Энерджиквантум что это такое
Энерджиквантум
Одна из главных задач России в ближайшие 25 лет — это кардинальное повышение энергоэффективности экономики. Фантастически дерзкая задача для инженеров XXI века — научиться напрямую аккумулировать, сохранять и использовать солнечную энергию, которая является первоисточником всех энергоносителей на нашей планете
Проектная траектория Энерджиквантум направлена на изучение основных направлений альтернативной энергетики, практических навыков в этих областях, изучения принципов создания современных транспортных средств на ее основе, приобретение знаний по классической и квантовой физике, физике химических источников тока, материаловедению, освоение основ гидродинамики, электротехники, фотоники.
Учащиеся Энерджиквантума познакомятся с особенностями возобновляемой энергетики, принципами работы современных экологически чистых двигателей и получат возможность реализовать свои инновационные проекты в сфере альтернативной энергетики. Обучающиеся этого квантума узнают, как вдохнуть «жизнь» в любую технику, а в будущем они станут гарантами энергетической обеспеченности страны.
Обучающиеся будут заниматься исследованием возможностей альтернативной энергетики, микрогенерации, био- и водородной энергетики, основ энергетических сетей и углубленным изучением радиоэлектроники и схемотехники. Актуальность и необходимость данной программы продиктована развитием современной энергетики, внедрением экологичных возобновляемых источников энергии, а также широким распространением индивидуального транспорта.
Энерджиквантум что это такое
Проектная траектория Энерджиквантума направлена на изучение основных направлений альтернативной энергетики, практических навыков в этих областях, изучение принципов создания современных транспортных средств на ее основе, приобретение знаний по кинематической физике, физике химических источников тока, материаловедению, освоение основ гидродинамики, электротехники, фотоники.
Учащиеся Энерджиквантума будут изучать, как работает электричество, каким образом его получить из света, ветра, воды и растений, то есть без использования традиционного топлива, научатся собирать свои модели электростанций, совершенствовать их и применять в реальной жизни, научатся разбираться в электрических схемах. Иными словами, ребята в Энерджиквантуме познакомятся с особенностями возобновляемой энергетики, принципами работы современных экологически чистых двигателей и узнают, как вдохнуть «жизнь» в любую технику.
Актуальность и необходимость данного квантума продиктована развитием современной энергетики, внедрением экологичных возобновляемых источников энергии, а также широким распространением индивидуального транспорта. Кванторианцы смогут поддержать одну из главных задач России на ближайшие 25 лет – значительное повышение энергоэффективности экономики.
Основная задача Энерджиквантума — развить в обучающихся навыки проектной работы на примере энергетики. В рамках базового модуля обучающиеся знакомятся с основными источниками энергии и структурой энергосистемы своего региона; в рамках углубленного — выходят на реализацию полноценных проектов, где получают возможность в роли инженеров-проектировщиков самостоятельно разработать модель транспортного средства, отвечающую современным требованиям альтернативной энергетики.
Энерджиквантум что это такое
Программа включает изучение ряда направлений альтернативной энергетики (солнечной, ветряной, гидро, водородной), электротехники и электроники. Участники закрепляют и расширяют знания, полученные на уроках физики, математики, информатики. Осваивают простейшие приёмы сборки и работы с интерактивными стендами и моделями, топливными элементами, энергосистемами, лабораторными и промышленными образцами энергетических установок.
Практические навыки и знания:
– особенности возобновляемой энергетики;
– принципы создания современных транспортных средств;
– принципы работы современных экологически чистых двигателей и систем энергоснабжения;
– пайка, работа с высокотехнологичным оборудованием, физическое построение энергосистем.
Программа рассчитана на детей в возрасте от 11 до 17 лет.
Занятия проходят дважды в неделю по два академических часа.
В группе не более 12 человек.
НАСТАВНИКИ:
Контакты
Режим работы:
График работы администрации и методистов:
понедельник-пятница с 9:00 до 17:12
Обед: 13:00-14:00
Суббота-воскресенье: выходной
График работы квантумов в соответствии с расписанием занятий:
понедельник-суббота с 9:00 до 19:20
Соцсети
Подпишитесь на нас в соцсетях и будьте в курсе всех событий
Федеральный оператор
Энерджиквантум
Программа включает изучение ряда направлений альтернативной энергетики (солнечной, ветряной, гидро, водородной), электротехники и электроники. Участники закрепляют и расширяют знания, полученные на уроках физики, математики, информатики. Осваивают простейшие приёмы сборки и работы с интерактивными стендами и моделями, топливными элементами, энергосистемами, лабораторными и промышленными образцами энергетических установок.
Практические навыки и знания:
– особенности возобновляемой энергетики;
– принципы создания современных транспортных средств;
– принципы работы современных экологически чистых двигателей и систем энергоснабжения;
– пайка, работа с высокотехнологичным оборудованием, физическое построение энергосистем.
Программа рассчитана на детей в возрасте от 12 до 18 лет.
Занятия проходят дважды в неделю по два академических часа.
