Кулимбаева Резида Илдусовна - старший преподаватель кафедры информатики и технологического образования АОУ ДПО УР ИРО - член жюри регионального этапа олимпиады по Технологии (направление робототехника) - руководитель клуба « РобоКидс »
ИНВАРИАНТНЫЕ МОДУЛИ ПРОГРАММЫ ПО ТЕХНОЛОГИИ Модуль «Робототехника» В модуле наиболее полно реализуется идея конвергенции материальных и информационных технологий. Значимость данного модуля заключается в том, что при его освоении формируются навыки работы с когнитивной составляющей (действиями, операциями и этапами). Модуль «Робототехника» позволяет в процессе конструирования, создания действующих моделей роботов интегрировать знания о технике и технических устройствах, электронике, программировании, фундаментальные знания, полученные в рамках учебных предметов, а также дополнительного образования и самообразования.
Модуль «Робототехника» 5 КЛАСС Автоматизация и роботизация. Принципы работы робота. Классификация современных роботов. Виды роботов, их функции и назначение. Взаимосвязь конструкции робота и выполняемой им функции. Робототехнический конструктор и комплектующие. Чтение схем. Сборка роботизированной конструкции по готовой схеме. Б азов ые принципы программирования. Визуальный язык для программирования простых робототехнических систем. 6 КЛАСС Мобильная робототехника. Организация перемещения робототехнических устройств. Транспортные роботы. Назначение, особенности. Знакомство с контроллером, моторами, датчиками. Сборка мобильного робота. Принципы программирования мобильных роботов. Изучение интерфейса визуального языка программирования, основные инструменты и команды программирования роботов. Учебный проект по робототехнике.
7 КЛАСС Промышленные и бытовые роботы, их классификация, назначение, использование. Программирование контроллера, в среде конкретного языка программирования, основные инструменты и команды программирования роботов. Реализация алгоритмов управления отдельными компонентами и роботизированными системами. Анализ и проверка на работоспособность, усовершенствование конструкции робота. Учебный проект по робототехнике. 8 КЛАСС История развития беспилотного авиастроения, применение беспилотных воздушных судов. Принципы работы и назначение основных блоков, оптимальный вариант использования при конструировании роботов. Основные принципы теории автоматического управления и регулирования. Обратная связь. Датчики, принципы и режимы работы, параметры, применение. Отладка роботизированных конструкций в соответствии с поставленными задачами. Беспроводное управление роботом. Программирование роботов в среде конкретного языка программирования, основные инструменты и команды программирования роботов. Учебный проект по робототехнике (одна из предложенных тем на выбор).
9 КЛАСС Робототехнические системы. Автоматизированные и роботи зированные производственные линии. Система интернет вещей. Промышленный интернет вещей. Потребительский интернет вещей. Элементы «Умного дома». Конструирование и моделирование с использованием автоматизированных систем с обратной связью. Составление алгоритмов и программ по управлению беспроводными роботизированными системами. Протоколы связи. Перспективы автоматизации и роботизации: возможности и ограничения. Профессии в области робототехники. Научно-практический проект по робототехнике.
Предметные результаты освоения содержания модуля «Робототехника» К концу обучения в 5 классе : классифицировать и характеризовать роботов по видам и назначению; знать основные законы робототехники; называть и характеризовать назначение деталей робототехнического конструктора; характеризовать составные части роботов, датчики в современных робототехнических системах ; получить опыт моделирования машин и механизмов с помощью робототехнического конструктора; применять навыки моделирования машин и механизмов с помощью робототехнического конструктора; владеть навыками индивидуальной и коллективной деятельности, направленной на создание робототехнического продукта. К концу обучения в 6 классе : называть виды транспортных роботов, описывать их назначение; конструировать мобильного робота по схеме; усовершенствовать конструкцию; программировать мобильного робота; управлять мобильными роботами в компьютерно-управляемых средах; называть и характеризовать датчики, использованные при проектировании мобильного робота; уметь осуществлять робототехнические проекты; презентовать изделие.
