1. REC ライブラリ
  2. 生徒と保護者
  3. 学生向けの業界認定資格

サンプルコースの流れ

概要

サンプル コース シーケンスの目的は、提案されたシーケンス内のトピックを含むフレームワークを支援して、カリキュラムを構築したり、既存のカリキュラムの要素を組み込んだりすることです。 これは、カリキュラム、施設、教材に関する学校と教師の専門知識を活用することによって行われます。 カリキュラムを作成または選択するための特定のトピックの詳細については、REC Foundation のプレエンジニアリングおよびロボット工学認定の記事 知識および職業スキル リストを参照してください。 これらの記事は、既存のカリキュラム教材と連携できるように設計されています。 これらはカリキュラムの構築にも利用できますが、それ自体はカリキュラムではありません。

サンプル コース シーケンスは 2 つの部分に分かれています。

  • パート 1: エンジニアリングの基礎: エンジニアリングの基礎モジュールのトピックとスキルを説明します。
  • パート 2: プレエンジニアリング領域モジュール: 8 つの「プレエンジニアリング領域モジュール」のトピックと、プレエンジニアリングおよび/またはロボット工学認定のためのスキルをそれぞれカバーします。

プレエンジニアリング認定とロボット認定はどちらも、8 つのモジュールのいずれかを受講する前に、前提条件としてエンジニアリングの基礎に合格する必要があります。 プレエンジニアリング認定を取得するには、8 つのモジュールのうち 2 つが必要です。 これらは、地域のニーズ、利用可能な施設、カリキュラム、設備、備品、およびインストラクターの専門知識に基づいてインストラクターによって選択されます。

プレエンジニアリングモジュール

  • 機械工学
  • 航空宇宙工学
  • 電気工学
  • 化学工学
  • コンピュータサイエンス & 工学（プログラミング）
  • 土木工学
  • エンジニアリング技術
  • 製造技術

パート 1: エンジニアリングの基礎

私。 エンジニアリング入門

  • エンジニアリングやテクノロジーとは何ですか? 科学とは何ですか?
  • エンジニアリング分野の種類: 電気、機械、航空宇宙、ロボット工学、土木、コンピューター サイエンス、CAD、製造。 BS までの職業認定に必要な教育、給与、標準的な労働週数。
  • 初期の歴史から今日までの年表を含むエンジニアリングの歴史。 宇宙の歴史、特に初期の宇宙計画とその結果として今日私たちが享受しているテクノロジー。 コンポーネントの小型化や、アメリカとソ連のロケットと宇宙飛行士の歴史の概要も含まれています。 技術協会と規格の発展の時代としての産業革命。 組立ラインの開発と製品の大量生産。

イル。 材料とプロセス

  • 一般的な研究室の安全性
  • 基本的なハンドツールと電動ツールの安全性と用途
    • バンドソー
    • ボール盤
    • ベンチグラインダー
    • ポータブル電動工具の安全性
    • ベルト＆ディスクサンダー
    • CNCミル
  • 金属の種類、性質、一般的な用途
  • 木材の種類、性質、一般的な用途
  • プラスチックの種類、特性、一般的な用途
  • エポキシの種類、特性、一般的な用途

Ⅲ． エンジニアリング設計プロセス

10 段階のプロセスを使用して、設計プロセスをエンジニアリング ノートブックに文書化します。

  1. 問題を特定する
  2. 設計概要
  3. 研究課題
  4. ソリューションのブレインストーミング
  5. ソリューションを選択してください
  6. デザイン
  7. 建てる
  8. テスト
  9. 再設計
  10. ソリューション/製品の実装