В группе не более 12 человек.
Первый год обучения (группа Э-11) — понедельник и среда с 16:00 до 17:20
Второй и третий год обучения (группа Э-21) — понедельник и среда с 17:30 до 18:55
ПРИМЕРЫ ПРОЕКТОВ КВАНТОРИАНЦЕВ: Портативный атомный источник энергии (портативный атомный источник электроэнергии, не требующий захоронения после использования, доступный для широкого круга лиц и простой в эксплуатации). Говорящая перчатка (лёгкое и экономичное устройство для распознавания элементарных сигналов людей с ограниченными возможностями). Повышение энергоэффективности теплоэлектростанций (внедрение тепловых машин в стандартную схему ТЭЦ с целью использования утилизируемой тепловой энергии). Апгрейд водородной системы машины (радиоуправляемая модель автомобиля с водородным топливным элементом).
Ученики энерджиквантума уже проявили себя на соревнованиях и образовательных погружениях в Москве, Санкт-Петербурге, Крыму, Анапе и Хемнице.
Победы и участие:
– Международный конкурс детских инженерных команд (ICCET)
– Всероссийские олимпиады и конкурс инженерных команд «Юниквант»
– Грантовые программы Красноярского краевого фонда науки
– Всероссийский конкурс проектов «Проект АШ»
– Всероссийские гонки «Первый элемент»
– Международные соревнования по водородной энергетике (Hydrogen horison automotive challenge «H2AC», Германия)
ЭНЕРДЖИКВАНТУМ
настоящей программы обусловлена необходимостью повышения интереса подрастающего поколения в этом направлении.
Настоящая образовательная программа имеет техническую направленность с элементами научного исследования и проектной деятельности, и ориентирована на удовлетворение познавательного интереса и расширение информированности обучающихся детского технопарка «Кванториум» в области энергетики; формирование и развитие исследовательских, прикладных, конструкторских и инженерных способностей обучающихся в области точных наук и технического творчества; накопление обучающимися социального опыта, обогащение навыками общения и совместной деятельности; профессиональное самоопределение обучающихся.
Несмотря на техническую направленность, в программе отражены следующие аспекты изучения, способствующие многостороннему развитию личности:
1. Технологический. Содержание программы рассматривается как средство формирования образовательного потенциала, позволяющего развивать наиболее передовые на сегодняшний день технологии – информационные, интегрирующие в себе науку, инженерное дело и проч.
2. Общеразвивающий. Обучение по данной программе создает благоприятные условия для интеллектуального и духовного-нравственного воспитания личности ребенка, социально-культурного и профессионального самоопределения, развития познавательной активности и творческой самореализации учащихся.
3. Социально-психологический. Содержание программы рассматривается как средство формирования навыков эффективной деятельности в проекте, применения гибких систем управления проектами, успешной работы в команде, развития стрессоустойчивости, эмпатических способностей, умению распределять приоритеты и пользоваться инструментами планирования, а также креативного и инженерно-технического мышления.
Педагоги
Ромашкина Мария Ивановна
Содержание программы
Тема 1. Вводное занятие
Особенности альтернативной энергетики: источники альтернативной (возобновляемой) энергии. Преобразование и накопление энергии.
Тема 2. Солнечная энергетика
Солнце – основной источник энергии для нашей планеты. Солнечные установки: особенности и применение. Фотовольтаика. Достоинства и недостатки солнечной энергии.
Тема 3. Ветроэнергетика
Ветер. Механизмы образования и основные характеристики. Ветроэнергетические установки. Типы и виды ветрогенераторов. Особенности ветроэлектростанций.
Тема 4. Водородная энергетика
Энергия из водорода. Водородный топливный элемент. Производство, хранение и применение водорода.
Тема 5. Энергия связи и тепловая энергия
Твердое и жидкое биотопливо. Газообразное топливо. Энергетическая рентабельность биотоплива и влияние на окружающую среду. Источники тепловой энергии. Энергия соленой воды. Солевой топливный элемент.
Тема 6. Способы хранения электроэнергии
Устройство и принцип действия гальванического элемента и аккумулятора, конденсатора и суперконденсатора. Виды и особенности аккумуляторов. Аккумуляторы нового поколения. Особенности работы и область применения суперконденсаторов.
Тема 7. Вводное занятие
Особенности электрификации и автоматизации процессов.
Тема 8. Основы термодинамики
Прикладная термодинамика в инженерных задачах.
Тема 9. Особенности энергоснабжения объектов
Производство и распределение электроэнергии. Типы потребителей. Электрические машины постоянного и переменного тока.
Тема 10. Бытовая электрика
Электричество и мы. Электробезопасность. Простейшие электрические схемы. Особенности электроснабжения помещений.
Тема 11. Основы электроники и схемотехники
Полупроводниковые приборы и оптоэлектронные устройства: принцип работы и область применения. Линейные электрические цепи. Цифровые электронные цепи. Особенности элементов «Умного дома» и доступной среды.
