Школа моделизма и робототехники

Первый год обучения

Стартовый уровень «КОНСТРУИРОВАНИЕ». Предполагает использование материала минимальной сложности, несущий ознакомительный, информационный и инструктивный характер предлагаемого для освоения содержания программы, формирования творческих способностей детей, удовлетворение их индивидуальных потребностей

Продолжительность стартового уровня – 24 часа.

Режим занятий – 2 часа в неделю.

Задачи начального уровня «КОНСТРУИРОВАНИЕ»:

- развитие познавательного интереса к техническому моделированию, конструированию и робототехнике;

- ознакомление с основными компонентами конструкторов LEGO® MINDSTORMS® Education EV3 45544;

- обучение умению строить простые модели роботов по инструкции и простые собственные модели.

- развитие мелкой моторики, внимательности, аккуратности.

Базовый уровень

«КОНСТРУИРОВАНИЕ» + «ПРОГРАММИРОВАНИЕ» - инженерное конструирование и программирование роботов.

Продолжительность базового уровня – 44 часа.

Режим занятий – 2 часа в неделю.

Задачи базового уровня «КОНСТРУИРОВАНИЕ» + «ПРОГРАММИРОВАНИЕ»:

- ознакомление с программным обеспечением LEGO® MINDSTORMS® Education EV3;

- развитие инженерного мышления, навыков конструирования, программирования и использования роботов;

- обучение умению строить программируемые модели роботов;

- получение навыков работы электронными элементами электромотор, датчики движения и наклона);

-получение навыков алгоритма программирования и изучение программных средств управления роботами;

На этом этапе дети выполняют стандартные задачи конструирования и программирования. Этот этап является базовым именно здесь, дети получают основные навыки робототехники в целом. Он является основным и поэтому в моей программе на него отведено больше часов чем на остальные этапы. На этом этапе предусмотрена аттестация учащихся.

- развитие инженерного мышления, навыков конструирования, программирования и использования дополнительных ресурсов и материалов.

- формировать знания, практические умения и навыки работы с проектной документацией;

На этом этапе дети делают первые попытки создать свои собственные программируемые модели роботов, аппаратов, машин, манипуляторов. Учатся работать с проектной и технологической документацией, проводить испытания и вносить изменения в конструкцию. Им предоставляется возможность использовать дополнительные материалы, что вносит в процесс дополнительные технологические операции, связанные с обработкой этих материалов, работа с чертежами и технологическими картами. Материал для работы может быть различным, чаще всего дети выбирают пластик и картон.

ВТОРОЙ ГОД ОБУЧЕНИЯ

ПРОДВИНУТЫЙ УРОВЕНЬ

«КОНСТРУИРОВАНИЕ» + «ПРОГРАММИРОВАНИЕ» + «ИЖЕНЕРНАЯ КНИГА» + «3D МОДЕЛИРОВАНИЕ» + «НАУЧНО-ТЕХНИЧЕСКИЕ ПРОЕКТЫ»

Продолжительность стартового уровня – 68 часа.

Режим занятий – 2 часа в неделю.

 

Задачи уровня:

- научить разработке сложных программ;

- ознакомление с современными технологиями создания и изготовления деталей и механизмов;

- знакомство с 3D редакторами;

- научить самостоятельно работать с 3D принтером;

- ознакомление учащихся с комплексом базовых технологий, применяемых при создании роботов;

В процессе конструирования и создания собственных моделей у детей появляется потребность в изготовлении дополнительных деталей которых нет в наборах конструктора, а их изготовления при помощи инструментов проблематично. Эту задачу можно решить при помощи 3D принтера. На этом этапе обучающиеся учатся создавать модели в 3D редакторе, обрабатывают их в программном обеспечении принтера, вносят параметры печати (температура, % заполнения и т.д.) и самостоятельно распечатывают.

Этот уровень является венцом программы, на котором дети показывают все свои знания, умения применить их на практике, в виде долгосрочного научно-технического проекта. К этому этапу дети идут 3 года.

