СДЕЛАЙТЕ СВОИ УРОКИ ЕЩЁ ЭФФЕКТИВНЕЕ, А ЖИЗНЬ СВОБОДНЕЕ

Благодаря готовым учебным материалам для работы в классе и дистанционно

Скидки до 50 % на комплекты
только до

Готовые ключевые этапы урока всегда будут у вас под рукой

Организационный момент

Проверка знаний

Объяснение материала

Закрепление изученного

Итоги урока

Рабочая программа кружок Робототехника и Программирование

Категория: Информатика

Нажмите, чтобы узнать подробности

Рабочая программа кружок Робототехника и Программирование

Просмотр содержимого документа
«Рабочая программа кружок Робототехника и Программирование»


Содержание



  1. Пояснительная записка

  2. Учебно – тематический план

  3. Календарно-тематический план

  4. Содержание изучаемого курса

  5. Oбеспечение программы

  6. Ожидаемые результаты

  7. Список литературы








































I. 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.

Чтобы достичь высокого уровня творческого и технического мышления, дети должны пройти все этапы конструирования. Необходимо помнить, что такие задачи ставятся, когда учащиеся имеют определённый уровень знаний, опыт работы, умения и навыки.
Юные исследователи, войдя в занимательный мир роботов, погружаются в сложную среду информационных технологий, позволяющих роботам выполнять широчайший круг функций.

Цели и задачи.

Цель: обучение основам конструирования и программирования

Задачи:

  1. Стимулировать мотивацию учащихся к получению знаний, помогать формировать творческую  личность ребенка.

  2. Способствовать развитию интереса к технике, конструированию, программированию, высоким технологиям.

  3. Способствовать развитию конструкторских, инженерных и вычислительных навыков.

  4. Способствовать формированию умения достаточно самостоятельно решать технические задачи в процессе конструирования моделей

По объему программа составляет 240 часов и предназначена для учащихся и студентов начального и среднего профессионального образования в возрасте 15-19 лет.

Программа имеет техническую направленность и рассчитана на 1 год обучения.






II. Учебно-тематический план


№ п/п

Название темы

Количество

часов

Теория

Практика


Раздел 1. Конструирование роботов

24

8

16


Раздел 2. Основы программирования

42

10

32


Раздел 3. Переменные и константы

24

4

20


Раздел 4. Датчики и моторы

150

8

142


Итого

240

30

210






III. Календарно - тематический план

№ п/п

Название темы

Количество

часов

Календарные сроки изучения




Сентябрь

1

Введение в основы робототехники

2

-

2

Практическая работа. Конструирование простого робота

2

-

3

Обзор датчиков

2

-

4

Обзор моторов

2

-

5

Обзор управляющего устройства

2

-

6

Практическая работа. Конструирование базового робота

2

-

7

Практическая работа. Конструирование Бот-внедорожника

2

-

8

Практическая работа. Конструирование трехколесного робота

2

-

9

Практическая работа. Конструирование робота исследователя

2

-

10

Практическая работа. Конструирование шарикопульта.

2

-

11

Практическая работа. Конструирование гоночной машины

2

-

12

Практическая работа. Конструирование андроида.

2

-


Итого

24





Октябрь

13

Среда Robolab

2

-

14

Практическая работа. Первая программа.

2

-

15

Основы программирования. Условие.

2

-

16

Практическая работа. Прямолинейное движение.

2

-

17

Практическая работа. Поворот робота.

2

-

18

Практическая работа. Разворот робота.

2

-

19

Основы программирования. Циклы.

2

-

20

Основы программирования. Бесконечные циклы.

2

-

21

Практическая работа. Движение по квадрату.

2

-

22

Практическая работа. Движение по кругу

2

-

23

Практическая работа. Движение по заданной траектории.

2

-

24

Практическая работа. Движение по заданной траектории.

2

-


Итого

24





Ноябрь

25

Практическая работа. Движение по синусоиде.

2

-

26

Практическая работа. Движение по заданной траектории.

