Описание курса
Данный курс рассчитан на обучающихся от 14 лет и предназначен для теоретической и практической подготовки к самостоятельной работе в фаб-лабе. Курс не рассчитан на получение фундаментальных знаний в области электроники и обходит стороной многие ее вопросы, основная задача курса – ускоренное получение базовых знаний и навыков, необходимых при конструировании и сборке электрических и электронных схем. В рамках курса проводятся занятия на тему «Общие основы электрических цепей», «Цепи постоянного тока», «Цепи переменного тока», «Полупроводниковые приборы», «Операционные усилители», «Базовые элементы цифровых устройств», «Триггеры и регистры», «Элементы процессора», «Микроконтроллеры». На каждом занятии даются вводные теоретические сведения и проводится практическая работа (кроме первого занятия). После проведения практической работы занятие переводится в вольный формат, в котором обучающиеся могут самостоятельно экспериментировать с выданными им деталями, задавать вопросы, делиться своими соображениями в формате беседы. Обучающимся рекомендуется вести конспекты занятий. Практические работы проводятся с использованием комплектов макетных беспаечных плат (см. рис. 1) и блоков питания к ним, а также простых цифровых мультиметров (см. рис. 2) по одному на каждого обучающегося. Кроме того, для демонстрации основных свойств изучаемых приборов могут применяться измерительные приборы и лабораторные источники питания. Комплекты макетных беспаечных плат и мультиметры являются расходным материалом и после окончания курса передаются обучающимся в личное пользование. Для учебного процесса необходима меловая или маркерная доска, а также проектор для демонстрации фотографий, схем и обучающих видео (при необходимости).
Рис. 1
Рис. 2
Занятие «Общие основы электрических цепей»
Занятие теоретическое. Для обучающихся проводится миниэкскурсия по фаб-лабу, рассказывается об электронике, как перспективной технической отрасли, задаются наводящие вопросы для определения уровня подготовки. Темы, рассматриваемые на занятии:
1. Техника безопасности (в общих чертах, т.к. все оборудование низковольтное)
2. Понятие электрической цепи.
3. Электрический ток, напряжение, сопротивление, закон Ома
4. Виды электронных деталей (демонстрируются сами детали или их фотографии посредством проектора)
Материалы и технические средства:
· Доска
· Проектор
Занятие «Цепи постоянного тока»
Обучающимся на время занятия выдаются комплекты беспаечных макетных плат, объясняются правила работы с ними. Темы, рассматриваемые на занятии:
1. Электрическое сопротивление в цепи постоянного тока, измерение основных электрических величин, закон Ома (с демонстрацией на практике). Понятие электрической принципиальной схемы. Порядок пользования мультиметром
2. Электрическая мощность
3. Понятие ВАХ (вольт-амперной характеристики). ВАХ резистора
4. ВАХ лампы накаливания
5. Цепи из множества сопротивлений. Последовательное и параллельное соединение. Делители напряжения. Переменные резисторы. Закон Кирхгофа
Материалы и технические средства:
· Беспаечная макетная плата с блоком питания (по одной на обучающегося)
· Мультиметр (по одному на обучающегося)
· Пинцет (по одному на обучающегося)
· Наборы выводных резисторов (один на нескольких обучающихся, чтобы обеспечить их потребность в резисторах)
· Переменные резисторы (по одному на обучающегося)
· Амперметр и вольтметр, соединительные провода (один комплект для демонстрации закона Ома и ВАХ)
· Лабораторный источник питания (1 шт.)
· Лампа накаливания на 12 вольт (1 шт.)
· Доска
· Проектор (не обязательно)