В ходе проектной деятельности устанавливаются межпредметные связи с различными предметными дисциплинами (физикой, информатикой, математикой, изобразительным искусством, технологией и др.). Таким образом, в предлагаемой программе реализуются требования ФГОС нового поколения.

Педагоги

Шалтагачева Аяна Георгиевна

Содержание программы

Программа «Робототехника» является разноуровневой. Она позволяет учитывать разный уровень развития и разную степень освоения содержания программы детьми.

Вводное занятие
Основы робототехники
Знакомство с наборами «LEGO® MINDSTORMS® Education EV3 45544,45560»
Изучение простых механизмов 
Сборка моделей по инструкции и наглядному изображению с использованием больших и средних моторов без программирования
Сборка и программирование роботов
Создание и модификация программ
Работа с блоками действий
Сборка и программирование роботов с датчиками
Способы конструирования роботов
Конструирование собственных роботов с использованием дополнительных материалов
Организация и проведение итоговой выставки и защита проектов
Разработка сложных программ
Инженерное конструирование собственных роботов с использованием дополнительных материалов и деталей, распечатанных на 3D принтере
Подготовка и практическое выполнение итогового научно-технического проекта
Аттестация
Итого

 

Цели программы

Развивать технические, познавательные и творческие способности обучающихся в процессе изучения основ робототехники и проектно-исследовательской деятельности.

Результат программы

Ожидаемые результаты

Первый год обучения

В результате освоения первого года программы обучающиеся должны знать:

-   правила безопасного пользования оборудованием,

-   основную техническую терминологию в области робототехники и программирования;

-   оборудование, используемое в области робототехники;

-   основные принципы работы с робототехническими наборами и компьютерной техникой;

-   основные сферы применения робототехники, мехатроники;

-   основы программирования.

 

Уметь:

-   соблюдать технику безопасности;

-   организовывать рабочее место;

-   разрабатывать простейшие системы с использованием электронных компонентов и робототехнических элементов;

-   разрабатывать простейшие алгоритмы и системы управления робототехническими устройствами;

-   разбивать задачи на подзадачи;

-   работать в команде;

-   искать, анализировать и обобщать необходимую информацию, проводить её верификацию;

-   подготовить и представить грамотную презентацию для защиты проектной работы.

 

Второй год обучения

По окончании обучения по программе обучающиеся должны знать:

-   теоретические основы создания сложных робототехнических устройств;

-   порядок взаимодействия механических узлов робота с электронными и оптическими устройствами;

-   программирование робототехнических средств;

-   правила техники безопасности при работе с инструментом и электрическими приборами;

-   основные технологии черчения, 3D моделирования и 3D печати.

 

Уметь:

-   проводить сборку робототехнических средств с применением LEGO конструкторов и аппаратных средств на платформе Tetrix;

-   создавать программы для робототехнических средств при помощи специализированных визуальных конструкторов.

-   работать в команде;

-   построить простейший чертеж, 3D модель детали, выполнить изделие с помощью 3D печати;

-   искать, анализировать и обобщать необходимую информацию, проводить её верификацию, работать с англоязычными информационными источниками;

-   подготовить и представить грамотную презентацию для защиты проектной работы, в том числе на английском языке.

Особые условия проведения

Использование конструктора LEGO EV3 позволяет создать уникальную образовательную среду, которая способствует развитию инженерного, конструкторского мышления. В процессе работы с LEGO EV3 ученики приобретают опыт решения как типовых, так и нешаблонных задач по конструированию, программированию, сбору данных. Кроме того, работа в команде способствует формированию умения взаимодействовать с соучениками, формулировать, анализировать, критически оценивать, отстаивать свои идеи.

Материально-техническая база

Для реализации программы необходимы следующие материально-технические ресурсы:

-  ноутбуки  

-  компьютерная мышь 

-         конструкторы LEGO Mindstorms EV3 45544 и ресурсный набор 45560, Космические испытания 45570 количество

-         . Программное обеспечение в среде LEGO MINDSTORMS EV3 45544, программная среда TRIKStudio.

-         инструкции для поэтапной сборки механизмов в печатном и/или электронном варианте Инструкции по сборке

-          Ноутбук.

-         DOBOT MAGIC 

-         3-D принтер.