2

-

27

Практическая работа. Движение по сложной траектории.

2

-

28

Практическая работа. Движение по сложной траектории.

2

-

29

Основы программирования. Подпрограммы.

2

-

30

Практическая работа. Движение по треку

2

-

31

Практическая работа. Движение по треку

2

-

32

Практическая работа. Движение по неровной поверхности.

2

-

33

Практическая работа. Движение по неровной поверхности.

2

-

34

Переменная, типы переменных.

2

-

35

Практическая работа. Применение переменных в программировании роботов.

2

-

36

Практическая работа. Применение переменных в программировании роботов.

2

-


Итого

24





Декабрь

37

Практическая работа. Применение переменных в программировании роботов.

2

-

38

Практическая работа. Применение переменных в программировании роботов.

2

-

39

Практическая работа. Применение переменных в программировании роботов.

2

-

40

Практическая работа. Применение переменных в программировании роботов.

2

-

41

Константы.

2

-

42

Практическая работа. Применение констант в программировании роботов.

2

-

43

Практическая работа. Применение констант в программировании роботов.

2

-

44

Практическая работа. Применение констант в программировании роботов.

2

-

45

Практическая работа. Применение констант в программировании роботов.

2

-

46

Датчик цвета

2

-

47

Датчик цвета, возможности применения

2

-

48

Практическая работа. Работа с цветом.

2

-


Итого

24





Январь

49

Практическая работа. Работа с освещенностью.

2

-

50

Практическая работа. Работа с освещенностью.

2

-

51

Практическая работа. Езда по черной линии.

2

-

52

Практическая работа. Езда по черной линии.

2

-

53

Практическая работа. Езда по черной линии. Прохождение поворотов.

2

-

54

Практическая работа. Езда по черной линии. Прохождение поворотов.

2

-

55

Практическая работа. Езда по черной линии. Проезд перекрестков.

2

-

56

Практическая работа. Езда по черной линии. Проезд перекрестков.

2

-

57

Практическая работа. Езда по черной линии. Проезд по пунктирам.

2

-

58

Практическая работа. Езда по черной линии. Проезд по пунктирам.

2

-

59

Практическая работа. Бесконечное движение внутри черного круга.

2

-

60

Практическая работа. Бесконечное движение внутри черного круга.

2

-


Итого

24





Февраль

61

Практическая работа. Конструирование робота с 2 датчиками цвета.

2

-

62

Практическая работа. Сложные траектории.

2

-

63

Практическая работа. Сложные траектории.

2

-

64

Практическая работа. Конструирование робота сортировщика.

2

-

65

Практическая работа. Программирование робота сортировщика.

2

-

66

Практическая работа. Программирование робота сортировщика.

2

-

67

Практическая работа. Решение нестандартных задач с датчиком цвета.

2

-

68

Практическая работа. Решение нестандартных задач с датчиком цвета.

2

-

69

Практическая работа. Решение нестандартных задач с датчиком цвета.

2

-

70

Практическая работа. Решение нестандартных задач с датчиком цвета.

2

-

71

Практическая работа. Решение нестандартных задач с датчиком цвета.

2

-

72

Практическая работа. Решение нестандартных задач с датчиком цвета.

2

-


Итого

24





Март

73

Практическая работа. Конструирование робота с 2 датчиками цвета.

2

-

74

Практическая работа. Сложные траектории.

2

-

75

Практическая работа. Сложные траектории.

2

-

76

Практическая работа. Конструирование робота сортировщика.

2

-

77

Практическая работа. Программирование робота сортировщика.

2

-

78

Практическая работа. Программирование робота сортировщика.

2

-

79

Практическая работа. Решение нестандартных задач с датчиком цвета.

2

-

80

Практическая работа. Решение нестандартных задач с датчиком цвета.

2

-

81

Практическая работа. Решение нестандартных задач с датчиком цвета.

2

-

82

Практическая работа. Решение нестандартных задач с датчиком цвета.

