Автоквантум что это такое
Что такое детский технопарк «Кванториум»?
«Кванториумы» оснащаются современным высокотехнологичным оборудованием, а для работы с детьми привлекаются преподаватели высокого уровня. Обучение детей бесплатно, а финансирование осуществляется за счет федерального и областного бюджетов, с привлечением заинтересованных в будущих специалистах частных и государственных инвесторов.
Модели детских технопарков и их оснащение
Модель «Мини»
«Кванториум» может быть создан уже на основе существующих детских кружков и центров дополнительного образования. Чтобы претендовать на этот статус нужно, чтобы среди них были представлены образовательные направления (квантумы) из списка приоритетных направлений технологического развития Российской Федерации (читать ниже о квантумах), наличие «цеха высоких технологий» (Hi-tech цеха) и набрать в течение года не менее 400 детей, которые будут обучаться за счет бюджетных средств, отдельная площадь под техноцентр — до 500 кв.м.
Модель «Стандарт»
Не менее 5 приоритетных направлений в образовательной программе, отдельная площадь от 500 до 800 кв.м, охват не менее 800 детей в год.
Модель «Максимум»
Оснащение самого высокого уровня. Площадь — более 800 кв.м, свыше 5 приоритетных направлений в образовательной программе, обучение — свыше 1000 детей в год, наличие интерактивного музея науки и зоны коворкинга (пространства для совместной работы) и творческих экспериментов.
Из чего состоит «Кванториум»?
Творческие лаборатории (квантумы)
Творческие лаборатории (квантумы) являются основой всей системы «Кванториума». Занятия в лабораториях направлены не только на приобретение детьми набора знаний по определенным естественно-научным и техническим дисциплинам, но и на развитие определенных качеств и творческого потенциала юных ученых и изобретателей. Будущие ученые и конструкторы учатся изобретательскому мышлению и принципам решения различных задач, приобретают навыки работы над проектами, учатся правильно ставить задачи и решать их, работать в команде.
Робоквантум
На занятиях в этом квантуме дети узнают основы такой современной науки, как робототехника. Спектр применения современных роботов очень широк: от игрушек до сложных производственных систем и космических аппаратов. Занятие робототехникой невозможно и без изучения смежных дисциплин: математики и программирования, конструирования и мехатроники. Ученики «Робоквантума» учатся не просто делать маленькие открытия, но и видеть реальные области их применения (не только сконструировать робота, но сделать его для решения конкретной задачи).
Нейроквантум
Нейротехнологии стоят на стыке многих областей науки: изучения принципов работы человеческого мозга, программирования и робототехники. Нейротехнологии уже помогают множеству людей восстановить утраченные или сильно пострадавшие функции тела после аварий (интеллектуальные протезы и импланты). Контроль состояния человека помогает избежать критических ситуаций во время исполнения ответственной работы, например, управления поездом. Использование технологий для распознавания сигналов коры головного мозга позволяет добиваться управления различными механизмами одной «силой мысли».
Космоквантум
На занятиях в «Космоквантуме» можно построить модель настоящего космического спутника и «вывести его на орбиту», спроектировать лунную станцию или марсоход. Но все это невозможно без изучения таких дисциплин как астрономия, космическая механика, программирование и др. Современные образовательные решения: макеты, имитирующие условия космического пространства, 3D моделирование и пр. делают процесс увлекательным и наглядным.
Автоквантум
От автомоделирования к современному автомобилестроению, от построения дистанционно управляемых моделей машин — к пониманию деталей машин и агрегатов, беспилотному транспорту.
Лазерквантум
Лазерные технологии, хотя и возникли достаточно давно, обладают огромным потенциалом и продолжают находить все новые области применения. Неудивительно, что они выделяются и в Национальной технологической инициативе среди приоритетных областей развития. Занятия в «Лазерквантуме» очень увлекательны для детей. Использование специальных обучающих наборов позволяет наглядно увидеть работу лазерного луча и получить первые практические результаты (например, сделать гравировку или вырезать свою модель из дерева). Кроме того, дети попутно учатся основам работы со специализированным программным обеспечением для лазерной обработки, узнают основы точных наук, получая знания, которые будут им хорошим подспорьем во взрослой жизни, если они изберут этот путь как свою будущую профессиональную деятельность.
VR / AR
Технологии дополнительной и совмещенной реальности перестали быть областью фантастических произведений и все уверенней занимают место в нашей жизни. Без 3D моделирования уже не обойтись в кинематографе, промышленном дизайне, организации различных шоу, архитектуре и строительстве, медицине и других областях современной жизни. Специалисты в этой области будут всегда востребованы. Тем более, если получать эти знания в юном возрасте — это открывает огромные перспективы для творческого поиска и новых изобретений.
