Клуб программистов и инженеров

Программа развивает алгоритмическое мышление, знакомит с основами программирования, моделирования и робототехники.

Данный интегрированный курс включает в себя изучение ряда направлений в области конструирования и моделирования, программирования, робототехники и решения различных технических задач.

Каждый обучающийся получит возможность на собственном опыте понять, какой путь проходит инновационная идея от зарождения до ее практической реализации.

преподаватели

Программу кружка «Клуб программистов и инженеров» реализует учитель технологии Федоренко Олег Сергеевич.

Педагог ориентирован на достижение высоких профессиональных результатов, владеет методами учебно-исследовательской и проектной деятельности, решения творческих задач, программирования, прототипирования, моделирования, конструирования, обеспечения сохранности продуктов труда, позитивно настроен на работу.

Содержание программы

РАЗДЕЛ 1: СКРЕТЧ-ПРОГРАММИРОВАНИЕ 18 ч. 

Ученик с интересом погружается в Скретч, рассматривая его как продолжение своих любимых компьютерных игр и развлечений. Однако, интерес не в том, чтобы пройти игру, а интерес в том, чтобы самому построить на экране собственный мир и запрограммировать его поведение. Скретч — настоящий язык программирования, который позволяет создавать сложные приложения простыми и интуитивно понятными (даже для младшего школьника) средствами. В арсенале этого языка: ветвления, циклы, процедуры с параметрами, переменные, массивы.

Теория: Знакомство со Скретч, повороты и направления, Процедуры, координаты, перо, Процедуры с параметрами, События в жизни исполнителей, Ветвления, клоны и переменные, Циклы ПОКА, условия, сенсоры, логические операторы, Графические редакторы Скретч, Работа со звуком

Практика: 24 разноуровневых проекта, каждый из которых ученик сможет дополнить самостоятельно дома. 

РАЗДЕЛ 2: РОБОТОТЕХНИКА НА MOWAY-РОБОТАХ 10ч.

Главная цель Moway - через практические упражнения максимально быстрым и увлекательным способом создать интерес у обучающихся к новой и захватывающей отрасли автономной робототехники и программированию с помощью блок-схем.

Теория: Что такое MOWAY? Процессор, устройство ввода, датчики, индикаторы. 

Как работать с moway. Блок-схемы. МowayworlD.

Практика: Движение робота. Условия. “Препятствие”. Световой датчик. Движение по линии. Переменные. Акселерометры. Датчикная парковка. Копирование. Динамик. “Защитник/Боец”. “Лабиринт”. Удаленная станция обработки данных.

РАЗДЕЛ 3: ПРОГРАММИРОВАНИЕ НА CODE.ORG 6ч. 

Code.org – международный проект, посвященный обучению блочному программированию, используя удобный интерфейс. Сервис позволяет обучаться каждому ученику по своей образовательной траектории. Каждый урок – практические задания.

Практика: выполнение практических работ. Программирование на бумаге в клеточку. Эстафетное программирование. CreatingArtwithCode. Зацикливание. Циклы в исполнителе Художник. Looking Ahead with Minecraft. Вложенные циклы в Пчеле. Цикл while в Фермере.

РАЗДЕЛ 4: ПРОГРАММИРОВАНИЕ НА CODE.ORG 8ч. 

Практика: Until Loops in Maze.If/Else with Bee.Functions with Minecraft. Конвертныепеременные. Variables with Artist. Changing Variables with Bee. Changing Variables with Artist.Игры с циклами. Цикл for в Пчеле. Цикл for в Художнике. Learning Sprite Lab.

РАЗДЕЛ 5: РОБОТОТЕХНИКАНАLEGO MINDSTORMS EV3  20ч. 

Робототехника на платформе LegoMindstorms EV3  —  это для тех, кого привлекают новые технологии, возможности управления механизмами и техникой; если в голову постоянно приходят новые идеи, но не хватает навыков, чтобы их реализовать. К тому же данный курс в игровой форме может развить интерес школьника к математике и физике

Теория: Программирование  движения  и поворотов робота  лего  EV3. Основные команды движения робота, вперед, назад, вправо, влево.

Циклические алгоритмы Ev3. Циклические алгоритмы с датчиками. Условные алгоритмы. Переключатели в Ev3. Условные алгоритмы, переключатели. Условия  на данные датчиков. Пример программирования робота лего Ev3 для соревнований кегельринг. Пример циклических алгоритмов.  Сумо Лего.             

Программа для  EV3 движения вдоль черной линии. Переменные в Ev3.

