Программа «Юниор»

Программа ориентирована в первую очередь на ребят, желающих основательно изучить сферу применения роботизированных технологий и получить практические навыки в конструировании и программировании робототехнических устройств.

 

Интенсивное проникновение робототехнических устройств, практически во все сферы деятельности человека – новый этап в развитии общества.

 

Фактически программа призвана решить две взаимосвязанные задачи: профессиональная ориентация ребят в технически сложной сфере робототехники и формирование адекватного способа мышления.

 

Актуальность программы определяется востребованностью развития данного направления деятельности современным обществом.

 

Программа «Робототехника» удовлетворяет творческие, познавательные потребности заказчиков: детей и их родителей. Досуговые потребности, обусловленные стремлением к содержательной организации свободного времени реализуются в практической деятельности учащихся.

 

Программа «Робототехника» включает в себя изучение ряда направлений в области конструирования и моделирования, программирования и решения различных технических задач на базе образовательного конструктора Lego Mindstorms Education EV3.

 

Содержание и структура программы «Робототехника» направлены на формирование устойчивых представлений о робототехнических устройствах как едином изделии определенного функционального назначения и с определенными техническими характеристиками.

Педагоги

Ткачев Николай Иванович - педагог дополнительного образования, стаж работы - 27 лет.

Образование: НГПУ, инженер - педагог.

Содержание программы

Содержание дополнительной общеразвивающей программы

1 год обучения

Введение (2 ч.)

Введение в науку о роботах. Основные виды роботов, их применение. Направления развития робототехники. Новейшие достижения науки и техники в смежных областях. Техника безопасности.

 

Конструирование (72 ч.)

Правила работы с конструктором Lego.

Основные детали конструктора Lego. Спецификация конструктора.

Сборка непрограммируемых моделей. Знакомство с EV3. Кнопки управления. Передача программы. Запуск программы. Отработка составления простейшей программы по шаблону, передачи и запуска программы. Знакомство с датчиками:

Датчики и их параметры: датчики касания, датчики цвета, датчик гироскоп, ультразвуковой датчик, ИК-датчик, датчик температуры.

Основные модели базового набора Lego. Сборка моделей и составление программ. Создание самостоятельного проекта робота.

 

Программирование (70 ч.)

Разделы программы, уровни сложности. Знакомство с EV3. Запуск программы. Окна инструментов. Изображение команд в программе и на схеме.

Работа с пиктограммами, соединение команд.

Знакомство с командами: запусти мотор вперед; включи лампочку; жди; запусти мотор назад; стоп.

Отработка составления простейшей программы по шаблону, передачи и запуска программы. Составление программы.

Сборка модели с использованием мотора. Составление программы, передача, демонстрация. Составление самостоятельной программы. Демонстрация, защита и презентация проекта.

 

2 год обучения

Введение (2 ч.)

Направления развития робототехники. Новейшие достижения науки и техники в смежных областях. Техника безопасности.

 

Конструирование (56 ч.)

Обзор современных робототехнических устройств. Презентации и видеофильмы о современных роботизированных системах.

Развитие модели простейших роботов, основные моменты сборки сложных моделей.

Использование нескольких видов датчиков управления роботами.

Передаточный механизм: назначение, виды (ременный, зубчатый, червячный). Понятие: «Передаточное отношение», «Мощность». Использование зубчатой передачи для увеличения мощности робота. Применение нескольких видов передачи движения в одной модели.

Полно-приводная программно-управляемая модель.

Конструирование моделей роботов с использованием нескольких различных видов датчиков. Использование удаленного маяка. Установка беспроводной связи Bluetooth.

 

Программирование (42 ч.)

История создания языка Lab View. Линейная и циклическая программа. Программа Lego Digital Designer.

Трехмерное моделирование. Программирование движений. Движение робота по квадрату, треугольнику, по кривой, с ускорением и т.д.

Написание простейшего алгоритма и его запуск. Применение алгоритма и модели на полигоне.

Математические основы робототехнического программирования.

Использование циклов при решении задач на движение. Устранение неполадок, перезапуск модуля.

Настройка устройства EV3 для беспроводной связи Bluetooth. Установка Bluetooth – соединения между роботами.

 

Проектная деятельность (44 ч.)

Разработка собственных моделей в группах.

Конструирование модели, ее программирование.

Презентация моделей. Соревнования роботов на тестовом поле.

Цели программы

Развитие технических способностей подростков и юношества в процессе проектирования, моделирования, конструирования и программирования на конструкторе Lego Mindstorms Education ЕV3.

 

Задачи программы

Обучающие:

- дать первоначальные знания по устройству робототехнических устройств;

- научить основным приемам сборки и программирования робототехнических средств;

- сформировать общенаучные и технологические навыки конструирования и проектирования.

 

Развивающие задачи:

- развивать творческую инициативу и самостоятельность;

- содействовать развитию логического мышления и памяти;

- развивать внимание, речь, коммуникативные способности;

- развивать умение работать в режиме творчества;

- развивать умение принимать нестандартные решения в процессе конструирования и программирования.

 

Воспитывающие:

- формировать творческое отношение по выполняемой работе;

- воспитывать умение работать в коллективе;

- сформировать лидерские качества и чувство ответственности как необходимые качества для успешной работы в команде.

Результат программы

По итогам освоения программы обучающие:

ЗНАЮТ:

- основы конструирования;

- основы проектирования;

- основы моделирования;

- основы программирования.

 

УМЕЮТ:

- анализировать, обобщать, систематизировать;

- работать в режиме творчества;

- принимать нестандартный выход из ситуации в процессе поиска решения поставленной задачи;

- работать с литературой, с журналами, в интернете (изучать и обрабатывать информацию);

- самостоятельно решать технические задачи в процессе конструирования роботов (планирование предстоящих действий, самоконтроль, применять полученные знания, приемы и опыт конструирования с использованием специальных элементов и т.д.);

- создавать действующие модели роботов на основе конструктора;

- программировать робота;

- передавать (загружать) программы в ЕУ3;

- создавать действующие модели роботов на основе конструктора;

- создавать программы на компьютере;

- корректировать программы при необходимости;

- демонстрировать технические возможности роботов.

 

ДЕМОНСТРИРУЮТ:

- активной жизненной позиции;

- лидерские качества и чувство ответственности как необходимые качества для успешной – работы в команде;

- адекватную самооценку и оценку окружающих;

- культуры общения в коллективе;

- физическое и психическое здоровья;

- логического мышления и памяти;

- внимание, речь, коммуникативные способности.

 

ПРОЯВЛЯЮТ:

- устойчивую мотивацию к обучению по программе;

- интерес к событиям, происходящим в области "Робототехника".

Материально-техническая база

Учебный кабинет оборудован: компьютерами, мультимедийным проектором, базовыми и ресурсными наборами LEGO EV3, наборами "Техника и механизмы", "Космические проекты", тренажерными полями.