業界では、10 のステップの多くのバリエーションや省略形が利用されています。エンジニアリング設計のシーケンスをあらゆる形式で理解できるようになります。

IV. 工学図面およびコンピュータ支援製図 (2D および 3D)

  • 正投影図および透視図のためのエンジニアリング スケッチ手法を紹介し、実践します。
  • 利用可能なソフトウェアを使用してコンピューター支援製図を導入します。 注: 教育向けに、いくつかの CAD ソフトウェア オプションが無料または低価格で利用できます。 これらには、Google Sketch Up、TinkerCad、Autodesk Fusion 360、Solidworks が含まれます。 具体的な可用性と使用条件については、製品ベンダーにお問い合わせください。
  • プロジェクト/ロボットの構築方法に関するチームの割り当てを含む部品/材料リストを紹介します。
  • CADを統合して運用する設備（コンピュータ数値制御装置）を導入します。フライス加工、レーザー切断、プラズマ切断、木工ルーティング、高圧ウォータージェット、または 3D プリント。

I～IVのスキル・知識導入後

個別または
のエンジニアリング領域を含む支援活動の提案とポイント 領域 I ～ IV の活動完了後。 残りの領域については、プログラムに適した順序でオリジナルまたは既存のカリキュラムをエンジニアリングの領域に組み込むことができ、エンジニアリングの基礎モジュールのすべてのトピックをカバーし、次に選択したプレエンジニアリング モジュールで 150 時間の授業を行うことができます。カリキュラム。

以降のエンジニアリング分野ごとに、利用可能なカリキュラム、ラボ、機器、材料を活用した実践的な活動を組み込みます。 活動には、そのエンジニアリング分野で扱われるトピックが含まれており、エンジニアリング ノートに文書化される必要があります。 各チームまたは個人に、エンジニアリング設計プロセスを文書化した PowerPoint プレゼンテーションを割り当てることを検討してください。 1 つのアクティビティに、以前に紹介したトピックやスキルを強化しながら、複数のエンジニアリングの概念や領域を簡単に組み込むことができます。

例えば：

  • 利用可能な材料を使用して、テニス ボールを拾い上げて自律的に 5 ガロンのバケツに置き、ドライバーの制御によってテニス ボールを取り出すロボットを設計します。 このタスクを達成するには、設計プロセス、エンジニアリング図面、材料とプロセスを使用する必要があります。さらに、機械、電気、ロボット システムとコンピューター サイエンス/プログラミングの基礎に関する知識。
  • 100 本以下の棒を使用して 50 ポンドを支えるアイスキャンディーの棒の橋を設計します。 これには、設計プロセス、エンジニアリング図面、材料とプロセスの使用が含まれます。土木工学と製造の基礎に関する知識。
  • バルサ、ゴムバンド、プロペラ、模型の車輪などの入手可能な材料を使用して、自力で離着陸し、墜落することなく 10 秒間飛行できる飛行機 (最大サイズを指定) を設計および構築します。 これには、設計プロセス、エンジニアリング図面、材料とプロセスの使用が含まれます。航空宇宙工学の基礎に関する知識。

V. 機械工学の基礎

  • 必要な学歴、給与、週労働時間、職務内容
  • ギア、チェーン、プーリーの種類をご紹介します
  • ギア比の計算
  • 運動エネルギーと位置エネルギー
  • 熱システムの用途: 加熱と冷却
  • ロボットシステム

VI. 電気工学の基礎

  • 必要な学歴、給与、週労働時間、職務内容
  • オームの法則の計算: アンペア数、電圧、抵抗

VII. コンピュータサイエンス/プログラミングの基礎

  • 必要な学歴、給与、週労働時間、職務内容
  • 2進法と16進法についての理解
  • 基本的なコンピュータ システム: RAM、ROM、FIFO
  • 一般的なプログラミング言語: Python、C++、Java、HTML、Scratch
  • 疑似コード、ループ、一般的なプログラミング構造の評価

Ⅷ. 航空宇宙工学の基礎

  • 必要な学歴、給与、週労働時間、職務内容
  • ベルヌーイの定理: 揚力、推力、抗力、重力
  • 初期のロケットの歴史と米国および旧ソ連のロケット システムの種類
  • 航空宇宙産業で使用される一般的な材料: カーボンファイバー、アルミニウム