К концу обучения в 7 классе : называть виды промышленных роботов, описывать их назначение и функции; назвать виды бытовых роботов, описывать их назначение и функции; использовать датчики и программировать действие учебного робота в зависимости от задач проекта; осуществлять робототехнические проекты, совершенствовать конструкцию, испытывать и презентовать результат проекта. К концу обучения в 8 классе : называть основные законы и принципы теории автоматического управления и регулирования, методы использования в робототехнических системах; реализовывать полный цикл создания робота; конструировать и моделировать робототехнические системы; приводить примеры применения роботов из различных областей материального мира; характеризовать конструкцию беспилотных воздушных судов; описывать сферы их применения; характеризовать возможности роботов, роботехнических систем и направления их применения.
К концу обучения в 9 классе : характеризовать автоматизированные и роботизированные производственные линии; анализировать перспективы развития робототехники; характеризовать мир профессий, связанных с робототехникой, их востребованность на рынке труда; характеризовать принципы работы системы интернет вещей; сферы применения системы интернет вещей в промышленности и быту; реализовывать полный цикл создания робота; конструировать и моделировать робототехнические системы с использованием материальных конструкторов с компьютерным управлением и обратной связью; использовать визуальный язык для программирования простых робототехнических систем; составлять алгоритмы и программы по управлению робототехническими системами; самостоятельно осуществлять робототехнические проекты.
Наиболее распространенными образовательными робототехническими наборами на данный момент в школах являются конструкторы компании Lego серии WeDo и Mindstorms. Однако не все школы могут позволить себе приобрести нужное оборудование. Для решения этой проблемы необходимо искать альтернативные варианты.
Виртуальная робототехника – это технология, которая может применяться на занятиях основного и дополнительного образования в качестве альтернативы или дополнения к учебным занятиям с использованием образовательных робототехнических наборов.
Зачем заниматься робототехникой «виртуально»? В виртуальных средах можно заниматься даже без оборудования, только имея компьютер и доступ в интернет. Увлеченные дети могут дома в любое свободное время заниматься созданием роботов, написанием кода, которые позже тестируют на занятиях в классе. При таком подходе усвоение материала проходит гораздо быстрее. В виртуальных средах можно проводить соревнования. Работа в симуляторах способствует развитию различных навыков, умений, компетенций, способствует развитию кругозора.
TRIK Studio — среда программирования, позволяющая решать задачи как с помощью последовательности картинок, так и сложного текстового языка. С TRIK Studio изучение программирования становится простым и увлекательным. Отличительной особенностью TRIK Studio является интерактивный режим имитационного моделирования. Чтобы научиться программировать, необязательно иметь конструктор. TRIK Studio прекрасно подходит как универсальное ПО для преподавания основ программирования — предусмотрен переход от диаграмм к текстовым языкам.
В среде также реализовано программирование квадрокоптеров Геоскан Пионер, роботов LEGO Mindsorms NXT 2.0 и EV3. TRIK Studio разрабатывается с учетом уровня материального обеспечения большинства школ, не требует особых ресурсов и установки дополнительных компонентов. Диаграммы хорошо видны на всех мониторах и проекторах.
Семинар-практикум «Виртуальная робототехника на уроках технологии» 6 часов Начальные требования: умение обращаться с компьютером (клавиатура, мышь) Программа семинара: 1. Знакомство с платформой 4.01.24 2. Загрузка и установка « Трик студио » 15.01.24 Основные элементы интерфейса 3. Разделы «управление» и «движение» Движение по линии, повороты 4. Говорим о датчиках 5. Практическая работа 6. Практическая работа Практическая самостоятельная работа с проверкой задания. Первое бесплатное занятие 4.01.24. Все материалы будут доступны в записи. Сертификат о прохождении семинара-практикума (6 часов) от МБОУ ДО СЮТ будет выслан на почту.
Стоимость участия в семинаре-практикуме с выдачей сертификата 1500 рублей. При оплате в течение суток стоимость 1000 рублей + бонус (теоретический материал по основам робототехники). Для подтверждения дальнейшего участия в семинаре, необходимо в чате ВК поставить « +». Реквизиты для оплаты и чек высылаются в личные сообщения. Все вопросы можно задать в чате.
https:// vk.com/texnolog18
