개요
샘플 코스 시퀀스의 목적은 제안된 순서의 주제로 프레임워크를 지원하여 기존 커리큘럼의 요소를 중심으로 커리큘럼을 구축하거나 통합하는 것입니다. 이는 교과과정, 시설 및 자료에 대한 학교와 교사의 전문 지식을 활용하여 수행됩니다. 커리큘럼을 개발하거나 선택하는 특정 주제에 대한 자세한 내용은 REC 재단의 사전 엔지니어링 및 로봇공학 인증 기사 지식 및 직업 기술 목록을 참조하세요. 이 기사는 기존 커리큘럼 자료와 함께 작동하도록 설계되었습니다. 또한 커리큘럼을 구축하는 데 활용될 수도 있지만 그 자체로는 커리큘럼이 아닙니다.
샘플 과정 순서는 두 부분으로 나뉩니다.
- 1부: 공학 기초: 공학 기초 모듈의 주제와 기술을 다룹니다.
- 2부: 사전 엔지니어링 영역 모듈: 사전 엔지니어링 및/또는 로봇 공학 인증을 위한 개별 8개의 "사전 엔지니어링 영역 모듈" 주제와 기술을 각각 다룹니다.
사전 엔지니어링 인증과 로봇 공학 인증 모두 8개 모듈 중 하나를 수강하기 전에 전제 조건으로 엔지니어링 기초 과정을 통과해야 합니다. 사전 엔지니어링 인증을 취득하려면 8개 모듈 중 2개 모듈이 필요합니다. 강사는 지역사회의 필요, 이용 가능한 시설, 커리큘럼, 장비 및 용품은 물론 강사의 전문 지식을 바탕으로 이를 선택합니다.
사전 엔지니어링 모듈
- 기계공학
- 항공 우주 공학
- 전기 공학
- 화학 공학
- 컴퓨터공학 & 공학(프로그래밍)
- 토목공학
- 공학 기술
- 제조기술
1부: 공학의 기초
나. 공학개론
- 공학과 기술이란 무엇인가? 과학이란 무엇입니까?
- 엔지니어링 분야 유형: 전기, 기계, 항공우주, 로봇공학, 토목, 컴퓨터 과학, CAD, 제조. 학사, 급여, 일반 근무 주수에 대한 직업 인증에 필요한 교육.
- 초기 역사부터 오늘날까지의 연대표를 포함한 엔지니어링의 역사. 우주 역사, 특히 초기 우주 프로그램과 그 결과 오늘날 우리가 누리는 기술. 또한 구성 요소의 소형화와 미국과 소련의 로켓과 우주비행사의 역사에 대한 개요도 포함되어 있습니다. 산업혁명은 공학사회의 시대이자 표준의 개발이다. 조립 라인의 개발 및 제품의 대량 생산.
일. 재료 및 공정
- 일반 실험실 안전
- 기본 수공구 및 전동 공구 안전 및 적용
- 띠톱
- 드릴 프레스
- 벤치 그라인더
- 휴대용 전동 공구 안전
- 벨트 및 디스크 샌더
- CNC밀
- 금속의 종류, 특성 및 일반적인 용도
- 목재의 종류, 특성 및 일반적인 용도
- 플라스틱 종류, 특성 및 일반적인 용도
- 에폭시 유형, 특성 및 일반 용도
III. 엔지니어링 설계 프로세스
10단계 프로세스를 사용하여 엔지니어링 노트북에 설계 프로세스를 문서화합니다.
- 문제 식별
- 디자인 개요
- 연구 문제
- 솔루션 브레인스토밍
- 솔루션 선택
- 설계
- 짓다
- 시험
- 재설계
- 솔루션/제품 구현
업계에서는 10단계의 다양한 변형이나 약어를 활용합니다. 어떤 형태로든 엔지니어링 설계 순서를 이해할 수 있습니다.
IV. 엔지니어링 도면 및 컴퓨터 이용 제도(2D 및 3D)
- 정사영도와 투시도에 대한 엔지니어링 스케치 기술을 소개하고 연습합니다.
- 사용 가능한 소프트웨어를 사용하여 컴퓨터 지원 제도를 소개합니다. 참고: 교육용으로 여러 CAD 소프트웨어 옵션을 무료 또는 저렴한 비용으로 사용할 수 있습니다. 여기에는 Google Sketch Up, TinkerCad, Autodesk Fusion 360 및 Solidworks가 포함됩니다. 구체적인 가용성 및 사용 조건은 제품 공급업체에 문의하세요.