Задание и использование перменных в Ev3. Собственные блоки в Ev3. Прохождение лабиринта на Ev3. Математические операции в программах Ev3. Простейшие операции с переменными и вывод результата на экран блока Ev3. Алгоритм пропорционального регулятора с одним датчиком. Линейный регулятор с двумя датчиками. Алгоритм пропорционального регулятора двумя датчиками. Программа для движения по черной линии Ev3

Практика: Движение до препятствия. Программирование кегельринга для ev3. Программируем робота для соревнований Сумо. Движение робота по черной линии с одним датчиком. Движение вдоль черной линии Ev3 с двумя датчиками.         Движение   по черной        линии          Ev3    до      перекрестка.

Пропорциональный линейный регулятор для движения по черной линии Ev3.  

РАЗДЕЛ 6: СОЗДАЕМ ИГРЫ В KODUGAMELAB 10ч. 

Kodu Game Lab - визуальный конструктор, позволяющий создавать трёхмерные игры без знания языка программирования. Продуктом Kodu является не статичная картинка, а настоящий трехмерный динамичный мир, способный изменяться под действием пользователя. 

Теория: Введение в Kodu Game Lab. Установка и интерфейс программы. Объекты и их свойства в  Kodu Game Lab. Встроенные и создаваемые ландшафты. 

Практика: Начало работы. Проект «Приветствие Kodu». Проект

«Зарядка». Проект «Создаем ландшафт». Проект «Создай свою историю».

Цели программы

Развитие творческих и научно-технических компетенций обучающихся в неразрывном единстве с воспитанием коммуникативных качеств и целенаправленности личности через систему практикоориентированных групповых занятий, консультаций и самостоятельной деятельности воспитанников по созданию практического продукта, решающего поставленные задачи. Каждый обучающийся получает возможность на собственном опыте понять, какой путь проходит инновационная идея от зарождения до ее практической реализации.

Результат программы

После освоения данной программы обучающийся – получит знания о:

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

- программировании, как способе автоматизации человеческой деятельности, моделировании и прототипировании, как основах реализации проектной деятельности в инженерном деле;

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

- истории и перспективах развития инженерно-технической сферы, её философских и культурных особенностях;

- физических, математических и логических теориях, положенных в основу проектирования и управления инженерными системами; – овладеет:

- критическим, конструктивистским и алгоритмическим стилями мышления;

- инженерно-техническими компетенциями в сфере программирования, моделирования и робототехники, достаточными для выбора профессии в данном направлении;

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

- получит возможность:

- освоить объектно-ориентированные языки программирования;

- познакомиться с основными принципами создания BEAM роботов;

- 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.

Особые условия проведения

Программа «Клуб программистов и инженеров» реализовывается для обучающихся, вступивших в Школьную фракцию «Наукоград». Таким образом, формируется разновозрастная группа мотивированных ребят до 15 человек. Обучение предполагает следующие виды занятий: занятия по темам, практические занятия,  участие в конкурсах, соревнованиях, экскурсии.

Не реже 1 раза в 3 месяца планируется посещение производств г.о. Клин, с целью ознакомления с инженерными/IT решениями различных производственных задач.

При работе используются различные приемы групповой деятельности в разноуровневых группах для обучения элементам кооперации, внесения в собственную деятельность самооценки, взаимооценки, умение работать с технической литературой и выделять главное.

Возможность включения в программу детей с ОВЗ

Методы и приемы обучения при реализации данной программы позволяют обеспечить доступность данного вида дополнительного образования для детей с ограниченными возможностями: нарушение речи. Индивидуализация заданий позволяет сформировать чувство успешности у каждого ребенка, материал преподается на доступном для него уровне.

Материально-техническая база

Занятия проводятся в кабинете информатики, за исключением выездных занятий (не реже 1 раза в 3 месяца) на предприятия в г.о. Клин. Для реализации программы необходимо следующее оборудование:

- Ноутбуки (15 шт)

- Проекционное оборудование и оргтехника

- Выход в Интернет (скорость не менее 50Мбит/с)

- Оборудование для реализации модуля Робототехника (Moway-роботы, LegoMindstormsEV3, Arduino-платы и комплектующие для них)

- 3Dпринтер (или доступ к нему в рамках договора о сотрудничестве с другой организацией)

- Паяльные станции, клеящие пистолеты, картон и т.п. расходные материалы

- Электронный курс А. Дуванова "Скретч – программирование"

- Электронный курс по Python программированию на базе портала

Foxford

- TinkerCAD – online-сервис и среда моделирования для работы с 3D объектами и электронными схемами

Сервис блочного программирования studio.code.org.