Стажировочная площадка
Штатное расписание стажировочной площадки (СП) по созданию условий для распространения современных моделей успешной социализации детей. МАОУ ДОД ЦДОД «МАН»
____________________________________________________________________________________________________
Программы ПДО 1. ОБРАЗОВАТЕЛЬНАЯ ПРОГРАММА
«Основы робототехники»
Педагог Гаврилов Михаил Климович Возраст детей:10-14лет
Срок реализации: 1 год
Бичура, 2011 Пояснительная записка
Данная образовательная программа разработана для учащихся 5-8 классов (10-14 лет) общеобразовательных школ, занимающихся робототехникой в МОУ ДОД Дом детского творчества. Программа рассчитана на один год обучения (144 часа за учебный год + 72 –индивидуальных часа). 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. Также данный курс даст возможность школьникам закрепить и применить на практике полученные знания по таким дисциплинам, как математика, физика, информатика, технология. Название курса: «Основы робототехники» Возраст детей: 10-14 лет Цель: обучение основам робототехники и развитие интереса у учащихся к научно-техническому творчеству. Задачи: 1. Стимулировать мотивацию учащихся к получению знаний, помогать формировать творческую личность ребенка 2. Способствовать развитию интереса к технике, конструированию, программированию, высоким технологиям, формировать навыки коллективного труда 3. Прививать навыки программирования через разработку программ в визуальной среде программирования, развивать алгоритмическое мышление. 4. подготовить профессионально сориентированных школьников для физико-математических, инженерно-физических и инженерных специальностей. Основная форма работы: практические занятия. Курс основан на использовании комплектов Lego Mindstorms NXT 2.0 и визуальной среды программирования для обучения робототехнике LEGO MINDSTORMS Education NXT, Robolab 2.9, Robot C. Средства обучения: Конструктор Лего для уроков робототехники - Lego Mindstorms. Робот NXT содержит микропроцессор с флэш-памятью и портами для подключения датчиков и двигателей. Он предлагает Bluetooth поддержку, чтобы робот мог общаться с компьютером через беспроводное соединение или с другими роботами NXT. Процессор NXT позволяет осуществлять сложные операции в робототехнике в сфере программного обеспечения. В 2011 году мы занимаемся со следующими наборами лего конструктора: Робот MINDSTORMS NXT 9797 и MINDSTORMS NXT 2.0 lego 9695 - 817 деталей серия Lego Education. Набор LEGO Mindstorms 9797, в состав которого входят 431 детали. Детали образуют 5 больших групп. 1) Электронные компоненты Микропроцессорный модуль NXT с батарейным блоком. Три мотора со встроенными датчиками - Ультразвуковой датчик (датчик расстояния) - Датчик касания - Датчик звука - микрофон - Датчик освещенности Комплект соединительных кабелей - USB кабель для подключения NXT к компьютеру - Соединительные кабеля разной длины для подклучения датчиков и сервоприводов к NXT - Кабель-переходник для подключения датчиков старого образца (совместимых с RCX) к NXT Три лампочки Лампочки подключаются в выходным портам A, B и C NXT 2) Шестеренки колеса и оси 3) Cоединительные элементы 4) Конструкционные элементы 5) Специальные детали Ожидаемые результаты: участие школьников в районных, республиканских, Всероссийских и международных соревнованиях и олимпиадах по робототехнике, популяризация научно-технического направления в ОУ.
