Схемы. Макетные платы. 10 часов

Теория (2 ч.):

Построение макетной платы. Схема построения макетной платы

Практика (8 ч.):

Чертёж макетной платы. Построение макетной платы. Тестирование рабочего механизма на основе макетной платы.

Тестирование. 2 часа

Теория (1 ч.):

Проверка усвоенных знаний. Устный ответ.

Практика (1 ч.):

Подведение итогов по самостоятельному построению макетных плат.

III. Знакомство с Arduino. 16 часов

Программирование с Arduino. 8 часов

Теория (4 ч.):

Понятие «программа», «алгоритм». Алгоритм движения робота.

Практика (4 ч.):

Написание программы через меню контроллера. Запуск и отладка программы. Написание программ на выбор учащихся и их самостоятельная отладка.

Робот в движении. 8 часов

Теория (4 ч.):

Написание линейной программы. Понятие «мощность мотора», «калибровка». Зубчатая передача. Применение блока «движение» в программе.

Практика (4 ч.):

Создание и отладка программы для движения с ускорением, вперед-назад. «Робот-волчок». Плавный поворот, движение по кривой.

IV. Итоговое занятие. 2 часа

Практика (2 ч.):

Подготовка и оформление выставочных роботов.

Методическое обеспечение программы

Формы проведения занятий

Лекция –используется при объяснении теоретических и практических материалов. Творчески мыслить надо учить на всех занятиях, так как они требуют активности, волевых эмоциональных качеств, длительной подготовки и напряженного труда. Ведущее место в этом занимает проблемная лекция. В ходе ее чтения имеет место двухсторонняя мыслительная деятельность – преподавателя и обучаемых.

Искусство преподавателя, читающего проблемную лекцию, должно заключаться в управлении созданием, развитием и решением проблемных ситуаций.

Преподаватель должен выполнить правило: поставленная и принятая аудиторией учебная проблема должна быть решена до конца. По опыту лучших методистов, структура главной части проблемной лекции может быть следующей:

- формирование проблемы;

- поиск ее решения;

- доказательство правильности решения;

- указание (перечень) проблем, которые должны быть решены на последующих занятиях.

В ходе лекции преподаватель, применяя различные приемы мотивации, создает нужные проблемные ситуации. В условиях психологического затруднения у обучаемых начинается процесс мышления. В сознании обучаемых возникает проблемная ситуация, побуждающая их к самостоятельной познавательной деятельности.

Таким образом, приобщаясь к изучению учебных проблем, обучаемые учатся видеть проблему самостоятельно, находят способы ее решения.

Лабораторная работа – используется при проведении экспериментов и составлении технико-технологических карт, имеющих важное значение для всех воспитанников группы. Доминирующей составляющей является процесс конструктивных умений учащихся. Основным способом организации деятельности учащихся на практикуме является групповая форма работы. Средством управления учебной деятельностью учащихся при проведении лабораторной работы служит инструкция, которая по определенным правилам последовательно определяет действия участников. Исходя из имеющегося опыта, можно предложить следующую структуру лабораторных работ:

- сообщение темы, цели и задач;

- актуализация опорных знаний и умений воспитанников;

- мотивация деятельности воспитанников;

- ознакомление воспитанников с инструкцией;

- подбор необходимых материалов и оборудования;

- выполнение работы воспитанниками под руководством педагога;

- составление отчетов;

- обсуждение и интерпретация полученных результатов работы.

Эту структуру можно изменять в зависимости от содержания работы, подготовки воспитанников и наличия оборудования.

Консультация – работа воспитанников в командах при проектировании, создании, программировании, тестировании и модернизации робототехнического устройства, педагог выполняет роль консультанта и подключается к работе группы по необходимости. Иное название, используемое в педагогической литературе – «Пражский метод». В данной программе полная методика «Пражского метода» реализуется сочетанием трех форм: консультация – микросоревнование – круглый стол. Последовательность работы должна быть следующей:

- учебная группа разбивается на подгруппы по 4-5 обучаемых. Подгруппа из своего состава выбирает руководителя;

- преподавателем определяется срок ее решения;

- работа в подгруппах проводится самостоятельно под общим руководством руководителя;

- после выработки решения руководители сами или по их назначению подгруппы реализуют решение задачи (проблемы) и проводят пробные испытания;

- подгруппа объявляет о своей готовности, преподаватель инициирует переход к микросоревнованию.

Достоинства этого метода обучения очевидны. У обучаемых формируются навыки индивидуальной и групповой самостоятельной работы, выработки коллективного решения, творческого и критического мышления, ведения полемики.

Материально-техническое обеспечение

Поскольку программа выстроена на принципах полиплатформенности, важна не конкретная платформа, а наличие необходимого оборудования у каждой команды.

- 1 робототехническая платформа на Arduino на 6учащихся;

- 1 набор для паяния на 6учащихся;

- 1 компьютер с установленным программным обеспечением на 6учащихся;

- кабинет, оборудованный в соответствии с требованиями СанПиН и техники безопасности;

- мониторинг и журнал педагогических наблюдений реализуются в цифровом формате.

- Иллюстративный и информационный видеоматериал для лекционной формы занятий.

Список используемой литературы

1. Шахинпур М. Курс робототехники. – М.: Мир, 1990. – 527с.

2. Фу К., Гонсалес Р., Ли К. Юный роботехник: Пер с англ. – М.: Мир, 1989. – 624 с.

3. Козлов В.В., Макарычев В.П., Тимофеев А.В. ,Юревич Е.Ю. Динамика управления роботами. Под ред. Е. Ю. Юревича. – М.: Наука, 1984. – 336 с.

4. Тимофеев А. В. Управление роботами: Учебное пособие. – Л.: Издательство Ленинградского университета, 1986. – 240с.

5. Тимофеев А. В. Адаптивные робототехнические комплексы. – Л.: Машиностроение, 1988. – 332с.

6. Справочник по промышленной робототехнике: В 2-х кн. Книга 1. Под ред. Ш. Нофа. – М.: Машиностроение, 1989. – 480 с.

7. Справочник по промышленной робототехнике: В 2-х кн. Книга 2. Под ред. Ш. Нофа. - М.: Машиностроение, 1990. – 480с.

8. Тимофеев А.В. Роботы и искусственный интеллект. – М.: Мир, 1978. – 192 с.

9. Кулаков Ф.М. Супервизорное управление манипуляционными роботами. – М.: Наука, 1980. – 448 с.

10. Коренев Г.В. Целенаправленная механика управляемых манипуляторов. - М.: Наука, 1979. – 447 с.

11. Системы очувствления и адаптивные промышленные роботы. Под редакцией Ю. Г. Якушенкова. - М.: Машиностроение, 1990. – 290 с.

12. Медведев В.С. Лесков А.Г., Ющенко А.С. Системы управления манипуляционных роботов.- М.: Наука,1978. – 416 с.

13. Управляющие системы промышленных роботов. Под обш. ред. И.М. Макарова, В.А. Чиганова.- М.: Машиностроение, 1984. – 288 с.

Интернет-ресурсы:

1.