- 프로젝트/로봇 구축 방법에 대한 팀 할당과 함께 부품/자재 목록을 소개합니다.
- 운영을 위해 CAD를 통합한 장비 도입: 컴퓨터 수치 제어 장비; 밀링, 레이저 절단, 플라즈마 절단, 목재 작업 라우팅, 고압 워터 제트 또는 3D 프린팅.
I-IV의 기술/지식을 소개한 후
개인 또는 여러 분야를 포괄하는 지원 활동에 대한 제안 및 요점
엔지니어링 분야 I~IV 분야 활동 완료 후. 나머지 영역의 경우 프로그램에 적합한 순서로 엔지니어링 영역에 원본 또는 기존 커리큘럼을 구축하여 기초 엔지니어링 모듈의 모든 주제를 다루고 선택한 사전 엔지니어링 모듈을 150시간 동안 강의할 수 있습니다. 커리큘럼.
다음의 각 엔지니어링 영역에 대해 사용 가능한 커리큘럼, 실험실, 장비 및 자료를 활용하는 실습 활동을 통합하세요. 활동에는 해당 엔지니어링 영역에서 다루는 주제가 포함되어야 하며 엔지니어링 노트북에 문서화되어야 합니다. 각 팀이나 개인에게 엔지니어링 설계 프로세스를 문서화하는 PowerPoint 프레젠테이션을 할당하는 것을 고려해보세요. 단일 활동으로 여러 엔지니어링 개념과 영역을 쉽게 통합하는 동시에 이전에 소개된 주제와 기술을 강화할 수 있습니다.
예를 들어:
- 사용 가능한 재료를 사용하여 테니스 공을 집어 5갤런 양동이에 자동으로 넣은 다음 운전자 제어로 테니스 공을 제거하는 로봇을 설계합니다. 이 작업을 수행하려면 설계 프로세스, 엔지니어링 도면, 재료 및 프로세스를 사용해야 합니다. 기계, 전기, 로봇 시스템 및 컴퓨터 과학/프로그래밍의 기초에 대한 지식도 있습니다.
- 100개 이하의 막대기를 사용하여 50파운드를 지탱할 수 있는 아이스바 막대기 다리를 디자인하십시오. 여기에는 설계 프로세스, 엔지니어링 도면, 재료 및 프로세스의 사용이 포함됩니다. 토목 공학 및 제조의 기초에 대한 지식.
- 발사, 고무밴드, 프로펠러, 모형 바퀴 등 사용 가능한 재료를 사용하여 자체 동력으로 이착륙하고 충돌 없이 10초 동안 공중에 떠 있을 수 있는 비행기(최대 크기 지정)를 설계하고 제작해 보세요. 여기에는 설계 프로세스, 엔지니어링 도면, 재료 및 프로세스의 사용이 포함됩니다. 항공 우주 공학의 기초에 대한 지식.
V. 기계공학의 기초
- 필요한 교육, 급여, 근무 주수, 직무
- 기어, 체인, 풀리의 종류를 소개합니다.
- 기어비 계산
- 운동에너지와 위치에너지
- 열 시스템 애플리케이션: 가열 및 냉각
- 로봇공학 시스템
6. 전기공학의 기초
- 필요한 교육, 급여, 근무 주수, 직무
- 옴 법칙 계산: 전류량, 전압, 저항
Ⅶ. 컴퓨터 과학/프로그래밍의 기초
- 필요한 교육, 급여, 근무 주수, 직무
- 2진수 및 16진수 시스템 이해
- 기본 컴퓨터 시스템: RAM, ROM, FIFO
- 일반적인 프로그래밍 언어: Python, C++, Java, HTML, Scratch
- 의사 코드, 루프 및 일반적인 프로그래밍 구조 평가
Ⅷ. 항공우주공학의 기초
- 필요한 교육, 급여, 근무 주수, 직무
- 베르누이의 원리: 양력, 추력, 항력, 중력
- 미국과 구소련 로켓 시스템의 초기 로켓 역사와 유형
- 항공우주 산업에 사용되는 일반적인 재료: 탄소 섬유, 알루미늄
XI. 토목공학의 기초
- 필요한 교육, 급여, 근무 주수, 직무
- 운송 방법: 철도, 항공, 항구, 교량, 강/댐
- 효율성 계산
XI. 제조의 기초
- 필요한 교육, 급여, 근무 주수, 직무
- 제조기술 소개 : CNC밀링(워터젯, 플라즈마, 레이저), 선반, 라우팅
- 데카르트 좌표 계산 연습
XII. 로봇공학의 기초
- 필요한 교육, 급여, 근무 주수, 직무
- 응용 분야(산업, 우주, 가정)
- 로봇 팔 자동화를 위한 직교 좌표(X, Y, Z)
2부: 사전 엔지니어링 영역 모듈
엔지니어링 기초 모듈
모듈을 통과한 후 사전 엔지니어링 모듈이 필요합니다. 특히 로봇 산업 인증을 위한 기계, 컴퓨터 과학 및 전기와 관련된 예비 엔지니어링 산업
인증에 필요한 사전 엔지니어링 모듈 2개를 선택하십시오.
