Шолу

Бұл құжат Robotics Education & Competition Foundation компаниясының Инженерлік және робототехника саласына дейінгі сертификаттарын сипаттайды. «Инженерлік негіздері» модуліне дайындық кезінде біз сізге оқу бағдарламаларын дайындауды немесе бағдарламаңыз үшін таңдалған Инженерлік дайындыққа дейінгі модульдердегі тақырыптарды қамтитын белгіленген оқу бағдарламаларын пайдалануды ұсынамыз.

Бұл құжат екі бөлімге бөлінген:

  • Бірінші бөлім: Инженерлік дағдылардың негіздері/тақырыптары: Бірінші бөлім «Инженерлік негіздері» модулінде қарастырылған тақырыптарды түсіну үшін қажетті кәсіптік дағдылар мен білімдерді қамтиды. Бұл модуль барлық басқа инженерлік модульдер үшін қажетті шарт болып табылады.
  • Екінші бөлім: Инженерлік дайындыққа дейінгі модульдер: Бұл құжаттың екінші бөлімі әрбір Инженерлік дайындық модуліндегі кәсіптік дағдылар мен білімдерге арналған тақырыптардың әрқайсысын қамтиды.

Алдын ала инженерлік және/немесе робототехниканы сертификаттау тақырыптары үшін үлгі курс ретін қараңыз. Олар мектеп пен мұғалімнің тәжірибесімен, қолжетімді оқу жоспарларымен және объектімен бірге жұмыс істейді, ол үшін қол жетімді сегіз инженерлік дайындық модулінің екеуін немесе робототехниканы сертификаттау үшін үшеуін (электроника, бағдарламалау және механикалық) таңдау.

Инженерлік дағдылар негіздері

  • Алдын ала шарт: Инженерлік немесе робототехникаға дейінгі оқу жоспарында 150 сағат
  • Емтихан ұзақтығы: 90 минут
  • Ең төменгі өту бағасы: 70%

Кәсіптік дағдылар мен білім

Инженерлік негіздері келесі салаларда білім мен дағдыларды талап етеді:

Инженерия тарихы

  • АҚШ пен КСРО-ның алғашқы ғарыштық бағдарламалары, ғарыштық жарыс және олардың бүгінгі күндегі технологиялық әсері; Өнеркәсіптік революция жаппай өндірісті, құрастыру желілерін, автоматтандыруды енгізумен және инженерлік қоғамдардың пайда болуымен (инженер-механиктер институты, электротехника институты)
  • Инженерлік және технология анықтамалары
  • Ғылыми анықтамасы
  • Орташа жұмыс аптасы, жалақы және жалақы есептеулері
  • Инженерлік салаға байланысты мансап түрлері, жұмысқа көзқарас, жалақы және талап етілетін білім:
    • Механикалық
    • Электрлік
    • Химиялық
    • Аэроғарыш
    • Азаматтық
    • Информатика/бағдарламалау
    • Барлық салаларға техникалық қолдау көрсету
    • Өңдеу кәсіптері: CNC өңдеу, лазерлік, жылдам прототиптеу
    • CAD 2D және 3D қолданбалары
    • Робототехника

Инженерлік жобалау процесі

  • Жобалау процесінің логикалық дәйектілігінде бірнеше қадамдарды қолдану мүмкіндігі.
  • Инженерлік жобалау процесінің әртүрлі итерацияларындағы немесе аббревиатураларындағы дұрыс дәйектілікті түсіну қабілеті.