Учебно-тематический план
Содержание изучаемого курса 1. Вводное занятие. 6 часов Понятие «робот», «робототехника». Применение роботов в различных сферах жизни человека, значение робототехники. Просмотр видеофильма о роботизированных системах вооружения стран НАТО. Показ действующей модели робота и его программ: на основе датчика освещения, ультразвукового датчика, датчика касания 2.Ознакомление с комплектом конструкторов LEGOMINDSTORMSEducationNXT 9797 и 9695. 12 часов Ознакомление с комплектом деталей для изучения робототехники: контроллер, сервоприводы, соединительные кабели, датчики-касания, ультразвуковой, освещения. Порты подключения. Показ действующей модели робота и его программ: на основе датчика освещения, ультразвукового датчика, датчика касания Игра: сделать модель из 6 деталей; сделать башню максимальной высоты. Создание колесной базы на гусеницах 3. Механическая передача.18 часов Передаточное отношение, передаточное число, редуктор. Сборка простейших механических передач, механизма запуска волчка. Сборка редуктора. 4. Ознакомление с визуальной средой программирования. 24 часа Знакомство с программами NXT-G, Robolab 2.9, Robot C. Понятие «среда программирования», «логические блоки». Работа за компьютером. Закачивание программы с компьютера на блок NXT Ознакомление с визуальной средой программирования Понятие «среда программирования», «логические блоки». Показ написания простейшей программы для робота Интерфейс программы LEGO MINDSTORMS Education NXT и работа с ним. Написание программы для воспроизведения звуков и изображения по образцу 5. Тележки. 24 часа Одномоторная тележка. Полноприводная тележка. Тележка с автономным управлением. Самостоятельно собрать тележку с изменением передаточного отношения 6. Двухмоторная тележка. 18 часов Три колеса. Полный привод Сборка базовой модели трех колесной тележки 7. Программирование в NXT-G. 36 часов Интерфейс программы. Блок движения, ожидания. Ветвление. Циклы. Переменные. Запрограммировать двухмоторную тележку двигаться вперёд, выполнять поворот; с датчиком расстояния объезжать препятствия; с датчиком цвета останавливаться на темном поле. Написание программы для моделей: TriBot, RoboArm, Spike, Aipha Rex. 8. Программирование в Robolab. 24 часа Режимы «Администратор». «Программист». Типы команд. Команды: действия, ожидания. Управляющие структуры. Модификаторы. Взаимодействие с NXT Запрограммировать двухмоторную тележку с мощность моторов на 50%, 70%. Программирование мотора совешить 5, 7, 7.5, 11.75, 18 оборотов. Ожидание значения таймера. Циклы с предусловием значения датчика. Запуск программ на модели робота. Отладка программы. 9. Моя первая программа.15 часов Понятие «программа», «алгоритм». Алгоритм движения робота по кругу, вперед-назад, «восьмеркой» и пр. Выбор среды программирования, написание программы, запуск её на модели. Скачать Понятие «программа», «алгоритм». Алгоритм движения робота по кругу, вперед-назад, «восьмеркой» и пр. Написание программы для движения по кругу через меню контроллера. Запуск и отладка программы. Написание других простых программ на выбор учащихся и их самостоятельная отладка Робот в движении Написание линейной программы. Понятие «мощность мотора», «калибровка». Применение блока «движение» в программе. Создание и отладка программы для движения с ускорением, вперед-назад. «Робот-волчок». Плавный поворот, движение по кривой Первая программа с циклом Написание программы с циклом. Понятие «цикл». Использование блока «цикл» в программе. Создание и отладка программы для движения робота по «восьмерке» Робот-танцор Понятие «генератор случайных чисел». Использование блока «случайное число» для управления движением робота Создание программы для движения робота по случайной траектории Робот рисует многоугольник Теория движения робота по сложной траектории Написание программы для движения по контуру треугольника, квадрата Робот, повторяющий воспроизведенные действия Промышленные манипуляторы и их отладка. Блок «записи/воспроизведения» Робот, записывающий траекторию движения и потом точно её воспроизводящий Робот, определяющий расстояние до препятствия Ультразвуковой датчик Робот, останавливающийся на определенном расстоянии до препятствия. Робот-охранник 10.