2

-

83

Практическая работа. Решение нестандартных задач с датчиком цвета.

2

-

84

Практическая работа. Решение нестандартных задач с датчиком цвета.

2

-


Итого

24


85

Практическая работа. Использование датчика цвета и расстояния.

2

Апрель

86

Практическая работа. Использование датчика цвета и расстояния.

2

-

87

Практическая работа. Использование датчика цвета и расстояния.

2

-

88

Датчик касания. Его возможности.

2

-

89

Практическая работа. Использование датчика касания.

2

-

90

Практическая работа. Использование датчика касания.

2

-

91

Практическая работа. Захват предметов.

2

-

92

Практическая работа. Захват предметов.

2

-

93

Практическая работа. Конструирование робота Alpha Rex.

2

-

94

Практическая работа. Конструирование робота Alpha Rex.

2

-

95

Практическая работа. Программирование робота Alpha Rex.

2

-

96

Практическая работа. Программирование робота Alpha Rex.

2

-


Итого

24





Май

97

Практическая работа. Комплексное использование датчиков.

2

-

98

Практическая работа. Комплексное использование датчиков.

2

-

99

Практическая работа. Конструирование робота сумоиста.

2

-

100

Практическая работа. Конструирование робота сумоиста.

2

-

101

Практическая работа. Программирование робота сумоиста.

2

-

102

Практическая работа. Программирование робота сумоиста.

2

-

103

Практическая работа. Программирование робота сумоиста.

2

-

104

Практическая работа. Конструирование робота футболиста.

2

-

105

Практическая работа. Конструирование робота футболиста.

2

-

106

Практическая работа. Программирование робота футболиста.

2

-

107

Практическая работа. Программирование робота футболиста.

2

-

108

Практическая работа. Программирование робота футболиста.

2

-


Итого

24





Июнь

109

Практическая работа. Конструирование робота, собирающего кубик-рубик.

2

-

110

Практическая работа. Конструирование робота, собирающего кубик-рубик.

2

-

111

Практическая работа. Программирование робота, собирающего кубик-рубик.

2

-

112

Практическая работа. Программирование робота, собирающего кубик-рубик.

2

-

113

Практическая работа. Программирование робота, собирающего кубик-рубик.

2

-

114

Практическая работа. Произвольное конструирование и программирование.

2

-

115

Практическая работа. Произвольное конструирование и программирование.

2

-

116

Практическая работа. Произвольное конструирование и программирование.

2

-

117

Практическая работа. Произвольное конструирование и программирование.

2

-

118

Практическая работа. Произвольное конструирование и программирование.

2

-

119

Практическая работа. Произвольное конструирование и программирование.

2

-

120

Заключительное занятие. Подведение итогов.

2

-


Итого

24


IV. Содержание изучаемого курса

Раздел 1. Конструирование роботов.

1.1 Введение в основы робототехники. История робототехники. Цели и задачи.

1.2 Обзор датчиков. Датчики цвета, расстояния и касания.

1.3. Обзор моторов. Основные функции. Область применения.

1.4 Обзор управляющего устройства. Принцип работы. Загрузка программ.

Практическая работа. Конструирование простого робота

Практическая работа. Конструирование базового робота

Практическая работа. Конструирование Бот-внедорожника

Практическая работа. Конструирование трехколесного робота

Практическая работа. Конструирование робота исследователя

Практическая работа. Конструирование шарикопульта.

Практическая работа. Конструирование гоночной машины

Практическая работа. Конструирование андроида.


Раздел 2. Основы программирования

2.1. Среда Robolab. Обзор основных функций.

2.2. Основы программирования. Условие. Виды условий.

2.3. Основы программирования. Циклы. Виды циклов

2.4. Основы программирования. Бесконечные циклы. Возможность применения

2.5. Основы программирования. Подпрограммы. Возможность применения.

Практическая работа. Первая программа.

Практическая работа. Прямолинейное движение.

Практическая работа. Поворот робота.

Практическая работа. Разворот робота.