Материалдар мен процестер

  • Материалдарды талдау әдістері – созылу, қаттылық, тотығу
  • Металдардың түрлері, қасиеттері және жалпы қолданылуы – қара, түсті, асыл; кәдімгі қорытпалар – яғни, жез, тот баспайтын болат
  • Ағаш түрлері, қасиеттері және жалпы қолданылуы – қатты (жапырақты), жұмсақ (қылқан жапырақты)
  • Пластмассалардың түрлері, қасиеттері және жалпы қолданылуы – термосеталар, термопластика, шайырлар
  • Эпоксидтердің түрлері, қасиеттері және жалпы қолданылуы

Қауіпсіздік

  • Дұрыс көзілдірікті қолдану
  • Тиісті киім мен аяқ киімді қолдану
  • Дүкенде немесе зертханада тиісті қауіпсіз әдістерді қолдану
  • OSHA
  • Зертханалық қауіпсіздік түстері

Электр құралының қауіпсіздігі

  • Таспалы ара – негізгі жолақты аралау операциялары, арнайы қауіпсіздік процедураларын қолдану
  • Стендтік тегістеуіш – стендтік тегістеуіштің негізгі операциялары, арнайы қауіпсіздік процедураларын қолдану.
  • Бұрғы пресі – негізгі бұрғылау пресс операциялары, арнайы қауіпсіздік процедураларын қолдану
  • Портативті электр құралдары – портативті бұрғылау операциялары, арнайы қауіпсіздік процедураларын қолдану

Инженерлік сызбалар

  • Орфографиялық көзқарастар
  • Электрлік схемаларды, сызбаларды оқи білу
  • Әртүрлі ортақ белгілер мен терминология
    • Проекция арқылы көп көріністі сызбаларда жетіспейтін көріністерді табу, объектілердің жетіспейтін көріністерін анықтау мүмкіндігі
    • Изометриялық сызбалар
    • Тапсырмалар мен мерзімдері бар бөліктер тізімін жасаңыз
    • Заттарды әртүрлі масштабта салу

CAD жүйелері

  • Инженерлік сызбаларда қолданылатын жалпы сызықтар мен белгілер
  • 2D CAD бағдарламалық қамтамасыз ету – Өнеркәсіпте қолданылатын әртүрлі кең таралған бағдарламалар
  • 3D CAD бағдарламалық қамтамасыз ету – Өнеркәсіпте қолданылатын әртүрлі кең таралған бағдарламалар
  • Орфоэпиялық көзқарастарды анықтаңыз
  • Изометриялық көріністерді анықтаңыз

Электротехника негіздері

  • Ом заңы – ток күші, кернеу, кедергі

Машина жасау негіздері

  • Беріліс коэффициентін есептеу
  • Исаак Ньютонның қозғалыс заңдары
  • Кинетикалық және потенциалдық энергия
  • Жылу жүйелері – жылыту және салқындату

Робототехника жүйелерінің негіздері

  • Қозғалыс жүйелері
    • 2, 4 және 6 доңғалақты цистерна немесе аркада
    • Холономиялық
    • Меканум
    • Omni Drive
  • Микроконтроллерлер
    • Қолданбалар
    • Қуат
    • PWM (қуат ені модуляциясы)
    • Қозғалтқышты басқару элементтері: мақсаты, жұмысы, қызметі
    • Манипуляторлар: қол-білек-иық және шынтақ ұшы эффекторлары; еркіндік дәрежелері/осьтері
  • Түрлері
    • Коллекционерлер
    • Ұстағыштар
    • Арнайы қолданбалар (шексіз) – автономды басқару
    • Кең таралған роботты бағдарламалардың түрлері

Аэроғарыш негіздері

  • Бернулли принципі: көтеру, тарту, сүйреу, салмақ (ауырлық)
  • Ерте зымыран өнері
    • Титан II
    • Сатурн IV
    • Егіздер
    • Меркурий
    • Аполлон
    • Союз
    • V1 және V2
  • Аэроғарыш өнеркәсібінде қолданылатын жалпы материалдар

Құрылыс негіздері

  • Тасымалдау әдістері
    • Теміржол
    • айлақтар/порттар
    • Жолдар
    • Көпірлер
    • Ауа
    • Өзендер/бөгеттер
  • Көпір тиімділігінің есептеулерін қолдану

CS Engineering негіздері (кодтау)

  • Екілік жүйелер
  • Он алтылық жүйелер
  • Негізгі компьютерлік жүйелер
    • ЖЖҚ, ROM FIFO
    • Сақтау жүйелері
    • Процессор жылдамдығы, Мур заңы
    • Жалпы бағдарламалау тілдері: Python, C++, JAVA, HTML, Scratch

