# AEAS 高中課程規劃

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## 簡介
由於台灣太空產業面臨起步，需要從高中端尋找對太空任務有興趣及潛力的人才。AEAS身為台灣的新創太空學會，有義務負責推廣這項知識。同時也透過課程講師培訓來做人員訓練。

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## 目標
### 對外目標
1. 科普性質，將太空任務的知識推廣到高中端
2. 用扎實的課程內容吸引潛在人才，而非過量且浮誇的宣傳
### 對內目標
1. 講師訓練做為團隊人員訓練的一部分
2. 主動收入來源之一

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## 進行方式
- 先與一所高中合作
- 可能的學校
- 南一中
- 南女中
- 台南高工(跟成大合併，可以跟成大要資源)
- 新營高中
- 微課程
- 參考連結
- [高中課堂不夠看？建中、北一女等5校聯盟與大學合開「微課程」](https://www.thenewslens.com/article/125600)
- [微課程介紹](https://teaches.cc/blog/teaching-skills/微課程好夯！最新教學潮流，還不快跟上？/)
- 主旨：透過簡短課程帶入主題，並在必要背景知識的教學後，給定回家功課，讓學生自主學習
- 此方法適用於理論課程
- 課程時長
- 12堂課/學期(暫定，需要跟高中方討論)
- 理論：30分鐘/堂；實作：2小時/堂
- 以一個學年為Cycle
- 開課人數
- 30人(師生比1:10)(暫定)
- 需要考量高中學生的科技樹點到哪裡了，不能一上課就教流力。

### 課表
| 週數 | 教學主題 | 進行方式 | 時長 |
|:----:|:---:|:---------:|:------:|
| 01 | 課程講解及火箭基本知識介紹 | 理論 | 2堂2hr |
| 02 | OpenRocket教學 | 理論+實作 | 2堂2hr |
| 03 | CAD教學 | 理論+實作 | 2堂2hr |
| 04 | Arduino教學 | 理論+實作 | 2堂2hr |
| 05 | 分組火箭任務講解 | 任務設計講解+討論 | 2堂2hr |
| 06 | 任務設計報告 | 實作+報告 | 2堂2hr |
| 07 | 設計檔報告 | 實作+報告 | 2堂2hr |
| 08 | 加工規劃報告 | 實作+報告 | 2堂2hr |
| 09 | 零件加工、組裝成果報告 | 實作+報告 | 2堂2hr |
| 10 | 開傘機構驗證報告 | 實作+報告 | 2堂2hr |
| 11 | 檢查實作成果 | 總檢 | 2堂2hr |
| 12 | 期末報告 | 期末報告 | 2堂2hr |

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## 課程內容
### 第一學期
- 學期目標：
### 第二學期
- 學期目標：
### 理論
- 火箭工程歷史科普
- 火箭歷史發展
- 台灣太空產業現況
- 工具與軟體教學
- Autodesk Fusion 360 (Solidworks高中不能下載) (至少2堂)
- Openrocket (上下學期各1堂)
- Arduino (4堂)
### 實作
- 硝糖火箭製作
- 發動機製作
- 藥柱製作
- 開傘機構製作
- Arduino航電製作
- 焊接教學
- 程式編寫(專注在氣壓計，IMU，Servo即可)
### 6人小火箭任務
- 第05周：任務規劃與設計
- 設立每周進度檢查，並給定檢查內容為何
- 第06周：檢查目標1：任務設計規劃
- 每組報告任務設計、提交預算規畫表、工作分配表
- 第07周：檢查目標2：Openrocket設計檔、Cad檔
- 第08周：檢查目標3：加工規劃
- 每組提交加工規劃表(各零件要怎麼加工)
- 第09周：檢查目標4：零件加工、組裝
- 第10周：檢查目標5：開傘機構驗證
- 第11周：檢查目標6：全箭完成

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## 講師
### 人員
- ISP社團內幹部，各選出3人(航電、推進、結構)
- 通過安全講習(火安、環安衛、基礎加工安全、場控)
- 具教學資歷佳(家教、社團導師)
### 時間規劃
- Y1暑：第一屆講師培訓
- Y1上：第一屆講師上課
- Y1寒：第一屆講師培訓第二屆講師
- Y1下：第一屆講師上課，第二屆講師跟著實習
- Y2暑：第二屆講師培訓

