Раздел 2. Направления деятельности детского технопарка "Кванториум", соответствующие приоритетным направлениям технологического развития Российской Федерации и экономики Ивановской области

Раздел 2. Направления деятельности детского технопарка "Кванториум", соответствующие приоритетным направлениям технологического развития Российской Федерации и экономики Ивановской области

1. Робоквантум

Обучающиеся в проектных командах будут осваивать передовые технологии в области электроники, мехатроники и программирования, получат практические навыки их применения. Учащиеся проектной траектории "Робоквантум" научатся настраивать беспроводное аппаратное обеспечение, устанавливать беспроводную связь между мобильным роботом и компьютером, используя промышленные средства программирования, освоят передовые технологии в области электроники, мехатроники и программирования, получат практические навыки их применения, научатся понимать принципы работы, возможности и ограничения технических устройств, предназначенных для автоматизированного поиска и обработки информации, разовьют лидерские качества и аналитическое мышление.

Образовательные направления:

Первый уровень. Мехатроника (мехатроника - автономная робототехника - соревновательная робототехника).

Второй уровень. Прикладная робототехника (проектирование - соревновательная робототехника Arduino).

Третий уровень. Предпринимательская робототехника (создание роботов под существующие в обществе потребности).

2. IT-Квантум

Учащиеся проектной траектории "IT-квантум" будут изучать операционные системы, сети и программное обеспечение для выявления их уязвимости от незаконного проникновения пользователей. Командный проект предполагает работу как с тестовыми, так и с реальными объектами IT-инфраструктуры.

Данные навыки дадут возможность детям, прошедшим обучение, участвовать в российских и международных хакатонах, посвященных созданию приложений и компьютерных игр, где от участников требуется за короткое время придумать идею, спрограммировать и представить готовый продукт.

Образовательные направления:

Первый уровень.

1. Алгоритмическое мышление (визуальный язык программирования Snap! (Scratch), циклы и процедуры, абстракции, списки, параллельные вычисления, деревья и фракталы, рекурсия, функции высшего порядка, Интернет).

2. Программирование (HTML5 & CSS, Java Script, Python).

Второй уровень.

3. Микроэлектроника (электротехника, управление лампочками, логические схемы, 12С, SPI -управление периферией, сенсоры (освещенность, RFID), домашняя автоматизация (DALI), IoT - Internet of Things).

4. Нейронные сети (машинное обучение, Deep Learning).

5. Front end Developer (CoffeScript, HTML5 и CSS, адаптивный веб-дизайн, Bootstrap, jQuery (Angular. js), AJAX, оптимизация веб-сайта).

6. Робототехника (управление двигателями, шаговые двигатели, сенсоры (акселерометр, гиро), ПИД-регулятор, А* поиск пути).

Третий уровень.

7. Web developer (веб-сервер на python, базы данных и SQL, конфигурация Linyx сервера, виртуальные сервера (AWS).

8. CV (компьютерное зрение, планирование, стратегия).

3. Промышленный дизайн

Проектная траектория "Промышленный дизайн" будет направлена на формирование у детей умения определять потребительскую нишу товара, прогнозировать запросы потребителей, попадать в стилистику бренда, создавать инновационный продукт, проектировать технологичное изделие в рамках заданной стоимости, предугадывать и опережать привычные потребности пользователей в своих областях.

В рамках обучения школьниками будут приобретены навыки проектирования и производства композитных материалов с заранее заданными свойствами.

Образовательные направления:

Первый уровень. Дизайн-анализ. Визуализация (подача, стиль, бренд). Разработка (3D, конструкция, материалы, технологии). Воплощение. Испытание.

Второй уровень. Освоение отдельных компетенций и стадий проекта и проектов полного цикла различной сложности, дающих навыки выполнения целого проекта.

Третий уровень. Выполнение проектов в группе в составе: Концептуалист. Стилист. Конструктор. Дизайн-менеджер.

4. Дополненная и виртуальная реальность (далее - VR/AR)

VR/AR - особое IT-направление, в рамках которого решаются задачи виртуального проектирования и моделирования различных ситуаций. Работа квантума направлена на развитие у обучающихся интереса и мотивации к изучению информатики, информационных технологий и технологий дополненной реальности.

В рамках обучения школьники будут знать виды дополненной реальности, технологию ее работы, области применения, отличия дополненной реальности от виртуальной, приобретут навыки работы в области 3D-моделирования, компьютерного зрения, систем трекинга, а также умения визуализировать свои решения в стереоформате, работать в различных средах 3D-программирования, получат опыт создания 3D-моделей, объектов виртуальной и дополненной реальности.

5. Аэроквантум

Учащиеся проектной траектории "Аэроквантум" будут решать задачи по созданию легкоуправляемых моделей, программированию основных траекторий - взлет и посадка, удержанию высоты и движению по заданным маршрутам по GPS, по распознаванию препятствий с помощью встроенной видеокамеры, автоматическому построению объемной цифровой модели облетаемых объектов.

В проектной траектории "Аэроквантум" команды юных авиаторов будут работать над собственным проектом и решать инженерные задачи по проектированию, сборке, а также коммерческому применению беспилотных летательных аппаратов.

Образовательные направления:

Первый уровень. Введение в теорию коптеров (расчет необходимой емкости аккумулятора, расчет времени полета).

Второй уровень. Инженерная часть (сборка коптера - сборка рамы квадрокоптера, сборка электроники, подключение питания, калибровка). Программирование. Полетная часть.

Третий уровень. Проектирование летательных аппаратов. Дополнительное оборудование. Углубленная теория. Датчики и Arduino. Пилотирование FPV.

Четвертый уровень. Сборка собственного проекта. Автономный полет по датчикам. Аэросъемка.

6. Хайтек

Хайтек-цех представляет собой мастерские для практических занятий с использованием высокотехнологичного оборудования, экспериментов и демонстрации опытов, оснащенные 3D-принтерами, станками с ЧПУ, паяльным и другим современным оборудованием. Учащиеся проектной траектории "Хайтек" смогут освоить основные способы обработки материалов, промышленного производства, прототипирования, изготовить различные детали или устройства, начиная от корпуса, заканчивая электронным устройством.

Образовательные зоны:

Чистый цех. Располагаются компьютеры с инженерным программным обеспечением, необходимым для проектирования изделия, составления проектной документации, создания управляющих программ для станков с ЧПУ и 3D-принтеров, 3D-принтеры. В отдельной зоне, экранирующей пыль и шум, находятся фрезерно-гравировальные станки с ЧПУ и станок для лазерной резки листового материала.

Грязный цех. Располагаются паяльное оборудование, измерительные приборы, мелкий слесарный инструмент, оборудование для резки, сверления и шлифовки материалов. В рамках работы в "грязном" цехе обучающийся изучает необходимое для его проекта оборудование, учится работать ручным инструментом, обучается работе на станках, в том числе и с ЧПУ, учится печатать детали на 3D-принтере, постигает мастерство пайки и сборки электронных устройств.