Программа по робототехнике (для подростков 10-18 лет)

МБОУ ДОД ДЮЦ ГПВ города Кирова

УТВЕРЖДАЮ

и. о.директора

__________

«____»___________2012г.

ПРОГРАММА

По робототехнике

(для подростков 10-18 лет)

срок реализации 1 год

Автор-разработчик:

,

педагог дополнительного образования МБОУ ДОД ДЮЦ ГПВ г. Кирова

2012 г.

Пояснительная записка

Существует множество важных проблем, на которые никто не хочет обращать внимания, до тех пор, пока ситуация не становится катастрофической. Одной из таких проблем в России являются: её недостаточная обеспеченность инженерными кадрами и низкий статус инженерного образования. Сейчас необходимо вести популяризацию профессии инженера. Интенсивное использование роботов в быту, на производстве и поле боя требует, чтобы пользователи обладали современными знаниями в области управления роботами, что позволит развивать новые, умные, безопасные и более продвинутые автоматизированные системы. Необходимо прививать интерес учащихся к области робототехники и автоматизированных систем.

Цель программы:

-  обучение основам робототехники и приобретение первоначальных навыков по робототехнике.

Задачи:

Обучающие:

- Стимулировать учащихся к получению знаний, помогать формировать творческую  личность ребенка;

- Способствовать развитию интереса к технике, конструированию, программированию, высоким технологиям, формировать навыки коллективного труда;

- Прививать навыки программирования через разработку  программ в визуальной среде программирования, развивать алгоритмическое мышление.

Воспитывающие:

- воспитывать в сознании каждого подростка личную ответственность за будущую научную позицию страны;

- формировать в детях умение коллективного труда.

Развивающие:

- формировать у воспитанников стремление успешного усвоения курса робототехники, подготовиться к поступлению в высшие учебные заведения;

- добиться высоких показателей в сфере инженерии.

Организационно-практические:

- постоянно вести активную работу по вовлечению подростков в состав детского объединения «Робототехник», а также всех воспитанников в соревнования по робототехническим видам спорта;

- подготовить из числа воспитанников будущих инженеров для дальнейшего обучения инженерным специальностям.

Контингент детского объединения

«Робототехник»

Мальчики, юноши, девочки, девушки средних школ, учебных заведений г. Кирова в возрасте от 10 до 18 лет, проявляющие повышенный интерес к робототехнике, поступлению в высшие учебные заведения.

Режим и организация работы

детского объединения «Робототехник»

Программа каждого года обучения рассчитана на 3 учебных часа в неделю.

Проверка знаний, умений и навыков осуществляется после изучения каждого блока тем программы с выполнением зачетов на практических занятиях и на соревнованиях.

Методическое обеспечение

образовательной программы

включает классификацию методов и приемов обучения по Скаткину - Лернеру

1. Объяснительно-иллюстративный метод – при объяснении нового материала, передаче большого объема информации. Воспитанник получает информацию вербальным способом при сопровождении наглядностью.

Приемы: рассказ, объяснение, беседа, диалог, инструктаж, показ педагогом или воспитанниками правильных положений, демонстрация видеоматериалов, просмотр иллюстраций или материалов на схемах плакатах и на электронных носителях.

2. Репродуктивный метод – основан на применении изученного материала по образцу, правилу, алгоритму, предписанию.

Приемы: воспроизведение упражнений повторно после показа педагога, многократное повторение и отработка, выполнение упражнений, проговаривание специальных терминов, пересказ теории.

3. Проблемный метод – основан на создании проблемной ситуации, постановке проблемы, поиске способов ее решения педагогом. Воспитанники наблюдают за решением проблемы и становятся свидетелями творческого поиска.

Приемы: предъявление преднамеренно нарушенной логики изложения теоретического и практического материала, показ отрицательных образцов практической деятельности и их обсуждение, раскрытие причин встречающихся неудач.

4. Частично-поисковый метод – заключается в организации педагогом шагов активного поиска способов решения выдвинутых педагогом проблем.

Приемы: анализ видео и цифровых источников, самостоятельный поиск ошибок воспитанниками, применение на занятиях примерных схем действий (ПСД) или чертежей, текстовых указаний, фотографий, опорных конспектов и т. д., излагающих логику и последовательность практической работы.

Методы воспитания отобраны в соответствии с классификацией :

- убеждение;

- самоубеждение;

- внушение;

- стимулирование;

- мотивация;

- коррекция поведения;

- метод воспитывающих ситуаций.

