Инженерный проект примеры в школе
Обновлено: 05.07.2024
конкурс исследовательских и проектных
работ школьников
- Отборочный:
- Выбор трека участия в отборочном этапе
- Региональный трек
- Дистанционный трек
- Правила загрузки работ
- Заключительный:
- Правила участия
- Расписание и программа
Сегодня мир претерпевает цифровую трансформацию, которая проникает во все сферы жизни. Развиваются технологии робототехники, всё большие области захватывает Интернет вещей, внедряются технологии блокчейна, впечатляющие результаты демонстрируют технологии машинного обучения и анализа данных. Технологиям будущего нужны специалисты будущего. Но чтобы стать хорошим специалистом, нужно пройти большой путь. Начните его проходить уже сейчас.
Партнёры
Про конкурсную работу
Результатом работы может быть прототип электронного устройства, компьютерная программа или научное исследование, выполненное с применением компьютерных технологий или математического моделирования.
Выполнив конкурсную работу, в первую очередь, вы научитесь доводить дело до конца, во-вторых — самостоятельно осваивать новые знания и навыки, ведь для того, чтобы реализовать свою идею одного учебника недостаточно. Но самое главное — это радость творчества, которую можно испытать, погрузившись в выполнение инженерной или научно-технической работы. Именно она и должна быть Вашим основным ориентиром.
Про темы
Тему вы выбираете самостоятельно. Работы, принимаемые на направление, охватывают очень широкий спектр инженерных тематик, связанных с робототехникой, программированием, математическим и компьютерным моделированием, IT-технологиями. Не хотелось бы выделять какие-то наиболее актуальные, поскольку успех работы, в конечном итоге, определяется не темой, а глубиной её проработки.
Про вдохновение
Источник вдохновения должен быть внутри. Осваивая школьную программу и занимаясь внешкольной деятельностью, Вы столкнётесь с темами и идеями, которые вас особенно захватят. Их и нужно развивать, чтобы получить интересный результат. Только имейте в виду, что вдохновение в ходе работы Вас может и покинуть, и тогда, для её продолжения потребуется терпеливая, кропотливая и вдумчивая работа. Может показаться, что задача, за которую Вы взялись, слишком сложная или не такая уж интересная, как казалось раньше. Самое главное в такие моменты продолжать двигаться к намеченной цели, проявить упорство и довести работу до конца.
Сборник дидактических материалов для учащихся предназначен для обеспечения методического руководства по достижению целевых образовательных результатов при организации проектной деятельности по предмету "Технология" в образовательных учреждениях.
Министерство образования Республики Башкортостан
Муниципальное автономное общеобразовательное учреждение
город Стерлитамак Республики Башкортостан
ИНЖЕНЕРНОЕ ПРОЕКТИРОВАНИЕ ПО ПРЕДМЕТУ
Памятка для учащихся
Автор-составитель: Иванайская Татьяна Леонидовна
Что такое инженерное дело?
Издавна человек создавал устройства, с помощью которых он мог заставить природу работать на себя. Так, от ковыряния земли палкой человек пришел к созданию сохи, а потом изобрел плуг, чтобы возделывать почву; он изобрел топор, чтобы превратить дерево в удобный строительный материал, ветряк, чтобы использовать силу ветра для выполнения полезной работы, паровую машину для превращения энергии, скрытой в топливе, в механическую работу, мельницу, чтобы превратить зерно в муку. Еще в древние века наряду со священниками, врачами и учителями были уже люди, посвятившие себя созданию приспособлений и устройств, удовлетворяющих нуждам общества. Эти люди создавали оружие, строили крепости, дороги, мосты, каналы, орудия, машины и др. Их дела особенно ярко проявились во времена Египетской и Римской империй, гениальными сооружениями которых люди восхищаются, и по сей день. Те люди были предшественниками современных инженеров, и главное, что отличает тех классических инженеров от их современных собратьев, — это знания, на которых основана современная инженерная наука. В таком виде инженерное дело существовало много столетий, накапливая практические знания. Задачи, которые решает современный инженер, часто те же, что решали и классические инженеры, но хотя на первом месте стоит теперь наука, инженеру по-прежнему необходимы изобретательность, собственное мнение и интуиция.
Рис. 1. Цель современного инженера — применение знаний для удовлетворения нужд общества.
