Чем занимаются радиоконструкторы?

Значение и место РК в современном мире.

   Современный  окружающий мир огромен, разнообразен и широк. Всю сознательную жизнь человек знакомится, изучает, проникает в него и самоопределяется в нем.

   По своей природе дети любого возраста любопытны и любознательны, пытаются получить ответы на интересующие их вопросы. Со временем от поверхностных знаний они  переходят к глубинным вопросам (устройство, явление, принцип действия и организации, причинно-следственные связи и т.д.)

    В определенный период развития личности  в сфере интересов и игр появляются электронные игрушки и изделия. Прекрасно, если процесс проникновения в увлекательный мир электроники организуют и направляют  профессиональные и авторитетные взрослые (специалисты, родители, педагоги, старшие дети). Нередко ЭРК – это хороший старт к процессу познания высот радиоэлектроники, автоматики, ЭВМ, робототехники и программирования. Большое значение имеют электронные средства обучения при профессиональной подготовке специалистов или смежников.

ПРЕИМУЩЕСТВА НАБОРОВ-ЭЛЕКТРОКОНСТРУКТОРОВ.

    КОНСТРУКТОРЫ — ИЗДЕЛИЯ, СОСТОЯЩИЕ ИЗ РАБОЧЕГО МОНТАЖНОГО ПОЛЯ, НАБОРА РАДИОДЕТАЛЕЙ, УЗЛОВ И КОМПЛЕКТУЮЩИХ, ИСТОЧНИКА ПИТАНИЯ, СОЕДИНИТЕЛЬНЫХ ЭЛЕМЕНТОВ И РУКОВОДСТВА С ОПИСАНИЕМ, СБОРНИКОМ СХЕМ И ПРАВИЛАМИ ПОЛЬЗОВАНИЯ.

         Другие названия — наборы, радиоконструкторы (РК), электронные наборы-конструкторы (ЭНК), комплекты по электродинамике, развивающие игрушки, интеллектуальные игрушки, мини лаборатории, учебное оборудование, кейсы, лабораторные комплекты  или стенды и др. (далее – ЭНК или РК). Оформление, комплектация и стоимость могут быть самые разные.

      Основные преимущества – простота  монтажа, не надо паять, быстрый проверенный и гарантированный результат сборки, наличие инструкции пользования, каталог принципиальных электрических схем различных устройств, разнообразие вариантов одной и той же схемы.

    Среди минусов для самостоятельного изучения или обучения надо назвать отсутствие строгой системы изложения теоретического материала, нет трех педагогических «П» — постепенно, постоянно и последовательно.

Разновидности  электронные наборы-конструкторы и радиоконструкторы (ЭНК и РК)

        ЭНК  и РК можно условно классифицировать  по следующим признакам:

• По уровню развития — целям и задачам:

= детские игрушки и наборы (игра, развлечение, первый опыт)

= учебно-развивающие (изучение явления, принципов, устройства и т.д.)

= для профподготовки (учебные стенды, минилаборатории, кейсы и др.)

= для научно-исследовательских и опытно-конструкторских целей

= для любителей опытов, экспериментов.

= для прикладных (монтажно-наладочные, регулировочные, новые идеи и конструкции)

= по изучению робототехники

= по  МК, МП и программированию .

• В зависимости от возраста и образовательных целей

= наборы – игрушки

= для школьного образовательного процесса

= для  начального профессионального образования

= для среднего профессионального образования

= для высшего профессионального образования

= для специалистов для расчета, макетирования, наладки и испытания радиоконструкций

= для дополнительного образования (самообразование, самоопределение, увлечение опытами и экспериментами и т.д.)

• По тематике разделов электроники

= простые наборы-игрушки

= РК по начальной электродинамике

= РК по транзисторной схемотехнике (аналоговой)

= РК по цифровой технике

= РК по робототехнике и программированию

= программы-симуляторы, программы — расчеты

= специализированные тематические наборы-конструкторы (например, УКВ приемник)

= экспериментальные

• По уровню комплектующих элементов и составляющих

=  от простых до сложных компьютеризированных  

• По уровню знаний и умений

= первоначальные знания и опыт

= знания по электрическим и магнитным явлениям

= знакомство с радиоэлементами электроцепей

= знакомство с теорией цепей

= знакомство с простыми устройствами

=знакомство с аналоговыми схемами

= знакомство с основами цифровой техники

= знакомство с МК и МП техникой и программированием

 Основные группы РК.

    Наибольшую долю рынка занимают радиоконструкторы  для детей дошкольного возраста, предназначенные для  ознакомления с окружающим физическим миром, развития внимания, памяти и интеллекта.

     Примером этого типа можно назвать электронный конструктор серии «Знаток. Первые шаги в электронике.15схем» (набор «А»).  

   Основное направление-обучение  в игре.

   Конструкции простые,  но повседневно востребованные — первый фонарик, первый вентилятор, первые опыты с магнитом, виды соединений и др..

    Набор-конструктор ярко оформлен и укомплектован прекрасной инструкцией  пользования.

    Во  вводной части напечатаны правила работы и безопасности, перечень элементов с условно-графическим обозначением  на принципиальных электрических схемах и с рисунком, описание деталей, перечень предлагаемых к сборке электроконструкций  с описанием для пояснения, электрической и монтажной схемой, даны варианты модификаций собранных схем с причинно-следственной связью.

    Всего — 17 деталей.

     Хорошее начало для ребятишек 5 -6 лет.

= для детей  младшего школьного возраста 6-9лет расширенные

   РК  этой  серии — РК «Знаток» на 180 или 320 схем.