11. 土木工学の基礎

  • 必要な学歴、給与、週労働時間、職務内容
  • 交通手段: 鉄道、航空、港、橋、川/ダム
  • 効率の計算

11. ものづくりの基礎

  • 必要な学歴、給与、週労働時間、職務内容
  • 製造技術の紹介: CNC フライス加工 (ウォーター ジェット、プラズマ、レーザー)、旋盤、ルーティング
  • デカルト座標の計算を練習する

XII. ロボット工学の基礎

  • 必要な学歴、給与、週労働時間、職務内容
  • アプリケーション (産業、宇宙、家庭)
  • ロボットアーム自動化のためのデカルト座標 (X、Y、Z)

パート 2: プレエンジニアリング領域モジュール

エンジニアリング基礎
モジュールに合格した後は、プレエンジニアリング モジュールが必要です。 プレエンジニアリング業界
認定に必要な プレエンジニアリング モジュール を 2 つ選択します。具体的には、ロボット産業認定の機械、コンピュータ サイエンス、および電気を対象とします。

私。 機械的プレエンジニアリングモジュール

  • メカニカルアドバンテージ
  • ラックアンドピニオン
  • 単純な機械
  • ギア比の計算
  • ニュートンの法則
  • チェーンとスプロケット
  • 熱力学の法則
  • 速度とトルク
  • 解決すべきアプリケーションの問題: 速度、加速度

II. コンピュータ サイエンス (プログラミング) プレエンジニアリング モジュール

  • 一般的なプログラミング言語と関連用語
  • コンピューターの部品と仕組み
  • 一般的なプログラミング言語: C++、Python、Java、Scratch
  • 一般的なデータベース: SQL、Oracle、DB2
  • 疑似コード、ループ、一般的なプログラミング構造の評価
  • ネットワーキングとコンピュータ間通信
  • 数値の 2 進数および 16 進数表現
  • マルウェア用語の理解: ウイルス、ワーム、サービス妨害、スパム、ファイアウォール
  • 擬似コードからロボットの動作を決定する

Ⅲ． 電気プレエンジニアリングモジュール

  • AM および FM ラジオ周波数
  • 機械エネルギーと効率
  • モーター巻線の機能
  • オームの法則の計算
  • 基本的なコンピュータ ハードウェア コンポーネント
  • デジタルおよびアナログ センサーとそのアプリケーション
  • アプリケーションには、位置エネルギーと運動エネルギー、周波数、キロワット時の計算が含まれます。

IV. 化学プレエンジニアリングモジュール

  • 化学反応と関連用語
  • 化学薬品の取り扱いの安全性
  • 周期表を理解する
  • アプリケーションには、溶液計算と気体法則計算が含まれます。

V. 航空宇宙プレエンジニアリングモジュール

  • 基本的な空気力学の原理
  • ロケットの基本設計
  • 雲の種類
  • アプリケーションには、ニュートン抗力の計算、風のアスペクト比、馬力とワット数の計算、対気速度と速度の計算が含まれます。

VI. 土木工学プレエンジニアリングモジュール

  • 一般的な橋の種類
  • 一般的な橋梁材料
  • さまざまな交通手段
  • 測量
  • 川、ダム、運河
  • アプリケーションには、ボートの船体設計計算、測量技術、橋の効率計算が含まれます。

VII. エンジニアリングテクノロジープレエンジニアリングモジュール

  • エンジニアリング設計プロセス/ループ
  • ソフトスキルを練習して知る
  • 一般的な製造プロセス
  • 航空宇宙の基礎
  • 土木工学の基礎
  • 機械システム
  • プログラミングの基礎
  • 一般的な製造材料とその加工
  • 設計図
  • アプリケーションには、複数の構成でのエンジニアリング設計プロセス、タスクに適したツールの選択、適切なラボおよびツールの安全状況の選択、エンジニアリング図面の欠落しているビューの特定などが含まれます。

Ⅷ. 製造技術プレエンジニアリングモジュール

  • さまざまな製造方法
  • 2D および 3D コンピュータ支援製図システムを使用したエンジニアリング図面
  • 品質保証方法
  • アプリケーションには、引張強度アプリケーション、硬さ試験技術、応力およびひずみ曲線が含まれます。