Учебный курс программы дополнительного образования Робототехника vex iq (базовый уровень)
 Скачать 0.71 Mb.
|
 Пояснительная записка. Учебный курс программы дополнительного образования «Робототехника VEX IQ (базовый уровень)» предназначен для начинающих и не требует специальных входных знаний. Робототехнический конструктор VEX IQ – это удачное образовательное решение, позволяющее показать все базовые принципы робототехники и воплотить в реальности самые смелые идеи. Содержание программы направлено на формирование у детей начальных научно-технических знаний, профессионально-прикладных навыков и создание условий для социального, культурного и профессионального самоопределения, творческой самореализации личности ребенка в окружающем мире. Актуальность программы. Робототехника является перспективной областью для применения образовательных методик в процессе обучения за счет объединения в себе различных инженерных и естественнонаучных дисциплин. Программа даёт возможность обучить детей профессиональным навыкам в области робототехники и предоставляет условия для проведения педагогом профориентационной работы. Кроме того, обучение по данной программе способствует развитию творческой деятельности, конструкторско-технологического мышления детей, приобщает их к решению конструкторских, художественно-конструкторских и технологических задач. Новизна данной дополнительной образовательной программы заключается в том, что по форме организации образовательного процесса она является модульной. Возраст детей, участвующих в реализации данной дополнительной образовательной программы, колеблется от 11 до 15 лет. Сроки реализации программы: 1 год. Режим занятий ‒ 1 раз в неделю по 1 академическому часу, наполняемость в группе ‒ 10 учащихся. Цель образовательного курса: введение в начальное инженерно-техническое конструирование и основы робототехники с использованием робототехнического образовательного конструктора VEX IQ. Задачи образовательного курса: − ознакомить с конструктивным и аппаратным обеспечением платформы VEX IQ: джойстиком, контроллером робота и их функциями; − дать первоначальные знания о конструкции робототехнических устройств; − научить приемам сборки и программирования с использованием робототехнического образовательного конструктора VEX IQ; − обучить проектированию, сборке и программированию устройства; − способствовать формированию творческого отношения к выполняемой работе; − воспитывать умение работать в коллективе, эффективно распределять обязанности; − развивать творческую инициативу и самостоятельность; − развивать психофизиологические качества обучающихся: память, внимание, способность логически мыслить, анализировать, концентрировать внимание на главном; − развивать умения излагать мысли в четкой логической последовательности, отстаивать свою точку зрения, анализировать ситуацию и самостоятельно находить ответы на вопросы путем логических рассуждений. Содержание курса программы Программа дополнительного образования ориентирована на изучение основ конструирования и программирования с использованием робототехнического образовательного конструктора VEX IQ. Объём программы составляет 170 часов. Содержание курса представлено в составе пяти модулей: «Состав образовательного робототехнического модуля», «Работа с основными устройствами и комплектующими», «Разработка моделей робота», «Сборка робота Clawbot», «Сборка мобильного робота». Учебный план программы ДОП «Робототехника VEX IQ»
Модуль 1 «Состав образовательного робототехнического модуля» Реализация этого модуля направлена на ознакомление обучающихся с конструктивным и аппаратным обеспечением платформы VEX IQ: джойстиком, контроллером робота и их функциями. Модуль разработан с учетом личностно-ориентированного подхода и составлен так, чтобы каждый обучающийся имел возможность свободно выбрать конкретный объект работы, наиболее интересный и приемлемый для него. Цель модуля: ознакомление с составом образовательного робототехнического модуля платформы VEX IQ. Задачи модели: − изучить назначение компонентов робототехнического конструктора Vex IQ; − научить строить простейшие модели − научить решать задачи конструктивного характера по изменению вида и способа соединения деталей: на достраивание, придание новых свойств конструкции; − научить правилам организации рабочего места и правилам безопасной работы. Учебно-тематический план модуля «Состав образовательного робототехнического модуля»