Химиялық инженерия негіздері

  • Химиялық қауіпсіздік бойынша негізгі зертханалық қауіпсіздік процедуралары
  • Қышқылдар мен негіздердің негіздері
  • Периодтық диаграмма
  • Баланс теңдеулері

Өндірістік техника негіздері

  • Өндіріс техникасы
  • Декарттық координаталарды есептеу
  • CAD/CAM жүйелерінің мүмкіндіктері
  • Үш өлшемді (3D) басып шығару

Екінші бөлім: Инженерлік дайындыққа дейінгі модульдер

Бұл құжаттың әрбір «Инженерлік модульдегі» кәсіптік дағдылар мен білім тақырыптарының әрқайсысын қамтитын екінші бөлімі.

Олар мектеп пен мұғалімнің тәжірибесімен, қолжетімді оқу жоспарларымен және нысанмен бірге Инженерлік дайындыққа дейінгі сертификаттау үшін қажетті сегіз қолжетімді инженерлік саланың екеуін немесе Робототехниканы сертификаттау үшін қажетті үш инженерлік саланы (электроника, бағдарламалау және механикалық) таңдау үшін жұмыс істейді.

Барлық сегіз модульдің әрқайсысына келесі талаптар қойылады:

  • -шарт: «Инженерия негіздері» модулін тапсыру
  • Емтихан ұзақтығы: 30 минут
  • Ең аз тапсыру бағасы: 70%

Білім және кәсіптік дағдыларға арналған тақырыптар

CS Pre-Engineering модулі

Келесі салаларда білім мен дағдыларды талап етеді:

  • Жалпы бағдарламалау тілдері, мәліметтер базасы және веб-дизайн
    • C++, Java, Python, Scratch
    • HTML
    • SQL, Oracle, DB2
  • Жалпы терминология
    • IP интернет протоколы
    • Енгізу/шығару (кіріс/шығыс)
    • Шексіз цикл
    • Жадқа қол жеткізуді бұзу
    • HTTP, HTTPS
  • Жалпы желі және компьютер аралық байланыс
    • Интернет, интранет
    • Компьютер, сервер, бұлт
    • Қызметтер: ISP, DHCP, DNS
    • Аппараттық құрал: коммутатор, маршрутизатор, wi-fi
  • Компьютердің бөліктері мен жұмысы туралы жалпы түсінік, соның ішінде BIOS-тан қолданбалар арқылы әртүрлі деңгейдегі бағдарламалық қамтамасыз ету
    • Енгізу және шығару құрылғылары
    • Орталық өңдеу блогы (CPU), өзгермелі нүкте бірлігі (FPU), графикалық өңдеу блогы (GPU)
    • ЖЖҚ, ROM
    • Сақтау құрылғылары
  • Зиянды бағдарлама
    • Вирус, құрт, қызмет көрсетуден бас тарту, спам
    • Брандмауэр
  • Сандардың екілік және он алтылық көрінісі
    • 1, 2, 3, 15 және т.б. екілік бейнелеу.
    • 10, 15, 16, 30, т.б.
  • Псевдокодта жазылған қарапайым бағдарламаларды түсіну қабілеті
    • Циклдер, кезектер, стектер
    • Функциялар
    • Қателер: Компиляция уақыты, Орындалу уақыты, Логикалық, нөлге бөлу, жадты бөлу қатесі
    • Айнымалы типтер: бүтін, символ, жол, өзгермелі нүкте, массив
    • Берілген айнымалылардың шығысын немесе мәнін анықтау үшін бағдарлама кодын орындаңыз
    • Кодтағы түсініктемелер
  • Бағдарламадағы логикалық қателерді жөндеу
  • Қолданба мәселелері
    • Негізгі псевдокодты бағдарламалау жолдарында шешімдерді табыңыз
    • Екілік және он алтылық кескіндерді шешу
  • Робототехника
    • Робот қозғалысы мен пішіндерін анықтау үшін қарапайым кодты бағалаңыз