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## 教學大綱
- 參考連結
- [109年成大機械機專課程大綱](https://class-qry.acad.ncku.edu.tw/syllabus/online_display.php?syear=0109&sem=2&co_no=E133700&class_code=1)
- 上下學期大主題：
- 上學期專注在開傘機構的設計與製作。
- 下學期專注在運送酬載上天並安全將酬載返回地面，提供現成的開傘機構。
### 課程概述
- 第01周：
- 課程講解及火箭基本知識介紹。介紹本學期課程內容。同時介紹火箭發展史以及相關科普知識
- 第02周：
- OpenRocket教學。透過OpenRocket這個軟體，讓學生對火箭零組件以及設計有基礎的認識，了解如何正確且合理的設計出一隻的火箭，同時在軟體內了解飛行模擬的操作以及分析。
- 第03周：
- CAD教學。使用高中生能下載的CAD軟體，教導學生如何繪製火箭所需零組件設計圖。
- 第04周：
- Arduino教學。透過教學Arduino相關模組使用方式，使學生對航電有基礎認識。
- 第05周：
- 分組火箭任務講解。簡介分組式火箭任務規劃，並簡介系統工程概念讓學生對於系統工程有初步的認識
- 第06周：
- 任務設計規劃。分組報告任務規劃，讓學生了解任務設計SOP之重要性，同時藉由分組報告互相學習彼此之設計優點
- 第07周：
- 設計檔報告。報告OpenRocket檔及Cad檔的設計成果，講師檢查設計檔是否會有加工困難等問題。
- 第08周：
- 加工規劃報告。對於需要加工之零組件，提出加工方法、時間、人員規劃等做報告。
- 第09周：
- 零件加工、組裝成果報告。對加工好之零件進行報告，講解過程中遇到的問題及解決方法。
- 第10周：
- 開傘機構驗證報告。對於開傘機構的驗證進行報告，提出驗證方法、分析驗證結果、做出驗證結論。
- 第11周：
- 飛行測試。檢查全箭完成狀態，是否有需要修改的地方，進行報告並執行飛試。
- 第12周：
- 期末報告。將後半學期製作之火箭任務製作一份完整的報告，讓學生分組上台進行口頭報告，講解設計以及製作的過程及成果。
### 學習目標
- 第01周：
- 了解課程規劃，學習火箭基本知識
- 第02周：
- 能夠使用OpenRocket設計出一隻火箭
- 能夠使用OpenRocket模擬飛行狀況、判讀模擬結果
- 第03周：
- 能夠使用CAD軟體繪製火箭零件，包括鼻錐、箭體、尾翼等
- 能夠使用CAD軟體組裝上述火箭零件成為組合件
- 第04周：
- 能以高中資訊課所教內容為基礎，編寫整個飛行過程的航電運作程式
- 第05周：
- 講解分組任務規劃，並分組討論各自任務設計
- 第06周：
- 能依照合理的設計程序
- 第07周：
- 能運用所學之OpenRocket、Cad完成對火箭之設計檔
- 第08周：
- 能了解零組件加工的時間、人員等成本，對此做出合理之加工規劃
- 第09周：
- 能學習並使用各種加工工具完成火箭的零組件
- 第10周：
- 能自主設計驗證實驗方法，以及分析實驗結果，並做出清楚的報告
- 第11周：
- 全箭完成，飛試
- 第12周：
- 期末報告，結業
### 回家作業分配
- 第01周：
- 由講師給定之火箭知識教學網站，整理出重點筆記
- 第02周：
- 設計出一隻符合給定規範之火箭
- 第03周：
- 繪製火箭組合件
- 第04周：
- 能讀出氣壓計的讀值，並儲存到SD卡
- 第05周：
- 完成任務設計報告，報告內容包含設計方法敘述、人員分工、預算規劃表
- 第06周：
- 完成OpenRocket檔，並包含全箭之Cad檔
- 第07周：
- 針對設計好之零組件，完成對其之加工的方法、時間、人員規劃
- 第08周：
- 完成除開傘機構外之零件加工及部分組裝
- 第09周：
- 開傘機構驗證完成
- 第10周：
- 全箭組裝完成
- 第11周：
- 製作期末報告