Робототехника МРЦТ 21-22

Данная программа дополнительного образования направлена на оптимизацию личностно-ориентированного обучения и становление проектной деятельности учащихся. Предметная область — робототехника, промышленная робототехника, автоматизация. Направленность – техническая.

Робототехника является одним из важнейших направлений научно- технического прогресса, в котором проблемы механики и новых технологий соприкасаются с проблемами искусственного интеллекта. Уже сейчас роботы выполняют важную роль во многих отраслях экономики, и сегодня наблюдается повышенный спрос на специалистов, обладающих  знаниями в этой области. В связи с этим образовательная робототехника приобретает все большую значимость и актуальность в наше время.

Данная программа является модифицированной, составлена на основе разных рабочих программ педагогов дополнительного образования, впитавшая на основе анализа лучший опыт. Программа представляет собой синтез различных видов образовательной деятельности. Процесс обучения и воспитания основывается на личностно-ориентированном принципе обучения детям с учетом их возрастных особенностей. Организация педагогического процесса предполагает создание для обучающихся такой среды, в которой они полнее раскрывают свои творческие способности и чувствуют себя комфортно и свободно. Вовлекая детей в процесс технического творчества, мы не только передаем им новые знания, но и формируем у них дополнительные навыки инженерной технической деятельности, необходимые им для дальнейшего профессионального развития.  Юные исследователи, войдя в занимательный мир роботов, погружаются в сложную среду информационных технологий, получая необходимый уровень системного понимания существующих возможностей и перспектив. Применение разнообразных конструкторов на базе платформ «Лего» позволяет заниматься с учащимися разного возраста и по разным направлениям (конструирование, программирование, моделирование физических процессов и явлений), позволяет существенно повысить мотивацию учащихся, организовать их творческую и исследовательскую работу, а также в форме познавательной игры узнать многие важные идеи и развивать необходимые в дальнейшей жизни навыки.

Педагоги

Зорькин Дмитрий Николаевич

Содержание программы

Раздел 1. Конструирование с набором  “Lego education WeDo”. Теория: Знакомство с набором “Lego education WeDo” (блоки, модули, среда программирования). Виды механизмов передающих крутящий момент между валами. Преобразование крутящего момента в поступательное движение. Знакомство с рычагом. Виды датчиков. Алгоритм программы, оператор, цикл. Возможности вывода на экран. Просмотр различных видео роликов по теме робототехника. Практика: Конструирование и создание управляющих программ в рамках кейса. Разработка и реализация самостоятельного проекта. Инструменты: Набор “Lego education WeDo”, программное обеспечение LEGO Education WeDo Software v1.2, ноутбук или планшет.

Раздел 2. Конструирование с набором  “Lego education mindstorms ev3” Теория: Основные элементы аппаратного обеспечения (модуль, большой и средний мотор, датчики: подключение и использование в программной среде). Основные элементы приводной платформы (программирование движения платформы).  Дополнительные модели приводной платформы (многозадачность, циклы, переключатели). Просмотр различных видео роликов по теме робототехника. Практика: Конструирование и создание управляющих программ в рамках кейса. Разработка и реализация самостоятельного проекта. Участие в соревнованиях.

Цели программы

 Развитие познавательного интереса и творческих способностей, учащихся в области конструирования и проектирования робототехнических узлов и систем.

Результат программы

Будут знать: цели и задачи применения робототехнических средств современном производстве, понимать принципы конструирования устройств и деталей и программирования автоматизированных систем, понимать принципы работы электронно-механических устройств на базе элементов конструктора Лего, владеть необходимой терминологией и базовыми теоретическими знаниями в области электроники и механики.

Будут уметь: анализировать поставленную задачу, выбирать оптимальный вариант ее решения, принимать решение о выборе необходимых технологий, собирать конструкции с использованием образовательных наборов Лего, создавать  и загружать программные инструкции в робототехническое устройство, находить ошибки и исправлять их.

Компетенции и личностные качества, которые будут сформированы и развиты у детей в результате занятий по программе:

·        Устойчивый интерес к робототехнике и связанным учебным  предметам: физика, технология, информатика;

·        Умение работать в соответствии с заданным алгоритмом действий;

·        Умение творчески подходить к решению задачи;

·        Умение довести решение задачи до работающей модели;

·        Умения излагать мысли в четкой логической последовательности, отстаивать свою точку зрения, анализировать ситуацию и самостоятельно находить ответы на вопросы путем логических рассуждений.

·        Умения работать над проектом в команде, эффективно распределять обязанности.

Учащийся достигнет следующих результатов:

Личностные:

- приобретет начальные навыки проектного управления;

- сформируются начальные навыков работы с информацией;

- разовьет творческое и инженерное мышление;

- получит навыки анализа и разработки сложных механизмов,

- разовьет творческую активность;

- разовьет самостоятельность в принятии оптимальных решений в различных ситуациях

Образовательные:       

- приобретет базовые знания по робототехнике;

- приобретет базовые знания по мехатронике;

приобретет базовые знания по механике;

- повысит познавательный интерес к робототехнике;

- сформирует умения и навыки конструирования;

- получит начальные знания программирования в компьютерной среде моделирования.

Метапредметные:

- сформирует начальные навыки работы в команде;

- повысит мотивацию к освоению технических специальностей

- повысит ответственность, самостоятельность, аккуратность, дисциплинированность,

- разовьет коммуникативные способности.

Особые условия проведения

Нет

Материально-техническая база

Для занятий используется класс, оборудованный компьютерной техникой и свободным пространством для выполнения занятий по конструированию – несколькими свободными столами. Для хранения робототехнических наборов  и запасных частей требуется закрывающийся шкаф.  Для проведения внутригрупповых соревнований необходима свободная площадка не менее 3x3 метра. Для демонстрации результатов технического творчества желателен шкаф/полки с возможностью безопасного для детей размещения примеров сконструированных моделей

Для занятий с конструктором Лего используются наборы  Lego Mindstorms EVE3  и Lego WEDO из расчета 1 набор на 2 обучающихся.  Для одной группы желательно использование дополнительного ресурсного набора. Для занятий по программированию используются компьютеры с предустановленной средой программирования (распространяется бесплатно) и доступом к сети Интернет.

Видео