルで作られたワイヤーの製造と敷設、そして最も重要なことには、標準ロジックのマイクロ回路を使用するための詳細な咀tasks作業 。 さらに、フォーラムには多くの有用なものがあり、夏にはそれをすべて読みました。 それで、ロボ・スモ大会で、モスクワ工科大学の学生設計局であるヴァシリー・ヴァシリエヴィチ・ズィコフのエレクトロニクス教室の長である素晴らしい人に会いました。 1時間以上会話できる彼の仕事に完全に情熱を傾ける人。 そこで彼は、プログラムに応じたクラス用のセットをブレッドボード、ワイヤー、バッテリーパック、ロジック155シリーズ、さらには珍しく機能的な名刺までマグカップに提示しました。 投稿のタイトルにある写真はこのスタンドで撮ったものです。 その間に、私はこれらの回路のデバイスとそれらを構築するために使用されたコンポーネントについて人々に何かを伝えようとしましたが、観客の注意は常にステージの周りを移動するロボットに切り替えました）何も、すぐに彼らは同様のものを収集します。





大会自体についての良いレポートです。

感謝の気持ち

最初の投稿への反応がどれほど荒々しく、ポジティブだったかについて、個別に伝えたいと思います。 膨大な数の人々が私に手紙を書いたので、時間内に全員に答えられなかったとすみません。 他の学校の数人がクラスを求めました（残念ながら、現時点ではこれは不可能です）。

SkypeでAstanaの同じ初心者の先生と話し、同様の問題で10年の経験を持つ別の人と話しました。

Ruslanは次のように書いた。その後、誰が学校に行き、はんだごて、いくつかのLCDインジケータ、LED、モーター、電源、Arduinoボード、さらにはTIのLaunchPadの2セットまで、パッケージ全体を手渡した。 私はuSashaを書きました 。彼も出会って、完全な無線制御装置のセットと、すばらしいMeggy Jr RGBボードとプログラミングケーブルを提供しました。 GSMモデムとFPGA評価ボードを送ったAnatolyを書きました。

私がすでに言及したウラジミールは、一般的にクラスの実施に彼の助けを提供しました！ すべてがうまくいくことを願っています。

村で「ラジオエンジニアリング」サークルを組織したドミトリーによって書かれました。 ミルチャボ、カムチャッカ半島。 彼はまた、彼の冒険について多くの興味深いことを話しました。地域の中心部まで300 kmあり、そこに専門店がない場合、そのようなことを整理することは非常に困難です。 彼がすべての人と彼の経験を共有できたら素晴らしいと思います。

RobotKlassプロジェクトのオーガナイザーであるイリヤとオレグに会いました。これもまた素晴らしい仕事です！ Vitalyに会いました。Vitalyは小学生にプログラミングを教える経験があります。

数人の人々が経済的支援を提供しました。

また、このトピックが人類の力強い半分だけでなく、美しいものにも興味を持っていることを非常に嬉しく思いました。 アレナ、こんにちは

そして最後に、私は数年間ロボット工学のクラスを教えていて、ロボ相撲で会ったアレクセイ、シリル、アレクサンダーとの会議から戻ってきました。 みんなはアイデアに満ちていて、子どもたちが何を必要としているか、そしてそれをどのように伝えるか（プログラミング、電子機器、建設）をすでによく知っています。 私は多くを学びました。 私たちと経験を交換するためのそのような会議が、現在継続的に開催されることを本当に望んでいます。



それは、この2週間で何人の人々です！ 少なくともモスクワでは、非常に多くの人々が継続教育のトピックに関心を持っているという印象がありました。 これは、メンバーが互いに助け合う、社交的で非常に友好的で若いコミュニティです。 やった！