Алгоритмы управления. 21 час Элементы теории автоматического управления Управление мотором, синхронизация моторов. Взять азимут, движение по линии, движение с двумя датчиками, движение вдоль стенки. Ультразвуковой датчик управляет роботом Роботы – пылесосы, роботы-уборщики. Цикл и прерывания Создание и отладка программы для движения робота внутри помещения и самостоятельно огибающего препятствия. Робот-прилипала Программа с вложенным циклом. Подпрограмма Робот, следящий за протянутой рукой и выдерживающий требуемое расстояние. Настройка иных действий в зависимости от показаний ультразвукового датчика Использование нижнего датчика освещенности Яркость объекта, отраженный свет, освещенность, распознавание цветов роботом Робот, останавливающийся на черной линии. Робот, начинающий двигаться по комнате, когда включается свет. Движение вдоль линии Калибровка датчика освещенности Робот, движущийся вдоль черной линии 11. Задачи для робота.12 часов Кельгеринг, робот-сумо, движение вдоль лини, путешествие по комнате. Робототехнические соревнования Соревнования роботов на тестовом поле № 8547. Зачет времени и количества ошибок. 12. Защита проекта «Мой собственный уникальный робот». 6 часов Создание собственных роботов учащимися и их презентация Материально-техническая база
1. Базовый конструктор Mindstorms Education NXT
(LEGO «ПервоРобот NXT») 15 наборов
2. Средний ресурсный набор для базового конструктора 13 наборов 3. Ресурсный набор TETRIX 1 набор 4. Блок питания к микропроцессору базового конструктора 15 шт. 5. Датчик освещенности 15 шт. 6. Датчик температуры 2 шт. 7. Датчик-компас 5 шт. 8. Гироскопический датчик 5 шт. 9. Инфракрасный мяч 2 шт. 10. Детектор ИК излучения 6 шт.
Литература 1. Филиппов С. А. Робототехника для детей и родителей – СПб, 2010. 2. Позднякова Ю. С. Программа элективного курса «Основы робототехники» – Железногорск, 2006. 3. Дистанционный курс «Конструирование и робототехника» (Магнитогорск) – http://learning.9151394.ru/mod/resource/view.php?r=11311 4. Курс Lego NXT Basics – http://learning.9151394.ru/course/view.php?id=280#Constr1 ________________________________________________________________________________________________________________________ 2. Образовательная программа по робототехнике «Первые шаги в роботехнике» МУ «РЦДОД» на 2011-2012 уч. год Обсуждена на педагогическом совете МУ «РЦДОД» 30. 09.11. Председатель: _______ /Ринчино М.Д/ Срок реализации: 2011-2012 Составитель: преподаватель МУ «РЦДОД» Тугаринов А.С. г. Закаменск, 2011-2012 г. Пояснительная записка Данная образовательная программа разработана для учащихся 5-8 классов (10-14 лет) общеобразовательных школ, занимающихся робототехникой в Центре дополнительного образования детей «Районный центр для одаренных детей». Программа рассчитана на один год обучения (98 часов за учебный год, 16 –индивидуальных часов). 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. Также данный курс даст возможность школьникам закрепить и применить на практике полученные знания по таким дисциплинам, как математика, физика, информатика, технология. Название курса: «Первые шаги в робототехнике» Класс: 5-8 Цель: обучение основам робототехники и развитие интереса у учащихся к научно-техническому творчеству. Задачи: 1. Стимулировать мотивацию учащихся к получению знаний, помогать формировать творческую личность ребенка 2. Способствовать развитию интереса к технике, конструированию, программированию, высоким технологиям, формировать навыки коллективного труда 3. Прививать навыки программирования через разработку программ в визуальной среде программирования, развивать алгоритмическое мышление. 