Энерджиквантум
Сложно не согласиться с тем, что будущее за альтернативными источниками энергии. И этому будущему уже нужны свои специалисты. Развитие современных транспортных средств, использующих альтернативные виды энергии требует глубоких знаний и новых решений. Химия и физика химических источников тока, электротехника и фотоника, гидродинамика и др. Прикоснуться к этому сложному, но таком перспективному делу, дающему безграничный простор для поиска новых путей и открытий, дети смогут уже на занятиях в «Энерджиквантуме».
IT-квантум
IT-технологии переживают стремительный рост и все шире проникают во все сферы нашей жизни. Современные научно-технические и производственные задачи уже не решить без привлечения высококлассных IT-специалистов. Изучение языков программирования и технологий IoT (интернет вещей) — путевка в будущее для юных программистов.
Наноквантум
Изучение, синтезирование и создание новых материалов. Получение современных высококачественных и конкурентоспособный материалов — одна из задач современных нанотехнологий. Увлекательное погружение в химию и материаловедение, знакомство с существующими наноматериалами и принципами их разработки, существующими запросами современности и развитие собственных исследовательских способностей.
Геоквантум
Основы географии и геодезии, построение карт и 3D-моделей местности, создание виртуальных туров и работа с беспилотными летательными аппаратами — весь этот удивительный мир открывается детям на занятиях в «Геоквантуме». Хорошие специалисты в области геоинформационных систем постоянно требуются для геологоразведки и добычи полезных ископаемых, в градостроительстве и сельском хозяйстве, в обороне, безопасности и других отраслях.
Биоквантум
На занятиях в «Биоквантуме» ребята знакомятся с биологией и микробиологией, физиологией и ботаникой, генетикой. Учатся работать с современными средствами исследования невидимого мира (микроскопами, хроматографами и др.), узнают как выращивать клеточные культуры, как применяются современные биотехнологии для очистки воды, размножения лекарственных растений, для улучшения жизни людей.
Промышленный дизайн
Современный промышленный дизайн позволяет не только создавать красивые и удобные вещи, но и развивает творческое мышление, учит обращаться с современными материалами. Этот квантум предлагает обучение основам рисунка и живописи, компьютерной графики и 3D моделирования, основам материаловедения и составления чертежей.
Аэроквантум
Современное отечественное авиастроение остро нуждается в высокообразованных, увлеченных молодых специалистах. «Аэроквантум» может стать первой ступенькой на этом пути. Начиная с простейших авиационных моделей, дети знакомятся с удивительным и захватывающим миром авиастроения, получая знания по основам аэродинамики, радиоэлектроники и схемотехники, программирования и конструирования. Первые модели беспилотных летательных аппаратов, которые выходят из их рук, уже имеют практическое применение: составление карт местности, поиск пострадавших в зоне чрезвычайных ситуаций, разведка полезных ископаемых и др.
Другие функциональные зоны «Кванториума»
Интерактивный музей науки
Музей науки, который может располагаться на территории комплекса «Кванториума», является хорошим подспорьем в образовательном процессе, позволяет повысить интерес учеников к современной науке, наглядно увидеть практические результаты в исследуемых ими областях. Интерактивные экспонаты разделяются по областям, например: «Физика и природные явления», «Электричество и магнетизм», «Астрономия и астрофизика», «Оптические эффекты» и др.
Hi-tech цех
Является общей технологической площадкой для всех отделений «Кванториума». Здесь установлено высокотехнологичное оборудование для практических занятий и исследований. Как правило, состоит из двух основных частей:
Управляющая часть
Здесь располагаются компьютеры со специальным программным обеспечением, позволяющие спроектировать и задать управляющие программы для 3D принтеров и станков с ЧПУ.
Производственная часть
Размещается оборудование, на котором реализуются проектные работы учеников (3D принтеры, станки с программным управлением и др.).
На территории Hi-tech цеха дети учатся не только основам современных производственных процессов, но и приобретают конкретные практические навыки (от пайки до работы с современными инженерными программами и станками).
Зона коворкинга
Не менее важно, чем приобретение конкретных знаний и умений, научить будущих ученых и инженеров самому подходу к решению задач. Практически любое современное открытие или разработка являются результатом работы многих людей, специалистов из разных областей. Зона коворкинга «Кванториума» как раз и служит такой своего рода площадкой, где ученики обмениваются идеями, учатся работать вместе, находить решения, стоящие на стыке разных областей современной науки.
Кроме непосредственно учебных помещений, в современных кванториумах также оборудуются такие помещения, как:
АВТОКВАНТУМ: вводный модуль
Дополнительная общеобразовательная программа «Автоквантум» способствует приобщению учащихся к новейшим техническим, конструкторским достижениям, информационным, а так же формированию целостного, системного представления о транспорте и его составных частях и элементах и неразрывности связей между составными частями транспортной среды.