Механикалық инженерияға дейінгі модуль

Келесі салаларда білім мен дағдыларды талап етеді:

  • Механикалық жүйелер
    • Тірек және пиньон
    • Митрлік беріліс
    • Құрт берілістері
    • Құрама беріліс
    • Тізбектер
    • Тісті доңғалақтар
    • Шкивтер
    • Spur Gears
    • Пневматика
    • Гидравлика
    • Қарапайым машиналар: көлбеу жазықтықтар, сыналар, рычагтар және шкивтер
  • Қолданбалы мәселелер – есептеу мүмкіндігі:
    • Ньютон заңдары
    • Термодинамика
    • Жеделдету
    • Беріліс коэффициенттері
    • Жылдамдық
    • Қозғалтқыштың орын ауыстыруы
    • Жылдамдық пен момент
    • Құрама беріліс коэффициенттері
    • Механикалық артықшылық

Электрлік инженерияға дейінгі модуль

Келесі салаларда білім мен дағдыларды талап етеді:

  • AM және FM радиожиіліктері
  • Механикалық энергия
  • Мотор орамдары
  • Ом заңының есептеулері – есептеу мүмкіндігі:
    • Ток күші
    • Қарсыласу кернеуі
    • Ом
  • Компьютердің негізгі аппараттық құралдары, яғни сақтау құрылғылары, жады, жедел жады, ROM, FIFO туралы білім
  • Сенсорлар туралы білім және қолданбалар:
    • Потенциометрлер
    • Ультрадыбыстық
    • Білік кодтағыштар
    • Гироскопиялық
    • Акселерометрлер
    • Оптикалық білік кодтағыштар
    • Келесі жол
    • Жарықты сезу
    • Шектеу қосқыштары
  • Қолданбалы мәселелер – есептеу мүмкіндігі:
    • Потенциалды энергия
    • Кинетикалық энергия
    • Жиілік
    • киловатт сағат құны

Химиялық алдын ала инженерлік модуль

Келесі салаларда білім мен дағдыларды талап етеді:

  • Негізгі химиялық тақырыптар:
    • Химиялық реакциялар және оларға қатысты терминдер
    • Идеал газ заңы
    • Кельвин
    • Атмосфералар
    • Стейхиометрия
    • Шешімдер
  • Периодтық кесте
  • Химиялық байланыс
  • Қауіпсіздік
  • Қолданбалар
    • Шешімдерді есептеу
    • Газ заңының есептеулері

Аэроғарышқа дейінгі инженерлік модуль

Келесі салаларда білім мен дағдыларды талап етеді:

  • Негізгі аэродинамикалық принциптер
    • Бернулли заңы-сұйықтық динамикасы: ұшу беттері, сүйреу, салмақ, көтеру және тарту
  • Зымыран дизайны
    • Сахналау
    • Отындар: қатты, сұйық, ядролық
    • Бақылау: қанаттар, гироскоптар, итергіштер (гиперболалық және иондық электрлік)
  • Бұлттардың түрлері
  • Әуе қалқандарының негізгі конструкциялары және терминологиясы
  • Қолданба мәселелері
    • Ньютонның кедергі есептеулері
    • Қанат арақатынасын есептеу
    • Ат күшін ваттқа есептеу
    • Әуе жылдамдығы мен жылдамдығын есептеу

Құрылысқа дейінгі инженерлік модуль

Келесі салаларда білім мен дағдыларды талап етеді:

  • Көпірлердің түрлері
    • Арка
    • Суспензия
    • Арқалық
  • Трус: Жалпы көпір материалдары, созылу, қысу, созылу күші
  • Тасымалдау әдістері
    • Теміржол
    • айлақтар/порттар
    • Жолдар
    • Көпірлер
    • Ауа
  • Өзендер, бөгеттер және каналдар
  • Геодезидерлік
  • Қолданба мәселелері
    • Қайық корпусын жобалау және ығыстыру қолданбалары
    • Геодезидерлік
    • Көпір мен мұнараның тиімділігін есептеу