4. подготовить профессионально сориентированных школьников для физико-математических, инженерно-физических и инженерных специальностей. Основная форма работы: практические занятия. Курс основан на использовании комплектов Lego Mindstorms NXT 2.0 и визуальной среды программирования для обучения робототехнике LEGO MINDSTORMS Education NXT, Robolab 2.9, Robot C. Средства обучения: Конструктор Лего для уроков робототехники - Lego Mindstorms. Робот NXT содержит микропроцессор с флэш-памятью и портами для подключения датчиков и двигателей. Он предлагает Bluetooth поддержку, чтобы робот мог общаться с компьютером через беспроводное соединение или с другими роботами NXT. Процессор NXT позволяет осуществлять сложные операции в робототехнике в сфере программного обеспечения. В 2011 году мы занимаемся со следующими наборами лего конструктора: Робот MINDSTORMS NXT 9797 и MINDSTORMS NXT 2.0 lego 9695 - 817 деталей серия Lego Education. Набор LEGO Mindstorms 9797, в состав которого входят 431 детали. Детали образуют 5 больших групп. 1) Электронные компоненты Микропроцессорный модуль NXT с батарейным блоком. Три мотора со встроенными датчиками - Ультразвуковой датчик (датчик расстояния) - Датчик касания - Датчик звука - микрофон - Датчик освещенности Комплект соединительных кабелей - USB кабель для подключения NXT к компьютеру - Соединительные кабеля разной длины для подклучения датчиков и сервоприводов к NXT - Кабель-переходник для подключения датчиков старого образца (совместимых с RCX) к NXT Три лампочки Лампочки подключаются в выходным портам A, B и C NXT 2) Шестеренки колеса и оси 3) Cоединительные элементы 4) Конструкционные элементы 5) Специальные детали Ожидаемые результаты: создание условий для распространения инновационной модели развития техносферы в учреждении дополнительного образования, развитие и поддержка талантливых учащихся, проявляющих интерес к научно-техническому творчеству, привлечение детей для получения качественного дополнительного образования,участие школьников Закаменского района в Республиканских и Всероссийских олимпиадах по робототехнике, популяризация научно-технического направления в ОУ. Содержание изучаемого курса 1. Вводное занятие. Понятие «робот», «робототехника». Применение роботов в различных сферах жизни человека, значение робототехники. Просмотр видеофильма о роботизированных системах вооружения стран НАТО. Показ действующей модели робота и его программ: на основе датчика освещения, ультразвукового датчика, датчика касания Ознакомление с комплектом деталей для изучения робототехники: контроллер, сервоприводы, соединительные кабели, датчики-касания, ультразвуковой, освещения. Порты подключения. Создание колесной базы на гусеницах 2. Моя первая программа. Скачать Понятие «программа», «алгоритм». Алгоритм движения робота по кругу, вперед-назад, «восьмеркой» и пр. Написание программы для движения по кругу через меню контроллера. Запуск и отладка программы. Написание других простых программ на выбор учащихся и их самостоятельная отладка 3. Ознакомление с визуальной средой программирования Понятие «среда программирования», «логические блоки». Показ написания простейшей программы для робота Интерфейс программы LEGO MINDSTORMS Education NXT и работа с ним. Написание программы для воспроизведения звуков и изображения по образцу 4. Робот в движении Написание линейной программы. Понятие «мощность мотора», «калибровка». Применение блока «движение» в программе. Создание и отладка программы для движения с ускорением, вперед-назад. «Робот-волчок». Плавный поворот, движение по кривой 5. Первая программа с циклом Написание программы с циклом. Понятие «цикл». Использование блока «цикл» в программе. Создание и отладка программы для движения робота по «восьмерке» 6. Робот-танцор Понятие «генератор случайных чисел». Использование блока «случайное число» для управления движением робота Создание программы для движения робота по случайной траектории 7. Робот рисует многоугольник Теория движения робота по сложной траектории Написание программы для движения по контуру треугольника, квадрата 8. Робот, повторяющий воспроизведенные действия Промышленные манипуляторы и их отладка. Блок «записи/воспроизведения» Робот, записывающий траекторию движения и потом точно её воспроизводящий 9. Робот, определяющий расстояние до препятствия Ультразвуковой датчик Робот, останавливающийся на определенном расстоянии до препятствия. Робот-охранник 10. Ультразвуковой датчик управляет роботом Роботы – пылесосы, роботы-уборщики. Цикл и прерывания Создание и отладка программы для движения робота внутри помещения и самостоятельно огибающего препятствия. 