Что такое инженерный проект?
Инженерный проект — это самостоятельная итоговая работа. Качество ее выполнения зависит от того, насколько хорошо вы сумели усвоить содержание различных разделов программы, насколько прочны ваши знания, умения и навыки, приобретенные на занятиях. Это своего рода контрольная работа за год, экзамен по технологии. Это – активная творческая деятельность, искусство, направленные на преобразование природных ресурсов с целью удовлетворения жизненных человеческих потребностей. В техническом плане деятельность направлена на создание или усовершенствование принципов действия схем, моделей, образцов технических конструкций. Эта работа заключается в планировании и оформлении проектной документации (чертежи, карты, выкройки и пр.), поиске необходимой информации, изготовление образца, демонстрация результатов. Это могут быть: изделия и предметы быта, одежда, механизм, действующее устройство, а также макет, действующая модель какого-либо механизма, узла или агрегата. Текстовый вариант проекта — бизнес-план, проектно-сметная документация, чертежи, схемы.
КАК ВЫПОЛНИТЬ ПРОЕКТ?
Работа над проектом начинается с получения учебно-творческого задания, выданное учителем и предусматривающее создание общественного полезного продукта (изделия), обладающего новизной. Важным качеством, позволяющим выполнить проект от начала до конца является самоорганизация. Самоорганизация — это умение активно планировать свою работу, умение принимать решение и отвечать за него, умение критически оценивать свои действия и иметь чувство долга.
Далее приступаем к работе по этапам.
Рисунок 1 - этапы проекта
1.Подготовительный этап творческого проекта:
1. Определи проблему и тему творческого проекта;
2. Определи цели и задачи, сформируй обоснование (мотив) выбора именно этой темы творческой работы;
3. Выбери оптимальный вариант решения;
4. Составь план работы для реализации творческого проекта;
5. Определи возможные материальные затраты в ходе изготовления проекта.
2. Этап планирования (Конструирование)
1. Собери и обработай необходимую для реализации проекта информацию по литературным и другим источникам;
2. Изучи технологию изготовления задуманного объекта, проведи расчеты, замеры, реши необходимые задачи;
3. Разработай соответствующую конструкторско-технологическую документацию (карту), подготовь необходимые качественные материалы, безопасное оборудование и инструменты, свое рабочее место;
4. Определи способ представления результатов, т.е. в какой форме будет отчет (текстовое описание результатов, диаграммы, презентация, фотографии изделия или объекта, аудио- или видео-запись наблюдений или этапов создания изделия);
5. Установи критерии оценки конечного результата и процесса работы (как будешь оценивать);
6. Распредели задачи и обязанности между учащимися команды (если это групповой или коллективный проект).
3.Этап процесса работы (Технологический этап):
(процесс изготовления, создания объекта)
1. Проведи то, что запланировал: интервью, опрос, наблюдения, эксперименты, саму работу по изготовлению изделия, выполнению технологических операций, созданию рисунка и т.п.;
2. Соблюдай правила техники безопасности при работе с оборудованием и инструментами.
4. Заключительный этап творческого проекта:
1. Проведи контроль и испытание изделия;
2. Дай экономико-экологическое обоснование (экономически выгодно, приносит прибыль, не очень затратно, экологично ли выполнение проекта);
3. Оформи результаты согласно требованиям оформления творческого проекта. Сформулируй выводы (выполнил ли того, что ставил в целях и задачах);
4. Выбери и оформи возможные формы представления результатов: устный отчет, устный отчет с демонстрацией, письменный отчет, письменный отчет с краткой устной защитой проекта;
5. Проведи защиту своего творческого проекта, прими участие в обсуждении;
6. Дай самооценку своей работе и полученному результату. Поучаствуй в оценке творческого проекта путем коллективного обсуждения.
Техническое задание на проектирование (5, 6, 7 классы)
Мировая экономика стоит на пороге новой промышленной революции, и в ее авангарде — мейкеры и технологические энтузиасты. Кто они такие и чем занимаются — разбираем на проектах участников фестиваля идей и технологий Rukami, который пройдет 31 августа — 1 сентября в Москве, на ВДНХ.
