Мир Лего

    В современном мире большинство технологических и производственных процессов автоматизируются. Человеческий труд, заменяется на работу, производимую машинами - роботами. Робототехника плотно связана с электроникой и программированием так, как большинство роботизированных систем управляется при помощи сложных электронно-вычислительных устройств, с применением аналоговой элементной базы.

 

Актуальность программы определяется востребованностью развития навыков программирования и конструирования электронных устройств и простых роботизированных систем так, как в настоящее время робототехника является одной из важнейших дисциплин в развитии современной промышленности, так же оптимизации и автоматизации повседневной жизни людей. Происходит интенсивное проникновение робототехнических   устройств, практически во все сферы деятельности человека. Автономные устройства избавляют людей от рутинной работы, требующей однообразных циклических действий, заменяют человека в местах, которые могут повлечь вред здоровью. Помогают в социализации и адаптации инвалидов, работают в транспортной сфере и т.п.

Занятия по программе «Мир роботов» удовлетворяют творческие, познавательные потребности детей и их родителей. Досуговые потребности, обусловленные стремлением к содержательной организации свободного времени, реализуются в практической деятельности обучающихся.

   Программа «Мир роботов» включает в себя изучение ряда направлений в области конструирования, моделирования, программирования электронных устройств и решения различных технических задач.

Педагогическая целесообразность заключается не только в развитии технических способностей и возможностей средствами конструктивно-технологического подхода, гармонизации отношений ребенка и окружающего мира, но и в развитии созидательных способностей, устойчивого противостояния любым негативным социальным и социотехническим проявлениям.

В основе предлагаемой программы лежит идея использовать в обучении собственной инициативности ребят. Концепцией данной программы является развитие у обучающихся технического, логического, предметного мышления. В основе развивающего обучения появляется способность к продуктивному творческому воображению и мышлению. Без высокого уровня развития этих процессов вообще невозможно ни успешное обучение, ни самообучение. Именно они определяют развитие творческого потенциала ребенка. Готовность к творчеству формируется на основе таких качеств как внимание и наблюдательность, воображение и фантазия, смелость и находчивость, умение ориентироваться в окружающем мире, произвольная память и др. Использование программы позволяет стимулировать способность детей к образному и свободному восприятию окружающего мира (людей, природы, культурных ценностей), его анализу и конструктивному синтезу.

преподаватели

Сырбова Ольга Николаевна

Содержание программы

«Знакомство с робототехникой. Изучение рабочего материала»

Тема 1. Вводное занятие. Исторический экскурс.

Теория. Правила работы на занятиях, правила безопас­ности труда. Цель, задачи и содержание работы на учебный год. Ознакомление с достижениями учащихся в предыдущие годы. Краткая история развития электроники и робототехники в мире.

Практика. Демонстрация моделей, ранее пост­роенных в объединении.

Тема 2. Условные обозначения компонентов.

Теория. Объяснение необходимости применения условных обозначений и их стандартизация.

Практика. Демонстрация условных обозначений на макетных схемах. Проверка усвоения материала

Тема 3. Знакомство с инструментами и робототехническими наборами.

 Теория. Знакомство с робототехническим набором LEGO, его компонентами, возможностями. Инструмент, его виды и назначение.

Практика. Демонстрация набора Lego, изучение его детьми. Представление инструмента детям.

Тема 4. Подготовка рабочей среды программирования. Изучение компилятора.

Теория. Компьютер, как инструмент программирования робота. Изучение среды программирования Lego и «фирменного» языка программирования микрокомпьютера Lego, способы его подключения к персональному компьютеру и загрузки программ управления.

Практика. Написание своей первой программы и загрузка ее в микрокомпьютер Lego. Изучение всех возможностей Lego МК на практике.

 

 

Тема 5. Изучение механики робототехнического набора, практические опыты.

Теория. Объяснение «что такое механика». Вид и род рычажной передачи, ее применение.

Шестеренчатая, ременная, цепная передача и их различные виды. Соотношение диаметров передающих колес, расчет передаточного числа и силы крутящего момента. Гидравлика, как вариант передачи и редуцирования усилий.

Практика. Демонстрация редукторов и рычажных передач различного вида. Демонстрация простой гидравлической передачи (для расширения кругозора ребят). Самостоятельная сборка редукторов и рычажных передач из деталей наборов Lego.

Тема 6. Изучение электронных модулей робототехнического набора.

Теория. Датчики, сенсоры и дополнительные модули, их назначение и принципы действия. Варианты их применения, места оптимальной установки на роботе. Программирование микрокомпьютера Lego для работы с определенными датчиками и модулями.

Практика. Выполнение заданий по подключению различных датчиков и модулей к микрокомпьютеру Lego. Пример: Управление модулем малый и большой мотор; выполнение действий при срабатывании датчика касания/цвета/ультразвукового датчика; определение пространственного положения с помощью модуля электронного гироскопа и т.п.

Цели программы

Цель программы - развитие интереса учащихся к техническим специальностям и создание условий для индивидуального развития творческого потенциала обучающихся в процессе конструирования и программирования электронных управляемых и автономных устройств.

Результат программы

 После освоения данной программы обучающийся получит знания о:

-      науке и технике как способе рационально-практического освоения окружающего мира;

-      роботах, как об автономных модулях, предназначенных для решения сложных практических задач;

-      электронных устройствах и модулях, как компонентов роботов;

-      истории и перспективах развития робототехники;

-      робоспорте, как одном из направлений технических видов спорта;

-      физических, математических и логических теориях, положенных в основу проектирования и управления роботами.

Овладеет:

-       критическим, конструктивистским и алгоритмическим стилями мышления;

-      набором коммуникативных компетенций, позволяющих безболезненно войти и функционировать без напряжения в команде, собранной для решения некоторой технической проблемы;

-      разовьет фантазию, зрительно-образную память, рациональное восприятие действительности;

-      научится решать практические задачи, используя набор технических и интеллектуальных умений на уровне их свободного использования;

-      приобретет уважительное отношение к труду как к обязательному этапу реализации любой интеллектуальной идеи.

Материально-техническая база

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

-      учебный кабинет для проведения занятий и внутренних соревнований в соответствии с требованиями СанПиН и техники безопасности, оборудованный мультимедийным оборудованием, компьютерами;

-      1 робототехническая платформа на 2-4 обучающихся;

-      1 комплект инструментов на 2-4 обучающихся;

-      1 ресурсный комплект на 8-10 обучающихся;

-      1 компьютер с установленным программным обеспечением на 2-3 обучающихся;

-      набор полей для соревнований;

-      материал для изготовления полей;

-      плакаты и иллюстрации технических конструкций и решений.