11. Робот-прилипала Программа с вложенным циклом. Подпрограмма Робот, следящий за протянутой рукой и выдерживающий требуемое расстояние. Настройка иных действий в зависимости от показаний ультразвукового датчика 12. Использование нижнего датчика освещенности Яркость объекта, отраженный свет, освещенность, распознавание цветов роботом Робот, останавливающийся на черной линии. Робот, начинающий двигаться по комнате, когда включается свет. 13. Движение вдоль линии Калибровка датчика освещенности Робот, движущийся вдоль черной линии 14. Соревнования роботов Робототехнические соревнования Соревнования роботов на тестовом поле № 8547. Зачет времени и количества ошибок 15. Робот с несколькими датчиками Датчик касания, типы касания Создание робота и его программы с задним датчиком касания и передним ультразвуковым 16. Защита проекта «Мой собственный уникальный робот» Создание собственных роботов учащимися и их презентация Учебно-тематический план образовательной программы
_________________________________________________________________________________________________
3. Образовательная программа по робототехнике «Первые шаги в робототехнику» МОУ ДОД ЦДТ на 2012-2012 уч. год Возраст: 5-8 класс ( 10-14 лет) Срок реализации: 2012-2012 уч. г. Составитель: педагог – робототехники МОУ ДОД ЦДТ Жалсараева Е.Е Кижинга 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. Данный курс даст возможность школьникам закрепить и применить на практике полученные знания по таким дисциплинам, как математика, физика, информатика, технология. Цель: обучение основам робототехники, развитие интереса у учащихся к научно-техническому творчеству и подготовка к инженерным специальностям. Задачи: 1. стимулировать мотивацию учащихся к получению знаний, помогать формировать творческую личность ребенка; 2. способствовать развитию интереса к технике, конструированию, программированию, высоким технологиям, формировать навыки коллективного труда; 3. прививать навыки программирования через разработку программ в визуальной среде программирования, развивать алгоритмическое мышление; 4. подготовить профессионально сориентированных школьников для физико-математических, инженерно-физических и инженерных специальностей. Основная форма работы: практические занятия. Курс основан на использовании комплектов Lego Mindstorms NXT 2.0 и визуальной среды программирования для обучения робототехнике LEGO MINDSTORMS Education NXT, Robolab 2.9, Robot C. Средства обучения: Конструктор Лего для уроков робототехники - Lego Mindstorms. Робот NXT содержит микропроцессор с флэш-памятью и портами для подключения датчиков и двигателей. Он предлагает Bluetooth поддержку, чтобы робот мог общаться с компьютером через беспроводное соединение или с другими роботами NXT. Процессор NXT позволяет осуществлять сложные операции в робототехнике в сфере программного обеспечения. С 2012 года занятия идут со следующими наборами лего конструктора: Робот MINDSTORMS NXT 8527 и 8547- 817 деталей серия Lego Education. Набор LEGO Mindstorms 8527, в состав которого входят 431 детали. Детали образуют 5 больших групп: 1) электронные компоненты: · микропроцессорный модуль NXT с батарейным блоком; · три мотора со встроенными датчиками: ·- ультразвуковой датчик (датчик расстояния); ·- датчик касания; ·- датчик звука – микрофон; ·- датчик освещенности. · комплект соединительных кабелей: ·- USB кабель для подключения NXT к компьютеру; ·- соединительные кабеля разной длины для подключения датчиков и сервоприводов к NXT; ·- кабель-переходник для подключения датчиков старого образца (совместимых с RCX) к NXT. · три лампочки: ·Лампочки подключаются к выходным портам A, B и C NXT 2) шестеренки колеса и оси; 3) соединительные элементы; 4) конструкционные элементы; 5) специальные детали. Ожидаемые результаты: участие школьников в разных конкурсах по робототехнике, а также во Всероссийских и международных олимпиадах по робототехнике, популяризация научно-технического направления в ОУ. Форма подведения итогов реализации дополнительной образовательной программы: выставки собственных роботов учащихся. Содержание изучаемого курса 1. Вводное занятие · понятие «робот», «робототехника»; · применение роботов в различных сферах жизни человека, значение робототехники; · просмотр видеофильма о роботизированных системах; · ознакомление с комплектом деталей для изучения робототехники: контроллер, сервоприводы, соединительные кабели, датчики-касания, ультразвуковой, освещения, порты подключения. 