Освоение данного модуля позволит формированию у обучающихся следующих компетенций: способность анализировать устройство изделия, выделять детали, их форму, определять взаимное расположение, виды соединения деталей и программировать контроллер Arduino. Модуль 2 «Работа с основными устройствами и комплектующими» Данный модуль направлен на ознакомление обучающихся с датчиками Vex IQ, их функциями и программирование. Обучающиеся будут проводить конструирование механизмов, простейших роботов, позволяющих решать конкретные задачи с помощью стандартных простых механизмов и материального конструктора. Цель модуля: ознакомление с основными устройствами и комплектующими робототехнического набора. Задачи модуля: − изучить комплектующие набора: состав, назначение, применение; − научить различать датчики и их применение в составе комплекса; − научить простейшим правилам организации рабочего места и безопасной работы. Учебно-тематический план модуля «Работа с основными устройствами и комплектующими»
Освоение данного модуля позволит формированию у обучающихся следующих компетенций: способность работать с основными устройствами и комплектующими робототехнического набора, различать типы соединения, читать простые схемы. Модуль 3 «Разработка моделей робота» Реализация данного модуля направлена на ознакомление обучающихся со сборкой базовой модели робота в соответствии с пошаговыми инструкциями, в результате чего она научатся понимать общие правила создания роботов и робототехнических систем: соответствие изделия обстановке, удобство (функциональность), прочность, эстетическая выразительность, подключение и работа датчиков, и руководствоваться ими в практической деятельности. Готовый робот послужит основой для изучения пространственных отношений, расположения объектов друг к другу. Обучающиеся познакомятся с простыми механизмами, маятниками, цепными реакциями, со всеми видами датчиков и соответствующей терминологией. Цель модуля: ознакомление с порядком и принципом работы датчиков робототехнического набора. Задачи модуля: − изучить особенности работы датчиков; − научить программированию датчиков; − разобрать варианты использования датчиков. Учебно-тематический план модуля «Разработка моделей робота»
Освоение данного модуля позволит формированию у обучающихся следующую компетенцию: способность собирать базовую модель робота в соответствии с пошаговыми инструкциями. Модуль 4 «Сборка робота Clawbot» Данный модуль посвящен ознакомлению с процессами проектировования и сборки робота Clawbot на основе изучения сборки: базы, захвата, башни и/или держателя мячей. Проектирование и сборка автономного робота для участия в испытании/соревновании BankShot (или аналогичного испытания для автономных роботов). Цель модуля: проектирование и сборка робота для участия в соревнованиях BankShot. Задачи модуля: − изучить конструкцию робота Clawbot; − произвести сборку робота Clawbot готового к участию в соревнованиях BankShot; − принять участие в соревнованиях BankShot. Учебно-тематический план модуля «Сборка робота Clawbot»
Освоение данного модуля позволит формированию у обучающихся следующую компетенцию: способность проектировать и собирать роботов Clawbot для участия в соревнованиях BankShot. Модуль 5 «Сборка мобильного робота» Данный модуль направлен на ознакомление с процессом усовершенствования обучающимися своих навыков работы с датчиками Vex IQ и с расширением возможностей для программирования робота. Цель модуля: разработка собственного усовершенствованного робота. Задачи модуля: − разработать конструкцию мобильного робота; − произвести сборку мобильного робота с датчиками Vex IQ; − произвести усовершенствование конструкции робота с учетом определенных задач. Учебно-тематический план модуля «Сборка мобильного робота»
Освоение данного модуля позволит формированию у обучающихся следующую компетенцию: способность производить разработку и сборку мобильных роботов на основе датчиков Vex IQ для выполнения конкретных практических задач. Ресурсное обеспечение программы 1. Материально-техническое обеспечение: − компьютеры с установленным необходимым программным обеспечением (RobotC, обновление встроенного программного обеспечения); − проектор; − интерактивная доска; − робототехнические конструкторы VEX IQ; − источники питания. 2. Учебно-методическое обеспечение: 1. Ермишин К.В., Кольин М.А., Каргин Д.Н., Панфилов А.О. – Методические рекомендации для преподавателя: Учебно-методическое пособие. – М., 2015. 2. Занимательная робототехника. Научно-популярный портал [Электронный ресурс]. – Режим доступа: http://edurobots.ru/2017/06/vex-iq-1/ 3. Каширин Д.А. Основы робототехники VEX IQ. Учебнометодическое пособие для учителя. ФГОС/ Д.А. Каширин, Н.Д. Федорова. − М.: Издательство «Экзамен», 2016. − 136 с. ISBN 978-5-377-10806-1 4. Каширин Д.А. Основы робототехники VEX IQ. Рабочая тетрадь для ученика. ФГОС/ Д.А. Каширин, Н.Д. Федорова. − М.: Издательство «Экзамен», 2016. − 184 с. ISBN 978-5-377-10805-4 5. Мацаль И.И. Основы робототехники VEX IQ. Учебно-наглядное пособие для ученика. ФГОС/ И.И. Мацаль, А.А. Нагорный. − М.: Издательство «Экзамен», 2016. − 144 с. ISBN 978-5-377-10913-6 6. VEX академия. Образовательный робототехнический проект по изучению основ робототехники на базе робототехнической платформы VEX Robotics [Сайт] [Электронный ресурс]. – Режим доступа: http://vexacademy.ru/index.html | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||