Гаражные изобретатели и самоучки, мейкеры — это люди, которые увлекаются инженерным творчеством и создают принципиально новые решения с помощью прикладных инструментов и технологий. Они объединяются в команды и сообщества, не боятся делиться своими идеями и не гонятся за коммерческой выгодой — им нравится разбираться в том, как устроены технологии и находить им новое применение.
Следующий этап эволюции мейкера — технологический энтузиаст — человек, который не только получает удовольствие от инженерного творчества, но и старается с помощью своих разработок решить конкретную социальную проблему, сделать жизнь лучше. Проекты технологических энтузиастов охватывают самые разные области — от комфортной городской среды до покорения космоса, а инженерные прототипы они создают своими руками. Неудивительно, что мейкерское движение считается самой питательной средой для формирования потока технологических стартапов — именно благодаря таким амбициозным гаражным самоучкам у каждого из нас дома есть персональный компьютер, а современные школьники на уроках труба работают не с лобзиком, а с 3D-принтером.
Ключевые ценности мейкерского движения — это работа в команде (кажется, новое поколение усвоило, что мир не спасти в одиночку: Бэтмену всегда нужен Робин, а хорошему инженеру, как минимум, маркетолог и дизайнер) и свободный обмен информацией внутри сообщества (технологические энтузиасты не стремятся закабалить друг друга патентами и спрятать свою разработку за семью замками, как принято в корпоративной среде).
В России развитием движения технологических энтузиастов и популяризацией инженерного творчества занимается один из ключевых проектов Кружкового движения НТИ — Rukami. Одно из самых ярких его событий — Международный фестиваль идей и технологий — пройдет 31 августа и 1 сентября в Москве, на ВДНХ.
Летающий купол
Автор: Владимир Ларюхин, 16 лет, Зеленодольск.
Купол-дрон, оснащенный машинным зрением и большой взлетной массой.
Основная проблема современных дронов — ограниченная грузоподъемность. Над ее решением бьются технологические корпорации по всему миру. Например, недавно Boeing представил собственный дрон, который может переносить груз весом до 227 кг. Недостаток этого и ему подобных проектов прежде всего в том, что такие дроны получаются крупными и тяжелыми сами по себе, а значит менее маневренными и более дорогими в производстве.
Девятиклассник из Зеленодольска Владимир Ларюхин предлагает инженерное решение в форме купола, построенное на Эффекте Коанда: благодаря разнице давлений на поверхности купола и внутри него, возникает дополнительная подъемная сила устройства — существенно выше, чем у привычных беспилотников (до 300%). По словам самого автора, в будущем летающий купол сможет заниматься доставкой, принимать участие в спасательных операциях в труднодоступных местах и следить за общественным порядком.
Автоматический сортировщик мусора
Авторы: Александр Еремеев, 18 лет, Павел Еремин, 17 лет, Челябинск
Роботизированный комплекс по сортировке мусора, способный определить вид отходов, которые в него попадает.
Александр и Павел из Челябинска смоделировали автоматизированную установку, которая может отсортировать 4 типа отходов (пластик, бумага, стекло и металл), и написали софт, обеспечивающий работу сортировщика. В комплексе – три вида датчиков: светопроводимости, деформации и электропроводимости. Если объект проводит свет, деформируется и не проводит электричество – это пластик. Если объект деформируется, свет сквозь него не проходит, а электричество – вполне, – это металл и так далее.
Персональный образовательный тренажер
Авторы: Тимур Шарафутдинов, 16 лет, Максим Кузнецов, Ольга Макарова, Новосибирская область
Образовательная платформа, реализующая индивидуальную программу обучения на основе нейродиагностики
Проект школьников из Новосибирской области перевернет представление о формировании образовательной траектории школьников. Технологические энтузиасты предлагают с помощью нейроинтерфейса оценивать личные склонности учеников к тем или иным предметам и их реакции на отдельно взятые задания. В комплексе – аппарат ЭЭГ, камера для отслеживания движений глаз и специальный сайт для диагностики. При контакте ученика с обучающими материалами его мозговая и зрительная активность регистрируются, а набор полученных данных позволяет программе предположить его склонность к тем или иным предметам.
Solar Tracker
Авторы: Инна Кузенко, 16 лет, Артур Ширяев, 16 лет, Максим Шитиков, 16 лет, Новосибирская область.