   РК углубляет познания сведениями  по истории электричества, о месте радиоэлектроники, по   радиокомпонентам, полупроводниковым приборам, датчикам автоматики, типичных электронных блоков, каскадов и устройств.

    Возможности РК значительно шире и разнообразнее.

= для подростков, начинающих радиолюбителей, для обучения  рассчитаны  наборы-конструкторы « Знаток» на 999 и 1668 схем.

    Дает широкие возможности для обучения основам  радиоэлектроники, автоматике и цифровой технике.

   Кроме базовых сведений можно собирать элементы цифровой техники, более сложные радиоустройства и автоматические устройства.

= тематические РК  

    Эта категория значительно расширяет и углубляет познания по отдельным разделам  радиоэлектроники.

   Например – радиоконструктор «Экон» расширяет знания по усилитель-ным устройствам, мультивибраторам, автоматическим устройствам и др..

= для школьников и для лабораторных  работ

    Этой категории промышленность предлагает широкий спектр ЭНК и РК. Свой выбор можно остановить на следующих изделиях:

•  АРМ Школьник — комплект оборудования для проведения лабораторных работ по электротехнике

АРМ (Автоматизированное Рабочее Место) Школьник — комплект оборудования для проведения лабораторных работ по электротехнике и магнетизму в средней школе.

•  Комплект учебного оборудования предназначен для проведения фронтальных лабораторных работ при изучении раздела «Электродинамика» школьного курса физики

 = Лабораторный комплект по электродинамике прост по комплектации, но дает базовые понятия и знания по электрическим и магнитным явлениям.

•  Набор лабораторный «Электричество».

     Набор позволяет проводить лабораторные работы базового курса по разделу: «Законы постоянного тока», «Электромагнитные явления».

•  Набор лабораторный «Электродинамика

= РК для системы НПО и СПО.

    Эта группа представлена преимущественно изделиями  промышленного изготовления и предназначена  для профподготовки  радиоспециалистов и смежников, для проведения лабораторных и практических работ, исследования принципов работы и снятия различных характеристик и т.д.

   Как правило,  эти стенды тематические — по электронным компонентам, по аналоговой схемотехнике,  по цифровой, аналогово-цифровой, по элементам автоматики, по электротехнике и т.д.. Примерами можно назвать:

•  Типовой комплект учебного оборудования «Электроника»

     Отдельно надо отметить РК-стенды компьютеризированные, где ПЭВМ используется как виртуальная многофункциональная лаборатория для наблюдения, хранения и обработки полученных данных и характеристик и др.

• Типовой комплект учебного оборудования «Аналоговая электроника»
•  Набор лабораторный «Электродинамика
• Учебно-лабораторный стенд «LOGIK»

Учебно-лабораторный стенд ‘»LOGIC»‘ предназначен для проведения лабораторных работ по изучению логических элементов и составлению комбинационных схем

•  Учебно-лабораторный кейс «Цифровая техника» (УЛК-ЦТ)

Целью данного практикума является проведение лабораторных занятий по курсам «Основы цифровой электроники» и других лабораторных работ, связанных с цифровой схемотехникой, вычислительной техникой. Кейс содержит ряд функциональных узлов и компонентов, позволяющих моделировать работу различных  радиоэлектронных схем.

= ЦИФРОВЫЕ ЛАБОРАТОРИИ “АРХИМЕД” — новое поколение ЭНК служит серьезной базой научно- исследовательской и экспериментальной деятельности  по физике, химии и биологии. Широкий выбор различных датчиков и цифровая  обработка количественных данных дает высокий качественный результат.

= для ВУЗов  и НИИ

• Лаборатории учебные компания National Instruments (NI) – лидер в области разработки и производства аппаратных и программных средств автоматизированного измерения, диагностики, контроля и моделирования. NI является разработчиком виртуальных приборов – революционной концепции, которая изменила подход и методологию измерения и разработки систем автоматизации.
•  ЦИФРОВЫЕ ЛАБОРАТОРИИ “АРХИМЕД» (см. выше)

     Особую группу составляют компьютерные конструкторы — симуляторы различных электрических и электронных цепей с возможностью изменения параметров номиналов, напряжения питания и дальнейшим наблюдением осциллограмм  и измерений на виртуальных измерительных приборах.

     Пример — программа  EWB -5.2

    Новое и востребованное направление —  наборы по  робототехнике.

Пример,  ЛЕГО — конструкторы, объединяющие механическую часть и электронную с МК  различных типов.

    Упор — разработка программы работы устройства с последующей ее апробацией на механической части.

   Для ориентации устройства в окружающем пространстве используются различные типы, конструкции и количество датчиков автоматики и обратной связи.

      Пример — ЭНК “ROBO TX Учебная Лаборатория”.

• Конструкторы на основе контроллера ARDUINO

   Электронные конструкторы для изучения основ робототехники, программирования микропроцессоров, на базе контроллера ARDUINO.
Конструкторы на основе контроллера ARDUINO дают возможность
научиться работать с микропроцессорами, изучить взаимодействие датчиков и исполнительных устройств, строить алгоритмы, конструировать механизмы (роботы), работающие по созданной разработчиком программе.

• Лабораторный стенд ЛМ-AР3-1

Стенд построен на базе платформы Arduino. В сочетании с другими компонентами, на стенде возможно проводить множество экспериментов в области конструирования электронных устройств, прикладного программирования, робототехники. Примеры программ для Ардуино, размещенные в открытых источниках, общедоступность данной среды дают широкие перспективы для технического творчества юных инженеров. А открытость данной среды позволяет перенимать опыт и делиться своими результатами и достижениями с коллегами со всего мира.