2. Моя первая программа. · понятие «программа», «алгоритм»; · алгоритм движения робота по кругу, вперед-назад, «восьмеркой»; · написание программы для движения по кругу через меню контроллера, запуск и отладка программы, написание других простых программ на выбор учащихся и их самостоятельная отладка. 3. Ознакомление с визуальной средой программирования · понятие «среда программирования», «логические блоки»; · показ написания простейшей программы для робота; · интерфейс программы LEGO MINDSTORMS Education NXT; · написание программы для воспроизведения звуков и изображения по образцу. 4.Робот в движении · написание линейной программы; · понятие «мощность мотора»; · применение блока «движение» в программе; · создание и отладка программы для движения с ускорением, вперед-назад. 5. Первая программа с циклом · понятие «цикл»; · написание программы с циклом. 6. Робот, повторяющий воспроизведенные действия · промышленные манипуляторы и их отладка; · блок «записи/воспроизведения». 7. Робот, определяющий расстояние до препятствия · ультразвуковой датчик; · робот, останавливающийся на определенном расстоянии до препятствия; · робот-охранник. 8. Ультразвуковой датчик управляет роботом · роботы – пылесосы, роботы-уборщики; · цикл и прерывания; · создание и отладка программы для движения робота внутри помещения и самостоятельно огибающего препятствия. 9. Робот-прилипала · программа с вложенным циклом. Подпрограмма; · робот, следящий за протянутой рукой и выдерживающий требуемое расстояние; · настройка иных действий в зависимости от показаний ультразвукового датчика. 10. Использование нижнего датчика освещенности · яркость объекта, отраженный свет, освещенность, распознавание цветов роботом; · робот, останавливающийся на черной линии; · робот, начинающий двигаться по комнате, когда включается свет. 11. Движение вдоль линии · калибровка датчика освещенности; · робот, движущийся вдоль черной линии. 12. Соревнования роботов · робототехнические соревнования; · соревнования роботов на тестовом поле № 8547. Зачет времени и количества ошибок. 13. Робот с несколькими датчиками · датчик касания, типы касания; · создание робота и его программы с задним датчиком касания и передним ультразвуковым. 14. Защита проекта «Мой собственный уникальный робот» · создание собственных роботов учащимися; · презентация собственных роботов. Учебно-тематический план образовательной программы
Список использованной литературы: 1. Электронный ресурс http://manrb.ru/ 2. Электронный ресурс http//www.google.ru ___________________________________________________________________________________________________________________________________
Основные результаты деятельности стажировочной площадки по внедрению модели техносферы (МАОУ ДОД ЦДОД «МАН»)
- I поток – 7-11 ноября 2011г. ( 15 слушателей); - II поток – 14-18 ноября 2011г. ( 9 слушателей);
- I поток – 8-25 ноября 2011г. ( 13 слушателей) по теме: «развитие дополнительного образования детей на основе межведомственного взаимодействия и координации работы организаций образования, науки, культуры, институтов гражданского общества, частно-государственного партнерства и бизнес-сообщества»; - II поток – 28 ноября -16 декабря 2011г. ( 13 слушателей) по теме: «Поддержка детского и молодежного технического творчества путем создания стажировочных площадок как элементов развития техносферы дополнительного образования детей»;
Приложение Список оборудования Программное обеспечение
Компьютерная техника
Оргтехника
Итого: 281 833,00 Робототехника
ИТОГО: 2 100 737,60 Цифровая техника
ИТОГО: 419 567,00 Автомобиль
Итого: 1150530,00 Поставка программно-технических комплексов
ИТОГО: 7970 000,00 |