Программа «Мобильная робототехника»

Мобильная робототехника включает в себя элементы механики и компьютерных технологий. Компьютерные технологии, применяемые в мобильной робототехнике, – это элементы информационных технологий, программирование автоматизированных систем управления.

 

Актуальность программы заключается в необходимости подготовки специалистов нового склада, способных к совершению инновационного прорыва в современной науке и технике. Новые принципы решения актуальных задач человечества с помощью роботов, усвоенные в школьном возрасте, при изучении основ конструирования, ко времени окончания обучения и начала работы по специальности отзовутся в принципиально новом подходе к реальным задачам.

 

Программа «Мобильная робототехника» имеет техническую направленность. Реализация программы позволит привлечь учащихся к современным технологиям конструирования, программирования и использования роботизированных устройств.

 

Отличительной особенностью программы является то, что изучая как простые, так и сложные механизмы, ребята учатся работать руками (развитие мелких и точных движений), развивают элементарное конструкторское мышление, фантазию, изучают принципы работы многих механизмов. Учащиеся получают представление об особенностях составления программ управления, автоматизации механизмов, моделировании работы систем.

 

Новизна программы заключается в том, что мобильная робототехника знакомит учащихся с технологиями 21 века; способствует развитию личностных качеств, выявлению и развитию инженерно-технических способностей детей, раскрывает их творческий потенциал.

 

Программа позволит выявить заинтересованных учащихся и оказать им помощь в развитии интереса к мобильной робототехнике.

 

 

 

Педагоги

Вакансия.

Группа формируется на базе МБОУ ДО Куйбышевского района - Дома детского творчества.

Расписание

Занятия проходят 1 раз в неделю по 2 часа (45 минут) с 10 минутным перерывом.

Содержание программы

 Содержание программы реализуется за 1 учебный год в объеме 72 часа (1 раз в неделю по 2 часа).

 

Тема 1. Введение в робототехнику

  • Введение. Техника безопасности – 1 ч;
  • Виды роботов – 1 ч;
  • Современные тенденции робототехники – 1 ч;
  • Зарубежные и отечественные разработки в робототехнике – 1 ч.

Тема 2. Знакомство с MINDSTORM EV3

  • Разнообразие робототехнических конструкторов – 2 ч;
  • Названия компонентов (деталей) конструктора – 2 ч;
  • Технические характеристики – 2 ч;
  • Программное обеспечение – 4 ч.

Тема 3. Основы механики

  • Способы соединения деталей – 2 ч;
  • Жесткие конструкции– 2 ч;
  • Рычаги и их свойства – 4 ч;
  • Передачи ременные, зубчатые – 4 ч.

Тема 4. Основы программирования

  • Программирование без компьютера – 4 ч;
  • Управление моторами – 2 ч;
  • Работа с датчиками – 2 ч;
  • Простые структуры – 2 ч.

Тема 5. Программирование в среде EV3

  • Знакомство со средой программирования EV3 – 4 ч;
  • Типы команд и управляющие структуры – 4 ч;
  • Ветвления – 4 ч;
  • Циклы – 4 ч;
  • Переменные – 4 ч.

Тема 6. Управление роботом

  • Регуляторы – 2 ч;
  • Управление без обратной связи – 2 ч;
  • Управление с обратной связью – 2 ч.

Тема 7. Прототип мобильного робота

  • Разработка прототипа мобильного робота – 4 ч;
  • Разработка мобильного робота по собственному замыслу – 4 ч;
  • Заключительное занятие - 2 ч.

Цели программы

Развитие у учащихся навыков проектирования, изготовления, сборки и наладки мобильного робота.

 

Задачи:

 

Предметные:

  • познакомить с системами управления мобильным роботом;
  • научить разрабатывать и собирать мобильное устройство (робота), способного функционировать в автономном режиме для выполнения задач;
  • развивать навыки решения задач по компетенции "мобильная робототехника".

 

Метапредметные:

  • развивать логическое и пространственное мышление учащихся, наблюдательность, внимательность, память;
  • формировать умение работать в команде, осознавать свою роль, свой вклад в достижении общей цели, высокого результата;
  • развивать умение организовывать и выполнять различные творческие работы по созданию технических изделий.

 

Личностные:

  • развивать навыки коммуникативной компетенции: навыки сотрудничества в коллективе, малой группе (в паре), участия в беседе, обсуждении;
  • воспитывать умение ценить достижения других и стремиться самим к успеху;
  • развивать у учащихся навыки к самостоятельности, аккуратному и качественному выполнению своей работы.

Результат программы

При реализации программы предполагается получение следующих результатов:

 

Предметные:

  • учащиеся будут знать системы управления мобильным роботом;
  • учащиеся будут уметь разрабатывать и собирать мобильное устройство (робота), способного функционировать в автономном режиме для выполнения задач;
  • учащиеся будут владеть навыками решения задач по компетенции "мобильная робототехника".

 

Метапредметные:

  • развитие логического и пространственного мышления учащихся, наблюдательности, внимательности, памяти;
  • формирование умения работать в команде, осознавать свою роль, свой вклад в достижении общей цели, высокого результата;
  • развитие умения организовывать и выполнять различные творческие работы по созданию технических изделий.