Кейс. Особенности работы с микроконтроллером Arduino
В данном кейсе обучающиеся познакомятся с основами работы с микроконтроллером Arduino, попрактикуются в программировании простейших электронных устройств, которые могут использовать в своих проектных работах.
Тема 12. Проектная составляющая
Применение полученных знаний по источникам альтернативной энергии энергетическим установкам, основам электротехники, схемотехнике и электронике к конкретной проблемной ситуации, подготовка к итоговой защите проектов.
Цели программы
Цель программы – повысить заинтересованность обучающихся исследовательской, инженерно-конструкторской и проектной деятельностью в области энергетики посредством изучения особенностей энергетической системы России и Ульяновской области, традиционных и нетрадиционных (возобновляемых) источников энергии через формирование ряда общих и профессиональных компетенций.
Результат программы
Ожидаемые результаты и способы их проверки
– формирование целостного, экологического и социально ориентированного взгляда на мир в его органичном единстве и разнообразии природы и технологий;
– формирование нравственного, эстетического и культурного мышления, правосознания и гражданской ответственности за принятие решений (как технических, так и социально-экономических);
– готовность и способность обучающихся к саморазвитию и осознанной познавательной деятельности в области энергетики, физики и смежных дисциплин;
– развитие самостоятельности и личной ответственности за свои поступки, в том числе в информационной деятельности, на основе представлений о нравственных нормах, социальной справедливости и свободе;
– развитие навыков продуктивного сотрудничества в работе команды, проявления толерантности и ответственности, адаптации к изменяющимся условиям;
– формирование установки на безопасный, здоровый образ жизни, наличие мотивации к творческому труду, работе на результат, бережному отношению к материальным и духовным ценностям.
– освоение способов решения проблем творческого и поискового характера;
– формирование умения планировать, контролировать и оценивать учебные действия в соответствии с поставленной задачей и условиями ее реализации; определять наиболее эффективные способы достижения результата;
– развитие навыков правильного формулирования и постановки целей и задач, контроль и соблюдение сроков, поиск оптимальных способов достижения результатов;
– определение общей цели и путей ее достижения; умение договариваться о распределении функций и ролей в совместной деятельности; осуществлять взаимный контроль в совместной деятельности, адекватно оценивать собственное поведение и поведение окружающих;
– готовность конструктивно разрешать конфликты посредством учета интересов сторон и сотрудничества;
– умение применять и проводить рефлексию и саморефлексию;
– формирование навыков работы с информационными ресурсами и специальной литературой: сбор информации, обработка, анализ, систематизация, оформление, передача, интерпретация, презентация результатов своей деятельности, применение полученных знаний на практике;
– развитие коммуникативных навыков: готовность слушать собеседника и вести диалог, признавать возможность существования различных точек зрения и права каждого иметь свою, грамотно излагать свое мнение и аргументировать свою точку зрения и оценку событий;
– освоение навыков тайм-менеджмента и проектного управления.
– получение системных базовых знаний об электрическом и магнитном полях, постоянном и переменном токе, основных законах и элементах электрических цепей, основах электроники и схемотехники, альтернативных (возобновляемых) источниках энергии и основных видах потребителей электроэнергии; принципах получения электроэнергии из энергии ветра, солнца, химической связи (молекул водорода или водного раствора поваренной соли), механического движения, преобразования и хранения электроэнергии;
− развитие навыков чтения, сборки и расчета простейших электрических цепей
и параметров энергетических установок для возобновляемых источников энергии;
− формирование навыков корректного проведения экспериментов (лабораторно-практических работ) и работы со специальным оборудованием:
● расширенным набором «Водородная школа»;
● генератором водорода повышенной мощности (электролизером);
● водородными картриджами HydrostikPro;
● стендом по водородной энергетике;
● гибридным автомобилем на радиоуправлении;
Материально-техническая база
Основными условиями реализации программы являются наличие:
— кабинета, отвечающего нормам охраны труда, техники безопасности, пожарной и электробезопасности, санитарным и гигиеническим требованиям;
— мебели (рабочий стол, стулья, рабочее место педагога);
Требования к минимальному материально-техническому обеспечению
Реализация Дополнительной общеразвивающей программы предполагает наличие учебного кабинета или учебной лаборатории.
Оборудование учебного кабинета:учебная доска, интерактивная доска (или экран); учебная мебель (ученические стулья и столы, рабочее преподавателя, стол для демонстрационных работ); огнетушитель, аптечка; учебно-практическое и учебно-лабораторное оборудование (электронные конструкторы «Z-вольт», «Электроника для начинающих в двух частях», «Эвольвектор» и другие в зависимости от комплектации Энерджиквантума.
Технические средства обучения: компьютер, проектор, фотоаппарат, (принтер при наличии).
Информационные средства обучения: кейсы тематические; база данных тренировочных и проверочных материалов для организации
фронтальной и индивидуальной работы учащихся; мультимедийные обучающие презентации; комплект технологических инструкций; инструкции по технике безопасности.