나. 기계 사전 엔지니어링 모듈
- 기계적 이점
- 랙 앤 피니언
- 간단한 기계
- 기어비 계산
- 뉴턴의 법칙
- 체인과 스프로킷
- 열역학 법칙
- 속도와 토크
- 해결해야 할 응용 문제: 속도, 가속
II. 컴퓨터 공학(프로그래밍) 예비 엔지니어링 모듈
- 일반적인 프로그래밍 언어 및 관련 용어
- 컴퓨터의 부품 및 작동
- 일반적인 프로그래밍 언어: C++, Python, Java, Scratch
- 공용 데이터베이스: SQL, Oracle, DB2
- 의사 코드, 루프 및 일반적인 프로그래밍 구조 평가
- 네트워킹 및 컴퓨터 간 통신
- 숫자의 2진수 및 16진수 표현
- 악성 코드 용어 이해: 바이러스, 웜, 서비스 거부, 스팸, 방화벽
- 의사 코드로 로봇 움직임 결정
III. 전기 사전 엔지니어링 모듈
- AM 및 FM 라디오 주파수
- 기계적 에너지 및 효율성
- 모터 권선 기능
- 옴 법칙 계산
- 기본 컴퓨터 하드웨어 구성 요소
- 디지털 및 아날로그 센서와 그 응용
- 응용 분야에는 위치 및 운동 에너지, 주파수, 킬로와트시 계산이 포함됩니다.
IV. 화학 사전 엔지니어링 모듈
- 화학 반응 및 관련 용어
- 화학물질 취급 안전
- 주기율표를 숙지하세요
- 응용 분야에는 솔루션 계산 및 가스 법칙 계산이 포함됩니다.
V. 항공우주 사전 엔지니어링 모듈
- 기본 공기역학적 원리
- 기본 로켓 디자인
- 구름의 종류
- 응용 프로그램에는 뉴턴의 항력 계산, 바람 종횡비, 마력 대 와트 계산, 대기 속도 및 속도 계산이 포함됩니다.
6. 토목공학 사전 엔지니어링 모듈
- 일반적인 유형의 교량
- 일반적인 교량 재료
- 다양한 교통수단
- 측량
- 강, 댐, 운하
- 응용 프로그램에는 보트 선체 설계 계산, 측량 기술 및 교량 효율성이 포함됩니다.
Ⅶ. 엔지니어링 기술 사전 엔지니어링 모듈
- 엔지니어링 설계 프로세스/루프
- 소프트 스킬을 연습하고 알아보세요
- 일반적인 제조 공정
- 항공우주 기초
- 토목공학 기초
- 기계 시스템
- 프로그래밍 기초
- 일반적인 제조 재료 및 가공
- 엔지니어링 도면
- 응용 프로그램에는 여러 구성의 엔지니어링 설계 프로세스, 작업에 적합한 도구 선택, 적절한 실험실 및 도구 안전 상황 선택, 엔지니어링 도면의 누락된 보기 식별이 포함됩니다.
Ⅷ. 제조 기술 사전 엔지니어링 모듈
- 다양한 제조방법
- 2D 및 3D 컴퓨터 지원 제도 시스템을 사용한 엔지니어링 도면
- 품질 보증 방법
- 응용 분야에는 인장 강도 응용, 경도 테스트 기술, 응력 및 변형률 곡선이 포함됩니다.