Обучение в Автоквантуме позволяет узнать о современных технологиях в сфере автомобильного транспорта и использовать полученные знания в проектировании и моделировании транспортных средств и элементов транспортных систем.
Образовательная программа «Автоквантум» создает благоприятные условия для развития творческих способностей учащихся, расширяет и дополняет базовые знания, дает возможность удовлетворить интерес в избранном виде деятельности, проявить и реализовать свой творческий потенциал, что делает программу актуальной и востребованной.
Педагоги
Доможаков Иван Алексеевич
Содержание программы
Данная программа ориентирует обучающихся на погружение в транспортную проблематику. В рамках программы рассматриваются общие понятия современных транспортных средств, взаимодействие человека и машины, возможности автоматизации транспортных средств и перехода к автономному (беспилотному) движению. Предусмотрена реализация разнообразных проектов, в том числе моделирование транспортных средств, организация движения транспорта, человеко-машинные интерфейсы и другие.
Цели программы
Целью программы является создание условий для развития у учащихся целостного, системного представления о транспорте и его составных частях и элементах и неразрывности связей между составными частями транспортной среды; углубленное изучение устройства автомобиля, его комплектующих деталей, получение специализированных знаний и умений в данной области; изучение специализированного оборудования, используемого в процессе технического обслуживания, ремонте, тюнинге автомобиля.
Результат программы
Прохождение данного образовательного модуля должно сформировать у обучающихся компетенции, которые могут быть применены в ходе реализации проектов в данном модуле и последующих образовательных модулях.
Универсальные компетенции (Soft Skills):
˗ умение слушать и задавать вопросы;
˗ навык решения изобретательских задач;
˗ стратегическое мышление (на несколько шагов вперёд);
˗ осмысленное следование инструкциям, соблюдение правил;
˗ работа с взаимосвязанными параметрами;
˗ осознание своего уровня компетентности;
˗ осознание своих возможностей;
˗ поиск оптимального решения;
˗ внимательность и аккуратность;
˗ соблюдение техники безопасности.
Предметные компетенции (Hard Skills):
˗ знание техники безопасности.
˗ знания по истории, применению и устройству автомобиля;
˗ знание различий между видами двигателя;
˗ навыки моделирования механических устройств;
˗ знания о работе редуктора и простейшего двигателя;
˗ умение проектировать работу передающего редуктора.
Особые условия проведения
Обучаться могут все желающие в возрасте от 12 до 18 лет
Автоквантум что это такое
АВТОКВАНТУМ — это часть Кванториума, занимающаяся проблемами транспорта, транспортных систем, вопросами логистики и взаимоотношения человека и машины. Учебный курс автоквантума рассчитан на 2 года и состоит из вводного и углубленного модулей и проектной работы. Дети принимают участие в соревнованиях, олимпиадах, конференциях и летних образовательных школах.
Вводный модуль формирует:
Навыки проектирования, конструирования и тестирования устройств;
Навыки инженерного, аналитического и системного мышления;
Навыки работы с испытательным и измерительным оборудованием;
Знание Правил дорожного движения;
Знание устройства автомобиля.
Содержит тематические блоки о транспорте будущего, безопасности движения,
исследовании свойств автомобиля и взаимодействия автомобиля с человеком.
Углублённые знания по динамике, аэродинамике, проходимости автомобиля;
Базовые знания по конструкции автомобиля;
Базовые знания по материаловедению и прочности материалов;
Базовые навыки по 3D-моделированию;
Навыки публичного выступления;
Навыки работы с электронными устройствами;
Навыки работы с ручным инструментом и технологическим оборудованием.
Примерные темы проектов:
Роботизированный трактор, роботразведчик, автономный комплекс уборки, система адресной доставки грузов и пассажиров, система оповещения при ДТП, комплекс эвакуации космонавтов, электросамокат.
Гонки на автомоделях с водородным источником энергии;
Чемпионат по автомодельным гонкам с видеопилотированием;
Соревнования по беспилотным тракторам/вездеходам.
Направления мобильного технопарка
Подготовка будущих специалистов в области IT по созданию и разработке VR/AR актуальна, как никогда.
Сфера VR/AR вмещает в себе большое разнообразие информационных продуктов, таких как, например, образовательные приложения, обучающие симуляторы, площадки для виртуального тестирования, шоурумы, развлекательные продукты game-инсдустрии и многое другое.
Наш мобильный технопарк оснащён современным оборудованием, мы помогаем заинтересованным школьникам научиться работать с VR-системами HTC Vive Pro и HTC Vive Cosmos, изучить настройку и контакт смартфонов с очками HIPER VR VRM, узнать, как применять планшеты, работающие под управлением как ОС Android, так и iOS, для отображения дополненной реальности.
