Wiedza i umiejętności zawodowe – Biblioteka REC

Przegląd

W niniejszym dokumencie przedstawiono certyfikaty Fundacji Edukacja Robotyki & w zakresie przedinżynierii i branży robotyki. W ramach przygotowań do modułu Podstawy inżynierii sugerujemy przygotowanie programów nauczania lub skorzystanie z ustalonych programów obejmujących tematy z modułów przedinżynieryjnych wybranych dla Twojego programu.

Dokument ten jest podzielony na dwie sekcje:

Sekcja pierwsza: Podstawy umiejętności/tematów inżynierskich: Pierwsza sekcja obejmuje umiejętności zawodowe i wiedzę niezbędną do zrozumienia tematów omawianych w module Podstawy inżynierii. Moduł ten jest warunkiem wstępnym dla wszystkich pozostałych modułów inżynierskich.
Sekcja druga: Moduły przedinżynieryjne: Druga część tego dokumentu obejmuje każdy z tematów dotyczących umiejętności zawodowych i wiedzy w każdym module przedinżynierskim.

Zobacz przykładową sekwencję kursów, aby zapoznać się z tematami dotyczącymi certyfikacji przedinżynierskiej i/lub robotyki. Działają one w połączeniu z wiedzą specjalistyczną szkoły i nauczycieli, dostępnymi programami nauczania i możliwością wyboru dwóch z ośmiu dostępnych modułów przedinżynierskich w ramach przedinżynierii lub trzech (elektronika, programowanie i mechanika) w celu certyfikacji robotyki.

Podstawy umiejętności inżynierskich

Warunek wstępny: 150 godzin w programie nauczania przedinżynierskiego lub robotyki
Długość egzaminu: 90 minut
Minimalna ocena zaliczająca: 70%

Umiejętności i wiedza zawodowa

Podstawy inżynierii wymaga wiedzy i umiejętności w następujących obszarach:

Historia inżynierii

Wczesne programy kosmiczne USA i ZSRR, wyścig kosmiczny i ich skutki technologiczne na dzień dzisiejszy; rewolucja przemysłowa wraz z wprowadzeniem produkcji masowej, linii montażowych, automatyzacji i pojawieniem się towarzystw inżynieryjnych (Instytut Inżynierów Mechaników, Zakład Inżynierów Elektryków)
Definicje inżynieryjne i technologiczne
Definicja nauki
Średni tydzień pracy, wynagrodzenie i obliczenia płac
Rodzaje karier związanych z inżynierią, perspektywy zatrudnienia, wynagrodzenia i wymagane wykształcenie:
- Mechaniczny
- Elektryczny
- Chemiczny
- Lotnictwo
- Cywilny
- Informatyka/programowanie
- Wsparcie techniczne we wszystkich obszarach
- Branże związane z obróbką skrawaniem: obróbka CNC, laser, szybkie prototypowanie
- Aplikacje CAD 2D i 3D
- Robotyka

Proces projektowania inżynieryjnego

Umiejętność zastosowania wielu etapów w logicznej sekwencji procesu projektowania.
Umiejętność zrozumienia właściwej sekwencji w różnych iteracjach lub skrótach procesu projektowania inżynierskiego.

Materiały i procesy

Techniki analizy materiałów – rozciąganie, twardość, utlenianie
Rodzaje metali, właściwości i typowe zastosowania – żelazne, nieżelazne, szlachetne; powszechnie stosowane stopy – tj. mosiądz, stal nierdzewna
Rodzaje drewna, właściwości i typowe zastosowania – twarde (liściaste), miękkie (iglaste)
Rodzaje tworzyw sztucznych, właściwości i typowe zastosowania – termoutwardzalne, termoplastyczne, żywice
Rodzaje epoksydów, właściwości i typowe zastosowania

Bezpieczeństwo

Stosowanie odpowiednich okularów
Stosowanie odpowiedniej odzieży i obuwia
Stosowanie odpowiednich praktyk bezpieczeństwa w sklepie lub laboratorium
OSHA
Kolory bezpieczeństwa laboratoryjnego

