«РОБОлаборатория»

Созревает благодатная почва для развития компьютерных технологий и робототехники. Успехи страны в XXI веке будут определять не природные ресурсы, а уровень интеллектуального потенциала, который определяется уровнем самых передовых на сегодняшний день технологий. Уникальность образовательной робототехники заключается в возможности объединить конструирование и программирование в одном курсе, что способствует интегрированию преподавания информатики, математики, физики, черчения, естественных наук с развитием инженерного мышления, через техническое творчество. Техническое творчество – мощный инструмент синтеза знаний, закладывающий прочные основы системного мышления. Таким образом, инженерное творчество и лабораторные исследования – многогранная деятельность, которая должна стать составной частью повседневной жизни каждого обучающегося.

Педагоги

А) Муртазалиева Хадишт Усмановна

Б) Гакаев Бекхан Русланович

В) Дудаев Асхаб Ахмадович

Г) Мачаев Султан Висханович

Содержание программы

1. Вводное (организационное) занятие.

Знакомство с правилами поведения в творческом объединении «Образовательная робототехника». Инструктаж по технике безопасности.

 

2. Конструирование.

Работа с конструктором ЛЕГО. Самостоятельное конструирование простейшего робота.

Практика. Сборка роботов.

 

3. Программирование в среде LegoMindstorms NXT, EV3, VEX.

Программное обеспечение NXT. Составление программ на движение.

Практика. Составление программ.

 

4. Знакомство с творческой средой «ROBOLAB».

Три составляющие части среды конструктор «ROBOLAB», язык программирования LabView, микрокомпьютер RСХ. Демонстрация моделей и возможностей среды RoboLab.

Практика. Установка программы на компьютер. Просмотр видео и выполнение упражнений.

 

5. Программирование в LabVIEW.

Знакомство с инструментами. Изменение фона рабочего поля. Инструмент «Выделение». Инструмент «Перемещение». Инструмент «Текст» Добавление описания к программе. LabVIEW – среда разработки для решения широкого круга задач, повышения производительности и инноваций.

Практика. Самостоятельное конструирование простейшего робота.

 

6. Команды визуального языка программирования LabView.

Изображение команд в программе и на схеме. Команды визуального языка программирования LabView. Запусти мотор вперед, запусти мотор назад, регулирование уровня мощности мотора. Поменять направление вращения моторов, включить лампочку. Регулирование уровня мощности лампочки, остановить действие. Работа с пиктограммами, соединение команд.

Практика. Составление программ.

 

7. Управление. Уровни 1-4.

Уровень 1. Знакомство с командами: запусти мотор вперед; Включи лампочку; Жди. Знакомство с RCX. Кнопки управления. Передача программы. Запуск программы. Отработка составления простейшей программы по шаблону, передачи и запуска программы.

Уровень 2. Работа по шаблону Знакомство с командами: Подключение к двум портам А и С. Запусти мотор назад. Стоп. Изменение программы. Жди пока.

Уровень 3. Работа по шаблону. Сохранение и отработка файлов команд. Подключение к трем портам А,В,С. Двушаговое программирование.

Уровень 4. Работа по шаблону. Знакомство с программами содержащими неограниченное число шагов.

Вставка шага. Удаление шага. Перемещение шага.

 

 

8. Конструирование. Уровни 1-2.
Соединение пиктограмм простейших команд. Соединение пиктограмм основных команд с заданными параметрами.

Практика. Программирование.

 

9. Самостоятельная творческая работа.

Практика. Изготовление и программирование робота

 

10. Конструирование. Уровни 3-4.
Уровень 3. Структуры: Если, Безусловный переход, Параллельные процесс, Цикл, Программирование музыки

Уровень 4. Контейнеры. Сброс значений. Параметры.

Практика. Программирование.

 

11. Самостоятельная творческая работа.

Практика. Испытание конструкции и программ. Устранение неисправностей. Совершенствование конструкции

 

12. Подготовка к показательным выступлениям, соревнованиям.

Испытание конструкции и программ. Устранение неисправностей. Совершенствование конструкции

 

11. Итоговое занятие. Итоговые соревнования.

Цели программы

Цель: развитие творческих способностей и формирование раннего профессионального самоопределения подростков и юношества в процессе конструирования и проектирования робототехнических устройств.

Результат программы

1-й год обучения. Обучающиеся будут

знать:

знать

– теоретические основы создания робототехнических устройств;

– элементную базу при помощи которой собирается устройство;

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

– порядок создания алгоритма программы действия робототехнических средств;

– правила техники безопасности при работе с инструментом и электрическими приборами.

уметь:

– проводить сборку робототехнических средств с применением LEGO конструкторов;

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

2-й год обучения. Обучающиеся будут

знать:

– правила безопасной работы;

– основные компоненты конструкторов ЛЕГО;

– конструктивные особенности различных моделей, сооружений и механизмов;

– компьютерную среду, включающую в себя графический язык программирования;

– виды подвижных и неподвижных соединений в конструкторе;
основные приемы конструирования роботов;

– конструктивные особенности различных роботов;

– порядок создания алгоритма программы, действия робототехнических средств;

– как использовать созданные программы;

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

– создавать реально действующие модели роботов при помощи специальных элементов по разработанной схеме, по собственному замыслу;

– создавать программы на компьютере для различных роботов;

– корректировать программы при необходимости;

УМЕТЬ:

– принимать или намечать учебную задачу, ее конечную цель.

– проводить сборку робототехнических средств, с применением LEGO конструкторов;

– создавать программы для робототехнических средств;

– прогнозировать результаты работы;

– планировать ход выполнения задания;

– рационально выполнять задание;

– руководить работой группы или коллектива;

– высказываться устно в виде сообщения или доклада;

– высказываться устно в виде рецензии ответа товарища;

– представлять одну и ту же информацию различными способами

Особые условия проведения

Учебно-воспитательный процесс направлен на развитие природных задатков детей, на реализацию их интересов и способностей. Каждое занятие обеспечивает развитие личности ребенка. При планировании и проведении занятий применяется личностно-ориентированная технология обучения, в центре внимания которой неповторимая личность, стремящаяся к реализации своих возможностей, а также системно-деятельностный метод обучения.

Данная программа допускает творческий, импровизированный подход со стороны детей и педагога того, что касается возможной замены порядка раздела, введения дополнительного материала, методики проведения занятий. Руководствуясь данной программой, педагог имеет возможность увеличить или уменьшить объем и степень технической сложности материала в зависимости от состава группы и конкретных условий работы.

Материально-техническая база

Для успешной реализации программы необходимы:

– учебный кабинет, оснащенный столами и стульями для занятий в соответствии с санитарными нормами;

– компьютер и комплект мультимедийного оборудования (видеопроектор, экран, аудиоколонки);

– Наборы Lego Mindstorms NXT,EV3, VEX др.;

– Проектор;

– Доска.