Помимо технического оборудования, важной частью учебного процесса является программное создание своих виртуальных площадок.
На стыке двух смежных направлений, VR-квантума (VR-прототипирование при помощи графического движка Unity,) и IT-квантума (программирование на языке C#, являющееся неотъемлемой частью данного направления) школьники приобретут необходимые навыки.
Объединение направлений Гео и Аэро в единый квантум обусловлено их тесной связью. В рамках занятий учащиеся научатся собирать квадрокоптеры, виртуозно управлять ими, а с помощью квадрокоптера dji mavik вести видеосъёмку с высоты птичьего полёта. Изучат наборы квадрокоптеров, которые созданы для гонок, могут развивать невероятно высокую скорость, чрезвычайно маневренны, способны выполнять разнообразные пилотажные трюки, а компактные габариты позволяют им летать там, где другие модели не смогут пролететь!
В рамках изучения геоинформатики, дети освоят работу в программах: Google Earth Pro, QGIS, ArcGIS Online, а также Survey123 от ArcGIS, NextGIS Logger, Геотрекер; изучая основы фотографии рассмотрят PT Gui, Pano2VR и аналогичные программы; изучая основы съемки с БПЛА используют Pix4Dcapture, DJI Go и аналоги; SketchUp, Agisoft Metashape.
Изучение этих программ позволяет создавать виртуальные туры, начать работу со спутниковыми снимками; работать с одним из лучших бесплатных настольных приложений по созданию карт, обладая возможностями геоаналитики; создавать полетные задания беспилотникам и многое другое.
В обучении используются два 3д принтера: BiZon2 и Zenit DUO, используется ПО Fusion360 для 3д моделирования и слайсер Cura для подготовки файлов к печати.
Использование аддитивных технологий позволяет создавать различных роботов и инструменты для них в кратчайшие сроки, тестировать различные виды деталей, а также собирать свои модели и подбирать под них различную электронику и программировать на поставленные цели. Например, с помощью Makeblock ULTIMATE ROBOT KIT можно сконструировать 10 стандартных конструкций роботов. Набор включает в себя: алюминиевые рейки, зубчатые колёса, покрышки, моторы, винты, всевозможные сенсорные составляющие и датчики, и многие другие элементы. Таким образом мы можем расширить возможность набора используя аддитивных технологии. Ultimate Robot Kit отлично поддерживает mBlock, что позволяет программировать робота в графической среде, но также мы можем перейти на язык программирование C++.
Существуют разные станки и разные программы для проектирования.
По направлению лазер у учащихся будет доступ к лазерному станку Trotec Speedy 100, на котором можно будет выполнять гравировку и резку разных материалов, таких как фанера, пластик, оргстекло и т.д. Для создания макетов используется программа Coreldraw.
Вместе эта связка позволяет делать небольшие, но сложные предметы со множеством деталей. Например, так можно сделать фигурку игрушечного солдата. И даже не потребуется работать руками. Только головой.
Чему учит Аэроквантум? Рассказывает педагог детского технопарка «Кванториум»
С каждым годом малые беспилотные летательные аппараты (БПЛА) с дистанционным управлением, в том числе мультикоптеры, набирают популярность.
Ещё лет двадцать назад люди воспринимали БПЛА лишь как высокотехнологичные игрушки, не более. Сейчас эти аппараты используются для выполнения серьезных задач фото и видеосъемки, наблюдения и мониторинга различных объектов, процессов и явлений, в том числе наблюдение за труднодоступными объектами, доставки небольших грузов.
Интенсивное внедрение мультикоптеров в повседневную жизнь требует от нас знаний в области управления, программирования, создания и обслуживания беспилотных летательных аппаратов. Где их взять? В детском технопарке «Кванториум». Тем более что для подготовки специалистов здесь есть все возможности, начиная от профессиональных преподавателей и заканчивая высокотехнологичным современным оборудованием. Например, большие и малые квадрокоптеры разных производителей
В «Аэроквантуме» школьники собирают свой первый квадрокоптер (на основе конструктора «Клевер 3») и получают первый опыт пилотирования. Перед тем как сесть за пульт настоящего дрона, ребята отрабатывают лётные навыки на специальном тренажёре – операторе беспилотного летательного аппарата. Юные пилоты учатся летать в свободном режиме на разных локациях, на больших скоростях в режиме гонки для подготовки к соревнованиям Drone Racing.
Школьники работают в командах над собственными проектами и решают инженерные задачи по проектированию, сборке, программированию и коммерческому применению беспилотников.
Если Вы хотите уверенно управлять мультикоптерами, понимать их возможности, а также создавать действующие модели летательных аппаратов, записывайтесь в «Аэроквантум» и осуществите свою мечту о высокотехнологичном полете!