 

Личностные:

  • развитие навыков коммуникативной компетенции: навыков сотрудничества в коллективе, малой группе (в паре), участия в беседе, обсуждении;
  • формирование умения ценить достижения других и стремления учащихся к успеху;
  • развитие у учащихся навыков к самостоятельности, аккуратному и качественному выполнению своей работы.

 

Особые условия проведения

нет

Материально-техническая база

  1. Компьютерный класс, подключенный к сети Интернет.

  2. Наборы конструкторов LEGO® MINDSTORMS® EV3 – базовый.

  3. Наборы конструкторов LEGO® MINDSTORMS® EV3 – ресурсный.

  4. Программное обеспечение LEGO® MINDSTORMS® Education EV3.

  5. Информационное обеспечение: учебно-методические материалы, Интернет-ресурсы, электронные информационные источники.

 

Литература для педагога

  1. Васильев А.С., Лашманов О.Ю., «Основы программирования в среде LabVIEW», – СПб.: Университет ИТМО, 2015. – 82 с.
  2. Кузьмина М.В., Мелехина С.И., Пивоваров А.А., Скурихина Ю.А, Чупраков Н.И., «Образовательная робототехника / сборник методических материалов для работников образования по развитию образовательной робототехники в условиях реализации требований Федеральных государственных образовательных стандартов», М.: КОГОАУ ДПО «ИРО Кировской области». 2016. – 250 с.
  3. Михеев П.М.,Крылов С.И., Лукьянченко В.А., Урюпина Д.С., «Учебный курс. LabVIEW Основы I», М.: Издательство Московского государственного университета им. М.В. Ломоносова. 2015. – 29 с.
  4. Никитина Т.В., «Образовательная робототехника как направление инженерно- технического творчества школьников», М.: Издательство Челябинского государственного педагогического университета 2014. – 169 с.
  5. Овсяницкая Л.Ю., Овсяницкий Д.Н., Овсяницкий А.Д., «Курс программирования робота Lego Mindstorms EV3 в среде EV3», М.: Издательство «Перо», 2016. – 300 с.
  6. Тарапата В. В., Самылкина Н. Н.., «Робототехника в школе: методика, программы, проекты», Издательство «Бином. Лаборатория знаний» 2017. – 112 с.
  7. Филиппов, С. А. Опыт технологического обучения школьников на основе робототехники [Текст] / С. А. Филиппов. – (Теория и методика обучения технологии) // Школа производство. – 2016. – № 1. – С. 21-28.
  8. Халамов В.Н., Головань К.Б., Дорожкина Н.Г.., «Технология: сборник проектов.», М.: Издательство «Перо», 2016. – 184 с.
  9. Яровикова В. В. Инновационные формы развития системы дополнительного образования детей / В. В. Яровикова // Мастер-класс: приложение к журналу «Методист». – 2013. – № 2. – С. 66-60.

 

Литература для учащихся

  1. Вязовов С.М., Калягина О.Ю., Слезин К.А., «Соревновательная робототехника: приемы программирования в среде EV3», М.: Издательство «Перо» 2015 – 132 с.
  2. Детская энциклопедия "Открытия и изобретения«.- М, РОСМЭН, 2011– 48 с.
  3. Зайцева Н. Н., Цуканова Е. А.. «Конструируем роботов на LEGO MINDSTORMS Education EV3. Человек – всему мера?» М.: Лаборатория знаний, 2016. – 32 с.
  4. Михеев П.М.,Крылов С.И., Лукьянченко В.А., Урюпина Д.С., «Учебный курс. LabVIEW Основы I», М.: Издательство Московского государственного университета им. М.В. Ломоносова. 2015. – 29 с.
  5. Филиппов С.А., «Уроки робототехники. Конструкция. Движение. Управление.», М.: Лаборатория знаний, 2017. – 176 с.

 

Литература для родителей

  1. "Уроки Лего – конструирования в школе«, Злаказов А.С., Горшков Г.А.,., БИНОМ, 2017. –120 с.
  2. Выготский Л.С. Воображение и творчество в детском возрасте. – М., 2016 – 91 с.
  3. Мир вокруг нас: Книга проектов: Учебное пособие.- М.: Просвещение, 2014. – 78 с.
  4. Рыкова Е. А. Lego-Лаборатория (Lego Control Lab). Учебно-методическое пособие. – СПб, 2000, – 69 с.
  5. Филиппов С.А. «Робототехника для детей и родителей» – «Наука» 2016. – 319 с.

 

Интернет- ресурсы

  1. http://a-robotov.ru/ Академия роботов. Сеть клубов робототехники для детей. [Электронный ресурс] – Режим доступа. – URL: http:// http://a-robotov.ru/ (08.02.20)
  2. http://insiderobot.blogspot.com Блог «Роботы и робототехника» [Электронный ресурс] – Режим доступа. – URL: http://insiderobot.blogspot.com (14.02.20)
  3. http://imobot.ru Интеллектуальные мобильные роботы [Электронный ресурс]. – Режим доступа. – URL: http://imobot.ru (06.02.20)
  4. http://artspb.com Образовательный портал: математика, кибернетика и программирование [Электронный ресурс] – Режим доступа. – URL: http://artspb.com (02.02.20)

Стоимость

Бесплатно