Bezpieczeństwo elektronarzędzi

Piła taśmowa – podstawowe operacje piłą taśmową, zastosowanie określonych procedur bezpieczeństwa
Szlifierka stołowa – podstawowe operacje szlifierki stołowej, stosowanie określonych procedur bezpieczeństwa.
Wiertarka – podstawowe operacje wiertarki, stosowanie określonych procedur bezpieczeństwa
Elektronarzędzia przenośne – operacje wiertarki przenośnej, stosowanie określonych procedur bezpieczeństwa

Szkice inżynierskie

Widoki ortograficzne
Umiejętność czytania schematów elektrycznych, projektów
Różne popularne symbole i terminologia
- Możliwość wyszukiwania brakujących widoków na rysunkach z wieloma widokami poprzez rzutowanie, identyfikowanie brakujących widoków obiektów
- Rysunki izometryczne
- Opracuj listy części zawierające zadania i terminy
- Rysowanie obiektów w różnych skalach

Systemy CAD

Typowe linie i symbole używane na rysunkach technicznych
Oprogramowanie 2D CAD – różne popularne programy stosowane w przemyśle
Oprogramowanie 3D CAD – różne popularne programy stosowane w przemyśle
Identyfikuj widoki ortograficzne
Identyfikuj widoki izometryczne

Podstawy elektrotechniki

Prawo Ohma – natężenie, napięcie, rezystancja

Podstawy inżynierii mechanicznej

Obliczenia przełożenia
Prawa dynamiki Izaaka Newtona
Energia kinetyczna i potencjalna
Systemy termiczne – ogrzewanie i chłodzenie

Podstawy systemów robotyki

Układy napędowe
- Czołg lub salon gier na 2, 4 i 6 kołach
- Holonomia
- Mekan
- Napęd Omni
Mikrokontrolery
- Aplikacje
- Moc
- PWM (modulacja szerokości mocy)
- Sterowanie silnikiem: cel, działanie, funkcja
- Manipulatory: ramiona-nadgarstek-barki i efektory łokcia; stopnie swobody/oś
Typy
- Kolekcjonerzy
- Chwytaki
- Zastosowania specjalne (bez ograniczeń) – sterowanie autonomiczne
- Rodzaje popularnych programów robotycznych

Podstawy lotnictwa

Zasada Bernoulliego: Podnoszenie, Pchnięcie, Opór, Ciężar (Grawitacja)
Wczesna rakieta
- Tytan II
- Saturn IV
- Bliźnięta
- Rtęć
- Apollo
- Sojuz
- V1 i V2
Typowe materiały stosowane w przemyśle lotniczym

Podstawy Inżynierii Lądowej

Metody transportu
- Kolej
- Przystanie/porty
- Drogi
- Mosty
- Powietrze
- Rzeki/tamy
Zastosowanie obliczeń sprawności mostów

Podstawy Inżynieria CS (kodowanie)

Systemy binarne
Systemy szesnastkowe
Podstawowe systemy komputerowe
- RAM, ROM FIFO
- Systemy przechowywania
- Prędkości procesora, prawo Moore'a
- Popularne języki programowania: Python, C++, JAVA, HTML, Scratch

Podstawy inżynierii chemicznej

Podstawowe procedury bezpieczeństwa laboratoryjnego dotyczące bezpieczeństwa chemicznego
Podstawy kwasów i zasad
Wykres okresowy
Równania bilansowe

Podstawy Inżynierii Produkcji

Techniki wytwarzania
Obliczenia współrzędnych kartezjańskich
Możliwości systemów CAD/CAM
Druk trójwymiarowy (3D).

Sekcja druga: Moduły przedprojektowe

To jest druga część tego dokumentu, która omawia wszystkie umiejętności zawodowe i tematy wiedzy w każdym „Module inżynierskim”.

Działają one w połączeniu z wiedzą specjalistyczną szkoły i nauczycieli, dostępnymi programami nauczania i możliwością wyboru dwóch z ośmiu dostępnych obszarów inżynieryjnych wymaganych do certyfikacji przedinżynierskiej lub trzech obszarów inżynieryjnych (elektroniki, programowania i mechaniki) wymaganych do certyfikacji robotyki.

Każdy z ośmiu modułów ma następujące wymagania:

Warunek wstępny: Zaliczenie modułu Podstawy inżynierii
Długość egzaminu: 30 minut
Minimalna ocena zaliczeniowa: 70%