Конкурс педагогическая инициатива

Использование квадрокоптеров в образовательном процессе

Одним из векторов развития современной системы образования является повышение престижа инженерных и научных профессий, подготовка кадрового резерва для глобального технологического лидерства России. В данных условиях актуальным является использование таких роботизированных авиакомплексов, как беспилотные авиационные систем (БАС) в образовательном процессе.

В рамках федерального проекта «Успех каждого ребенка», по итогам регионального конкурса «Новые места дополнительного образования» с сентября 2020 года в МАОУ «Санагинская СОШ» реализуется дополнительная образовательная программа по аэромоделированию. Современное оборудование, включающее ресурсные наборы, конструкторы, квадрокоптеры, используются не только на занятиях дополнительного образования, но и на уроках.

В данной статье хотелось бы поделиться опытом использования квадрокоптеров на уроках математики. Наряду с опытом в пилотировании авиационной беспилотной модели, на уроках математики учащиеся получают возможность трехмерного представления объектов, сравнивания масштаба фото- и видеосъмок на разных высотах, измерения параметров зданий, сооружений, обследования недоступных территорий.

Съемка квадрокоптером необходимых объектов ландшафта с последующей демонстрацией применяется при изучении следующих тем:

1. «Геометрические фигуры», «Параллельные прямые» (7 класс);

2. «Площадь многоугольника» (8 класс);

3. «Координаты точек» (9 класс).

В 7 классе знакомство с новым предметом «Геометрия» начинаем с применения квадрокоптера для визуального ознакомления с геометрическими фигурами в пространстве. Исследуя территорию села с высоты птичьего полета учащиеся составляют карту на координатной плоскости.

При изучении темы «Площадь многоугольника» учащиеся 8 класса применяя метод аэросъемки определяют формы, размеры, положения и иные характеристики объектов. Затем изготавливают трехмерные модели зданий. При этом процесс состоит из следующих операций: 1. Сплошная съемка участка здания с помощью дрона с камерой высокого разрешения; 2. Массовая обработка фотографий для повышения их качества; 3. Фотограмметрическая обработка большого количества фотографий с разных ракурсов; 4. Вычисление основных параметров измерения для определения площади, периметра, объема модели; 5. Вычисление масштаба съемок на разных высотах с учетом реальных размеров.

Учащиеся 9 класса на уроках при управлении квадрокоптером учатся задавать координаты тела (квадрокоптера). Затем на координатной плоскости строят график перемещения квадрокоптера, при этом решают задачи на определение скорости движения, фиксируя время и путь полета.

За сравнительно небольшой период работы в данном направлении (3 месяца) реализованы учебные проекты «Моя школа с высоты птичьего полета», «Геометрия в моей жизни», «Мой иной взгляд», «Создание карты села на координатной плоскости».

Организация образовательного процесса с применением современных беспилотных авиасистем обеспечивает реализацию комплекса межпредметных связей (математика, география, информатика): работа с топографической картой, ориентирование на местности, изучение программного обеспечения, создание видеороликов, презентаций. Такая форма работы с учащимися развивает универсальные компетенции: умение взаимодействовать с окружающими и работать в команде, лидерство, творческое и критическое мышление, умение работать с изменениями и достигать результата, навык решения изобретательских задач, проектирования, осмысленное следования инструкциям, практического применения современного оборудования.

Инструкция пилота

1. Всегда проверяйте, чтобы винты были хорошо затянуты.

2. Устанавливайте высоту для возврата домой больше самых высоких препятствий в зоне ваших полѐтов.

3. Следите за состоянием батареи во время полѐта.

4. Не улетайте за пределы прямой видимости.

5. Внимательно следите за окружающей обстановкой.

6. Не летайте в помещениях, пока не наберѐтесь опыта.

7. Выключайте функцию возврата домой, если хотите посадить квадрокоптер самостоятельно.

8. Правильно выбирайте место для полѐтов — это поможет избежать потери сигнала. Не летайте возле антенн Wi-Fi и радиоантенн, вышек сотовых операторов, высоковольтных линий электропередач, избегайте магнитных полей.

9. Не летите слишком быстро навстречу препятствию. Квадрокоптеру, как и автомобилю, нужно время, чтобы остановиться.

10. Не перегревайте, не переохлаждайте, не роняйте Li-Po батарейки.

11. При выполнении каких-либо изменений в настройках перед выездом куда-либо обязательно проводите полеты для отработки и понимания этих самых изменений.

12. Не используйте пропеллеры, которые имеют механические повреждения!

13. Не допускайте попадания в моторы коптера или подвеса песка, крупной пыли, грязи и металлической стружки.

14. Берегите стабилизатор с камерой. Обращайтесь с ним бережно. При посадке выбирайте ровные поверхности, сажайте коптер аккуратно, или «на руку». При транспортировке используйте зажимную клипсу и избегайте ударов в область подвеса.

15. Не включайте коптер без естественного обдува внутри помещения на длительное время (более 30 минут). Это приведет к выходу из строя блока передачи видео.

16. При полетах в жаркую погоду (выше 25 градусов) контролируйте температуру батареи. Делайте перерывы между вылетами, так как температура электроники не должна превышать 60 градусов!

17. Никогда не взлетайте на батарее, которая полежала заряженной на половину или меньше в течение более чем 3 дней. Это приведет к просадке по напряжению. Перед полетом всегда заряжайте батарею на 100%.

18. Держите антенны параллельно друг-другу, плоскими частями по направлению к коптеру, особенно если собираетесь улетать на дальние дистанции

19. Относитесь к вашему дрону бережно, и он прослужит Вам долго и исправно.