Организационные формы обучения:

- учебное занятие: направлено на овладение основными знаниями, умениями, навыками по программе;

- практическая работа по устройству робота внимание, память, формирует волевые и нравственные качества, умение согласовывать свои действия с действиями партнёров и соперников;

- практическое конструирование робота развивают самостоятельность, инициативу, волю к победе, целеустремлённость, терпение и взаимовыручку;

- соревнования по робототехническим видам спорта и учебные сборы на базе высших учебных заведений показывают результаты образовательного процесса;

- экскурсии на заводы, инженерные выставки мотивирует воспитанников к дальнейшему самосовершенствованию и самореализации.

Формы занятий: индивидуальные и групповые.

Содержание занятий

Учебный план и программа рассчитаны на 1 года обучения.

Задачи:

- формирование представлений о робототехнике, устройство и работа отдельных механизмов, конструирование мехатронных систем, программирование различных систем автоматизации.

Учебный план детского объединения «Робототехник»

№	Наименование раздела	Всего часов	Теория	Практика
1	Вводное занятие	3	2	1
2	Основы робототехники	6	4	2
3	Основы конструирования	6	2	4
4	Основы программирования	9	6	3
5	Изготовление простейших моделей	15	5	10
6	Устройство исполнительных устройств	13	9	4
7	Виды алгоритмов	9	6	3
8	Основы мобильных систем	6	3	3
9	Изготовление мобильных роботов	17	5	12
10	Регламенты робототехнических соревнований	6	6	-
11	Изготовление собственных спортивных роботов	12	2	10
12	Соревнования внутри объединения «Робототехник»	6	-	6

Учебно-тематический план

№	Наименование раздела, темы (метод проведения занятия)	Количество часов	Приобретаемые знания, умения, навыки	Формы контроля за усвоением материала
Всего часов	Теоретические занятия	Практические занятия
1.	Вводное занятие -  знакомство с видами инженерии -  содержание программы обучения -  основные задачи на учебный год -  согласование расписания занятий -  основы техники безопасности	3	1		Основы техники безопасности
2.	Основы робототехники - . робототехнические системы; - назначение, состав и принцип конструирования роботизированных систем; - виды мехатронных систем.	3	2		Знания: ·  виды робототехнических систем ·  назначение, состав и принцип роботов ·  понятие системы	Изучение плакатов, учебных пособий, видов материала - опрос по пройденному материалу.
3.	Основы конструирования - виды конструкторов; - правила работы определённых механизмов и элементов - виды сборки робота	6	3		Знания: ·  Физика в робототехнике ·  Конструктивные отличия роботов	Изучение буклетов, схем роботов, плакаты механических элементов. Опрос по пройденному материалу.
4.	Основы программирования -Среды программирования. -Основные функции управления систем.	9	6	3	Знания: ·  Различия и возможности сред программирования ·  Основные функции для программирования Умения: ·  Составлять простейшие программы	Опрос по материалу занятий. - виды программ - виды сред программирования Написание простейших программ.
5.	Изготовление простейших моделей - сушилка для рук - светофор - лифт - стиральная машина - регулятор температуры	15	5	10	Умения: - Приобретение первичных навыков сборки	Опрос по сборке роботов. Проверка готовых моделей.
6.	Устройство исполнительных устройств - Виды и устройство моторов - Устройство ламп, клапанов и поршней.	13	9	4	Знания: ·  Предназначение различных устройств ·  Устройство механизмов	Проверка полученных знаний тестированием.
7.	Виды алгоритмов - Применение, типы и виды алгоритмов.	9	6	3	Знания: ·  Типы и виды алгоритмов	Опрос по пройденному материалу.
8.	Основы мобильных систем. Применение и виды мобильных роботов.	6	3	3	Знания: ·  Виды мобильных систем и типы их передвижения	Опрос по материалу.
9.	Изготовление мобильных роботов: - Простая модель - Следопыт - Газонокосильщик - Футболист - Исследователь - Погрузчик	17	5	12	Умения: ·  Конструировать мобильные системы	Проверка готовых моделей.
10.	Регламенты робототехнических соревнований. Виды робототехнических соревнований и их правила.	6	6	-	Знания: ·  Особенность различных видов соревнований	Опрос по различным видам соревнований.
11.	Изготовление собственных спортивных роботов.	12	2	10		Самостоятельная работа учеников.
12.	Соревнования внутри объединения «Робототехник»	6	-	6		Проведение соревнований и итоги года.
	Итого	108

Литература

1.  Энциклопедия электронных схем, 2001.

2.  Корендясев основы робототехники, 2006.

3.  , , Путников электродвигатели малой мощности для промышленных роботов, 1988.

4.  , , Михайлов  , 1990.

5.  Лукинов мехатронных и робототехнических устройств, 2012 

6.  123 эксперимента по робототехнике, 2007.