Практическая работа. Движение по квадрату.

Практическая работа. Движение по кругу

Практическая работа. Движение по заданной траектории.

Практическая работа. Движение по заданной траектории.

Практическая работа. Движение по синусоиде.

Практическая работа. Движение по заданной траектории.

Практическая работа. Движение по сложной траектории.

Практическая работа. Движение по сложной траектории.

Практическая работа. Движение по треку

Практическая работа. Движение по треку

Практическая работа. Движение по неровной поверхности.

Практическая работа. Движение по неровной поверхности.


Раздел 3. Переменные и константы.

3.1. Переменная, типы переменных. Виды переменных. Применение.

3.2. Константы. Типы констант и их применение.

Практическая работа. Применение переменных в программировании роботов.

Практическая работа. Применение переменных в программировании роботов.

Практическая работа. Применение переменных в программировании роботов.

Практическая работа. Применение переменных в программировании роботов.

Практическая работа. Применение переменных в программировании роботов.

Практическая работа. Применение переменных в программировании роботов.

Практическая работа. Применение констант в программировании роботов.

Практическая работа. Применение констант в программировании роботов.

Практическая работа. Применение констант в программировании роботов.

Практическая работа. Применение констант в программировании роботов.


Раздел 4. Датчики и моторы.

4.1. Датчик цвета. Датчик освещенности.

4.2. Датчик цвета, возможности применения.

4.3. Датчик касания. Его возможности. Возможности применения.

4.4. Заключительное занятие. Подведение итогов.

Практическая работа. Работа с цветом.

Практическая работа. Работа с освещенностью.

Практическая работа. Работа с освещенностью.

Практическая работа. Езда по черной линии.

Практическая работа. Езда по черной линии.

Практическая работа. Езда по черной линии. Прохождение поворотов.

Практическая работа. Езда по черной линии. Прохождение поворотов.

Практическая работа. Езда по черной линии. Проезд перекрестков.

Практическая работа. Езда по черной линии. Проезд перекрестков.

Практическая работа. Езда по черной линии. Проезд по пунктирам.

Практическая работа. Езда по черной линии. Проезд по пунктирам.

Практическая работа. Бесконечное движение внутри черного круга.

Практическая работа. Бесконечное движение внутри черного круга.

Практическая работа. Конструирование робота с 2 датчиками цвета.

Практическая работа. Сложные траектории.

Практическая работа. Сложные траектории.

Практическая работа. Конструирование робота сортировщика.

Практическая работа. Программирование робота сортировщика.

Практическая работа. Программирование робота сортировщика.

Практическая работа. Решение нестандартных задач с датчиком цвета.

Практическая работа. Решение нестандартных задач с датчиком цвета.

Практическая работа. Решение нестандартных задач с датчиком цвета.

Практическая работа. Решение нестандартных задач с датчиком цвета.

Практическая работа. Решение нестандартных задач с датчиком цвета.

Практическая работа. Решение нестандартных задач с датчиком цвета.

Практическая работа. Конструирование робота с 2 датчиками цвета.

Практическая работа. Сложные траектории.

Практическая работа. Сложные траектории.

Практическая работа. Конструирование робота сортировщика.

Практическая работа. Программирование робота сортировщика.

Практическая работа. Программирование робота сортировщика.

Практическая работа. Решение нестандартных задач с датчиком цвета.

Практическая работа. Решение нестандартных задач с датчиком цвета.

Практическая работа. Решение нестандартных задач с датчиком цвета.

Практическая работа. Решение нестандартных задач с датчиком цвета.

Практическая работа. Решение нестандартных задач с датчиком цвета.

Практическая работа. Решение нестандартных задач с датчиком цвета.

Практическая работа. Использование датчика цвета и расстояния.

Практическая работа. Использование датчика цвета и расстояния.

Практическая работа. Использование датчика цвета и расстояния.

Практическая работа. Использование датчика касания.

Практическая работа. Использование датчика касания.

