1. Пояснительная записка

Направленность дополнительной общеобразовательной общеразвивающей программы "Оптика лазеров" - техническая.

Уровень: базовый.

Актуальность: лазерные технологии являются одним из наиболее перспективных и динамично развивающихся направлений научно-технического прогресса. По темпам роста мировой рынок лазерной техники и технологии уступает только информационным технологиям. Лазерные технологии - это современная робототехника и автоматика, оптика и физика, информационные технологии, конструирование и дизайн, это перспективная и востребованная профессия, возможность самореализации в различных областях: организационно-управленческая, инженерная, научная. Лазерные технологии - это интересная и увлекательная работа в области высоких технологий, на предприятиях и в исследовательских центрах, занимающихся разработкой новых технологий, оборудования и материалов для авиа-, судо- и автомобилестроения, ракетно-космической отрасли, в металлургии, в химической и нефтегазодобывающей промышленности не только в России, но и за рубежом. Такое применение и охват различных областей свидетельствует об актуальности данного направления, однако ввиду его высоких квалификационных требований к работникам возникает необходимость в профессионально-ориентационной работе и в комплексной подготовке кадров еще на ранних этапах образования. Настоящая программа ориентирована на преодоление наметившегося разрыва между общими и высшими учебными заведениями, а также между сферой образования и сферой высокотехнологичного производства, поэтому тематическое наполнение общего образования по физике дополняется теоретическим и практическим материалом, продиктованным требованиями современного производства, что и составляет педагогическую целесообразность и новизну настоящей программы. Ее отличительная особенность обусловлена профессионально-ориентационным характером материала, уклоном в практическое применение полученных знаний и компетенций на базе высокотехнологичного оборудования, применяемого в современном производстве, а также ранней проектной деятельностью, которая послужит дальнейшим образовательным и профессиональным капиталом для будущего специалиста.

Форма реализации программы: сетевая. В структуру сети входят: СПбГМТУ, общеобразовательные организации, индустриальные партнеры.

Адресат программы: учащиеся 15 - 17 лет.

Цель: дать общее представление о сути лазерных технологий, перспективах, месте лазерных технологий в науке и производстве, задачах лазерных технологий и способах их решения.

Задачи:

- познакомить обучающихся с историей возникновения лазерной техники, лазерных технологий, а также с их сферами применения и научными областями, где они непосредственно задействованы;

- дать представление об устройстве лазера и физических явлениях, лежащих в основе его работы;

- познакомить обучающихся со строением и свойствами материалов, а также с принципами их взаимодействия с лазером;

- дать представление о составе и принципе работы лазерной технологической установки, а также о видах и способах лазерной обработки;

- познакомить обучающихся с основными понятиями аддитивных технологий и принципами управления технологическим процессом;

- обучить основам подготовки 2D и 3D цифровых моделей изделий;

- дать представление о технике безопасности при работе на лазерных установках и устройствах 3D-печати;

- обеспечить сопровождение практических занятий и самостоятельной проектной деятельности;

- дать представление о технологиях организации современных цифровых производств, принципах их функционирования и взаимодействия производственных процессов.

Условия реализации программы. (Условия набора детей, режим занятий и наполняемость групп)

Условия набора: принимаются все желающие (15 - 17 лет) на основе заявления родителей.

Наполняемость группы: 6 - 12 человек.

Режим занятий: 1 раз в неделю по 1 часу.

Сроки реализации: программа рассчитана на 2 года обучения.

Продолжительность обучения: 34 часа в год (68 часа за 2 года обучения).

Кадровое обеспечение: педагог имеет необходимый уровень образования согласно требованиям законодательства.

Форма обучения: групповая.

Форма организации деятельности учащихся на занятии:

- фронтальная;

- групповая;

- коллективная.

Занятия могут проводиться:

- со всем составом учащихся;

- в малых группах;

- индивидуально.

Формы проведения занятий.

Для проведения занятий чаще всего используется комбинированная форма, состоящая из теоретической и практической частей.

1. Учебное занятие.

2. Обобщающее занятие.

3. Экскурсия (виртуальная экскурсия).

4. Лекция.

5. Практическая работа.

6. Самостоятельная работа.

Материально-техническое обеспечение программы:

- учебно-демонстрационный комплекс технологий светоиндуцированной термической обработки металлов;

- учебно-демонстрационный комплекс технологий светоиндуцированной термической обработки неметаллов;

- учебно-демонстрационный комплекс "Трехмерное моделирование";

- учебно-демонстрационный комплекс "Промышленная робототехника" на 6 учебных мест.

Особенности организации образовательного процесса: независимо от формы обучения занятия носят комплексный характер. Включают в себя: интегрированные занятия, практикумы, работу в группах, экскурсии, проектную деятельность.

Планируемые результаты.

Личностные:

- применять навыки общения в команде;

- проявлять интерес к высокотехнологичному оборудованию.

Метапредметные:

- умение пользоваться высокотехнологичным оборудованием;

- способность к самостоятельной проектной деятельности;

- знание техники безопасности при работе с оборудованием.

Предметные:

- понимание принципов работы лазера;

- знать основы подготовки знать 2D и 3D цифровых моделей;

- знать основные понятия аддитивных технологий и принципами управления технологическим процессом.

Формы фиксации результатов: проект.

Формы подведения итогов реализации образовательной программы: участие в научно-исследовательские выставках и конкурсах разных масштабов.