Работу можно разделить на несколько частей, в которых применялись различные методы:
1. Постановка цели по разработке модульной программно-аппаратной 3D платформы для рационализации процесса отрабатывания известных и поиска новых решений учебно-практических задач по техническому творчеству в IT-квантуме детского технопарка «Кванториум».
2. Теоретическое исследование:
-Рассмотрение тематических планов IT-квантума детского технопарка «Кванториум». Выявление основных типов учебно-практических задач: управление светом, звуком, исполнительными устройствами, написание прошивок и программ управления устройствами на базе платформы Arduino и других микроконтроллеров.
-Анализ хода поиска учащимися решений учебно-практических задач. Рассмотрение этапа экспериментальной работы учащихся в ходе процесса поиска решений.
-Рассмотрение возможности рационализации процесса отрабатывания известных и поиска новых решений учебно-практических задач по техническому творчеству. Решение о разработке и применении нового учебного объекта, способного обеспечить процесс экспериментальной работы учащихся по поиску решений максимального числа учебно-практических задач.
3. Проектное решение - модульная программно-аппаратная 3D платформа для решения учебно-практических задач и кейсов в области информационных технологий и промышленного дизайна:
-Выбор основной формы проекта. В качестве основы платформы решено использовать модель корабля, так как именно она позволяет реализовать модульный принцип проекта и является наиболее интересной формой для занятий по направлению технического творчества.
-3D проектирование корпуса и модулей платформы;
-Проектирование в приложении EasyEDA электронной схемы управления платформой и последующая сборка этой схемы;
-Написание программы управления платформой, которая фактически, является прошивкой для микроконтроллерной платформы Arduino, являющейся основным элементом схемы. Прошивка написана в среде разработки Arduino IDE.
-Написание Android приложения для удаленного управления платформой. Приложение выполнено в среде визуальной разработки Android-приложений MIT app inventor2.
4. Эксперимент:
-Апробация спроектированной и собранной модульной программно-аппаратной 3D платформы при решении учебно-практических задач таких как: управление разными видами двигателей (электродвигатели, шаговые двигатели, сервомашинки); составление схем управления световыми элементами; написание управляющих программ и программ со звуковым сопровождением на базе платформы Arduino; составление Android приложений по управлению платформой в целом или её модулями.
-Анализ предложений и замечаний экспертов, педагогов и школьников по недостаткам модульной программно-аппаратной 3D платформы.
5. Теоретическое исследование:
-Анализ вариантов исполнения модулей платформы. Её корпуса (модель корабля), пушек, рубки и других элементов.
-Приближение платформы к реально существующему кораблю с выбором масштаба исполнения.
6.Проектное решение – учебный проект «Тайфун»:
-проектирование в программе Autodesk Fusion 360 в масштабе 1:100 корпуса модульной программно-аппаратной 3D платформы и её модулей в виде реплик реально существующего вооружения ВМФ России на кораблях модульного типа «Каракурт», первым серийным из которых является «Тайфун» для достижения наибольшей наглядности и решения задачи по поднятию интереса учащихся к образцам российского вооружения и техники.
7. Эксперимент:
-апробация учебного проекта «Тайфун» (модульной программно-аппаратной 3D платформы) в процессе отрабатывания известных и поиска новых решений учебно-практических задач по техническому творчеству в IT-квантуме детского технопарка «Кванториум».