Инженерлік технология Алдын ала инженерлік модуль

Келесі салаларда білім мен дағдыларды талап етеді:

  • Инженерлік жобалау процесі/цикл
    • 10 қадамдық реттілік:
      1. Проблеманы анықтау
      2. Дизайн туралы қысқаша
      3. Зерттеу мәселесі
      4. Миға шабуыл мәселесі
      5. Зерттеу/миға шабуыл негізінде шешімді таңдаңыз
      6. Дизайн
      7. Құру
      8. Сынақ
      9. Қайта дизайн
      10. Шешім(дер)ді іске асыру Soft Skills
    • Инженерлік және технология анықтамалары
    • Проблемаларды шешу үшін сәйкес технологияларды таңдай білу
    • Жазбаша және ауызша хабарламалар
    • Есептер шығару әдістемесі-миға шабуыл-сыни тұрғыдан ойлау
    • Топ мүшесі ретінде жұмыс істеу
    • Ақпаратты қалай табуға және пайдалануға болады
  • Өндіріс
    • Жалпы өндірістік тәжірибелер
    • Компьютерлік сандық басқарылатын (CNC) қолданбалар
    • Үш өлшемді (3D) басып шығару
  • Аэроғарыш
    • Көтеру
    • Тарту
    • сүйреңіз
    • Ауырлық
  • Азаматтық
    • Трустардың кең таралған түрлері
    • Көпір мен мұнараның тиімділігін есептеу
  • Механикалық
    • Беріліс коэффициентін есептеу
    • Пневматикалық жүйелер
    • Гидравликалық жүйелер
  • Бағдарламалау
    • Екілік көріністер
    • Он алтылық көріністер
    • Енгізу және шығару құрылғылары
  • Материалдар мен процестер
    • Қатты ағаш және қолданбалар
    • Жұмсақ ағаштар және қолданбалар
    • Фанердің сипаттамалары және қолданылуы
    • Пластмассалар: термосеттерді қолдану, термопластиктерді қолдану, композиттер және қолдану
    • Қара металдар
    • Болат қолданбаларында көміртегі
    • Қорытпалар
    • Түсті металдар
    • Беріктік шегі
    • Қаттылықты тексеру әдістері
  • Инженерлік сызбалар
    • Ортақ сызықтар және бейнелеу
    • Өлшемдерді анықтау әдістері
    • Орфоэпиялық проекциялар
    • Изометриялық сызбалар
  • Қолданба мәселелері
    • Инженерлік жобалау процесі. Бірнеше конфигурациядағы қадамдарды дұрыс реттілікке синтездеңіз. Бірнеше үлгілермен дұрыс ретті қолданыңыз.
    • Белгіленген тапсырмалар үшін тиісті құралды/жабдықты таңдаңыз. Зертханалық және аспаптық қауіпсіздік жағдайлары.
    • Инженерлік сызбалар. Орфографиялық проекциялар үшін жетіспейтін көріністерді анықтаңыз.

Өндіріс технологиясы алдын ала инженерлік модуль

Келесі салаларда білім мен дағдыларды талап етеді:

  • Өндіріс әдістері
    • Пластикалық инъекциялық қалыптау
    • Құмнан құйылған қалыптар
    • Термоформалау
    • 3D басып шығару
    • CNC (компьютерлік сандық басқарылатын): су ағыны, фрезерлік, токарь, плазмалық кесу
  • Инженерлік дизайн
    • CAD жүйелері: 2D және 3D қолданбалары.
    • Орфографиялық көріністер: Қол жетімді көріністер саны, жалпы көріністер саны
    • Объектілерді масштабтау
    • Изометриялық көріністер
  • Сапа кепілдігі
  • Қолданба мәселелері
    • Созылу беріктігін қолдану
    • Роквеллдің қаттылығын сынау әдістері
    • Кернеу/деформация қисығы: мойын, аққыштық күші және соңғы беріктік