Практическая работа. Захват предметов.

Практическая работа. Захват предметов.

Практическая работа. Конструирование робота Alpha Rex.

Практическая работа. Конструирование робота Alpha Rex.

Практическая работа. Программирование робота Alpha Rex.

Практическая работа. Программирование робота Alpha Rex.

Практическая работа. Комплексное использование датчиков.

Практическая работа. Комплексное использование датчиков.

Практическая работа. Конструирование робота сумоиста.

Практическая работа. Конструирование робота сумоиста.

Практическая работа. Программирование робота сумоиста.

Практическая работа. Программирование робота сумоиста.

Практическая работа. Программирование робота сумоиста.

Практическая работа. Конструирование робота футболиста.

Практическая работа. Конструирование робота футболиста.

Практическая работа. Программирование робота футболиста.

Практическая работа. Программирование робота футболиста.

Практическая работа. Программирование робота футболиста.

Практическая работа. Конструирование робота, собирающего кубик-рубик.

Практическая работа. Конструирование робота, собирающего кубик-рубик.

Практическая работа. Программирование робота, собирающего кубик-рубик.

Практическая работа. Программирование робота, собирающего кубик-рубик.

Практическая работа. Программирование робота, собирающего кубик-рубик.

Практическая работа. Произвольное конструирование и программирование.

Практическая работа. Произвольное конструирование и программирование.

Практическая работа. Произвольное конструирование и программирование.

Практическая работа. Произвольное конструирование и программирование.

Практическая работа. Произвольное конструирование и программирование.

Практическая работа. Произвольное конструирование и программирование.



V. Обеспечение программы

  1. ПО Lego Mindstorms NXT 2.0.

  2. Наборы-конструкторы Lego Mindstorm NXT 2.0

  3. Методическое пособие Lego Mindstorms


VI. Ожидаемые результаты

Студенты должны ЗНАТЬ:

  • правила безопасной работы;

  • основные компоненты конструкторов ЛЕГО;

  • конструктивные особенности различных моделей, сооружений и механизмов;

  • компьютерную среду, включающую в себя графический язык программирования;

  • виды подвижных и неподвижных соединений в конструкторе;
    основные приемы конструирования роботов;

  • конструктивные особенности различных роботов;

  • как передавать программы в NXT;

  • как использовать созданные программы;

  • самостоятельно решать технические задачи в процессе конструирования роботов (планирование предстоящих действий, самоконтроль, применять полученные знания, приемы и опыт конструирования с использованием специальных элементов, и других объектов и т.д.);

  • создавать реально действующие модели роботов при помощи специальных элементов по разработанной схеме, по собственному замыслу;

  • создавать программы на компьютере для различных роботов;

  • корректировать программы при необходимости;

  • демонстрировать технические возможности роботов;

Студенты должны УМЕТЬ:

  • работать с литературой, с журналами, с каталогами, в интернете (изучать и обрабатывать информацию);

  • самостоятельно решать технические задачи в процессе конструирования роботов (планирование предстоящих действий, самоконтроль, применять полученные знания, приемы и опыт конструирования с использованием специальных элементов и т.д.);

  • создавать действующие модели роботов на основе конструктора ЛЕГО;

  • создавать программы на компьютере на основе компьютерной программы Robolab;

  • передавать (загружать) программы в NXT;

  • корректировать программы при необходимости;

  • демонстрировать технические возможности роботов.


VII. Список литературы

Для преподавателей:

  1. Кружок робототехники, [электронный ресурс]//http://lego.rkc-74.ru/index.php/-lego-

  2. В.А. Козлова, Робототехника в образовании [электронный ресурс]//http://lego.rkc-74.ru/index.php/2009-04-03-08-35-17, Пермь, 2015 г.

Для студентов:

1. Юревич Е.И. Основы робототехники, БХВ-Петербург, 2е издание, 2013

2. http://ksphome.ru/files/robotics_manual_beta.pdf Основы робототехники. Пособие для самостоятельного изучения.


13