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.

  1. 문제 식별
  2. 디자인 개요
  3. 연구 문제
  4. 솔루션 브레인스토밍
  5. 솔루션 선택
  6. 설계
  7. 짓다
  8. 시험
  9. 재설계
  10. 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.