Независимый от GPS солнечный трекер
Ни для кого не секрет, что концепция устойчивого развития мировой экономики предполагает динамичный переход на возобновляемые источники энергии. По данным экспертов, к 2027 году солнечная энергия составит 20% от всей потребляемой человеком электроэнергии. Этого, безусловно, недостаточно для качественного технологического скачка — необходимы новые способы ее добычи.
Солнечные трекеры — панели, передвигающиеся вслед за солнечным светом, — разработаны уже довольно давно, однако, все они работают на основе данных GPS, которые отнюдь не всегда корректны. Инженерная находка школьников из Новосибирской области — в специально написанной программе, благодаря которой трекер движется за лучами солнца не по GPS-навигатору, а автоматически меняет угол в зависимости от падения солнечных лучей. По утверждению авторов проекта, такой подход в разы увеличивает производительность солнечного трекера. Инженеры уже испытали прототип в действии: трекер умеет заряжать телефон, а мощность тока – только вопрос объемов производства.
Smart City Lighting
Авторы: Максим Воля, Леонид Девятов, Федор Бондарь, Москва
Придумывать, защищать и реализовывать идеи детей учат в школе. В начальных классах ребята начинают работать над проектами, а в старших уже создают невероятные изобретения, так нужные всем в жизни и быту.
Умный переход
Фото: Личный архив Артема Ермакова
Восьмиклассник из московской школы №2065 Артем Ермаков придумал переход, предупреждающий пешеходов об опасности.
Проект занял III место на городском конкурсе. К строительству прототипа школьник планирует приступить в следующем учебном году.
Умные города — это города будущего, поэтому школьник со своим проектом попал в точку.
Умная теплица на крыше
Старшеклассники спроектировали и построили прототип умной теплицы, которую можно разместить на крыше родной школы, а управлять ею — с помощью компьютера. Также можно настроить автоматический полив растений, поддерживать стабильную температуру, контролировать циркуляцию воздуха и регулировать освещение.
Ребята провели исследование и решили выращивать южноамериканское растение стевию, из которого делают натуральный заменитель сахара для больных сахарным диабетом. Такой продукт в нашей стране довольно редок и стоит недешево.
Технологии умных теплиц на крышах позволяют рационально использовать огромные площади в городах, которые, по сути, простаивают без дела.
Такие мегаполисы, как Нью-Йорк, Гонконг, Роттердам, уже приступили к строительству теплиц на крышах, и в Москве это рано или поздно появится, а проект школьниками уже создан.
Мобильный принтер
Личный архив Артема Ашарина
Это изобретение является мировым ноу-хау. IT-гиганты бьются над тем, чтобы первыми выпустить принтер, который может помещаться в кармане, а сделал это десятиклассник московской школы №1368 Артем Ашарин.
Устройство представляет собой робота на колесиках, который ездит по листу, который может быть любого размера — даже А2, и печатает. Стоить карманный принтер будет недорого, все прописано в проекте.
Устройство было собрано и запрограммировано на базе Arduino — конструктора из чипов, с помощью которых строят роботов и программируют их.
Но прежде чем выйти с продуктом на рынок, десятиклассник хочет доработать его и сделать удобный пользовательский интерфейс.
Сушилка для огромных котов
Все, кто попадет в эту камеру, будут обдуваться теплым воздухом и быстро высохнут.
На первый взгляд, изобретение кажется странным, но только не для владельцев мейн-кунов, участников выставок.
Надземный переход между школами
Десятиклассники московской школы №2117 Илья Сторожев и Теймур Халилов придумали проект надземного перехода, соединяющего два корпуса родной школы. Сейчас через дорогу достраивается новое современное здание, где будет просторный актовый зал и лаборатории, оборудованные по последнему слову техники. Ребята решили сделать проект перехода так, чтобы он не требовал перепланировки зданий.
Школьники подошли к задаче как взрослые архитекторы.
Нашли в конструкциях зданий места, куда можно встроить сооружение, рассчитали высоту и прочность опор, придумали дизайн и интерьер: застекленный переход с зимним садом.
К следующему учебному году юные архитекторы доведут проект до ума, создадут 3D-модель и рассчитают количество материалов.
Дизайнерская мебель из 3D-принтера
Ученики школы №1391 занимаются разработкой дизайнерской мебели. Сначала они придумывают ее на бумаге, чертят 3D-модель и создают программу для 3D-принтера.
Читайте также: