Пояснительная запискаocrtdiu.3dn.ru/2017/18-programmy.pdf · Набор по...

Пояснительная записка

Робототехника - это прикладная наука, занимающаяся разработкой и

эксплуатацией интеллектуальных автоматизированных технических систем

для реализации их в различных сферах человеческой деятельности.

Современные робототехнические системы включают в себя

микропроцессорные системы управления, системы движения, оснащены

развитым сенсорным обеспечением и средствами адаптации к изменяющимся

условиям внешней среды. Для изучения таких систем в курсе используются

конструкторские наборы южнокорейского бренда Huna.

Huna MRT-2 Kicky Senior – это уникальные набор, позволяющие с

ранних лет ознакомится с робототехникой и естественными науками. Это

большой комплект уникального материала для обучения детей простым

принципам инерции и движения (механизмы двигаются благодаря

непрограммируемой плате). Наборы выполнены из яркого, привлекающего

внимание детей, безопасного ABC-пластика. Наборы снабжены

методическими пособиями, которые помимо подробных инструкций по

сборке моделей, также содержат несколько увлекательных сказок,

персонажей которых предлагается собрать детям и поиграть. Конструкторы

начального уровня не требуют программирования, обеспечивает их

доступность и для детей, и для начинающих педагогов – что не маловажно с

учетом дефицита кадров в области образовательной робототехники младшего

возраста.

Набор по робототехнике HUNA Class – образовательный

робототехнический конструктор для детей старше 8 лет. Конструктор

состоит из 667 деталей из которых можно собрать 38 роботов. HUNA CLASS

начинает знакомство с самым интересным в робототехнике –

программированием (сначала в графической среде, а затем и на языке Си).

Кроме этого, набор уникален двумя платами в комплекте, одну из которых

можно программировать, другую – нет. Таким образом, следуя инструкции

внутри набора, можно собрать любую из моделей роботов, установить на нее

уже запрограммированную плату и постепенно понять, как все работает.

Далее, можно заняться и программированием самостоятельно. В

приложенной инструкции все детально описано.

Дополнительная образовательная программа «Робототехника» имеет

научно-техническую направленность. Программа отвечает требованиям

направления региональной политики в сфере образования - развитие научно-

технического творчества детей.

Актуальность программы

отсутствие предмета в школьных программах начального образования,

обеспечивающего формирование у обучающихся конструкторских

навыков и опыта программирования.

востребованность развития широкого кругозора младших школьников и

формирования основ логического мышления;

необходимость вести пропедевтическую работу в младшей школе в

техническом и естественнонаучном направлениях для создания базы,

позволяющей совершить плавный переход к дисциплинам среднего звена

(физике, биологии, технологии, информатике, геометрии).

Новизна программы

Новизна программы заключается в информационно-технологической

направленности, основанной на современных тенденциях развития техники и

общества и соответствующей сегодняшней культуре.

Нормативно-правовой основой для данной программы является: Закон

«Об образовании в Российской Федерации» от 29 декабря 2012г. №273-ФЗ;

методические рекомендации по проектированию дополнительных

общеразвивающих программ (включая разноуровневые) Минобрнауки 2015

г.; СанПин 2.4.4.3172-14 «Санитарно-эпидемиологические требования к

устройству, содержанию и организации режима работы образовательной

организации дополнительного образования детей»; Методические

рекомендации по проектированию дополнительных общеразвивающих

программ (письмо министерства образования и науки РФ от 18.11.2015 № 09-

3242);устав учреждения; положение об образовательной программе детского

объединения.

Программа творческого объединения рассчитана на 2 года обучения:

144 часа, 4 часа в неделю (2 раза по 2 часа);

216 часов, 6 часов в неделю (3 раза по 2 часа).

Цель программы: формирование компетенций обучающихся в

области разработки, создания и использования робототехнических моделей.

Задачи программы

Обучающие:

развитие познавательного интереса к техническому

моделированию, конструированию и робототехнике;

ознакомление с линейкой конструкторов HUNA-MRT

южнокорейского производителя My Robot Time;

обучение умению строить модели роботов;

получение навыков работы с датчиками и двигателями;

получение навыков программирования;

изучение программных средств управления роботами.

Развивающие:

развитие деловых качеств, самостоятельности, ответственности;

развитие технического, объемного, пространственного,

логического и креативного мышления;

развитие конструкторских способностей, изобретательности и

потребности творческой деятельности.

Воспитательные:

формирование устойчивого интереса к техническому творчеству,

умения работать в коллективе, стремления к достижению

поставленной цели и самосовершенствованию;

воспитание нравственных, эстетических и личностных качеств,

доброжелательности, трудолюбия, честности, порядочности,

ответственности, аккуратности, терпения, предприимчивости,

патриотизма, чувства долга;

воспитание интереса к работам изобретателей.

Принципы заложенные в основу программы

1. Научность. Этот принцип предопределяет сообщение только

достоверных, проверенных практикой сведений, при отборе которых

учитываются новейшие достижения науки и техники.

2. Доступность. Предусматривает соответствие объема и глубины

учебного материала уровню общего развития обучающихся в данный период,

благодаря чему, знания и навыки могут быть сознательно и прочно усвоены.

3. Связь теории с практикой. Обязывает вести обучение так, чтобы

обучаемые могли сознательно применять приобретенные ими знания на

практике.

4. Воспитательный характер обучения. Процесс обучения является

воспитывающим, ученик не только приобретает знания и нарабатывает

навыки, но и развивает свои способности, умственные и моральные качества.

5. Сознательность и активность обучения. В процессе обучения все

действия, которые отрабатывает ученик, должны быть обоснованы. Нужно

учить, обучаемых, критически осмысливать, и оценивать факты, делая

выводы, разрешать все сомнения с тем, чтобы процесс усвоения и наработки

необходимых навыков происходили сознательно, с полной убежденностью в

правильности обучения. Активность в обучении предполагает

самостоятельность, которая достигается хорошей теоретической и

практической подготовкой и работой педагога.

6. Наглядность. Объяснение техники сборки робототехнических

средств на конкретных изделиях и программных продукта. Для наглядности

применяются существующие видео материалы, а так же материалы своего

изготовления.

7. Систематичность и последовательность. Учебный материал

дается по определенной системе и в логической последовательности с целью

лучшего его освоения. Как правило этот принцип предусматривает изучение

предмета от простого к сложному, от частного к общему.

8. Прочность закрепления знаний, умений и навыков. Качество

обучения зависит от того, насколько прочно закрепляются знания, умения и

навыки учащихся. Не прочные знания и навыки обычно являются причинами

неуверенности и ошибок. Поэтому закрепление умений и навыков должно

достигаться неоднократным целенаправленным повторением и тренировкой.

9. Индивидуальный подход в обучении. В процессе обучения

педагог исходит из индивидуальных особенностей детей (уравновешенный,

неуравновешенный, с хорошей памятью или не очень, с устойчивым

вниманием или рассеянный, с хорошей или замедленной реакцией, и т.д.) и

опираясь на сильные стороны ребенка, доводит его подготовленность до

уровня общих требований.

Формирование учебных групп производится на добровольной основе.

Определение этапа обучения, соответствующего обучающегося, проводится

по результатам собеседования, контрольной работы, определяющей по

соответствующим критериям объем базовых знаний и степень владения

навыками и умениями, необходимыми на занятиях по робототехнике.

На занятиях используются различные формы организации

образовательного процесса:

фронтальные (беседа, лекция, проверочная работа);

групповые (работа над проектами, олимпиады, фестивали,

соревнования);

индивидуальные (инструктаж, разбор ошибок, индивидуальная

сборка робототехнических средств).

Для предъявления учебной информации используются следующие

методы:

словесный (рассказ, беседа, лекция);

наглядный (иллюстрация, демонстрация);

практический (сборка и программирование модели);

исследовательский (самостоятельное конструирование и

программирование);

методы контроля (тестирование моделей и программ,

выполнение заданий соревнований, самоконтроль).

Для стимулирования учебно-познавательной деятельности

применяются методы:

- соревнования;

- поощрение и порицание.

Ожидаемый результат

По окончанию курса обучения учащиеся должны

Знать:

основные компоненты конструкторов;

конструктивные особенности различных моделей, сооружений и

механизмов;

виды подвижных и неподвижных соединений в конструкторе;

основные приемы конструирования роботов;

конструктивные особенности различных роботов.

Уметь:

принимать или намечать учебную задачу, ее конечную цель;

проводить сборку робототехнических средств с применением

конструкторов по разработанной схеме, по собственному

замыслу;

прогнозировать результаты работы;

планировать ход выполнения задания;

рационально выполнять задание;

руководить работой группы или коллектива;

высказываться устно в виде сообщения или доклада;

высказываться устно в виде рецензии ответа товарища;

представлять одну и ту же информацию различными способами.

Владеть:

владеть навыками конструирования роботов,

владеть навыками, самостоятельного решения технических задач

в процессе конструирования роботов,

владеть навыками создания реально действующей модели

роботов при помощи специальных элементов по разработанной

схеме, по собственному замыслу,

владеть навыками работы с дополнительными источниками

информации, в том числе электронными;

владеть навыками программирования роботов.

Универсальные способы получения и применения знаний:

понимать учебную задачу, предъявляемую для индивидуальной и

коллективной деятельности;

понимать последовательность действий, предъявляемую по

индивидуальному и коллективному выполнению учебной задачи;

соблюдать последовательность действий по индивидуальному

выполнению учебной задачи в отведенное время;

уметь работать с устными текстами;

уметь работать с реальными объектами как источниками

информации;

определять наиболее рациональную последовательность

действий по коллективному выполнению учебной задачи;

соблюдать правила безопасного труда;

владеть различными средствами самоконтроля с учетом

специфики курса;

определение и решение проблем: устанавливать несоответствие

между желаемым и действительным; формулировать гипотезу по

решению проблем.

Обучающиеся должны овладеть навыками творческого подхода к

изготовлению модели.

Метапредметные результаты

1. Личностные:

развитие морального сознания и ориентировки обучающегося в

сфере нравственно-этических отношений на основе: социальных

ценностей; личностных ценностей.

2. Регулятивные:

планирование - определение последовательности промежуточных

целей с учетом конечного результата,

составление плана и последовательности действий,

прогнозирование- предвосхищение результатов и уровня

усвоения, его временных характеристик,

контроль (самоконтроль, взаимоконтроль) в форме сличения

способа действия и его результата с заданным эталоном с целью

обнаружения отклонений и отличий от эталона,

коррекция- внесение необходимых дополнений и корректив в

план и способ действия в случае расхождения эталона с

реальным действием и его продуктом,

оценка (самооценка, взаимооценка) - выделение и осознание

обучающимися того, что подлежит усвоению, осознание качества

и уровня усвоения.

3. Познавательные:

общеучебные действия: самостоятельное выделение и

формулирование познавательной цели; исследовательские

действия; выбор наиболее эффективных способов решения

поставленных задач в зависимости от конкретных условий;

контроль и оценка процесса и результатов деятельности;

универсальные логические действия: анализ объектов с целью

выделения признаков (существенных, несущественных); синтез

как составление целого из частей, в том числе самостоятельная

доработка, выполнение недостающих компонентов; выбор

оснований и критериев для сравнения, классификации объектов;

выведение следствий; установление причинно-следственных

связей; построение логической цепи рассуждений,

доказательство; выдвижение гипотез и их обоснование;

действия постановки и решения проблем: формулирование

проблемы; самостоятельное создание способов решения проблем

творческого и поискового характера.

4. Коммуникативные:

планирование учебного сотрудничества с педагогом и

сверстниками - определение цели, функций участников, способов

взаимодействия;

постановка вопросов - инициативное сотрудничество в поиске и

сборе информации;

умение с достаточной полнотой и точностью выражать свои

мысли в соответствии с задачами и условиями коммуникации;

владение монологической и диалогической формами речи в

соответствии с принятой терминологией, грамматическими и

синтаксическими нормами русского языка.

Модель выпускника

Освоив образовательную программу, обучающийся приобретает широкий

круг знаний, умений и владений, позволяющий ему ориентироваться в

условиях современного мира, реализовать себя и свои возможности в жизни.

Модель выпускника включает следующие качества и характеристики:

Духовно-нравственные качества:

доброта;

нравственность;

потребность выражения собственных творческих мыслей посредством

технического творчества;

способность жить и действовать в согласии с самим собой, обществом

и природой;

эмоциональное и творческое отношение к людям и окружающей

природе.

Творческие способности:

творческая активность;

эстетическое восприятие действительности;

владение навыками самоанализа, необходимыми для оценки

собственной работы и работы других;

индивидуальный подход при выборе творческих проектов.

Учебно-творческие знания, умения, владения:

устойчивый интерес к техническому творчеству;

устойчивая познавательная активность;

знание истории развития техники и основ технического творчества;

умение использовать по назначению необходимые компоненты

конструкторов;

умение самостоятельно читать управляющие программы, сборочные

чертежи;

Обучающиеся овладевают следующими видами деятельности:

сборка, программирование и конструирование моделей роботов;

использование безопасных приемов работы с электронными

компонентами;

оценка собственных работ и работ других обучающихся.

Характеристика системы оценивания и отслеживания результатов

Отслеживание результатов в объединении «Робототехника» направлено

на получение информации о знаниях, умениях и навыках обучающихся.

Целью отслеживания и оценивания результатов обучения является:

воспитание у обучающихся ответственности за результаты своего

труда (критическое отношение к достигнутому, привычки к

самоконтролю и самонаблюдению).

Для проверки знаний, умений и навыков используются следующие

методы педагогического контроля:

входящий, направлен на выявление требуемых, на начало

обучение знаний, дает информацию об уровне теоретической и

технологической подготовки обучающихся;

текущий, осуществляется в ходе повседневной работы с целью

проверки освоения предыдущего материала и выявления пробелов в

знаниях обучающихся;

итоговый, проводится в конце полугодия (промежуточный) или

учебного года.

Результаты работ учащихся будут зафиксированы на фото и видео в

момент демонстрации созданных ими роботов из имеющихся в наличии

учебных конструкторов по робототехнике; фото и видео материалы по

результатам работ будут размещаться на сайте Центра; а также будут

представлены для участия на фестивалях и олимпиадах разного уровня.

МЕХАНИЗМ ОТСЛЕЖИВАНИЯ РЕЗУЛЬТАТОВ

Предусматриваются различные формы подведения итогов реализации

дополнительной образовательной программы:

выставки;

соревнования;

фестивали;

отзывы родителей.

Особенности контроля знаний

Уровень развития обучающихся определяется на основе сравнения

результатов их диагностики в начале и конце года. Образовательные

результаты могут быть выявлены в рамках следующих форм контроля:

Вид

контроля

Цель

Форма контроля

Входной Выявление требуемых знаний

на начало обучения знаний.

Диагностика отдельных

планируемых результатов

обучения до начала обучения

Собеседование,

анкетирование,

диагностика.

Текущий Контроль обучения (активность

и качество работы на занятиях,

знание основ робототехники ,

самостоятельные и

практические работы,

коррекция процесса усвоения


педагогическое

наблюдение,

практическая работа,

творческие задания,

анализ результатов

материала).

Систематическая диагностика

текущих знаний.

деятельности.

Тематический Определение степени усвоения

раздела или темы

программы.



Практическая работа,

творческий проект,

педагогические тесты,

Промежуточный Динамика усвоения

материала

Контрольное занятие,

защита проектов,

тестирование, концерт,



Итоговый Оценка знаний обучающихся за

весь курс обучения.

Установление соответствия

уровня и качества подготовки

учащихся к системе

требований, к уровню и

качеству образования.

Итоговое занятие,

отчетный концерт,

презентаций личных

достижений

(портфолио)

творческий проект

(Сборка собственного

робота, без участия

преподавателя).

В конце каждого уровня обучения проводится промежуточная

аттестация и мониторинг результатов и достижений.

Знания:

соответствие уровня теоретических знаний программным

требованиям;

широта кругозора;

свобода восприятия теоретической информации;

понимание терминологии, осмысленность и свобода использования

специальной терминологии.

Практические навыки:

соответствие уровня развития практических умений и навыков

программным требованиям,

взаимодействие воспитанников процессе сборки роботов

Уровень развития воспитанности:

культура исполнения и поведения во время презентаций и собраний

(внешний вид, собранность, отношение к слушателям);

ответственность при работе;

исполнительская дисциплина.

Программа «Робототехника» является разноуровневой. Она

позволяет учитывать разный уровень развития и разную степень освоения

содержания программы детьми.

Стартовый уровень - предполагает использование и реализацию

общедоступных и универсальных форм организации материала,

минимальную сложность предлагаемого для освоения содержания

программы, формирование творческих способностей детей, удовлетворение

их индивидуальных потребностей в интеллектуальном, нравственном и

физическом совершенствовании, формирование культуры ЗОЖ, укрепление

здоровья, организация свободного времени; мотивацию личности к

познанию, творчеству, труду.

Продолжительность стартового уровня – 4 месяца, объем – 68 часов.

Режим занятий – 4 часа в неделю.

Прогнозируемая результативность уровня:

освоение образовательной программы;

переход на базовый уровень не менее 75% обучающихся

После овладения программой стартового уровня, проведения

мониторинга готовности к обучению на следующем уровне, обучающийся

переводится на базовый уровень.

Обучающиеся не освоившие в полном объёме программу стартового

уровня переводятся на базовый, но для них педагогом предусматривается

индивидуальный план работы.

Цель: создание условий для последующего развития детей по

техническому направлению «Робототехника»

Задачи программы стартового уровня

Обучающие:



ознакомление с основными компонентами конструктора HUNA-

MRT 2 Kicky южнокорейского производителя My Robot Time;

обучение умению строить простые модели роботов по

инструкции и простые собственные модели.





развитие конструкторских способностей, изобретательности.







ответственности, аккуратности, терпения;

По окончанию программы стартового уровня учащиеся должны

Знать:

основные компоненты конструктора HUNA-MRT 2 Kicky;




основные приемы конструирования роботов.

Уметь:





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 простые модели при помощи элементов набора

конструктора HUNA-MRT 2 Kicky по разработанной схеме, по

собственному замыслу.

Владеть:

владеть навыками создания модели роботов при помощи

специальных элементов HUNA-MRT 2 Kicky по разработанной

схеме, по собственному замыслу;


в процессе конструирования;


информации, в том числе электронными.

СОДЕРЖАНИЕ ПРОГРАММЫ

Учебный план – Стартовый уровень

№ Темы занятий Количество часов

Теория Практика Всего

1 Вводное занятие 2 2 4

2 Основы робототехники 4 4 8

3 Изучение простых механизмов 4 10 14

4 Сборка моделей по инструкции без

использования электронных элементов

конструктора

4 16 20

5 Разработка собственных моделей без

использования электронных элементов

конструктора

2 18 20

6 Аттестация обучающихся. Создание

модели по картинке

0 2 2

ВСЕГО: 16 50 68

Содержание учебного плана – стартовый уровень

Тема 1. Вводное занятие

Теория: вводный инструктаж по соблюдению техники безопасности и

пожарной безопасности при работе, правила поведения в образовательном

учреждении, требования к обучающимся на период обучения.

Практика: основы работы за ПК.

Тема 2. Основы робототехники

Теория: знакомство с понятием «робототехника»; развитие мировой

робототехники; знакомство с конструктором; изучение названия деталей;

изучение типов соединения.

Практика: подготовка докладов о робототехнике в различных сферах

жизни человека; создание простых конструкций на основе конструктора

HUNA MRT 2 Kicky.

Тема 3. Изучение простых механизмов

Теория: простые механизмы и области их применения; создание

простых механизмов на основе конструктора HUNA MRT 2;

Практика: создание простых механизмов; создание роботов,

использующих простые механизмы.

Тема 4. Сборка простых моделей по инструкции без использования

электронных элементов конструктора

Теория: сборка простых моделей по инструкции без использования

электронных элементов конструктора;

Практика: сборка простых моделей по инструкции без использования

электронных элементов конструктора.

Тема 5. Разработка собственных моделей без использования

электронных элементов конструктора

Теория: разработка авторских моделей роботов;

Практика: создание авторских моделей роботов; написание рефератов

по созданным моделям. Презентации авторских моделей роботов.

Тема 6. Аттестация обучающихся. Создание модели по картинке

Практика: аттестация обучающихся. Создание модели по картинке.

Базовый уровень - предполагает использование и реализацию таких

форм организации материала, которые допускают освоение

специализированных знаний; обеспечение прав ребёнка на развитие,

личностное самоопределение и самореализацию; обеспечение адаптации к

жизни в обществе, профессиональной ориентации; выявление и поддержка

детей, проявивших выдающиеся способности; выявление и развитие у

обучающихся способностей и интереса к научной, исследовательской


Продолжительность базового уровня – 1,5 года, объем – 292 часов. Режим

занятий – 5 месяцев по 4 часа в неделю, 9 месяцев по 6 часов в неделю.


освоение образовательной программы;

участие в городских и региональных мероприятиях не менее 50%

обучающихся;

включение в число победителей и призёров не менее 10%

обучающихся.

После овладения программой базового уровня, обучающиеся

отчисляются.

Цель: формирование личности юного моделиста посредством

вовлечения его в творческую деятельность по созданию робототехнических

моделей.

Обучающие:



ознакомление с наборами конструкторов HUNA-MRT 2, HUNA-

MRT 3 Class южнокорейского производителя My Robot Time;

обучение умению строить программируемые модели роботов;

получение навыков работы электронными элементами (датчиками

и двигателями, светодиодами, гудком, SDC сенсором, серво-

двигателем);

получение навыков программирования;

изучение программных средств управления роботами.





развитие конструкторских способностей, изобретательности и

потребности творческой деятельности.







ответственности, аккуратности, терпения, предприимчивости,

патриотизма, чувства долга;

воспитание интереса к работам изобретателей.

По окончанию программы продвинутого уровня учащиеся должны

Знать:

все компоненты конструкторов Huna MRT-2 Kicky, Huna MRT-3

Class;




основные приемы конструирования роботов программируемых

роботов;

конструктивные особенности различных роботов.

Уметь:


проводить сборку управляемых робототехнических средств с

применением конструкторов по разработанной схеме, по

собственному замыслу;

программировать собственных роботов;



рационально выполнять задание;

руководить работой группы или коллектива;


высказываться устно в виде рецензии ответа товарища;

представлять одну и ту же информацию различными способами.

Владеть:

владеть навыками конструирования роботов,


в процессе конструирования роботов,

владеть навыками создания реально действующей модели

роботов при помощи специальных элементов по разработанной

схеме, по собственному замыслу,


информации, в том числе электронными;

владеть навыками программирования роботов.

Учебный план – Базовый уровень


Теория Практика Всего

1 Работа с материнской платой и блоком

питания конструктора Huna MRT 2

Kicky

2 12 14

2 Работа с электродвигателями 2 12 14

3 Работа с пультом управления и

приемником ДУ

2 10 12

4 Работа с датчиком микрофона 2 10 12

5 Работа с ИК датчиком 2 14 16

6 Сборка управляемых моделей по

инструкции

8 24 34

7 Сборка прикладных роботов 4 12 16

8 Разработка собственных управляемых

моделей роботов

6 22 28

9 Изучение состава и подготовка к

работе базового набора Huna MRT 3

Сlass

2 2 4

10 Работа с материнской платой и блоком

питания конструктора Huna MRT 3

Сlass

2 6 8

11 Работа со светодиодами 2 4 6

12 Работа с гудком 2 4 6

13 Работа с SDC сенсором 2 4 6

14 Работа с серво-двигателем 2 8 10

15 Изучение системы программирования

набора Huna MRT 3 Сlass

8 10 18

16 Сборка программируемых роботов по

инструкции

4 22 26

17 Сборка программируемых прикладных

роботов

2 6 8

18 Разработка собственных моделей

программируемых роботов

4 18 22

19 Написание собственных программ 8 14 20

20 Подготовка роботов для внутренних

конкурсов

0 6 6

21 Участие в робототехнических

конкурсах

0 4 4

22 Заключительное занятие 2 0 2

ВСЕГО: 68 224 292

Содержание учебного плана – базовый уровень

Тема 1. Работа с материнской платой и блоком питания Huna MRT

2 Kicky

Теория: назначение материнской платы; назначение блока питания;

особенности использования материнской платы и блока питания HUNA

MRT-2; назначение клавиш материнской платы HUNA MRT-2; инструктаж

по подключению приборов к материнской плате; инструктаж по режимам

работы материнской платы.

Практика: создание простых конструкций, предусматривающих

подключение электроприборов; создание дополнительных пристроек для

подключения электроприборов; защита электроприборов.

Тема 2. Работа с электродвигателями

Теория: назначение электродвигателей и их применение; правила

работы с электродвигателями; особенности крепления с деталями

конструктора; подключение к материнской плате.

Практика: создание роботов, предусматривающих движение с

помощью электродвигателя.

Тема 3. Работа с пультом управления и приемников ДУ

Теория: принцип работы пульта управления и приемника ДУ;

обработка сигналов датчиком ДУ; настройка пульта управления;

особенности крепления приемника ДУ.

Практика: создание роботов, управляемых с помощью пульта

дистанционного управления и датчика ДУ.

Тема 4. Работа с датчиком микрофона

Теория: принцип работы датчика микрофона; обработка сигнала

датчиком микрофона; сходства и различия датчиков микрофона и ДУ.

Практика: создание роботов, управляемых с помощью датчика

микрофона.

Тема 5. Работа с ИК датчиком

Теория: принцип работы ИК датчика; обработка сигнала ИК датчиком;

особенности работы с ИК датчиком.

Практика: создание роботов, использующих для ориентирования ИК

датчики.

Тема 6. Сборка управляемых моделей по инструкции

Теория: сборка управляемых моделей по инструкции.

Практика: сборка управляемых моделей по инструкции.

Тема 7. Сборка прикладных роботов

Теория: роботы в повседневной жизни; изучение принципов работы

различных автоматизированных механизмов.

Практика: создание роботов, используемых в быту.

Тема 8. Разработка собственных управляемых моделей роботов

Теория: разработка авторских моделей роботов;

Практика: создание авторских моделей роботов; написание рефератов

по созданным моделям. Презентации авторских моделей роботов.

Тема 9. Изучение состава и подготовка к работе базового набора

Huna MRT 3 Сlass

Теория: демонстрация базового набора HUNA MRT-3 Сlass, изучение

его состава и подготовка к работе;

Практика: изучение состава элементов конструктора HUNA MRT-3

Class.

Тема 10. Работа с материнской платой и блоком питания Huna

MRT 3 Сlass

Теория: назначение материнской платы; назначение блока питания;

особенности использования материнской платы и блока питания HUNA

MRT-3; назначение клавиш материнской платы HUNA MRT-3; инструктаж

по подключению приборов к материнской плате; инструктаж по режимам

работы материнской платы.

Практика: создание простых конструкций, предусматривающих

подключение электроприборов; создание дополнительных пристроек для

подключения электроприборов; защита электроприборов.

Тема 11. Работа со светодиодами

Теория: понятие светодиода, принцип работы светодиода, подключение

светодиодов к материнской плате.

Практика: создание роботов с использованием светодиодов.

Тема 12. Работа с гудком

Теория: понятие гудка, принцип работы гудка, подключение гудка к

материнской плате.

Практика: создание роботов с использованием гудка.

Тема 13. Работа с SDC сенсором

Теория: понятие SDC сенсора, принцип работы SDC сенсора,

подключение SDC сенсора к материнской плате.

Практика: создание роботов с использованием SDC сенсора.

Тема 14. Работа с серво-двигателем

Теория: понятие серво-двигателя, принцип работы серво-двигателя,

подключение серво-двигателей к материнской плате.

Практика: создание роботов с использованием серво-двигателей.

Тема 15. Изучение системы программирования набора Huna MRT

3 Сlass

Теория: среда программирования HUNA MRT. Меню среды. Понятие

проекта. Работа с файлами проекта. Изучение основных приемов управления

роботом. Основные алгоритмические конструкции и их реализация в системе

программирования HUNA MRT. Работа с переменными. Обмен данными

между ПК и материнской платой HUNA MRT 3 Class.

Практика: работа в среде программирования HUNA MRT.

Конструирование программируемых роботов.

Тема 16. Сборка программируемых роботов по инструкции

Теория: сборка программируемых моделей роботов по инструкции.

Практика: сборка программируемых моделей роботов по инструкции.

Тема 17. Сборка программируемых прикладных роботов

Теория: роботы в повседневной жизни; изучение принципов работы

различных автоматизированных механизмов.

Практика: создание программируемых роботов, используемых в быту.

Тема 18. Разработка собственных моделей программируемых

роботов

Теория: разработка авторских программируемых моделей роботов;

Практика: создание авторских программируемых моделей роботов;

написание рефератов по созданным моделям. Презентации авторских

моделей роботов.

Тема 19. Написание собственных программ

Теория: правила написания программ;

Практика: написание собственных программ для управляемых роботов.

Тема 20. Подготовка роботов для внутренних конкурсов

Сборка программируемых моделей роботов для выставок и конкурсов.

Проведение мероприятий.

Тема 21. Участие в робототехнических конкурсах

Правила участия в соревнованиях, техника безопасности. Участие в

соревнованиях.

Тема 22. Заключительное занятие

Мониторинг готовности обучающегося к освоению содержания

программы стартового уровня

Построение по инструкции (за 5 шагов)

простой модели.


программы базового уровня

Создание простой модели по картинке.

Условия обеспечивающие успешную реализацию

образовательной программы:

Материально-технические:

хорошо оснащённый кабинет информатики с местом для

хранения оборудования (комплекты конструкторов по

робототехники);

конструкторские наборы Huna Kicky Senior, Huna MRT 3

Сlass;

компьютерная техника: (компьютеры, экран, проектор)

Методические:

руководство пользователя конструктора HUNA MRT;

дидактический раздаточный материал.

Программное обеспечение HUNA MRT.

Список литературы

Для педагога:

1. Барсуков Александр. Кто есть кто в робототехники. - М., 2005 г. -

125 с.

2. Зенкевич С. Л., Ющенко А. С. Основы управления

манипуляционными роботами. 2-е изд. — М.: Изд-во МГТУ им. Н.

Э. Баумана, 2004. — 480 с. — ISBN 5-7038-2567-9.

3. Крайнев А.Ф. Первое путешествие в царство машин. - М., 2007г. -

173с.

4. Макаров И.М., Топчеев Ю.И.. Робототехника. История и

перспективы. - М., 2003г. - 349с.

5. Охоцимский Д. Е., Мартыненко Ю. Г. Новые задачи динамики и

управления движением мобильных колёсных роботов // Успехи

механики. — 2003. — Т. 2. — № 1. — С. 3—47.

6. Руководство пользователя конструктора Huna Kicky Senior.

7. Тягунов О. А. Математические модели и алгоритмы управления

промышленных транспортных роботов // Информационно-

измерительные и управляющие системы. — 2007 - № 5. — С. 63-69.

Для обучающихся:

1. Филиппов С. А. Робототехника для детей и родителей. М.: Наука,

2011. —264 с.

2. Шахинпур М. Курс робототехники: Пер. с англ. - М.; Мир,1990 527 с.

Интернет-ресурсы

1. Международные соревнования роботов World Robot Olympiad

(WRO) [Электронный ресурс]. Режим доступа:

http://wroboto.ru/competition/wro.

2. Программы «Робототехника»: Инженерные кадры России

[Электронный ресурс]. Режим доступа: http://www.robosport.ru.

3. Как сделать робота: схемы, микроконтроллеры, программирование

[Электронный ресурс]. Режим доступа: http://myrobot.ru/stepbystep.

http://myrobot.ru/stepbystep


Робототехника является одним из важнейших направлений научно - технического

прогресса, в котором проблемы механики и новых технологий соприкасаются с

проблемами искусственного интеллекта.

Предмет робототехники это создание и применение роботов, других средств

робототехники и основанных на них технических систем и комплексов различного

назначения.

Возникнув на основе кибернетики и механики, робототехника, в свою очередь,

породила новые направления развития и самих этих наук. В кибернетике это связано,

прежде всего, с интеллектуальным направлением и бионикой как источником новых,

заимствованных у живой природы идей, а в механике – с многостепенными механизмами

типа манипуляторов.

На занятиях по Робототехнике осуществляется работа с образовательными

конструкторами серии LEGO Mindstorms. Технологические наборы LEGO MINDSTORMS

EV3 ориентированы на изучение основных физических принципов и базовых технических

решений, лежащих в основе всех современных конструкций и устройств. Для создания

программы, по которой будет действовать модель, используется специальный язык

программирования RoboLab.

Содержание и структура программы «Робототехника» направлена на

формирование устойчивых представлений о робототехнических устройствах как едином

изделии определенного функционального назначения и с определенными техническими

характеристиками. Цель образовательной программы «Робототехника» заключается в том,

чтобы научить ребят грамотно выразить свою идею, спроектировать ее техническое и

программное решение, реализовать ее в виде модели, способной к функционированию.

Конструктор LEGO MINDSTORMS EV3 предоставляет ученикам возможность

приобретать важные знания, умения и навыки в процессе создания, программирования и

тестирования роботов. Конструктор LEGO MINDSTORMS EV3 и программное

обеспечение к нему предоставляет прекрасную возможность учиться ребенку на

собственном опыте. Такие знания вызывают у детей желание двигаться по пути открытий

и исследований, а любой признанный и оцененный успех добавляет уверенности в себе.

Обучение происходит особенно успешно, когда ребенок вовлечен в процесс создания

значимого и осмысленного продукта, который представляет для него интерес.

Образовательная программа по робототехнике моделированию научно-технической

направленности, является дополнительной общеобразовательной (общеразвивающей).

Программа «робототехника» разработана в соответствии с

- Конституцией РФ;

- Федеральным законом от 29.12.2012 г. № 273-ФЗ «Об образовании в

Российской Федерации»;

- Концепцией развития дополнительного образования детей, утвержденной

распоряжением правительства РФ от 04.09.2014 г. № 1726-р;

- Законом Курской области «Об образовании»;

- Конвенцией о правах ребенка;

- Приказом Министерства образования и науки Российской Федерации от

29.08.2013 г. № 1008 «Об утверждении Порядка организации и осуществления

образовательной деятельности по дополнительным общеобразовательным

программам;

- Федеральным законом «Об основных гарантиях прав ребенка в Российской

Федерации» от 24 июля 1998 г. № 124-ФЗ (с изменениями и дополнениями);

- Санитарно-эпидемиологическими правилами и нормативами СанПиН

2.4.4.3172-14 «Санитарно-эпидемиологические требования к устройству, содержанию

и организации режима работы образовательных организаций дополнительного

образования детей», утвержденными постановлением Главного государственного

санитарного врача РФ от 04.07.2014 г. № 4№ 41;

- Методическими рекомендациями по проектированию дополнительных

общеразвивающих программ (письмо министерства образования и науки РФ от

18.11.2015 № 09-3242);

- Уставом ОБУДО «ОЦРТДиЮ».

Данные документы определяют:

- обеспечение и защиту прав граждан на образование;

- создание необходимых условий для личностного развития обучающихся и

позитивной социализации;

- удовлетворение индивидуальных потребностей обучающихся в

интеллектуальном, нравственном развитии;

- формирование и развитие творческих способностей обучающихся, выявление

и поддержку талантливых обучающихся;

- обеспечение духовно-нравственного, гражданского, патриотического,

трудового воспитания обучающихся;

- создание условий для развития ребенка независимо от уровня исходной

подготовленности;

- условия индивидуализации образования: учет способностей, интересов,

темпов продвижения ребенка;

- формирование культуры здорового и безопасного образа жизни, укрепление

физического и психического здоровья обучающихся.

Направленность программы - научно-техническая. Программа направлена на

привлечение учащихся к современным технологиям конструирования,

программирования и использования роботизированных устройств.


обусловлена тем, что в наше время робототехники и компьютеризации ребенка

необходимо учить решать задачи с помощью автоматов, которые он сам может

спроектировать, защищать свое решение и воплотить его в реальной модели, т.е.

непосредственно смоделировать, распечатать и собрать модель.

Актуальность развития этой темы заключается в том, что в настоящий момент в России

развиваются нано технологии, электроника, механика и программирование. Т.е. созревает

благодатная почва для развития компьютерных технологий и робототехники.

Отличительные особенности программы Изучение образовательного конструктора LEGO MINDSTORMS® Education EV3, в

отличие от других конструкторов, дает широкие возможности для использования

информационных технологий. Дети получают возможность работы на компьютере. Важно

отметить, что компьютер используется как средство управления моделью, его

использование направлено на составление управляющих алгоритмов для собранных

моделей. Учащиеся получают представление об особенностях составления программ

управления, автоматизации механизмов, моделировании работы систем. Изучая простые

механизмы, ребята учатся работать руками (развитие мелкой моторики), развивают

элементарное конструкторское мышление, фантазию, изучают принципы работы многих

механизмов. LEGO MINDSTORMS® Education EV3 - новое поколение ЛЕГО роботов,

продолжая 15-летнюю историю роботов ЛЕГО, применяемых для образовательных целей.

Платформа EV3 была разработана в содружестве с более чем 800 преподавателями со

всего мира и, таким образом, является наиболее продвинутой средой для обучения

информатике, физике, технологии, конструированию и математике в процессе работы с

датчиками, моторами, программным обеспечением и самим микрокомпьютером EV3.

Платформа EV3 включает в себя набор настраиваемых учебных заданий. Они

поставляются в цифровом виде и легко инсталлируются в программную среду LEGO

Education MINDSTORMS.

Программа «Робототехника» является разноуровневой. Она позволяет учитывать разный

уровень развития и разную степень освоения содержания программы детьми.

Стартовый уровень - предполагает использование и реализацию общедоступных и

универсальных форм организации материала, минимальную сложность предлагаемого для

освоения содержания программы, формирование творческих способностей детей,

удовлетворение их индивидуальных потребностей в интеллектуальном, нравственном и

физическом совершенствовании, формирование культуры ЗОЖ, укрепление здоровья,

организация свободного времени; мотивацию личности к познанию, творчеству, труду,

искусству.

Продолжительность стартового уровня – 4 месяца, объем – 68 часов. Режим занятий – 4

часа в неделю.


- освоение образовательной программы;

- переход на базовый уровень не менее 75% обучающихся.

После овладения программой стартового уровня, проведения мониторинга готовности к

обучению на следующем уровне, обучающийся переводится на базовый уровень.

Обучающиеся не освоившие в полном объёме программу стартового уровня переводятся

на базовый, но для них педагогом предусматривается индивидуальный план работы.

Базовый уровень - предполагает использование и реализацию таких форм организации

материала, которые допускают освоение специализированных знаний; обеспечение прав

ребёнка на развитие, личностное самоопределение и самореализацию; обеспечение

адаптации к жизни в обществе, профессиональной ориентации; выявление и поддержка

детей, проявивших выдающиеся способности; выявление и развитие у обучающихся

способностей и интереса к научной, исследовательской деятельности.

Продолжительность базового уровня – 1,5 года, объем – 292 часа. Режим занятий – 4 часа

в неделю 1 год обучения, 6 часов в неделю 2 год обучения.



- участие в городских и региональных мероприятиях не менее 50% обучающихся;

- включение в число победителей и призёров не менее 10% обучающихся.

После овладения программой базового уровня, обучающиеся отчисляются.

Обучающиеся показавшие высокий уровень готовности в результате проведения

мониторинга, зачисляются на продвинутый уровень.

Режим занятий:

1 год обучения: 144 часа в год, по 2 часа 2 раза в неделю


Цель и задачи программы

Цель программы: развитие творческих способностей и формирование раннего

профессионального самоопределения подростков и юношества в процессе

конструирования и проектирования.


Образовательные: знакомство с особенностями создания роботов, простойших

моделей, с программным обеспечением

Развивающие: развитие моторики, мышления,

Воспитательные: усердие, доброту, уважение к старшим

Задачи программы базового уровня

Образовательные: знакомство с программами сборка роботов на базе приводов с

использованием датчиков

Развивающие: логическое и 3х-мерное воображение для создания собственных моделей

ротобов

Воспитательные :самостоятельности, оценке своей работы, поведение в коллективе

Основные принципы обучения:

1. Научность. Этот принцип предопределяет сообщение детям только достоверных,

проверенных практикой сведений, при отборе которых учитываются новейшие

достижения науки и техники.

2. Доступность. Предусматривает соответствие объема и глубины учебного материала

уровню общего развития учащихся в данный период, благодаря чему, знания и

навыки могут быть сознательно и прочно усвоены.

3. Связь теории с практикой. Обязывает вести обучение так, чтобы ребята могли

сознательно применять приобретенные ими знания на практике.

4. Воспитательный характер обучения. Процесс обучения является воспитывающим,

ребенок не только приобретает знания и нарабатывает навыки, но и развивает свои

способности, умственные и моральные качества.

5. Сознательность и активность обучения. В процессе обучения все действия, которые

отрабатывает учащийся, должны быть обоснованы. Нужно учить ребят критически

осмысливать и оценивать факты, делая выводы, разрешать все сомнения с тем,

чтобы процесс усвоения и наработки необходимых навыков происходили

сознательно, с полной убежденностью в правильности обучения. Активность в

обучении предполагает самостоятельность, которая достигается хорошей

теоретической и практической подготовкой и работой педагога.

6. Наглядность. Объяснение техники сборки робототехнических средств на

конкретных изделиях и программных продукта. Для наглядности применяются

существующие видео материалы, а так же материалы своего изготовления.

7. Систематичность и последовательность. Учебный материал дается по

определенной системе и в логической последовательности с целью лучшего его

освоения. Как правило этот принцип предусматривает изучение предмета от

простого к сложному, от частного к общему.

8. Прочность закрепления знаний, умений и навыков. Качество обучения зависит от

того, насколько прочно закрепляются знания, умения и навыки учащихся. Не

прочные знания и навыки обычно являются причинами неуверенности и ошибок.

Поэтому закрепление умений и навыков должно достигаться неоднократным

целенаправленным повторением и тренировкой.

9. Индивидуальный подход в обучении. В процессе обучения педагог исходит из

индивидуальных особенностей детей (уравновешенный, неуравновешенный, с

хорошей памятью или не очень, с устойчивым вниманием или рассеянный, с

хорошей или замедленной реакцией, и т.д.) и опираясь на сильные стороны

ребенка, доводит его подготовленность до уровня общих требований.

Формы организации образовательного процесса Опора на различные виды деятельности, при реализации программы “Робототехника”,

особенности содержания определяют выбор следующих форм организации

образовательного процесса

Учебные занятия (основа – познавательная деятельность) Освоение и присвоение

обучающимися учебной информации происходит эффективно при условии изучении

теории совместно с практикумом для наилучшего закрепления пройденного материала.

Используемые в этих целях интерактивные обучающие уроки, входящие в состав

программного обеспечения LEGO MINDSTORMS® Education EV3, работающие по

принципу “повтори-усвой-модернизируй”, позволяет дать обучающимся представление о

робототехнике, как о науке, передать теоретические знания проектировании,

моделировании, конструировании и программировании.

Обобщающая лекция-практикум демонстрирует учащимся результаты систематизации

собственных знаний, достижений, проблем.

Рассказ-показ осуществляется с применением наглядных пособий (видеоматериалов,

презентаций).

Учебная беседа применяется, когда у участников есть уже предварительные знания и на

этом можно организовать обмен мнениями. Учебный материал совместно

перерабатывается в ходе беседы.

Обобщающая беседа используется, чтобы систематизировать, уточнить и расширить опыт

детей, полученный в процессе их деятельности, наблюдений, экскурсий.

Дебаты, формальный метод ведения спора, учит взаимодействовать друг с другом,

представляя определенные точки зрения, с целью убедить третью сторону. Выявить

собственную точку зрения, рассмотреть разные аспекты изучаемой проблемы позволяют

дискуссия, мозговой штурм.

Самостоятельная работа (основа – познавательная деятельность, осуществляемая при

отсутствии непосредственного постоянного контроля со стороны педагога)

Самостоятельная работа осуществляется в таких формах, как: Групповое самообучение-

обучающиеся выполняют ту или иную самостоятельную работу и составляют письменные

сообщения по ее результатам; объясняют друг другу какой-то вопрос, защищают

целесообразность своего проекта, ведут дискуссии по поводу конструкторских

особенностей своей модели в процессе нахождения оптимального пути решения

поставлено задачи. Самоорганизующийся коллектив–проектная организация

автоматизированных систем (роботов), в которой сами участники объединения

распределяют конструкторские задачи, производят отладку программы робота, улучшают

конструкцию. И в итоге защищают целесообразность своего проекта.

Профессиональные пробы Участие в конкурсах, фестивалях, соревнованиях. Данные

формы стимулируют и активизируют деятельность учащихся, развивают их творческие

способности и формируют дух состязательности.

Работа в режиме on-line (основа – познавательная и коммуникативная деятельность)

Индивидуальные консультации в режиме on-line. Данная форма организации

образовательного процесса позволяет оперативно оказывать индивидуальную помощь

обучающимся по освоению отдельных тем или разделов программы, а также в

углубленном изучении предмета.



№

п/п

Тема часы

теория практ. всего

1 Вводное занятие 2 - 2

2 Изучение состава и подготовка к работе базового набора

LEGO MINDSTORMS Education EV3 2 2 4

3 Изучение системы программирования LEGO

MINDSTORMS Education EV3 16 30 46

4 Сборка модели «Подвижная платформа» 2 12 14

5 Промежуточная аттестация

- 2 2

ИТОГО 68 20 48


1. Вводное занятие (2 часа)

Введение в программу. Техника безопасности при работе с оборудованием и

компьютерами.

2. Изучение состава и подготовка к работе базового набора LEGO MINDSTORMS

Education EV3 (4 часа)

Конструктивные элементы базового набора: микрокомпьютер (модуль EV3), большие

моторы, средний мотор, датчики качания, ультразвуковой датчик, датчик цвета,

гироскопический датчик, аккумуляторная батарея, наборы балок, втулок, осей,

шестерен. Подготовка набора к работе: сортировка деталей по отсекам органайзера.

3. Изучение системы программирования LEGO MINDSTORMS Education EV3

(46 часов)

Среда программирования LEGO MINDSTORMS Education EV3. Меню среды. Лобби.

Понятие проекта. Работа с файлами проекта. Изучение основных приемов управления

роботом. Основные алгоритмические конструкции и их реализация в системе

программирования LEGO MINDSTORMS Education EV3. Работа с переменными. Сбор

данных об обстановке. Взаимодействие EV3. Обмен данными между ПК и EV3.

4. Сборка модели «Подвижная платформа» (14 часов)

Сборка подвижной платформы. Изучение назначения портов микрокомпьютера.

Изучение встроенного программного обеспечения (ПО). Проверка портов.

Программирование робота с помощью встроенного ПО.


№

п/п

Тема часы

теория практ. всего

1 Вводное занятие (в том числе техника безопасности) 2 - 2

2 Сборка и программирование модели «ГироБой» 2 12 14

3 Сборка и программирование модели «Сортировщик

цветов» 2 10 12

4 Сборка и программирование модели «Щенок» 2 10 12

5 Сборка и программирование модели «Рука робота H25» 2 14 16

6 Подготовка роботов для внутренних соревнований 0 10 10

7 Участие в робототехнических соревнованиях 2 6 8

8 Итоговое занятие - 2 2

8 Модели с датчиками. 8 28 36

9 Программирование и робототехника 10 30 40

10 Решение инженерных задач 8 34 42

11 Состязания роботов 6 34 40

12 Творческие проекты 8 22 30

13 Игры роботов 6 20 26

12 ИТОГОВОЕ ЗАНЯТИЕ

- 2 2

ИТОГО 58 234 292


Введение

Рассказ о развитии робототехники в мировом сообществе и в частности в России.

Показ видео роликов о роботах и роботостроении. Правила техники безопасности.

Сборка и программирование модели «ГироБой» (14 часов)

Сборка модели «ГироБой». Особенности использования гироскопического датчика.

Программирование модели «ГироБой».

Сборка и программирование модели «Сортировщик цветов» (12 часов)

Сборка модели «Сортировщик цветов». Особенности использования датчика цвета.

Сборка ленты конвейера. Программирование модели «Сортировщик цветов».

Сборка и программирование модели «Щенок» (12 часов)

Сборка модели «Щенок». Особенности использования встроенных звуков и

изображений. Программирование модели «Щенок».

Сборка и программирование модели «Рука робота Н25» (16 часов)

Сборка модели робота-манипулятора «Рука робота Н25». Особенности

конструирования схвата робота. Понятие о степенях свободы. Программирование

модели робота-манипулятора».

Подготовка роботов для внутренних соревнований (10 часов)

Сборка модели роботов для соревнований сумо, траектория, лабиринт, кегель-ринг.

Участие в соревнованиях.

Модели с датчиками (36 часов)

- Сборка моделей и составление программ из ТК.

- Датчик звука

- Датчик касания

- Датчик света

- Датчик касания

- Подключение лампочки

- Выполнение дополнительных заданий и составление собственных программ.

Проводится сборка моделей роботов и составление программ по технологическим

картам, которые находятся в комплекте с комплектующими для сборки робота. Далее

составляются собственные программы.

Программирование и робототехника (40 часов)

Эффективные конструкторские и программные решения классических задач.

Эффективные методы программирования и управления: регуляторы, события,

параллельные задачи, подпрограммы, контейнеры и пр. Сложные конструкции:

дифференциал, коробка передач, транспортировщики, манипуляторы, маневренные

шагающие роботы и др.)

Траектория с перекрестками

Поиск выхода из лабиринта

Транспортировка объектов

Эстафета. Взаимодействие роботов

Ралли по коридору. Рулевое управление и дифференциал.

Скоростная траектория. Передаточное отношение и ПД-регулятор.

Решение инженерных задач (42 часа)

Сбор и анализ данных. Обмен данными с компьютером. Простейшие научные

эксперименты и исследования.

Состязания роботов (40 часов)

Интеллектуальное Сумо

Кегельринг-макро

Следование по линии

Лабиринт

Слалом

Эстафета

Лестница

Канат

Инверсная линия.

Гонки шагающих роботов.

Творческие проекты (30 часов) Разработка творческих проектов на свободную тематику. Одиночные и групповые

проекты

Человекоподобные роботы.

Роботы-помощники человека.

Роботизированные комплексы.

Охранные системы.

Защита окружающей среды.

Роботы и искусство.

Роботы и туризм.

Правила дорожного движения.

Роботы и космос.

Социальные роботы.

Свободные темы.

Игры роботов (26 часов)

Теннис, футбол, командные игры с использованием инфракрасного мяча и других

вспомогательных устройств. Программирование удаленного управления. Проведение

состязаний, популяризация новых видов робоспорта.

Управляемый футбол.

Теннис.

Футбол с инфракрасным мячом. Пенальти.

Прогнозируемая результативность стартового уровня:







Прогнозируемая результативность базового уровня:





Прогнозируемая результативность продвинутого уровня:


- участие в городских и региональных, всероссийских мероприятиях не менее 80%

обучающихся;


.

Условия реализации программы:

Для успешной реализации программы необходимы следующие условия:

1.Материально-технические:

-учебный кабинет, в соответствии с гигиеническими нормами;

-аудио- и видеоаппаратура, оргтехника;

-компьютер с выходом в Интернет;

-наборы Lego

2.Информационно-методические:

-методическая литература по развитию робототехники;

-подбор упражнений для развития логических навыков;

-электронные образовательные ресурсы;

- электронные учебники;

- экранные видео лекции, Screencast (экранное видео - записываются скриншоты

(статические кадры экрана) в динамике);

- видео ролики;

- информационные материалы на сайте, посвященном данной дополнительной

образовательной программе;

- мультимедийные интерактивные домашние работы, выдаваемые обучающимся на

каждом занятии;

3. Материально-техническое обеспечение программы.

1. Компьютерный класс – на момент программирования робототехнических

средств, программирования контрольлеров конструкторов, настройки самих

конструкторов, отладки программ, проверка совместной работоспособности

программного продукта и модулей конструкторов LEGO.

2. Наборы конструкторов:

- LEGO Mindstorm LEGO Education

- программный продукт – по количеству компьютеров в классе;

- поля для проведения соревнования роботов

- зарядное устройство для конструктора - ящик для хранения конструкторов.

Наименование

раздела

Формы

Занятий

Приемы,

методы

организации

учебно-

воспитательно

го процесса

Дидактический

материал

Техническое

оснащение

Формы

подведени

я итогов

Вводное

занятие

Лекция Словесный Видео ролики Роботы,

проектор

опрос

Робототехника

для

начинающих,

стартовый

уровень

Лекция Словесный Инструкционны

е карты

Датчики,

роботы

Опрос, тест

Технология

LEGO.

Лекция,

практика

Словесный Инструкционны

е карты

Датчики,

роботы

Опрос, тест

Знакомство

конструкто

ром.

Практика Практический

метод

Наглядные

пособия

Роботы Тест

Начало работы

с

конструктором


метод

Роботы,

датчики,

инструкцион

ные карты

Первая

модель.


метод

Пособия Роботы,

датчики,


ные карты

Базовые

регуляторы

Лекция,

практика

Практически

словесный

метод

Роботы,

датчики,


ные карты

Педагогические технологии

Реализация программы предполагает использование элементов следующих

педагогических технологий: технология индивидуализации обучения, технология

группового обучения, технология дифференцированного обучения, технология игровой

деятельности, здоровьесберегающая технология.

Оценочные материалы

Оценка уровня освоения программы

В программе используются следующие уровни освоения программы:

Минимальный уровень - обучающийся не выполнил образовательную программу,

нерегулярно посещал занятия.

Базовый уровень - обучающийся стабильно занимается, регулярно посещает занятия,

выполняет образовательную программу.

Высокий уровень - обучающийся проявляет устойчивый интерес к занятиям,

показывает положительную динамику развития способностей, проявляет инициативу и

творчество, демонстрирует достижения.

МОНИТОРИНГ РЕЗУЛЬТАТОВ

Результаты Показатели Уровни

низкий средний высокий

Об

раз

оват

ельн

ые Глубина и

широта

знаний по

предмету

недостаточны

знания по

содержанию

курса, знает

отдельные оп-

ределения

имеет неполные

знания по


курса, оперирует

специальными

терминами, не

использует до-

полнительную

имеет широкий кру-

гозор знаний по

содержанию курса,

владеет

определенными

понятиями,

свободно

применяет

литературу специальные

термины, пользуется

дополнительным

материалом

Позиция

активности и

устойчивого

интереса к

деятельности

присутствует на

занятиях, не

активен,

выполняет

задания только

по четким

инструкциям,

указаниям пе-

дагога

проявляет интерес

к деятельности,

настойчив в

достижении цели,

проявляет

активность только

на определенные

темы или на

определенных эта-

пах работы

проявляет активный

интерес к

деятельности,

стремится к само-

стоятельной

творческой

активности,

самостоятельно

занимается дома,

помогает другим

Разнообразие

творческих


редко участвует

в конкурсах,

мероприятиях

объединения

участвует внутри

объединения,

учреждения

регулярно принима-

ет участие в

конкурсах, в масш-

табе города, области

Развитие

познавательн

ых способно-

стей:

воображения,

памяти, речи

и др.

воображение

репродуктивное


воображение с

элементами

творчества,

обучающийся

знает ответы на

вопрос, но не

может оформить

мысль, не всегда

может

сконцентрировать

внимание

точность, полнота

восприятия,


обладает

содержательной,

выразительной

речью, умеет четко

отвечать на

поставленные

вопросы, обладает

творческим

воображением; у

ребенка устойчивое

внимание

эфф

екти

вност

ь восп

ита

тельн

ых в

озд

ейст

ви

й

Культура

поведения

ребенка

моральные

суждения о

нравственных

поступках

расходятся с

общепринятыми

нормами, редко

соблюдает

нормы поведения

имеет моральные

суждения о


поступках, обла-

дает

поведенческими

нормами, но не

всегда их

соблюдает


суждения о


поступках, со-

блюдает нормы

поведения, имеет

нравственные

качества личности

(доброта, вза-

имовыручка,

уважение,

дисциплина)

Характер

отношений в

коллективе

низкий уровень

коммуникативн

ых качеств, нет

желания общать-

ся в коллективе

имеет коммуника-

тивные качества,

но часто

стесняется

принимать

участие в делах

коллектива

высокая коммуника-

тивная культура,

принимает активное

заинтересованное



с о ц и а л ь н о - п е д а г о г и ч е с к и е р е з у л ь т а т ы

Выполнение отказывается выполняет выполняет

санитарно-

гигиенически

х требований

полностью или

очень редко

соглашается

выполнять

санитарно-

гигиенические

требования

санитарно-


требования не

постоянно или

после

напоминания

преподавателя

санитарно-



постоянно без



Выполнение

требований

техники

безопасности

выполняет

правила техники


только под

строгим

контролем

педагога

выполняет



после


педагога

выполняет все


безопасности без


педагога

Характер



стремится к

обособлению,

отказывается

сотрудничать с

другими

обучающимися

при выполнении

заданий

нет склонности к

конфликтам, но

нет стремления к

активному

сотрудничеству с

товарищами

постоянно

доброжелательное

отношение к

другим

обучающимся,

стремление помочь

Отношение к

педагогу

игнорирует


педагога,

отвечает на

вопросы и

выполняет


по принуждению

выполняет


педагога, но

держится

независимо

внимательно

слушает педагога,

старательно


требования, может

обратиться за

необходимой

помощью в

различных вопросах

Уровень развития обучающихся определяется на основе сравнения результатов их

диагностики в начале и конце года. Образовательные результаты могут быть выявлены в

рамках следующих форм контроля:

Вид контроля

Цель


Входной Выявление требуемых знаний на

начало обучения знаний.







Текущий Контроль обучения (активность и

качество работы на занятиях,


Собеседование, педагогическое

наблюдение, практическая

работа, творческие задания,

самостоятельные и практические

работы, коррекция процесса

усвоения материала).







программы.







материала


защита проектов, тестирование,

концерт, анализ результатов


Итоговый Оценка знаний обучающиеся за




обучающихся к системе

требований, к уровню и качеству

образования.

Итоговое занятие, отчетный

концерт, презентаций личных

достижений (портфолио)

творческий проект (Сборка

собственного робота, без

участия преподавателя).


Предусматриваются различные формы подведения итогов реализации дополнительной


- олимпиады;


- фестивали;

- учебно-исследовательские конференции (Например. Научно практическая

конференция городских учебно-исследовательских работ)

- подготовка рекламных буклетов о проделанной работе;

- отзывы преподавателя и родителей учеников на сайте программы дополнительного



программы

(задания, тесты, практические упражнения, позволяющие выявить

необходимые навыки и запас знаний для обучения на каждом из

уровней)

-стартового уровня

Создание простейшего робота на основе лего.

Например дом

-базового уровня

Создание робота с помощью преподавателя или сборка по

инструкционной карте данного робота,

ЛЕГО-лаборатория (Control Lab):CnpaB04Hoe пособие, - М.,

ИНТ, 1998. -150 стр.

ЛЕГО-лаборатория (Control Lab).Эксперименты с моделью

вентилятора: Учебно - методическое пособие, - М., ИНТ, 1998. - 46 с.

Рыкова Е. А. LEGO-Лаборатория (LEGOControlLab). Учебно-

методическое пособие. - СПб, 2001,- 59 с.

LEGO Dacta: The educational division of Lego Group. 1998. - 39 pag.

LEGO Technic 1. Activity Centre. Teacher’s Guide. - LEGO Group,

1990. - 143 pag.

LEGO Technic 1. Activity Centre. Useful Information. - LEGO Group,

1990.-23 pag.

LEGO DACTA. Early Control Activities. Teacher’s Guide. - LEGO

Group, 1993. -43 pag.

LEGO DACTA. Motorised Systems. Teacher’s Guide. - LEGO Group,

1993. - 55 pag.

LEGO DACTA. Pneumatics Guide. - LEGO Group, 1997. -35 pag.

LEGO TECHNIC PNEUMATIC. Teacher’s Guide. - LEGO Group,

1992. -23 pag.

Наука. Энциклопедия. - М., «РОСМЭН», 2001. - 125 с.

Энциклопедический словарь юного техника. - М., «Педагогика»,

1988. - 463 с.

Витезслав Г оушка «Дайте мне точку опоры...», - «Альбатрос»,

Изд-во литературы для детей и юношества, Прага, 1971. - 191 с.

Кружок робототехники, [электронный ресурс]//http://lego.rkc-

74.m/index.php/-lego-

В.А. Козлова, Робототехника в образовании [электронный

ресурс]//http://lego.rkc- 74.ru/index.php/2009-04-03-08-35-17, Пермь,

2011 г.

«Информационные технологии и моделирование бизнес -

http://lego.rkc-74.m/index.php/-lego-

http://lego.rkc-74.m/index.php/-lego-

http://lego.rkc-74.ru/index.php/2009-04-03-08-35-17

процессов» Томашевский

ОМ

«Хронология робототехники» -

http://www.myrobot.ru/articles/hist.php

«Занимательная робототехника» - http://edurobots.ru

«Программа робототехника» - http://www.russianrobotics.ru

«First Tech Challenge» - http://www.usfirst.org/roboticsprograms/ftc

РегламентыFIRST Tech Challenge (FTC)

Официальный сайт Tetrix - http://www.tetrixrobotics.com

Руководство преподавателя по ROBOTC® для LEGO®

MINDSTORMS® Издание второе, исправленное и дополненное / ©

Carnegie Mellon Robotics Academy, 2009-2012 / © Перевод: А.

Федулеев, 2012

Официальный сайт RobotC - http://robotc.ru

Для педагога

1. Робототехника для детей и родителей8. С.А.Филиппов. СПб: Наука, 2010.

2. Санкт-Петербургские олимпиады по кибернетике М.С.Ананьевский,

Г.И.Болтунов, Ю.Е.Зайцев, А.С.Матвеев, А.Л.Фрадков, В.В.Шиегин. Под

ред. А.Л.Фрадкова, М.С.Ананьевского. СПб.: Наука, 2006.

3. Журнал «Компьютерные инструменты в школе», подборка статей за 2010 г.

«Основы робототехники на базе конструктора Lego Mindstorms EV3».

4. The LEGO MINDSTORMS EV3 Idea Book. Design, Invent, and Build by

Martijn Boogaarts, Rob Torok, Jonathan Daudelin, et al. San Francisco: No Starch

Press, 2007.

5. LEGO Technic Tora no Maki, ISOGAWA Yoshihito, Version 1.00 Isogawa

Studio, Inc., 2007, http://www.isogawastudio.co.jp/legostudio/toranomaki/en/.

6. CONSTRUCTOPEDIA EV3 Kit 9797, Beta Version 2.1, 2008, Center for

Engineering Educational Outreach, Tufts University,

http://www.legoengineering.com/library/doc_download/150-EV3-constructopedia-

beta-21.html.



http://edurobots.ru/

http://www.russianrobotics.ru/

http://www.usfirst.org/roboticsprograms/ftc

http://www.tetrixrobotics.com/

http://robotc.ru/

https://docviewer.yandex.ru/?url=http%3A%2F%2Frobot.edu54.ru%2Fsites%2Fdefault%2Ffiles%2Fprogram_robotics_239.doc&name=program_robotics_239.doc&lang=ru&c=57b167ce2499#footnote_8

7. Lego Mindstorms EV3. The Mayan adventure. James Floyd Kelly. Apress, 2006.

8. Engineering with LEGO Bricks and ROBOLAB. Third edition. Eric Wang.

College House Enterprises, LLC, 2007.

9. The Unofficial LEGO MINDSTORMS EV3 Inventor's Guide. David J. Perdue.

San Francisco: No Starch Press, 2007.

10. http://www.legoeducation.info/EV3/resources/building-guides/

11. http://www.legoengineering.com/

Для детей и родителей

1. Робототехника для детей и родителей9. С.А.Филиппов. СПб: Наука, 2010.

2. Санкт-Петербургские олимпиады по кибернетике М.С.Ананьевский,

Г.И.Болтунов, Ю.Е.Зайцев, А.С.Матвеев, А.Л.Фрадков, В.В.Шиегин. Под

ред. А.Л.Фрадкова, М.С.Ананьевского. СПб.: Наука, 2006.

3. Журнал «Компьютерные инструменты в школе», подборка статей за 2010 г.

«Основы робототехники на базе конструктора Lego Mindstorms EV3».

4. Я, робот. Айзек Азимов. Серия: Библиотека приключений. М: Эксмо, 2002.

См., например, R. Murray, Ed. (2002) Control in an information rich world:

report of the panel on future directions in control, dynamics, and systems [Online],

http://www.cds.caltech.edu/~murray/cdspanel/report/cdspanel-15aug02.pdf, а

также сайт Европейского института встроенных систем http://www.eeci-

institute.eu/

https://docviewer.yandex.ru/?url=http%3A%2F%2Frobot.edu54.ru%2Fsites%2Fdefault%2Ffiles%2Fprogram_robotics_239.doc&name=program_robotics_239.doc&lang=ru&c=57b167ce2499#footnote_9


Трёхмерная графика — раздел компьютерной графики, посвящённый методам

создания изображений или видео путём моделирования объёмных объектов в трёхмерном

пространстве.

Графическое изображение трёхмерных объектов отличается тем, что включает

построение геометрической проекции трёхмерной модели сцены на плоскость (например,

экран компьютера) с помощью специализированных программ. Однако, с созданием и

внедрением 3D-дисплеев и 3D-принтеров, трёхмерная графика не обязательно включает в

себя проецирование на плоскость.

Трёхмерная графика активно применяется для создания изображений на плоскости

экрана или листа печатной продукции в науке и промышленности, например, в системах

автоматизации проектных работ (САПР; для создания твердотельных элементов: зданий,

деталей машин, механизмов), архитектурной визуализации (сюда относится и так

называемая «виртуальная археология»), в современных системах медицинской

визуализации.

Самое широкое применение — во многих современных компьютерных играх, а также

как элемент кинематографа, телевидения, печатной продукции.

3D-моделирование — это процесс создания трёхмерной модели объекта. Задача 3D-

моделирования — разработать визуальный объёмный образ желаемого объекта. При этом

модель может как соответствовать объектам из реального мира (автомобили, здания,

ураган, астероид), так и быть полностью абстрактной (проекция четырёхмерного

фрактала).

В распоряжении детей будут предоставлены компьютеры с установленной

программой blender актуальной версии и доступ в интернет. С его помощью обучаемый

может создать 3D объект и проверить его в онлайн сервисах.

Дополнительным преимуществом изучения 3D моделирования является создание

команды единомышленников и ее участие в конкурсах по 3D моделированию, что

значительно усиливает мотивацию учеников к получению знаний.

Образовательная программа по 3D моделированию научно-технической

направленности, т.к. в наше время робототехники и компьютеризации ребенка

необходимо учить решать задачи с помощью автоматов, которые он сам может

спроектировать, защищать свое решение и воплотить его в реальной модели, т.е.

непосредственно смоделировать, распечатать и собрать модель.

Дополнительная общеобразовательная общеразвивающая программа разработана в

соответствии с:


- Федеральным законом от 29.12.2012 г. № 273-ФЗ «Об образовании в Российской

Федерации»;





- Приказом Министерства образования и науки Российской Федерации от 29.08.2013

г. № 1008 «Об утверждении Порядка организации и осуществления образовательной

деятельности по дополнительным общеобразовательным программам;



- Санитарно-эпидемиологическими правилами и нормативами СанПиН 2.4.4.3172-14

«Санитарно-эпидемиологические требования к устройству, содержанию и организации

режима работы образовательных организаций дополнительного образования детей»,

утвержденными постановлением Главного государственного санитарного врача РФ от

04.07.2014 г. № 4№ 41;


общеразвивающих программ (письмо министерства образования и науки РФ от 18.11.2015

№ 09-3242);






- удовлетворение индивидуальных потребностей обучающихся в интеллектуальном,

художественно-эстетическом, нравственном развитии;

- формирование и развитие творческих способностей обучающихся, выявление и

поддержку талантливых обучающихся;

- обеспечение духовно-нравственного, гражданского, патриотического, трудового

воспитания обучающихся;



- условия индивидуализации образования: учет способностей, интересов, темпов

продвижения ребенка;



Актуальность развития этой темы заключается в том, что в настоящий момент в

России развиваются нано технологии, электроника, механика и программирование. Т.е.

созревает благодатная почва для развития компьютерных технологий и робототехники.

В педагогической целесообразности этой темы не приходиться сомневаться, т.к. дети

научатся объединять реальный мир с виртуальным.

Программа

способствует вовлечению детей в творческую деятельность, что создает

условия для эмоционального и интеллектуального развития учащегося;

обеспечивает занятость обучающихся вне школы, являясь одним из способов

решения этой острой социальной проблемы.

Программа «Компьютерная грамотность и 3D-моделирование» является

разноуровневой. Она позволяет учитывать разный уровень развития и разную степень

освоения содержания программы детьми.




удовлетворение их индивидуальных потребностей в интеллектуальном

совершенствовании, организация свободного времени; мотивацию личности к познанию,

творчеству, труду, искусству.

Возраст: 10-17 лет

Продолжительность стартового уровня – 4 месяца (1 год обучения), объем – 68 часов.




- переход на базовый уровень не менее 75% обучающихся

После овладения программой стартового уровня, проведения мониторинга готовности

к обучению на следующем уровне, обучающийся переводится на базовый уровень.

Обучающиеся не освоившие в полном объёме программу стартового уровня

переводятся на базовый, но для них педагогом предусматривается индивидуальный план

работы.

Базовый уровень - предполагает использование и реализацию таких форм

организации материала, которые допускают освоение специализированных знаний;

обеспечение прав ребёнка на развитие, личностное самоопределение и самореализацию;

обеспечение адаптации к жизни в обществе, профессиональной ориентации; выявление и

поддержка детей, проявивших выдающиеся способности.

Возраст обучающихся 11-17 лет.

Продолжительность базового уровня – 1,5 года, объем – 292 часа. Режим занятий – 4

часа в неделю (1 год обучения), 6 часов в неделю (2 год обучения).






Каждый ребёнок должен иметь право на доступ к любому из уровней. Это условие

реализуется через организацию определенных условий, позволяющих определить степень

готовности обучающегося к освоению содержания программы того или иного уровня:

1. формы мониторинга готовности, а также его содержание (анкета, тесты,

собеседование, задания на выявление имеющихся практических навыков и др.) на каждом

уровне;

2. компетенции, которыми должен владеть обучающийся, претендующий на

определенный уровень.




Программа разработана с учетом психологического, физического развития детей.

Рассчитана на обучающихся 10-17 лет.

Продолжительность занятия - 45 минут. Перерыв между учебными часами – 10 минут.

Количество обучающихся в группе 8-9 человек.

Для достижения цели образовательной программы необходимо опираться на

следующие основные принципы:

1. Научность.

2. Доступность.

3. Связь теории с практикой.

4. Воспитательный характер обучения.

5. Сознательность и активность обучения.

6. Наглядность.

7. Систематичность и последовательность.

8. Прочность закрепления знаний, умений и навыков.

9. Индивидуальный подход в обучении.

Цель и задачи программы Цель программы - развитие творческих способностей и формирование раннего

профессионального самоопределения подростков и юношества в процессе моделирования

и проектирования.

Задачи программы стартового уровня Обучающие:

- дать знания по моделированию в трехмерном пространстве;

- ознакомить с правилами безопасной работы с компьютером.


- развивать творческую инициативу и самостоятельность;

- развивать психофизиологические качества обучающихся: память, внимание, способность

логически мыслить, анализировать, концентрировать внимание на главном.


- формировать творческое отношение по выполняемой работе;

- воспитывать умение работать в коллективе.

Задачи программы базового уровня Обучающие:

- научить основным приемам 3D моделирования и печати готовых моделей;

- сформировать общенаучные и технологические навыки конструирования и

проектирования.



- создать условия для совершенствования личности, развития мотивации к саморазвитию

и самосовершенствованию.


- воспитывать чувства коллективизма, товарищества, взаимопомощи, ответственности,

осознанности собственного «Я» в коллективе;

- способствовать формированию адекватной самооценки.



№

п/п

Тема Количество часов Формы аттестации/

контроля всего теория практика

1 Вводное занятие (в том числе

техника безопасности)

2 1 1 Беседа, опрос

2 Тема 1.

Интерфейс Blender

6 2 4 Наблюдение, беседа

3 Тема 2.

Работа с окнами видов

4 1 3 Наблюдение, беседа,

опрос

4 Тема 3.

Создание и редактирование объектов


опрос

5 Тема 4.

Материалы и текстуры


опрос

6 Тема 5.

Настройки окружения


опрос

7 Тема 6.

Освещение и камеры


опрос

8 Тема 7.

Настройка рендера


опрос

9 Тема 8.

Трассировка лучей (отражение, тени)


опрос

10 Тема 9.

Основы анимации


опрос

11 Тема 10.

Добавление 3D текста


опрос

12 Тема 11.

Основы NURBS и сета форм


опрос

13 Тема 12.

Модификаторы


опрос

14 Тема 13.

Введение в 3D печать


опрос

15 Итоговое занятие 2 - 2 Практическая работа

Итого 68 19 49


Введение

Рассказ о развитии 3D моделирования в мировом сообществе и в частности в России.

Показ видео роликов о трехмерной графике. Правила техники безопасности.

Тема 1.

• Экран программы для моделирования Blender

• Типы окон в интерфейсе программного обеспечения Blender

• Готовые настройки рабочего пространства

• Окно пользовательских настроек (User Preferences)

• Открытие, сохранение и прикрепление Файлов

• Команда сохранения сцены с трехмерной моделью

• Команда прикрепления объектов из других файлов (Append)

• Импорт объектов (из файлов другого формата)

Тема 2.

Работа с окнами видов

• Перемещение в 3D пространстве рабочей области

• Управление окнами и кнопками в программе

• Заголовок окна 3D-вида

• Прокрутка в панели свойств

• Создание дополнительных окон в рабочем пространстве Blender

• Часто используемые виды и кнопки

Тема 3.

Создание и редактирование объектов

Размещение объектов в сцене

Точное размещение 3D-курсора

Типы меш-объектов

Использование главных модификаторов для манипуляции меш-объектами

Использование виджетов трансформации

Режим редактирования - редактирование меш-объекта

Полка инструментов в программе Blender (Tool Shelf)

Пропорциональное редактирование объектов

Объединение / разделение меш-объектов

Основные настройки материала модели

Панели настроек материала

Texture (Текстуры) - Основные настройки

Встроенные текстуры в программе Blender

Изображения и видео в качестве текстур

Тема 5.

Настройки окружения

Использование цвета, звезд и тумана в создаваемой модели

Создание тумана

Создание Звезд

Создание 3D - Облаков

Использование изображения в качестве Фона

Тема 6.

Освещение и камеры

Камеры

Типы Ламп и их настройки типы ламп и их настройки

Настройки лампы

Настройка Spot - лампы (прожекторная лампа)

Ненаправленное освещение (Emit)

Тема 7.

Настройки рендера

Основные Настройки

Интерфейс и Настройки Рендера

Установки Сцены (Scene)

Рендер JPEG Изображения

Создание Видео Файла

Тема 8.

Трассировка лучей (отражение, тени)

Технология Ray-tracing

Освещение и тени в программе Blender

Отражение (зеркальность) и преломление (прозрачность)

Тема 9.

Основы анимации

Основы использования ключевых кадров и автоматическое создание ключей

анимации

Перемещение во времени

Перемещение, вращение и масштабирование

Автоматическое создание ключевых кадров (Auto — Keyframing)

Просмотр вашей анимации

Работа с редактором графов (Graph Editor) и диаграммой ключей (Dope Sheet)

Более подробно о диаграмме ключей (Dope Sheet)

Более подробно о редакторе графов (Graph Editor)

Модификация кривых в редакторе графов

Анимирование материалов, ламп и настроек окружения

Тема 10.

Добавление 3D текста

Настройки 3D текста в программе Blender

Размещение текста на кривой линии

Преобразование текста в Меш объект (примитив)

Тема 11.

Основы NURBS и мета форм

Использование NURBS для создания изогнутых форм (поверхностей)

Создание извивающегося тоннеля

Эффект жидкости и капель с использованием метa-форм

Тема 12.

Модификаторы

Модификаторы генерации (Generate Modifiers)

Модификатор Array (Массив)

Модификатор Bevel (Фаска)

Модификатор Decimate (Упрощение)

Модификатор Edge Split (Разделение Ребер)

Модификатор Mask (Маска)

Модификатор Mirror (Зеркало)

Модификатор Multiresolution (Многоуровневая детализация)

Модификатор Screw (Винт)

Модификатор Solidify (Утолщение)

Модификатор Subdivision Surface (Подразделение)

Модификатор Модификаторы Деформации (Deform Modifiers)

Модификатор Armature (Арматура)

Модификатор Cast

Модификатор Curve (Искривление)

Модификатор Displace (Смещение)

Модификатор Mesh Deform (Деформация Меша)

Модификатор Shrinkwrap

Модификатор Simple Deform (Простая Деформация)

Модификатор Smooth (Сглаживание)

Модификатор Wave (Волна)

Модификаторы Симуляции (Simulate Modifiers)

Модификатор Cloth and Collision (Одежда и Столкновения)

Модификатор Particle and Explode (Частица и Взрыв)

Модификатор Fluid Simulation (Симуляция Жидкости)

Модификатор Soft Body (Мягкие Тела)

Модификатор Smoke (Дым)

Тема 13.

Введение в 3D печать

Возможности использования 3D-принтера

Как 3D-принтер работает

Виды 3D принтеров

Основные части 3D-принтера

Как калибруется 3D-принтер?

Запуск 3D-принтера


№ п/п Тема часы Формы

аттестации /

контроля всего теория практ.

1 год обучения

1 Вводное занятие 2 2 - Наблюдение,

беседа, опрос

2 Тема 1.

Основные параметры 3D

печати

22 10 12 Наблюдение,


3 Тема 2.

Основные инструменты

для 3D печати.



4 Тема 3.

Текстуры для печати.



5 Тема 4.

Особенности 3D печати.



6 Тема 5.

Печать «сложных»

объектов.



7 Промежуточная

аттестация

2 - 2 Практическая

работа

2 год обучения

8 Вводное занятие 2 2 - Наблюдение,


9 Тема 6.

Использование

различных слайсеров.



10 Тема 7.

Экспорт и импорт

моделей.



11 Тема 8.

Что еще нужно знать о

3D печати.



12 Тема 9.

Основы реалистичного

текстурирования.



13 Тема 10.

Анимация текста.



14 Тема 11.

Модификатор remesh.



15 Тема 12.

Модификатор hook.



16 Тема 13.

Создание светящихся

сфер.



17 Тема 14.

Модификатор Edge Split.



18 Тема 15.

Создание материала

ткани с отверстиями в

Cycles (симуляция

ткани).



19 Тема 16.

Создание простого

футбола.



20 Тема 17.

Участие в конкурсах.


работа

21 ИТОГОВОЕ ЗАНЯТИЕ


работа

ИТОГО 292 94 198


Введение

Рассказ о развитии трехмерного моделирования в мировом сообществе и в частности в

России.

Показ видео роликов о готовых работах трехмерных сцен.

Правила техники безопасности.

Тема 1.

Основные параметры 3D печати

Размеры моделирования

Размеры файла

Полигон размеры

Факторы, влияющие на точность

Материалы для 3D печати

3D-печать и ваше здоровье

Печать пробной модели

Тема 2.

Основные инструменты для 3D печати Точность моделирования в Blender

Использование линейки

Использование транспортира

Измерение толщины объекта

Создание первого проекта

Тема 3. Текстуры для печати

Стоит ли окрашивать модель?

Выбор пластика

Слайсеры для печати

Тема 4. Особенности 3D печати.

Выбор подложки

Особенности подложек

Поддержки модели

Использование поддержек

Тема 5. Печать «сложных» объектов.

Генерация gcode

Слайсер Cura

Выбор пластика

Тема 6. Использование различных слайсеров.

Слайсер Slic3r разных версий

Слайсер Cura

Слайсер Kisslicer

Слайсер Skeinforge

Тема 7. Экспорт и импорт моделей.

Экспорт готовой модели в формат понятный 3D принтеру

Импорт моделей для программы blender

Экспорт моделей силами программы

Тема 8. Что еще нужно знать о 3D печати.

Тест модели на готовность к печати

Установление точности печати

Форматы STL и OBJ

Тема 9. Участие в конкурсах.

Тема 10. Основы реалистичного текстурирования.

Реалистичные материалы в Cycles

Модификаторы текстурирования

Тема 11. Анимация текста.

Модификаторы текста

Модификатор Explode

Тема 12. Модификатор remesh.

Скульпинг модели

Создание текста

Физические симуляции

Тема 13. Модификатор hook.

• Редактирование в объектном режиме

Деформирование объекта

Деформирование мешей

Тема 14. Создание светящихся сфер.

Использование систем частиц

Пост-обработка изображения

Тема 15. Модификатор Edge Split.

Режимы Edge Angle и Sharp Edges

Регулирование рёбер со сглаживанием

Регулирование ребер с острыми углами

Тема 16. Создание материала ткани с отверстиями в Cycles (симуляция ткани).

Создание сцены с вазой и тканью

Создание отверстий в Cycles

Тема 17. Создание простого футбола.

Создание параметров событий

Привязка камеры к объекту

Вывод данных на экран

Планируемые результаты В соответствии с поставленными целями и задачами образовательной программы

после освоения содержания программы ожидаются следующие результаты.

Стартовый уровень К концу стартового уровня обучающиеся должны знать:

- единые требования ОБУДО «ОЦРТДиЮ» о правилах поведения в кабинете и в

других помещениях Центра;

- требования к внешнему виду на занятиях;

- теоретические основы создания трехмерных моделей;

- элементную базу при помощи которой возможно создать и распечатать

готовую модель;

- порядок экспорта и импорта моделей;

- порядок выполнения 3D печати;

- правила техники безопасности при работе с компьютером и 3D

принтером.

УМЕТЬ:

- создавать трехмерные модели и анимировать их;

- создавать из виртуальной модели - физическую.

- работать с модификаторами.

- ярко проявлять себя в групповой игре.

На личностном уровне: - самостоятельность в выполнении изучяемого материалы;

- добросовестное отношение к делу;

- владеть навыками работы в группе;

- отзывчивость, доброта;

На метапредметном уровне:

- корректировать свою деятельность в соответствии с заданиями и

замечаниями педагога;

- иметь первоначальные навыки самоанализа, необходимые для оценки

собственной работы и работы других.

Базовый уровень

К концу базового уровня обучающиеся должны знать:

- теоретические основы создания трехмерных моделей;

- элементную базу при помощи которой возможно создать и распечатать

готовую модель;

- порядок экспорта и импорта моделей;

- порядок выполнения 3D печати;

- знание модификаторов;

- анимация тел;

- физическая симуляция;

- правила техники безопасности при работе с компьютером и 3D

принтером.

Уметь:

- создавать трехмерные модели и анимировать их;

- создавать из виртуальной модели – физическую;

- применение модификаторов;

- создавать физическую модель;

- уметь пользоваться слайсерами.

На личностном уровне: - развитие мотивов учебной деятельности;

- самостоятельность и личная ответственность;

- проявлять активность;

- проявлять силу воли, упорство в достижении цели;

- владеть навыками коллективной работы;

- понимать ценность здоровья;

На метапредметном уровне: - уметь ставить цель и осуществлять поиск пути ее осуществления;

- владеть способами творческого и логического мышления.

МОДЕЛЬ ВЫПУСКНИКА

Личностные качества:

компетентность в решении моральных проблем на основе личностного выбора,

осознанное и ответственное отношение к собственным поступкам;

коммуникативная компетентность в общении и сотрудничестве со сверстниками,

старшими и младшими в разных видах деятельности;

участие в общественной жизни школы в пределах возрастных компетенций с учетом

региональных и этнокультурных особенностей;

эстетические потребности, ценности и чувства, эстетическое сознание как результат

творческой деятельности

Метапредметные результаты:

умение самостоятельно ставить новые учебные задачи на основе развития

познавательных мотивов и интересов;

умение самостоятельно планировать пути достижения целей, осознанно выбирать

наиболее эффективные способы решения учебных и познавательных задач;

умение анализировать собственную творческую деятельность, адекватно оценивать

правильность или ошибочность выполнения учебной задачи и собственные

возможности ее решения, вносить необходимые коррективы для достижения

запланированных результатов;

владение основами самоконтроля, самооценки, принятия решений и осуществления

осознанного выбора в технической деятельности;

умение определять понятия, обобщать, устанавливать аналогии, классифицировать,

самостоятельно выбирать основания и критерии для классификации; умение

устанавливать причинно-следственные связи; размышлять, рассуждать и делать

выводы;

умение организовывать учебное сотрудничество и совместную деятельность с

учителем и сверстниками: определять цели, распределять функции и роли

участников, взаимодействовать и работать в группе;

формирование и развитие компетентности в области использования информационно-

коммуникационных технологий; стремление к самостоятельному общению с

искусством и художественному самообразованию.

Предметные результаты:

расширение кругозора с интересом к геометрии;

овладение основами технической грамотности: со специальной терминологией и

ключевыми понятиями;

приобретение устойчивых навыков самостоятельной, целенаправленной и

содержательной технической деятельности, включая информационно-

коммуникационные технологии.

Условия реализации программы






-установленное программное обеспечение на компьютеры, последняя версия blender


-методическая литература по 3D-моделированию;








образовательной программе.

По результатам работ всей группы будет создаваться мультимедийное интерактивное

издание, которое можно будет использовать не только в качестве отчетности о

проделанной работе, но и как учебный материал для следующих групп обучающихся.

В ходе реализации программы немаловажно также сотрудничество с педагогом-

психологом.

Формы аттестации и контроля

Для повышения мотивации обучающихся предусматривается система

стимулирующего поощрения достижений, согласно которой, ребёнок, осваивающий

программу, будет получать отличительные знаки (сертификаты, грамоты, призы) за

освоение каждого уровня программы.

Увидеть результаты достижений ребенка поможет педагогическое наблюдение,

мониторинг, анализ результатов деятельности, беседа. Для проведения педагогического

мониторинга используются контрольные задания и тесты, диагностика личностного роста

и продвижения, анкетирование, журнал учета. Для проведения детского мониторинга

используются результаты самооценивания, накопление фотоматериалов и др.

Занятия не предполагают отметочного контроля знаний, поэтому целесообразнее

применять различные критерии, такие как:

текущая оценка достигнутого самим ребенком;

участие в конкурсах, проектах и т.д.

Используемые формы контроля: вводный, текущий, тематический, итоговый. Формы

аттестации: тест, конкурс, открытое занятие и др.

Программа предполагает различные формы контроля промежуточных и конечных

результатов.

Отслеживание результатов в объединении направлено на получение информации о

знаниях, умениях и навыках учащихся и на определение эффективности

функционирования педагогического процесса. Оно должно обеспечивать взаимодействие

внешней обратной связи (контроль педагога) и внутренней (самоконтроль учащихся).


- содействие воспитанию у обучающихся ответственности за результаты своего

труда, критического отношения к достигнутому, привычки к самоконтролю и

самонаблюдению, что формирует навык самоанализа.

Для проверки знаний, умений и навыков в объединении используются такие

виды и методы контроля как:

Входной - направлен на выявление требуемых на начало обучения знаний, дает

информацию об уровне подготовки обучающихся. Для этого вида контроля используются

методы:

-письменные (тесты, карточки-задания);

-практические (самостоятельная, контрольная работа, выполнение изделий и

образцов).

Текущий - осуществляется в повседневной работе с целью проверки усвоения

предыдущего материала и выявления пробелов в знаниях обучающихся. Для этого вида

контроля можно использовать такие методы:

-устные (фронтальный опрос, беседа);


-индивидуальные (дифференциация и подбор заданий с учетом особенностей

обучающихся);

-наблюдения.

Тематический - осуществляется по мере прохождения темы, раздела с целью

систематизирования знаний учащихся. Этот вид контроля подготавливает учащихся к

зачетным занятиям. Здесь можно использовать следующие методы:


образцов);

-индивидуальные;

-комбинированные (творческий проект);

-самоконтроля (самостоятельное нахождение ошибок, анализ причины

неправильного решения познавательной задачи, устранение обнаруженных пробелов).

Итоговый - проводится в конце полугодия, учебного года. Здесь целесообразно

использовать участие в конкурсах, концертах, итоговых и открытых занятиях.

К отслеживанию результатов обучения предъявляются следующие требования:

-индивидуальный характер, требующий осуществления отслеживания за работой

каждого обучающегося;

-систематичность, регулярность проведения на всех этапах процесса обучения;

-разнообразие форм проведения, повышение интереса к его проведению;

-всесторонность, т.е. должна обеспечиваться проверка теоретических знаний,

интеллектуальных и практических умений и навыков обучающихся;

-дифференцированный подход.

Формы подведения итогов:

-участие в конкурсных мероприятиях;

-контрольные занятия;

-итоговое занятие;

-зачет.

Особенности контроля знаний:

Уровень развития учащихся определяется на основе сравнения результатов их




Цель










Текущий Контроль обучения (активность и Собеседование, педагогическое


знание основ 3D моделирования ,












программы.







материала



выставка, анализ результатов


Итоговый Оценка знаний учащихся за весь

курс обучения.



учащихся к системе



Итоговое занятие, презентаций

личных достижений

(портфолио) творческий

проект (показ анимации и

модели).

В конце каждого года обучения проводится промежуточная аттестация и

мониторинг результатов и достижений.

Знания:

соответствие уровня теоретических знаний программным требованиям;

широта кругозора;

свобода восприятия теоретической информации;

понимание терминологии, осмысленность и свобода использования специальной

терминологии.

Практические навыки:

соответствие уровня развития практических умений и навыков программным

требованиям,

взаимодействие воспитанников процессе 3D моделирования

Уровень развития воспитанности:

культура исполнения и поведения во время презентаций и собраний (внешний вид,

собранность, отношение к слушателям);

ответственность при работе;

исполнительская дисциплина.

Методы, способы и приемы педагогического мониторинга: педагогический отзыв;

журнал учета; шкала оценивания результатов и др.

Методические материалы

Методы, способы и приемы стимулирования и мотивации детской деятельности:

Эмоциональные методы: поощрение, порицание, создание ярких наглядно-

образных представлений, создание ситуаций успеха, стимулирующее оценивание,

удовлетворение желаний быть значимой личностью.

Познавательные методы: опора на жизненный опыт, познавательный интерес,

создание проблемной ситуации, побуждение к поиску альтернативных решений,

выполнение творческих заданий.

Волевые методы: предъявление учебных требований, информирование об

обязательных результатах обучения, самооценка деятельности и коррекция, рефлексия

поведения, прогнозирование деятельности.

Социальные методы: развитие желания быть полезным, создание ситуации

взаимопомощи, поиск контактов и сотрудничество, заинтересованность в результатах,

взаимопроверка.

Программой предусмотрены следующие формы работы:

• групповые,

• подгрупповые,

• индивидуальные

Приемы и методы организации образовательного процесса:

-словесный;

-игровой;

-наглядный;

-практический;

-метод контроля.

Формы занятий:

• Традиционная (теория и практика)

• Тренинг

• Мастер-класс

• Открытое занятие

• Конкурс

• Досуговое занятие: праздники, чаепития, посещение культурных мероприятий.




группового обучения, технология дифференцированного обучения, здоровьесберегающая

технология.

Оценочные материалы Оценка уровня освоения программы





выполняет образовательную программу. Высокий уровень - обучающийся проявляет устойчивый интерес к занятиям, показывает

положительную динамику развития способностей, проявляет инициативу и творчество,

демонстрирует достижения.

Критерии определения уровня подготовки обучающихся

Признаки Уровни

минимальный базовый высокий

Знание спецтерминов

и теории

Ниже требований

программы

Знает все термины,

предусмотренные

программой

Стремится узнать

сверх программы

Сложность и объем Простые, малый

объем

Простые с

усложнением, средний

объем, сложные, выше

среднего

Более сложные,

большой объем

Качество исполнения Низкое Среднее Высокое

Активность и

сосредоточенность

Пассивен, работает по

предложению

педагога

Работает ровно,

систематически,

просит помочь

Работает


Достижения

обучающегося

Не участвует Участие в конкурсах

объединения, Центра

Участие в конкурсах,

концертах

объединения, Центра,

областных




Об

раз

оват

ельн

ые

Глубина и

широта знаний

по предмету


знания по


знает отдельные

определения


знания по


оперирует спе-

циальными




литературу




владеет


понятиями, свободно

применяет

специальные термины,

пользуется



Позиция



интереса к




активен,

выполняет задания

только по четким

проявляет интерес к




проявляет


интерес к






дагога





пах работы









редко участвует в

конкурсах,






регулярно принимает

участие в конкурсах, в

масштабе города,

области

Развитие

познавательны

х способно-

стей:


памяти, речи и

др.







обучающийся знает

ответы на вопрос,

но не может

оформить мысль,

не всегда может


внимание



обучающийся обладает


выразительной речью,

умеет четко отвечать

на поставленные





внимание

эфф

екти

вност

ь восп

ита

тельн

ых в

озд

ейст

ви

й

Культура

поведения

ребенка

моральные

суждения о


поступках




соблюдает нормы

поведения


суждения о


поступках, обладает


нормами, но не все-

гда их соблюдает


суждения о


поступках, соблюдает

нормы поведения,

имеет нравственные




уважение,


Характер




коммуникативных

качеств, нет

желания общаться

в коллективе


тивные качества, но

часто стесняется

принимать участие

в делах коллектива







соц

иал

ьн

о-п

едаг

оги

чес

ки

е

рез

ульта

ты


санитарно-

гигиенических






выполнять

санитарно-



выполняет

санитарно-




после напоминания


выполняет санитарно-








техники

выполняет



только под

выполняет правила

техники

безопасности после





безопасности строгим

контролем

педагога

педагога напоминания педагога

Характер







другими



заданий


конфликтам, но нет

стремления к

активному



постоянно


отношение к другим




педагогу



педагога, отвечает

на вопросы и

выполняет

задания только по

принуждению

выполняет



держится


внимательно слушает

педагога, старательно





помощью в различных

вопросах

Оценка результативности освоения программы

В результате реализации программа предполагает овладение

учащимися трехмерного моделирования с применением модификаторов и

созданием анимации на стартовом, базовом уровнях. Каждый из уровня

усвоенного материала определит результат итогового или открытого

занятий в конце каждого полугодия, результаты конкурсных, концертных

выступлений, наблюдения и диагностика педагога.

Литература

1. Основы Blender v.2.42a (второе издание) автор James Chronister перевод

Balista

2. BSoD/Введение в освещение Blender Summer of Documentation:

Contents | Manual | Blender Version 2.42

Автор: Guillermo S. Romero (gsrb3d)

Перевод: Striver

3. Материалы и текстуры реального мира в Blender

Автор: Colin Lister (Cog)

Перевод: cyberdime

4. Различные интернет ресурсы и форумы.

5. А.Прахов "Blender. 3D-моделирование и анимация. Руководство для

начинающих".


Значение 3D-моделирования в мире настолько велико, что начинать реальные

работы без 3D-макета не станет ни одна уважающая себя компания. Если оглядеться

вокруг, то можно увидеть, что моделирование применяется во многих отраслях

человеческой деятельности.

Социальные и экономические условия в быстро меняющемся современном мире

требуют, чтобы нынешние выпускники получили целостное компетентностное

образование. Успешное формирование компетенций может происходить только в

личностно-ориентированном образовательном процессе на основе личностно-

деятельностного подхода, когда ребёнок выступает как субъект деятельности, субъект

развития.

Приобретение компетенций базируется на опыте деятельности обучающихся и

зависит от их активности. Самый высокий уровень активности - творческая активность -

предполагает стремление ученика к творческому осмыслению знаний, самостоятельному

поиску решения проблем. Именно компетентностно-деятельностный подход может

подготовить человека умелого, мобильного, владеющего не набором фактов, а способами

и технологиями их получения, легко адаптирующегося к различным жизненным

ситуациям.

Программа «3D-моделирование» научно-технической направленности и

рассчитана на обучающихся 9 -17 лет, еще не обладающим определенным багажом

знаний, умений и навыков в области 3D-моделирования. Занятия творческого

объединения способствуют развитию и поддержке интереса обучающихся к деятельности

определенного направления, дают возможность получить, расширить и углубить знания и

умения, и создают условия для всестороннего развития личности. Занятия творческого

объединения являются источником мотивации учебной деятельности обучающихся, дают

им глубокий эмоциональный заряд.

Актуальность

Выработка творческой активности обучающихся в процессе изучения ими 3D-

моделирования является одной из актуальных задач. Современному человеку требуется не

только определенный набор знаний, а умения самостоятельно приобретать недостающие,

применять их в жизни. Одним из таких умений является умение работать с системами

трехмерного моделирования.

Новизна

Новизна программы заключается в изменении подхода к обучению детей, а

именно- внедрению в образовательный процесс новых информационных технологий,

побуждающих обучающихся решать самые разнообразные познавательно-продуктивные,

логические, эвристические и манипулятивно - конструкторские проблемы. В наше время

компьютеризации подростков необходимо обучить решать задачи с помощью автоматов,

которые он сам может спроектировать, защищать свое решение и воплотить его в

реальной модели, т.е. непосредственно сконструировать и запрограммировать.

Дополнительная общеобразовательная общеразвивающая программа разработана в

соответствии с:








- Приказом Министерства образования и науки Российской Федерации от 29.08.2013

г. № 1008 «Об утверждении Порядка организации и осуществления образовательной








04.07.2014 г. № 4№ 41;



№ 09-3242);







художественно-эстетическом, нравственном развитии;











Программа «Компьютерная грамотность и 3D-моделирование» является



















работы.






Возраст обучающихся 10 -17 лет.

Продолжительность базового уровня – 1год, объем – 144 часа. Режим занятий – 4 часа

в неделю (1 год обучения), 6 часов в неделю (2 год обучения).











уровне;









Цель и задачи программы

Цель программы - развитие творческих способностей обучающихся в процессе

конструирования и проектирования, посредством обучения основам 3D-моделирования. Задачи программы стартового уровня Обучающие:

- дать знания по моделированию в трехмерном пространстве;

- ознакомить с правилами безопасной работы с компьютером.



- развивать психофизиологические качества обучающихся: память, внимание, способность

логически мыслить, анализировать, концентрировать внимание на главном.


- формировать творческое отношение по выполняемой работе;

- воспитывать умение работать в коллективе.

Задачи программы базового уровня Обучающие:

- дать базовые знания и умения по использованию «Компас 3D» в различных сферах

профессиональной деятельности;

- сформировать общенаучные и технологические навыки конструирования и

проектирования.


- развивать умения и навыки обучающихся самостоятельно работать со справочной

литературой, умений быстро находить интересующую информацию;


- создать условия для совершенствования личности, развития мотивации к саморазвитию

и самосовершенствованию.


- воспитывать нравственное отношение к интеллектуальной собственности на основе

формирования ответственности при работе с компьютерными и информационными

системами в современных условиях жизни общества;

- воспитывать чувства коллективизма, товарищества, взаимопомощи, ответственности,

осознанности собственного «Я» в коллективе;

- способствовать формированию адекватной самооценки.




Теория Практика Всего 1 Вводное занятие 2 - 2

2 Основные геометрические фигуры и их параметры 2 2 4

3

Единицы системы измерений, перевод ЕИ из

одной системы в другую, привязка в 2-х мерной и

в 3-х мерной системах координат.

2 2 4

4 Основные понятия трехмерного

моделирования - 2 2

5 Обзор принципа работы программ проектирования 2 2 4

6 Основные элементы интерфейса

КОМПАС-3D 2 2 4

7 Инструменты и настройки КОМПАС-3D 2 6 8

8 Создание и сохранения документа 2 2 4

9 Создание эскиза и построения в эскизе. Геометрия.

Размеры. 2 6 8

10 Операции: «Выдавливание»; «Вырезать

выдавливанием»; «Фаска»; «Скругление» 2 4 6

11 Оценка усвоенного материала для перехода на

Базовый уровень - 2 2

ВСЕГО: 18 30 48


Тема 1. Вводное занятие

Теория. Введение в программу (содержание, структура занятий). Ознакомление с

правилами поведения в лаборатории. Начальная и конечная цели деятельности в

объединении. Целесообразность применения освоенных знаний и умений при решении

проблем в реальных жизненных ситуациях. Социальная и личностная значимость

информации. Нравственный аспект работы с информацией в ракурсе изучаемой

программы. Что такое проектная деятельность?

Практика. Инструктажи по технике безопасности. Материалы, и оборудование,

используемые на занятиях.

Тема. 2. Основные геометрические фигуры и их параметры

Тема. 3. Единицы системы измерений, перевод ЕИ из одной системы в другую, привязка в

2-х мерной и в 3-х мерной системах координат.

Тема. 4. Основные понятия трехмерного моделирования

– Назначение системы.

– Возможности системы.

Тема. 5. Обзор принципа работы программ проектирования

Тема. 6. Основные элементы интерфейса КОМПАС-3D

– Заголовок программного окна.

– Главное меню.

– Стандартная панель.

– Окно документа.

Тема. 7. Инструменты и настройки КОМПАС-3D

– Область окон документов

–Заголовок окна документа

– Строка меню

– Вложенные меню

–Панель Стандартная

– Знакомство с режимами

– Знакомство с настройками

Тема. 8. Создание и сохранения документа

– Создание документа

– Настройка документа

– Сохранение файла

Тема. 9. Создание эскиза и построения в эскизе. Геометрия. Размеры

1. Геометрия:

– Отрезок

Отрезок по двум точкам;

Отрезок по двум точкам и углу к системе координат;

Отрезок по двум точкам и параллельности к заданной линии;

Отрезок по двум точка и перпендикуляру к заданной линии;

Касательный отрезок к окружности и внешнюю точку;

Касательный отрезок к окружности и через точку;

Касательный отрезок к двум окружностям;

– Прямоугольник:

Прямоугольник по двум точкам;

Прямоугольник по трем точка;

Многоугольник по описанной окружности;

Многоугольник по вписанной окружности;

– Окружность:

Окружность по двум точкам (центру и диаметру);

Окружность по трем точкам;

Окружность касательная к двум кривым;

Окружность касательная к трем кривым;

Окружность по двум точкам ка кривой;

2. Размеры:

– Линейные размеры;

– Диаметральные размеры;

– Авторазмер;

– Радиальные размеры;

– Угловой размер;

– Размер дуги окружности

Тема. 10. Операции: «Выдавливание»; «Вырезать выдавливанием»; «Фаска»;

«Скругление»

1. Выдавливание:

– Операция выдавливание;

– Операция вращением;

– Операция кинематическое выдавливание:

2. Вырезать:

– Операция вырезать выдавливанием;

– Операция вырезать вращением;

– Операция вырезать кинематически;

– Операция вырезать по сечениям;

2. Фаска

– Построение по стороне и углу;

– Построение по двум сторонам

3. Скругление

– С постоянным радиусом;

– С переменным радиусом, способ построения:

– Дугой эллипса;

– С коэффициентом;

– С постоянной хордой.

Тема. 8. Оценка усвоенного материала для перехода на Базовый уровень



Теория Практика Всего 1 Вводное занятие. Контроль остаточных знаний - 2 2

2 Параметризация. Редактирование. Редактор

Привязки 4 10 14

3 Массивы 4 8 12

4 Вспомогательная геометрия. 4 10 14

5 Менеджер библиотек. 4 10 14

6 Отверстия. Уклоны. Сечение по эскизу 4 8 12

7 Операции вращением 2 4 6

8 Кинематическая операция 2 2 4

9 Операция по сечениям 2 2 4

10 Оформление чертежей. Знакомство со

спецификацией 2 4 6

11

Сборка: создание сборки из готовых моделей.

Создание моделей непосредственно в сборке.

Сопряжения

4 8 12

12 Редактирование сборки 2 8 10

13 Создание чертежей. Виды. Разрезы. Выносные

элементы. Сечение 2 8 10

14 Оформление документации. Расстановка позиций 2 4 6

15 Заключительное занятие - 2 2

ВСЕГО: 38 90 128


Тема. 1. Вводное занятие. Инструктажи по технике безопасности. Контроль остаточных

знаний (практическая работа)

Тема. 2. Параметризация. Редактирование. Редактор Привязки

Параметризация.

1. Расположение относительно плоскости:

– Горизонтальность;

– Вертикальность.

2. Расположение относительно базовой точки;

– Выровнять по горизонтали;

– Выровнять по вертикали;

– Объединить точки;

– Точка на середине кривой;

– Точка на кривой;

– Симметрия двух точек.

3. Расположение относительно базовой линии:

– Параллельность;

– Перпендикулярность;

– Коллинеарность;

– Биссектриса;

– Касание;

– Равенство длин;

– Равенство радиусов.

Привязки:

– Ближайшая точка;

– Середина;

– Пересечение;

– Касание;

– Нормаль;

– По сетке;

– Центр;

– Угловая привязка;

– Выравнивание;

– Точка на кривой.

Редактирование:

– Сдвиг произвольно;

– Сдвиг по углу и расстоянию;

– Поворот;

– Симметрия;

– Масштабирование;

– Деформация сдвигом;

– Изменение длины исходного отрезка:

– Усечь кривую

– Усечь кривую по двум точкам;

– Удлинить до ближайшего объекта;

– Выровнять по границе;

– Разбить кривую;

– Разбить кривую на несколько равных частей;

– Восстановить участок мультилинии.

– Восстановить мультилинию

– Очистить область;

– Удалить фаску, скругление.

Редактор:

– Повторить;

– Отменить;

– Копировать;

– Вставить;

– Вырезать;

– Удалить;

– Обрезать

Тема. 3. Массивы

Массивы:

– Массивы по сетке;

– Массив по Концентрической сетке;

– Массив вдоль кривой;

– Массив по точкам;

– Массив по таблице;

– Зеркальный массив;

– Массив по образцу.

Тема. 4. Вспомогательная геометрия

1. Вспомогательные оси:

– Ось через две вершины;

– Ось на пересечении плоскостей;

– Ось через ребро;

– Ось конической грани;

– Ось через вершину по объекту.

2. Вспомогательные плоскости:

– Смещенная плоскость;

– Плоскость через три вершины;

– Плоскость под углом к другой плоскости;

– Плоскость через ребро и вершину;

– Плоскость через вершину параллельно другой плоскости;

– Плоскость через вершину перпендикулярно ребру;

– Нормальная плоскость;

– Касательная плоскость;

– Плоскость через ребро параллельно (перпендикулярно) другому ребру;

– Плоскость через ребро параллельно (перпендикулярно) другой грани;

– Средняя плоскость.

3. Вспомогательные прямые:

– Горизонтальная линия;

– Вертикальная линия;

– Вспомогательная линия;

– Параллельная прямая;

– Перпендикулярная прямая;

– Биссектриса;

– Касательная прямая через внешнюю точку;

– Касательная прямая через точку на кривой;

– Прямая касательная к двум кривым.

4. Точка:

– Точка;

– Простановка точек равномерно по кривой;

– Точки пересечения двух кривых;

– Все точки пересечения кривой;

– Точка на заданном расстоянии.

Тема. 5. Менеджер библиотек. Расчеты механических передач. Стандартные

изделия

– Прикладная библиотека

– Библиотека фрагментов

– Библиотека моделей

– Расчет механической передачи

– Построение модели передачи

– Интерфейс библиотеки

– Настройка библиотеки

– Основные приемы работы с библиотекой

– Приемы работы с элементами библиотеки

Тема. 6. Отверстия. Уклоны. Сечение по эскизу

Параметрические отверстия:

– Отверстие из библиотеки;

– Простое отверстие;

– Отверстие с зенковкой;

– Отверстие с цековкой;

– Отверстие с зенковкой и цековкой;

– Коническое отверстие.

Сечение по эскизу.

Уклон.

Тонкая стенка.

Тема. 7. Операции вращением

– Сечение.

– Ось вращения.

– Контур эскиза.

– Контур грани.

– Замкнутая поверхность.

–Направление вращения.

– Средняя плоскость.

– Угол вращения.

Тема. 8. Кинематическая операция

– Тип сечения.

– Угол наклона.

– Тип движения сечения.

Тема. 9. Операции по сечениям

– Сечение.

– Осевая линия.

– Способ построения.

– Траектория соединения сечений.

– Способ генерации траектории.

Тема. 10. Оформление чертежей. Знакомство со спецификацией.

Листы

Знак неуказанной шероховатости

Технические требования

Основная надпись и формат листа

Спецификация.

Тема. 11. Сборка: создание сборки из готовых моделей. Создание моделей

непосредственно в сборке. Сопряжения

Выделяют два подхода к проектированию сборки, соответствующие двум способам

добавления компонентов в сборку:

– Снизу вверх — в сборку вставляются уже готовые модели компонентов,

разработанные независимо друг от друга;

– Сверху вниз – компоненты создаются в контексте сборки, при этом построение

следующих может базироваться на предыдущих.

В связи с этим при работе с большими сборками должно быть обеспечено

следующее:

– оптимизация использования ресурсов компьютера,

– разграничение доступа к различным частям сборки при работе над ней

нескольких разработчиков,

– защита результатов работы одного разработчика сборки от изменений другими

разработчиками.

Удовлетворение вышеперечисленных требований возможно за счет:

– специальных настроек КОМПАС–3D, снижающих затраты ресурсов компьютера,

– наложения запрета на редактирование тех или иных компонентов сборки,

– создания типов загрузки сборки.

– Создание сборки из готовых компонентов.

– Создание сборки непосредственно в сборке.

– Использование компонентов сопряжения.

Тема. 12. Редактирование сборки

– Редактирование элементов сборки непосредственно в сборке.

– Редактирование деталей в не сборки.

– Редактирование компонентов сопряжений.

Тема. 13. Создание чертежей. Виды. Разрезы. Выносные элементы. Сечение

– Создание стандартных видов и редактирование их.

– Создание произвольного вида и редактирование его

– Создание проекционного вида и вида по стрелке.

– Создание местного вида.

– Создание выносного элемента, разреза, сечения.

– Создание местного разреза, вида с разрывом, настройка параметров линии

разрыва.

Тема. 14. Оформление документации. Расстановка позиций

Оформление чертежа заметно ускоряется, если основной набор параметров

обозначений используется как умолчательный: при создании очередного обозначения

требуется лишь небольшая его корректировка.

Тема 15. Участие в конкурсах

Правила участия в конкурсах, техника безопасности. Участие в конкурсах.

Тема 16. Заключительное занятие.

Подведение итогов.

Планируемые результаты В соответствии с поставленными целями и задачами образовательной программы

после освоения содержания программы ожидаются следующие результаты.

Стартовый уровень

Знать: основные понятия и определения; основные приемы работы с изучаемыми

программными средствами.

уметь: строить не сложные трехмерные модели с использованием как

прямоугольных, так и сферических и цилиндрических координат.

владеть: терминологией, используемой в программах 3D моделирования.

На личностном уровне:

- самостоятельность в выполнении изучаемого материала;





- корректировать свою деятельность в соответствии с заданиями и замечаниями

педагога;

- выделение и осознание того, что подлежит усвоению, осознание качества и

уровня усвоения.

Базовый уровень

знать: основные методы компьютерного моделирования и проектирования, в том

числе с применением пакетов прикладных программ; базовую терминологию, основные

понятия и определения; основные приемы работы с изучаемыми программными

средствами; особенности и области применения изучаемых программных продуктов.

уметь: использовать основные методы компьютерного моделирования и

проектирования в дизайн - проектирование промышленных изделий, в том числе с

применением пакетов прикладных программ; строить не сложные трехмерные модели с

использованием как прямоугольных, так и сферических и цилиндрических координат;

создавать трехмерные модели: каркасные, твердотельные, а также поверхностного типа;

строить двумерные проекции по трехмерным моделям.

владеть: терминологией, используемой в программах 3D моделирования;

приемами работы в различных пакетах трехмерной графики; художественно-техническим

редактированием; владеть приемами работы в макетировании и моделировании.


- самостоятельность в выполнении изучаемого материала;

-определять наиболее рациональную последовательность действий по

коллективному выполнению учебной задачи,

- соблюдать правила безопасного труда,

- владеть различными средствами самоконтроля с учетом специфики курса,





- корректировать свою деятельность в соответствии с заданиями и замечаниями

педагога;

- выделение и осознание того, что подлежит усвоению, осознание качества и

уровня усвоения; -контроль (самоконтроль, взаимоконтроль) в форме сличения способа действия и

его результата с заданным эталоном с целью обнаружения отклонений и отличий от

эталона,

- внесение необходимых дополнений и корректив в план и способ действия в

случае расхождения эталона с реальным действием и его продуктом.

МОДЕЛЬ ВЫПУСКНИКА

Личностные качества:

компетентность в решении моральных проблем на основе личностного выбора,

осознанное и ответственное отношение к собственным поступкам;

коммуникативная компетентность в общении и сотрудничестве со сверстниками,

старшими и младшими в разных видах деятельности;

эстетические потребности, ценности и чувства, эстетическое сознание как результат

творческой деятельности

Метапредметные результаты:

умение самостоятельно ставить новые учебные задачи на основе развития

познавательных мотивов и интересов;

умение самостоятельно планировать пути достижения целей, осознанно выбирать

наиболее эффективные способы решения учебных и познавательных задач;

умение анализировать собственную творческую деятельность, адекватно оценивать

правильность или ошибочность выполнения учебной задачи и собственные

возможности ее решения, вносить необходимые коррективы для достижения

запланированных результатов;

владение основами самоконтроля, самооценки, принятия решений и осуществления

осознанного выбора в технической деятельности;

умение определять понятия, обобщать, устанавливать аналогии, классифицировать,

самостоятельно выбирать основания и критерии для классификации; умение

устанавливать причинно-следственные связи; размышлять, рассуждать и делать

выводы;

умение организовывать учебное сотрудничество и совместную деятельность с

педагогом и сверстниками: определять цели, распределять функции и роли

участников, взаимодействовать и работать в группе;

формирование и развитие компетентности в области использования информационно-

коммуникационных технологий.

Предметные результаты:

расширение кругозора с интересом к геометрии;

овладение основами технической грамотности: со специальной терминологией и

ключевыми понятиями;

приобретение устойчивых навыков самостоятельной, целенаправленной и

содержательной технической деятельности, включая информационно-

коммуникационные технологии.


Для реализации образовательной программы необходимо наличие методического и

материально-технического обеспечения.



-аудио- и видеоаппаратура, оргтехника, 3D-принтер, 3D-сканер;


-установленное программное обеспечение на компьютеры, последняя версия «Компас 3D»


-методическая литература по 3D-моделированию;




- экранные видео лекции;



образовательной программе.


Увидеть результаты достижений ребенка поможет педагогическое наблюдение,

мониторинг, анализ результатов деятельности, беседа. Для проведения педагогического

мониторинга используются контрольные задания и тесты, диагностика личностного роста

и продвижения, анкетирование, журнал учета.

Занятия не предполагают отметочного контроля знаний, поэтому целесообразнее

применять различные критерии, такие как:

текущая оценка достигнутого самим ребенком;

участие в конкурсах , олимпиадах, творческих проектах и т.д.

Используемые формы контроля: вводный, текущий, тематический, итоговый. Формы

аттестации: тест, творческая работа, практическая работа, проект и др.




знаниях, умениях и навыках обучающихся и на определение эффективности


внешней обратной связи (контроль педагога) и внутренней (самоконтроль обучающихся).


- содействие воспитанию у обучающихся ответственности за результаты своего

труда, критического отношения к достигнутому, привычки к самоконтролю и

самонаблюдению, что формирует навык самоанализа.

Для проверки знаний, умений и навыков в объединении используются такие

виды и методы контроля как:



методы:

-тесты, практическая работа.













образцов);



-самоконтроля (самостоятельное нахождение ошибок, анализ причины

неправильного решения познавательной задачи, устранение обнаруженных пробелов).




-индивидуальный характер, требующий осуществления отслеживания за работой

каждого обучающегося;





-дифференцированный подход. Формы подведения итогов:

-выступления детей на открытых мероприятиях;




-зачет.

Методы, способы и приемы педагогического мониторинга: педагогический отзыв;

журнал учета; шкала оценивания результатов и др.



Эмоциональные методы: поощрение, порицание, создание ярких наглядно-

образных представлений, создание ситуаций успеха, стимулирующее оценивание,

удовлетворение желаний быть значимой личностью.

Познавательные методы: опора на жизненный опыт, познавательный интерес,

создание проблемной ситуации, побуждение к поиску альтернативных решений,

выполнение творческих заданий.

Волевые методы: предъявление учебных требований, информирование об

обязательных результатах обучения, самооценка деятельности и коррекция, рефлексия

поведения, прогнозирование деятельности.




Программой предусмотрены следующие формы работы:

• групповые,

• подгрупповые,

• индивидуальные

Принципы заложенные в основу программы:

-принцип постепенности и последовательности;

-принцип успешности;

-принцип соразмерности нагрузки уровню и состоянию здоровья ребенка;

-принцип доступности;

-принцип ориентации на особенности и способности- природосообразности

ребенка;

-принцип практической направленности.

Современные технологии:

Используются элементы следующих технологий:

-технология развивающего обучения;

-технологии индивидуализации обучения;

-личностно-ориентированная технология;

-информационно-коммуникативные технологии.

Форма проведения занятий объединения:

- Лекция

- Беседа

- Практикум

- Практическая работа

Методы используемые при реализации программы:

-объяснительно-иллюстративный метод (лекция, рассказ, работа с литературой и

т.п.);

-репродуктивный метод;

-метод проблемного изложения;

-частично-поисковый (или эвристический) метод;

-исследовательский метод;

-метод проектов;

-метод обучения в сотрудничестве.









Мониторинг результатов



Об

раз

оват

ельн

ые

Глубина и




знания по





знания по



циальными








владеет



применяет





Позиция



интереса к




активен,





дагога





проявляет





пах работы


интерес к













конкурсах,









области

Развитие



стей:



др.













внимание












внимание

эфф

екти

вност

ь во

спи

тате

льн

ых

во

здей

стви

й

Культура

поведения

ребенка

моральные

суждения о


поступках





поведения


суждения о







суждения о








уважение,


Характер



















соц

иал

ьн

о-п

едаг

оги

чес

ки

е рез

ульта

ты


санитарно-







выполнять

санитарно-



выполняет

санитарно-














техники


выполняет



только под

строгим

контролем

педагога


техники



педагога




напоминания педагога

Характер







другими



заданий




активному



постоянно






педагогу





выполняет



выполняет



держится









вопросах

Литература:

Для педагога:

1. КОМПАС3D V16 Руководство пользователя – 2015.

2. Азбука компаса 3D-V16/

Для обучающиеся:

1. КОМПАС3D V16 Руководство пользователя – 2015.

2. Азбука компаса 3D-V16/

Интернет ресурсы:

1. http:// http://edu.ascon.ru/main/news/

Пояснительная записка Интенсивное внедрение электроники во все сферы человеческой деятельности

привело к тому, что с электронными устройствами сталкиваются люди всех профессий и

специальностей, а пользоваться бытовой электроникой в наши дни умеют даже дети

дошкольного возраста. Но одно дело научиться правильно пользоваться тем или иным

электронным устройством, и совсем другое - уметь при необходимости отремонтировать

его, усовершенствовать или сконструировать, например, радиоприемник, усилитель или

другое электронное устройство. Для этого нужно иметь определенную профессиональную

подготовку: знать теоретические основы электроники и иметь практические навыки в

конструировании электронных устройств.

Поразительные успехи радиоэлектроники, граничащие с фантастикой, естественно

рождают у ребят творческие стремления, желание активно прикоснуться к этому

волшебному миру, активизируют порыв - Я САМ.

Радиоконструрование и автоматика помогает им закреплять на практике знания

основ наук, получаемые в школе, приобщает к общественно-полезному труду, расширяет

общетехнический кругозор. Через радиолюбительство учащиеся делают первые шаги к

познанию основ множества специальностей, связанных с радиотехникой и

радиоэлектроникой.

Трехгодичное занятие в объединении предполагает постепенное углубление и

расширение знаний учащихся по радиотехнике, электронике и автоматике, нарастание

объема и сложности выполняемых ими практических работ. Деятельность обучающихся,

связанная с непосредственным повторением тех или иных радиотехнических устройств,

незаметно для них самих перерастет затем в желание творить самостоятельно.

Для многих ребят радиолюбительство не ограничивается занятиями в объединении,

а продолжается в виде самостоятельной работы по конструированию того или иного

устройства дома, в процессе чтения популярной радиотехнической литературы, общения с

товарищами по интересам. Сказывается также тяга к познанию непрерывно

изменяющейся элементной базы радиотехники, интерес к новизне схемных и

конструктивных решений промышленной и любительской радиоаппаратуры.

Дополнительная общеобразовательная общеразвивающая программа технической

направленности «Радиотехника, электроника и автоматика» разработана в соответствии с:








- Приказом Министерства образования и науки Российской Федерации от 29.08.2013 г. №

1008 «Об утверждении Порядка организации и осуществления образовательной


- Федеральным законом «Об основных гарантиях прав ребенка в Российской Федерации»

от 24 июля 1998 г. № 124-ФЗ (с изменениями и дополнениями);





04.07.2014 г. № 4№ 41;



№ 09-3242);




- создание необходимых условий для личностного развития обучающихся и позитивной

социализации;


нравственном развитии;









- формирование культуры здорового и безопасного образа жизни, укрепление физического

и психического здоровья обучающихся.

Новизна дополнительной общеобразовательной программы предполагает включение тем,

удовлетворяющих современным интересам, увлечениям обучающихся, как в

теоретическом материале, так и для самостоятельного конструирования и моделирования

разнообразных средств электронной автоматики.

Актуальность данной программы состоит в том, что она готовит ребят к

конструкторской, радиотехнической деятельности. Также программа помогает выбрать

профессию, связанную с радиотехникой и радиоэлектроникой. Занимаясь в этом

направлении деятельности, обучающиеся расширяют и углубляют знания, полученные на

школьных уроках физики, математики, информатики.

Педагогическая целесообразность программы определена тем, что ориентирует

каждого ребенка на приобщение к техническому творчеству, применение полученных

знаний, умений и навыков конструирования и моделирования в процессе деятельности, на

создание индивидуального продукта.

Программа «Радиотехника, электроника и автоматика» является






удовлетворение их индивидуальных потребностей в интеллектуальном, нравственном и

физическом совершенствовании, формирование культуры ЗОЖ, укрепление здоровья,

организация свободного времени; мотивацию личности к познанию, творчеству, труду,

искусству.


Продолжительность стартового уровня – 1 год, объем – 144 часа. Режим занятий – 4 часа в

неделю.








Базовый уровень - предполагает использование и реализацию таких форм организации

материала, которые допускают освоение специализированных знаний; обеспечение прав

ребёнка на развитие, личностное самоопределение и самореализацию; обеспечение

адаптации к жизни в обществе, профессиональной ориентации; выявление и поддержка

детей, проявивших выдающиеся способности.

Возраст обучающихся 11-17

Продолжительность базового уровня - 2 года, объем – 432 часа. Режим занятий – 6 часов в

неделю.









1. формы мониторинга готовности, а также его содержание (анкета, тесты, собеседование,

задания на выявление имеющихся практических навыков и др.) на каждом уровне; 2. компетенции, которыми должен владеть обучающийся, претендующий на определенный

уровень.







Продолжительность занятия 45 минут. Перерыв между учебными часами – 10 минут.

Каждый год по программе является законченным циклом и возможен выпуск

обучающихся после каждого года обучения.

Для достижения цели образовательной программы необходимо опираться на следующие

основные принципы:

• строгая последовательность в овладении лексикой и техническими приемами;

• систематичность и регулярность занятий;

• целенаправленность учебного процесса.

Цель и задачи программы Цель программы - создание условий для освоения учащимися навыков самостоятельной

творческой конструкторской работы в процессе изучения радиотехники, электроники и

автоматики.

Задачи программы стартового уровня Образовательные:

развитие познавательного интереса к техническому творчеству,

радиоконструированию и автоматизации;

обучение владению инструментами и приспособлениями, технической

терминологией;

ознакомление с историей развития техники и современными достижениями.


развитие деловых качеств, таких как самостоятельность, ответственность;

развитие технического, объемного, пространственного, логического и

креативного мышления.


формирование устойчивого интереса к техническому творчеству, умения

работать в коллективе, стремления к достижению поставленной цели и

самосовершенствованию;


доброжелательности, трудолюбия, честности, порядочности, ответственности,

аккуратности, терпения, предприимчивости, патриотизма, чувства долга. Задачи программы базового уровня

Образовательные: научить технически грамотно изготавливать и настраивать радиотехнические изделия,

оформлять на них техническую документацию;

ориентировать обучающихся на новейшие технологии и методы организации

практической деятельности в сфере радиоэлектроники;

организовывать разработку технико-технологических проектов.

Развивающие: развивать способности к познавательной активности, самообразованию; развитие конструкторских способностей, изобретательности и потребности

творческой деятельности;

помощь в профессиональном самоопределении учащихся;

формировать навыки современного организационно-экономического мышления,

обеспечивающие социальную адаптацию в условиях современных рыночных

отношений;

развивать интерес к поисковой работе в области радиотехники и электроники.

Воспитательные: воспитывать трудолюбие, ответственность, аккуратность, навыки коллективного

труда;

формировать личность с активной позицией к самообразованию и техническому

творчеству.


Учебный план (1 год обучения) – Стартовый уровень

№

п/п

Раздел Всего

часов

Из них

теоретических практических

1. Вводное занятие.

Охрана труда и ТБ.

2 2 -

2. Работа с паяльным оборудованием 4 2 2

3. Основные понятия электротехники.

Изучение С++ подобного языка про-

граммирования «ARDUINO IDE» для

плат ARDUINO.

32 10 22

4. Пассивные компоненты. Изучение С++ подобного языка про-


плат ARDUINO.

50 14 36

5. Активные компоненты. Изучение С++ подобного языка про-


плат ARDUINO.

54 18 36

7 Подведение итогов 2 - 2

Всего часов 144 45 98

Содержание учебного плана (1год обучения) – стартовый уровень

№ Теоретическая часть Практическая часть час

Вводное занятие. Охрана труда и ТБ 2 ч.

1. Познакомить ребят с содержанием

работы объединения, с оборудованием и

техническим оснащением

радиолаборатории, правилами

безопасного обращения с паяльником,

приборами и аппаратурой,

питающимися от сети переменного тока.

Краткий обзор из истории развития

электроники. Инструктаж по технике

безопасности. Действия при

чрезвычайных ситуациях.

Прослушивание информации

педагога по ТБ.

Учатся правилам поведения в

радиолаборатории.

2

Работа с паяльным оборудованием. 4 ч.

2. Принцип соединения металлов с

помощью пайки. Припои и флюсы.

Обучение работе с паяльным

оборудованием

Работа с паяльным

оборудованием.

Учатся подготавливать

электропаяльник к работе,

правильно запиливать и залуживать

его рабочую часть, подготавливать

радиодетали к монтажу: зачистка и

обслуживание проволочных

выводов.

4

Основные понятия электротехники 32 ч.

3.

Международная система единиц СИ.

Множители приставки единиц СИ.

Электрические величины: напряжение,

сопротивление, ток, мощность.

Единицы и символы электрических

величин.

Знакомство с основами радиотехники, с

элементарными сведениями об

электричестве и элементах

радиотехники, происходящие в цепях

аналоговой и цифровой аппаратуры,

работой измерительных приборов.

Изготовление удлинителя с

выключателем на 2 розетки для

сети 220 Вольт.

Учатся технически грамотно

рассчитывать: нагрузку, сечение и

название кабеля, вилку, класс

защиты розетки, тип изоляционного

материала основания подставки.

Техника пожарной безопасности

при работе с удлинителем на 220

Вольт.

4

4. Проводники и изоляторы.

Сопротивление и удельное

сопротивление. Основные понятия об

электрическом токе и его действиях,

источниках, проводниках и не

проводниках тока. Сечение

проводников.

Изготовление выключателей для

люстры с одной и двумя лампами.

4

5. Закон Ома. Разводка электропроводки в 6

Микроконтроллер(МК) ATMEGA 328

на плате ARDUINO UNO 3.

Функциональные возможности и

характеристики платы.

однокомнатной квартире (сечение

проводов на ввод, автоматы на

ввод, счётчик электроэнергии)

6. Энергия и мощность.

Изучение С++ подобного языка

программирования «ARDUINO IDE»

для плат ARDUINO.

Введение в программирование на С++.

Разводка электропроводки в

однокомнатной квартире (автоматы

на нагрузку, соединительные

коробки, розетки, заземление,

сечение проводов на вывод)

6

7. Постоянный и переменный ток.

Формы импульсов напряжения и тока.

Частота и период колебаний.


программирования «ARDUINO IDE»

для плат ARDUINO.

Структура программы на языке С++.

Разводка электропроводки в

однокомнатной квартире

(выключатели одно и

двухклавишные, патроны и

лампочки, подключение люстры,

дополнительные источники

подключения)

Составление первой программы

"МАЯК"

6

8. Среднее, пиковое и действующее

значение электрического сигнала.

Цифровые пины на микроконтроллере

D0-D13 и их назначение.

Команда на языке С++ для установки

функции входа/выхода на пинах МК

Подключение мощной нагрузки в

квартире: плита электрическая,

электрочайник, СВЧ, стиральная

машина и другие мощные бытовые

приборы.

Включение и выключение линейки

светодиодов.

6

Пассивные компоненты 50 ч.

9. Устройства, основные параметры и

конструкции резисторов и

конденсаторов, катушек индуктивности.

Маркировка резисторов.

Команда на языке С++ для установки

задержки работы МК

Изготовление бегущих огней в обе

стороны на светодиодах.

4

10. Последовательное и параллельное

соединение резисторов.Делитель

напряжения.Делитель тока.

Команда на языке С++ для повторения и

зацикливания команд языка для МК

Изготовление регулятора скорости

вращения вентилятора и

нагревателя.

Изготовление сбегающихся и

разбегающихся огней на

светодиодах.

4

11. Подстроечные и переменные

резисторы.Термисторы и варисторы.

Команда на языке С++ для управления

аналоговыми пинами на МК.

Измерение температуры на

терморезистарах.

Изготовление автомата световых

эффектов

6

12. Конденсаторы. Маркировка

конденсаторов.

Команда на языке С++ для чтения

информации с аналоговых пинов МК.

Изготовление Блока питания от 0 до

12 Вольт на 1,5 Ампера

Чтение данных в монитор порта

ЭВМ из переменного резистора.

6

13. Последовательное и параллельное

соединение конденсаторов.


случайных аналоговых пинов МК на

отрезке [a:b] .

Изготовление Блока питания от 0 до

12 Вольт на 1,5 Ампера

Звёздное небо на светодиодах.

6

14. Электрическое сопротивление

конденсатор.


состояния на пинах с аналоговых и

цифровых пинов МК.

Изготовление стабилизированного

источника питания.

Включение и выключение

светодиода инверсно его

состоянию.

6

15. Катушки индуктивности.

Последовательное и параллельное

соединение катушек. Реле

электрическое и твёрдотельное.

Команда на языке С++ для подключения

электрического реле к МК.

Изготовление электрического

выключателя с помощью кнопки и

реле.

Перебор всех режимов 2 и 4 реле с

интервалом в N секунд.

6

16. Электрическое сопротивление катушки.

Команда на языке С++ для подключения

твердотельного реле к МК.

Изготовление электрического

выключателя с помощью кнопки и

твёрдотельного реле.

Переключение твёрдотельного реле

с большой частотой.

6

17. Трансформаторы. Основные

соотношения в трансформаторе

Команды на языке С++ для типов

числовых данных на МК.

Изготовление лабораторного блока

питания и латра на 220 Вольт.

Описание числовых данных.

6

Активные компоненты 54 ч.

18. Диоды. Маркировка диодов.

Фотодиоды.

Команды на языке С++ для типов

текстовых данных на МК.

Изготовление различных типов

диодных мостиков.

Описание текстовых данных.

10

19. Стабилитроны их маркировка.

Команда на языке С++ для

математических функций с данными на

МК.

Изготовление модуля

стабилизатора в блоке питания.

Вычисление числовых значений.

10

20. Светоизлучающие диоды их

маркировка. Одноцветные,

двухцветные, многоцветные. RGB

светодиод.


шимирования выходных цифровых

пинов на МК.

Изготовление модуля световой

индикации блока питания.

Увеличение и уменьшение яркости

светодиода.

Управление RGB светодиодом и

его шимирование разноцветием.

10

21. Транзисторы. Фототранзистор.

Типы и маркировка транзисторов.


шимирования и усиления выходных

цифровых пинов на МК. Понятие

ШИМА.

Изготовление фотореле на 220

Вольт.

Подключение управляемой мощной

ламы накаливания на 12 и 220

Вольт.

12

22. Параметры биполярного и полевого

транзистора. Транзистор как усилитель

тока. Транзистор как переключатель.

Тиристор и симистор. Оптосимистор.

Команда на языке С++ для прерывания

на МК. Переход через нуль.

Управление двигателем

постоянного тока.

Подключение управляемого

мощного двигателя на 12 и 220

Вольт.

12

27 Экскурсии 6 28. Подведение итогов. Подводятся итоги работы объединения за год.

Перспективы дальнейших занятий в объединении. 2

Учебный план (2 год обучения) – Базовый уровень

№

п/п


часов

Из них




2 2 -

2. Основы электроники. Пассивные,

активные и цифровые элементы.

Микроконтроллеры.

24 8 16

3. Проектирование электронных

автоматических цифровых устройств.

94 22 72

4. Цифровая схемотехника на

микроконтроллерах.

28 8 20

5 Подключение различных датчиков к

микроконтроллеру.

Работа над творческими проектами

60 20 40

6. Экскурсии 4 4 -

7. Заключительное занятие. Защита своих

проектов.

4 2 2


Содержание учебного плана (2 год обучения) – базовый уровень


Вводное занятие 2 ч.

1. Ознакомление с планом работы на учебный год.

Решение организационных вопросов.

Инструктаж по технике безопасности. Действия

при чрезвычайных ситуациях. Правила

безопасности при пользовании электросетью,

измерительной аппаратурой, инструментами.

Правила поведения во время занятий.

2

Основы электроники 24 ч.

2. Закон Ома.

Микроконтроллер(МК) ATMEGA 328 на плате

ARDUINO UNO 3. Функциональные

возможности и характеристики платы.

Изготовление устройства

измерения цифрового и

физического

сопротивления

постоянных и

переменных резисторов.

8

3. Активные, пассивные и цифровые элементы.


программирования «ARDUINO IDE» для плат

ARDUINO. Структура программы.

Изготовление цифрового

устройства измерения

напряжения, тока и

мощности.

8

4. Операционные аналоговые и цифровые

усилители. Управление режимами усилителя с

помощью микроконтроллера.

Изготовление устройств:

FM-приёмник; МР3-плеер;

голосовой автоответчик

8

Проектирование электронных устройств. Акустика.94 ч.

5. Изучение С++ подобного языка


ARDUINO. Комментарии.

Изготовление

электронных часов.

10



ARDUINO. Математические числовые функции.


метеоцентра.

10



ARDUINO.Строковые функции.


семисегментных 4

разрядных индикаторов.

Динамическая индикация.

14



ARDUINO.Знаки сравнения = > < ! || &&.

Изготовление часов и

бегущей строки на

матричном 4 разрядном

дисплее.

8



ARDUINO.Команда присваивания и знаки ++ --

** / .


осцилографа на

графическом дисплее

NOKIA 5110.

8



ARDUINO. Команда ветвления. Полная и

неполная форма.

Изготовление метеоцентра

на графическом дисплее

OLED.

8



ARDUINO. Команда повторения. Цикл FOR.


калькулятора на

сенсорном графическом

цветном дисплее.

20

12. Изучение технологии изготовления печатных

плат.

Изготовление печатной

платы для

микроконтроллера.

8

13. Изучение С++ подобного языка Изготовление таймера 8


ARDUINO. Команда повторения. Цикл WHILE.

времени на 220 вольт.

Цифровая схемотехники28 ч.

14. Основы цифровой схемотехники на

микроконтроллерах.

Изготовление цифровых

автоматов на базе платы

«Ардуино»

28

Работа над творческими проектами 60 ч.

15 Работа над проектами 60

16 Экскурсии 6

18. Подведение итогов работы объединения за год. Поощрения. Перспективы

дальнейших занятий в объединении.

2

Учебный план (3 год обучения) – Базовый уровень

№

п/п


часов

Из них




2 2 -

2. Основы цифровой электроники 16 4 12

3. Проектирование электронных

цифровых устройств

34 10 24

4. Автоматика 68 12 56

5. Робототехника и микропроцессоры 88 22 66

6. Экскурсии 6 6

7. Заключительное занятие 2 2 -


Содержание учебного плана (3 год обучения) – базовый уровень


Вводное занятие 2 ч.

1. Познакомить ребят с содержанием работы

объединения, оборудованием и техническим

оснащением радиолаборатории, правилами

безопасного обращения с паяльником,

приборами и аппаратурой, питающимися от

сети переменного тока. Инструктаж по

технике безопасности. Действия при

чрезвычайных ситуациях.

2

Основы электроники 16 ч.

2. Основы цифровой электроники.

Цифровые пины.

Шиммирование выходных пинов.

Изготовление регулятора

напряжения на 220 и 12

Вольт постоянного и

переменного напряжения

8

3. Основы цифровой электроники.

Аналоговые пины.

Изготовление диммера на

симисторах.

8

Проектирование электронных цифровых устройств 34 ч.


программирования «ARDUINO IDE» для

плат ARDUINO. Команда выбора switch case.


светомузыкального автомата

на микроконтроллере.

10



плат ARDUINO. Процедура.

Изготовление цветомузыки

на микроконтроллере.

12



плат ARDUINO. Массивы одномерные и

многомерные.

Изготовление настенной

бегущей строки.

12

Автоматика 68 ч.

7. Основы автоматики Изготовление

автоматических устройств:

датчик движения; пирометр;

фотореле; терморегулятор.

10

8. Датчики различных физических сигналов.


автоматических устройств:

сонар; термометр цифровой;

звуковой датчик; DTMF

сигналы.

12



плат ARDUINO. Логические функции.

Изготовление логических

устройств распознавания

изображения с помощью

цифровой камеры.

46

Робототехника и микропроцессоры 88 ч.

10. Робототехника. Микрокомпьютер Arduino на

основе микроконтроллера ATMEGA 328.


роботомеханизированной

машинки на 2 дигателях

38

11. Робототехника. Микрокомпьютер Arduino на

основе микроконтроллера ATMEGA 328.


роботомеханизированной

машинки на 4 дигателях и

ультрозвуковым сонаром.

50

12. Экскурсии 6

13. Подведение итогов работы объединения за год. Поощрения. 2

Планируемые результаты В соответствии с поставленными целями и задачами образовательной программы после

освоения содержания программы ожидаются следующие результаты.

Стартовый уровень (1 год обучения)

На предметном уровне

Обучающиеся должны знать:

технику безопасности и предъявляемые требования к организации рабочего

места;

условные обозначения радиоэлементов;

перечень элементов, их номиналы и типы.

уметь:

читать перечень элементов, их номиналы и типы;

../../../../Program%20Files%20(x86)/Arduino/reference/www.arduino.cc/en/Reference/SwitchCase.html

чертить схемы радиоустройств первой группы сложности;

разбирать и распаивать блоки и узлы на детали без их повреждения;

На личностном уровне

проявлять активность, готовность к выдвижению идей и предложений;

проявлять силу воли, упорство в достижении цели;

владеть навыками работы в группе;

понимать ценность здоровья;

уметь принимать себя как ответственного и уверенного в себе человека.

На метапредметном уровне

выделять главное;

понимать творческую задачу;

работать с дополнительной литературой, разными источниками информации;

соблюдать последовательность;

работать индивидуально, в группе;

оформлять результаты деятельности;

представлять выполненную работу.

Базовый уровень (2 год обучения)



правила техники безопасности;

методики расчетов простейших цепочек с использованием закона Ома.

уметь:

проверять с помощью тестера годность следующих элементов: резисторов,

конденсаторов, транзисторов и диодов;

правильно пользоваться слесарными и столярными инструментами;

основы инженерной графики, принципы составления эскиза по детали или

образцу;

составлять эскизы, размечать контуры деталей моделей на материале с

последующей их обработкой.

Обучающиеся должны овладеть навыками аккуратного и творческого подхода к

изготовлению деталей стендовых моделей и их последовательной сборки.

На личностном уровне














Базовый уровень (3 год обучения)



специфические понятия, термины;

технику безопасности при работе электроинструментами;

уметь:

разбираться в технической документации данной конструкции: в схеме,

спецификации и монтажной схеме;

находить и исправлять собственные ошибки в монтаже с помощью измерительных

приборов;

пользоваться справочниками по полупроводниковым элементам;

изготавливать действующие радиотехнические объекты.

выполнять сборочные операции;

работать электропаяльником. На личностном уровне














Модель выпускника

Освоив образовательную программу, обучающийся приобретает широкий круг знаний,

умений и владений, позволяющий ему ориентироваться в условиях современного мира,

реализовать себя и свои возможности в жизни.

Обучение в объединении является первой ступенькой подготовке детей для занятий в

объединениях научно - технического направления.

Модель выпускника включает следующие качества и характеристики:

Духовно-нравственные качества:

доброта;

нравственность;

потребность выражения собственных творческих мыслей посредством

технического творчества;

способность жить и действовать в согласии с самим собой, обществом и природой;

эмоциональное и творческое отношение к людям и окружающей природе.

Творческие способности:

творческая активность;

эстетическое восприятие действительности;

владение навыками самоанализа, необходимыми для оценки собственной работы и

работы других;

индивидуальный подход при выборе творческих проектов.

Учебно-творческие знания, умения, владения:

• устойчивый интерес к техническому творчеству;

• устойчивая познавательная активность;

• знание истории развития техники и основ технического творчества;

• умение использовать по назначению необходимые материалы и инструменты;

• умение самостоятельно читать рабочие чертежи и составлять эскизы;

Обучающиеся овладевают следующими видами деятельности:

10. читать рабочие и сборочные чертежи, составлять эскизы;

11. пользоваться безопасными приемами работы инструментами приспособлениями

использовать их по назначению;

12. подбирать материалы необходимые для изготовления изделий;

13. оценивать собственные работы и работы других.


Материально-техническое обеспечение:

-персональный компьютер - ручная электродрель,

- радиодетали, - зарядное устройство для аккумуляторов,

- микросхемы, - паяльники,

- блоки питания, - аккумуляторы,

- печатные платы, - сверлильный станок,

- резисторы, - сверла,

- электронные лампы, - стабилизатор,

- миллиампер, - ножи,

- вольтметр, - измерительные приборы,

- омметр, - напильники,

- осциллограф, - круглогубцы,

- столы, - плоскогубцы,

- тиски слесарные, - электропаяльники,

- наборы «Матрешка»,

- генераторы.

Методическое обеспечение:

- стенды,

- справочно-техническая литература,

- электронная программа: "ARDUINO IDE",

- электронная программа: "Начала электроники",

- электронная программа: "Fritzing ",

- научно-техническая литература.





знаниях, умениях и навыках учащихся и на определение эффективности


внешней обратной связи (контроль педагога) и внутренней (самоконтроль учащихся).


- содействие воспитанию у обучающихся ответственности за результаты своего труда,

критического отношения к достигнутому, привычки к самоконтролю и самонаблюдению,

что формирует навык самоанализа.

Для проверки знаний, умений и навыков в объединении используются такие виды и

методы контроля как:



методы:















-практические (самостоятельная, контрольная работа, выполнение изделий и образцов);



-самоконтроля (самостоятельное нахождение ошибок, анализ причины неправильного

решения познавательной задачи, устранение обнаруженных пробелов).




-индивидуальный характер, требующий осуществления отслеживания за работой каждого

обучающегося;





-дифференцированный подход.

Формы подведения итогов:




-зачет.



Эмоциональные методы: поощрение, порицание, создание ярких наглядно-образных

представлений, создание ситуаций успеха, стимулирующее оценивание, удовлетворение

желаний быть значимой личностью.

Познавательные методы: опора на жизненный опыт, познавательный интерес, создание

проблемной ситуации, побуждение к поиску альтернативных решений, выполнение

творческих заданий.

Волевые методы: предъявление учебных требований, информирование об обязательных

результатах обучения, самооценка деятельности и коррекция, рефлексия поведения,

прогнозирование деятельности.







группового обучения, технология дифференцированного обучения, здоровьесберегающая

технология.












Об

раз

оват

ельн

ые

Глубина и




знания по





знания по



циальными








владеет



применяет





Позиция



интереса к




активен,





дагога





проявляет





пах работы


интерес к













конкурсах,








объединения области

Развитие



стей:



др.













внимание












внимание

эфф

екти

вност

ь восп

ита

тельн

ых в

озд

ейст

ви

й

Культура

поведения

ребенка

моральные

суждения о


поступках





поведения


суждения о







суждения о








уважение,


Характер



















соц

иал

ьн

о-п

едаг

оги

чес

ки

е р

езу

льта

ты


санитарно-







выполнять

санитарно-



выполняет

санитарно-














техники


выполняет



только под

строгим

контролем

педагога


техники



педагога




напоминания педагога

Характер стремится к нет склонности к постоянно






другими



заданий



активному








педагогу





выполняет



выполняет



держится









вопросах

Список литературы, рекомендуемый для детей и родителей.

1. Кравченко А.В. 10 практических устройств на AVR-микроконтроллерах. Книга 1(+CD).

Киев.: МК-ПРЕСС, 2007.

2. Трамперт В. Измерение, управление и регулирование с помощью AVR-

микроконтроллеров. Киев.: МК-ПРЕСС, 2006.

3. Естифеев А.В. Микроконтроллеры AVRсемействаTiny. Додэка-XXI, 2007.

4. Мосягин В.В. Юному радиолюбителю для прочтения с паяльником. М.: СОЛОН-Пресс,

2003.

5. Arduino блокнот программиста Brian W. Evans, 2007.

Ресурсы интернет. 1. https://www.Radiokot.ru

2. https://www.Arduino.ru

3. https:// www.wifi-iot.ru

4. https://www. myrobot.ru

5. https://www.chip-dip.ru

6. https://www.Amperka.ru

7. https://www.youtube.ru


В последнее десятилетие значительно увеличился интерес к образовательной

робототехнике. Робототехника представляет учащимся технологии XXI века,

способствует развитию их коммуникативных способностей, развивает навыки

взаимодействия, самостоятельности при принятии решений, раскрывает их творческий

потенциал. На настоящий момент существует достаточное количество образовательных

технологий, которые способствуют развитию критического мышления и умения решать

задачи, однако в образовательных средах, вдохновляющих к новаторству через науку,

технологию, математику, способствующих творчеству, умению анализировать ситуацию,

применить теоретические познания для решения проблем реального мира, сегодня

наблюдается определенный дефицит.

Наиболее перспективный путь в этом направлении - это робототехника,

позволяющая в разных формах проведения занятий знакомить детей с наукой.

Робототехника, которая является эффективным методом для изучения важных областей

науки, технологии, конструирования, математики и входит в новую Международную

парадигму: STEM-образование (Science, Technology, Engineering, Mathmatics).

Дополнительная общеобразовательная общеразвивающая программа научно-

технической направленности «Программирование Arduino» разработана в соответствии с:








- Приказом Министерства образования и науки Российской Федерации от

29.08.2013 г. № 1008 «Об утверждении Порядка организации и осуществления

образовательной деятельности по дополнительным общеобразовательным программам;



- Санитарно-эпидемиологическими правилами и нормативами СанПиН 2.4.4.3172-

14 «Санитарно-эпидемиологические требования к устройству, содержанию и организации



04.07.2014 г. № 4№ 41;



№ 09-3242);






- удовлетворение индивидуальных потребностей обучающихся в

интеллектуальном, нравственном развитии;







- формирование культуры здорового и безопасного образа жизни.


Развитие робототехники обусловлено социальным заказом. По данным

Международной федерации робототехники, прогнозируется резкое увеличение оборота

отрасли. Нас ежедневно знакомят с новыми роботизированными устройствами в

домашнем секторе, в медицине, в общественном секторе и на производстве. Это -

инвестиции в будущие рабочие места. Сейчас в России наблюдается острая нехватка

инженерных кадров, а это серьезная проблема, тормозящая развитие экономики страны.

Необходимо вернуть интерес детей и подростков к научно-техническому творчеству.

Полученные на занятиях знания становятся для учащихся необходимой теоретической и

практической основой их дальнейшего участия в техническом творчестве, выборе

будущей профессии, в определении жизненного пути. Овладев же навыками творчества

сегодня, они в дальнейшем сумеют эффективно применить их в своей жизни. Данная

программа помогает раскрыть творческий потенциал учащихся, определить их резервные

возможности, осознать себя в окружающем мире, способствует формированию

стремления стать конструктором, технологом, исследователем, изобретателем.

Отличительной особенностью данной программы является интеграция

проверенных методик освоения базовых понятий робототехники и набирающей все

большую популярность технологией микроконтроллера ARDUINO.

Работа с микроконтроллером ARDUINO позволяет обучающимся понять принципы

работы реальных производственных робототехнических устройств.

Очень важным представляется тренировка работы в коллективе и развитие

самостоятельного технического творчества. Изучая простые механизмы, ребята учатся

работать руками (развитие мелких и точных движений), развивают элементарное

конструкторское мышление, фантазию, изучают принципы работы многих механизмов.

Новизна программы заключается в постановке различных акцентов при

формировании научно-технического потенциала обучающихся в течение 2 лет обучения.

Воплощение авторского замысла в автоматизированные модели и проекты особенно

важно для обучающихся, у которых наиболее выражена исследовательская (творческая)

деятельность. Инновационную направленность программы обеспечивает соединение

проектной и практико- ориентированной деятельности ребят с нацеленностью на

результат и использование современных технологий.

Программа «Программирование Arduino» является разноуровневой. Она позволяет

учитывать разный уровень развития и разную степень освоения содержания программы

детьми.

















работы.






Возраст обучающихся 11-17 лет.

Продолжительность базового уровня – 1,5 года, объем – 292 часа. Режим занятий – 4

часа в неделю (1 год обучения), 6 часов в неделю (2 год обучения).











уровне;










В основу образовательного процесса по данной программе положен ряд принципов:

1. Научность. Этот принцип предопределяет сообщение обучающимся только

достоверных, проверенных практикой сведений, при отборе которых учитываются

новейшие достижения науки и техники.

2. Доступность. Предусматривает соответствие объема и глубины учебного материала

уровню общего развития обучающихся в данный период, благодаря чему знания и навыки

могут быть сознательно и прочно усвоены.

3. Связь теории с практикой. Обязывает вести обучение так, чтобы обучающиеся

могли сознательно применять приобретенные ими знания на практике.

4. Воспитательный характер обучения. Процесс обучения является воспитывающим:

обучающийся не только приобретает знания и нарабатывает навыки, но и развивает свои

способности, умственные и моральные качества.

5. Сознательность и активность обучения. В процессе обучения все действия, которые

отрабатывает обучающийся, должны быть обоснованы. Нужно учить обучающихся

критически осмысливать и оценивать факты, делая выводы, разрешать все сомнения с тем,

чтобы процесс усвоения и наработки необходимых навыков происходил сознательно, с

полной убежденностью в правильности обучения. Активность в обучении предполагает

самостоятельность, которая достигается хорошей теоретической и практической

подготовкой и работой педагога.

6. Наглядность. Объяснение техники сборки на конкретных изделиях и программных

продуктах.

7. Систематичность и последовательность. Учебный материал дается по

определенной системе и в логической последовательности с целью лучшего его освоения.

8. Прочность закрепления знаний, умений и навыков. Качество обучения зависит от

того, насколько прочно закрепляются знания, умения и навыки обучающиеся. Непрочные

знания и навыки обычно являются причинами неуверенности и ошибок. Поэтому

закрепление умений и навыков должно достигаться неоднократным целенаправленным

повторением и тренировкой.

9. Индивидуальный подход в обучении. В процессе обучения педагог исходит из

индивидуальных особенностей детей и, опираясь на сильные стороны ребенка, доводит

его подготовленность до уровня общих требований.

ЦЕЛЬ И ЗАДАЧИ ПРОГРАММЫ

Цель программы - развитие творческих способностей и формирование раннего

профессионального самоопределения подростков и юношества в процессе

программирования и проектирования.


Образовательные

научить читать элементарные схемы, а также собирать модели по предложенным

схемам и инструкциям;

научить устанавливать причинно-следственные связи (решение логических задач);

познакомить с устройством микроконтроллера ARDUINO и существующими

периферийными устройствами к нему;

сформировать представление о правилах безопасного поведения при работе с

компьютером.

Развивающие

развивать умение довести решение задачи от проекта до работающей модели;

развивать продуктивную конструкторскую деятельность: обеспечить освоение

обучающимися основных приёмов программирования микроконтроллера ARDUINO;

развивать умение постановки технической задачи, собирать и изучать нужную

информацию, находить конкретное решение задачи и осуществлять свой творческий

замысел.

Воспитательные

привить трудолюбие, аккуратность, самостоятельность, ответственность,

активность, стремление к достижению высоких результатов;

формировать навыки сотрудничества: работа в коллективе, в команде, малой группе

(в паре);

формировать потребность в творческом и познавательном досуге;

формировать мотивацию к здоровому образу жизни; воспитание волевых качеств личности.

Задачи программы базового уровня

Образовательные

Изучить микроконтроллер Arduino. Работа с датчиками, изучение языка

программирования Arduino.

Реализация высокотехнологических проектов, имеющих практическую значимость.

Развивающие

развитие творческих способностей обучающихся, навыков самостоятельного

конструирования и программирования сложных автоматизированных систем;

развитие познавательной активности, внимания, умения сосредотачиваться,

способность к самообразованию.

Воспитательные

умение работать в команде;

привитие интереса к благородному и общественно значимому труду через

разработку научно-прикладных проектов.



№ Наименование темы Количество часов

Всего Теория Практика

1 Вводное занятие. 2 2 -

2 Изучение устройства

микроконтроллера Arduino. 6 2 4

3 Основы программирования

микроконтроллеров Arduino.

Общая структура программы.

6 2 4



Обработка аналоговых и

цифровых сигналов.

10 4 6



Условные операторы.

8 2 6



Циклические операторы.

8 2 6



Массивы, функции

8 4 4

8 Подключение датчиков к

микроконтроллеру. Считывание

данных с датчиков.

10 2 8

9 Подключение моторов,

сервоприводов, светодиодов к

микроконтроллеру. Управление

моторами и сервоприводами.

10 2 8

Итого: 68 22 46


1. Вводное занятие (2 часа)

Введение в программу. Техника безопасности при работе с оборудованием и

компьютерами.

2. Изучение устройства микроконтроллера Arduino (6 часов)

Цели и задачи курса. Просмотр видео с различными проектами на Arduino. Основные

возможности и особенности устройства микроконтроллера, входные и выходные

порты. Интерфейс среды программирования для Arduino.

Практическая работа. Сборка и программирование простейшей схемы со

светодиодом.

3.Основы программирования микроконтроллеров Arduino. Общая структура

программы (6 часов)

Знакомство со средой программирования ARDUINO. Определение понятий: «языки

программирования высокого уровня», «объектно-ориентированное

программирование», «интерфейс подключения», «память микроконтроллера».

Изучение правил формирования и структуры хранения разрабатываемых программ.

Практическая работа. Составление блок-схем стандартных алгоритмов для освоения

функций микроконтроллера.

Структура программы, виды переменных, вывод данных о портах на экран, Основные

операторы программирования, присваивание, условие, цикл. Практическая работа.

Создание программ с условиями, обработка нажатий кнопки.

4.Основы программирования микроконтроллеров Arduino. Обработка

аналоговых и цифровых сигналов (10 часов)

Практическая работа. Подключение цифровых и аналоговых датчиков. Датчик

температуры. Включение светодиода при определенной температуре, (аналог системы

предупреждения пожаров).

5. Основы программирования микроконтроллеров Arduino. Условные

операторы (8 часов)

Аналоговые и цифровые сигналы. Передача и обработка аналоговых и цифровых

сигналов.

6.Основы программирования микроконтроллеров Arduino. Циклические

операторы (8 часов)

Виды циклов. С условием и без, вложенные циклы.

Практическая работа. Программирование вложенных циклов.

7.Основы программирования микроконтроллеров Arduino. Массивы, функции

(8 часов)

Практическая работа. Сохранение и извлечение данных из массивов в программе.

8.Подключение датчиков к микроконтроллеру. Считывание данных с датчиков

(10 часов)

Основные виды датчиков. Работа датчика как делитель напряжения. Практическая

работа. Подключение датчиков через стягивающие резисторы.

9.Подключение моторов, сервоприводов, светодиодов к микроконтроллеру.

Управление моторами и сервоприводами (10 часов)

Устройство сервопривода и электромотора. Библиотека управления сервоприводами и

моторами. Подключение моторов через плату MotorShield. Практическая работа.

Отработка работы основных команд управления моторами и сервоприводами.


№ Наименование темы Количество часов

Всего Теория Практика

1 Сборка учебных проектов на

микроконтроллере. Маячок.

Светильник. Бегущий огонек.

10 4 6


микроконтроллере. Кнопки. 10 2 8


микроконтроллере с экраном и

индикатором.

10 4 6

4 Сборка прототипа

автоматизированной теплицы. 16 4 12

5 Программирование прототипа

автоматизированной теплицы. 16 4 12

6 Сборка проекта

автоматизированной системы

класса "умный дом".

20 6 14

7 Программирование

автоматизированной системы

класса «умный дом».

20 6 14

8 Сборка робота на

микроконтроллере Сборка

подвижной платформы робота-

учителя.

16 4 12

9 Сборка робота на

микроконтроллере. Про-

граммирование подвижной

платформы робота-учителя.

16 4 12

10 Подключение и

программирование RFID- сканера

для робота-учителя

10 2 8

11 Программирование робота-

учителя на основе


16 4 12

12 Знакомство с алгоритмами

искусственного интеллекта. 20 8 12

13 Программирование нейронной

сети. 20 6 14

14 Изучение проектного подхода. 8 4 4

15 Собственный проект на основе

микроконтроллера Arduino .

Концепция и план проекта.

20 6 14



Разработка схемы.

20 6 14



Программирование


20 6 14



Тестирование и отладка проекта.

24 6 18

Итого: 292 86 206


1. Сборка учебных проектов на микроконтроллере. Маячок. Светильник. Бегущий

огонек (10 часов)

Практическая работа. Сборка и программирование учебных мини проектов. Светильник.

Бегущий огонек

2. Сборка учебных проектов на микроконтроллере. Кнопки. Виды кнопочных

переключателей (10 часов)

Практическая работа. Сборка и программирование учебных мини-проектов.

3. Сборка учебных проектов на микроконтроллере. С экраном и индикатором (10

часов)

Устройство дисплея. Формирование изображения на дисплее из программы.

Практическая работа. Сборка схемы с дисплеем. Вывод текстового сообщения на экран.

4. Сборка прототипа автоматизированной теплицы (16 часов)

Концепция работы автоматизированной теплицы. Схема работы автоматизированной

теплицы.

Практическая работа. Подключение датчиков температуры, влажности и освещенности,

подключение сервоприводов форточки и крана системы полива. Подключение лампы

через реле.

5. Программирование прототипа автоматизированной теплицы (16 часов)

Практическая работа. Обработка данных с датчиков, управление системами освещения,

полива и проветривания.

6. Сборка проекта автоматизированной системы класса "Умный дом "

(20 часов)

Концепция системы «Умный дом», подсистема пожарной сигнализации, системы

экономного освещения.

Практическая работа. Сборка подсистем системы класса «Умный дом».

7. Программирование автоматизированной системы класса «Умный дом»

(20 часов)

Практическая работа. Программирование и тестирование подсистем системы класса

"Умный дом"

8. Сборка робота на микроконтроллере. Сборка подвижной платформы робота-

учителя (16 часов)

Практическая работа. Виды подвижных платформ. Сборка и подключение к

микроконтроллеру гусеничной подвижной платформы.

9. Сборка робота на микроконтроллере. Программирование подвижной платформы

робота- учителя (16 часов)

Практическая работа. Программирование гусеничной подвижной платформы.

10. Подключение и программирование RFID-сканера для робота- учителя.

Принцип работы RFID-сканера.

Практическая работа.Подключение RFID сканера, программирование распознавания

RFID-карточек

11. Программирование робота-учителя на основе микроконтроллера. Практическая

работа. Программирование робота-учителя математики, простейшие математические

операции.

12. Знакомство с алгоритмами искусственного интеллекта.

Понятие нейронной сети, типы нейронных сетей. Использование нейронных сетей.

13. Программирование нейронной сети

Практическая работа. Программирование простейшей нейронной сети обратного

распространения ошибки.

14. Изучение проектного подхода.

Понятие проекта. Основные этапы проекта. Календарное планирование. Структура отчета

проекта.

15. Собственный проект на основе микроконтроллера Arduino. Концепция и план

проекта.

Разработка концепции собственного проекта на микроконтроллере.

16. Собственный проект на основе микроконтроллера Arduino. Разработка схемы.

Практическая работа. Разработка схемы, подключение датчиков и сервоприводов.

17. Собственный проект на основе микроконтроллера Arduino. Программирование


Практическая работа. Программирование микроконтроллера собственного проекта.

18. Собственный проект на основе микроконтроллера Arduino. Тестирование и

отладка проекта.

Практическая работа. Тестирование и отладка проекта собственного проекта.

Практическая работа. Формирование отчета о собственном проекте. Презентация

собственного проекта на микроконтроллере.

Планируемые результаты Прогнозируемая результативность стартового уровня:







Прогнозируемая результативность базового уровня:





Ожидаемые результаты реализации программы

К концу обучения на предметном уровне обучающиеся должны знать:

• правила безопасной работы;

• основные виды алгоритмов, основы процедурного программирования;

• приемы и опыт конструирования с использованием специальных элементов и

других объектов;

• принципы работы электронных элементов, микро-контроллеров, базовых схем,

датчиков, сервоприводов;

• основы программирования микроконтроллеров;

• теорию в области компьютерного моделирования (линейное и нелинейное

программирование, алгоритмы искусственного интеллекта и другие);

• принципы проектного подхода;

уметь:

• использовать основные алгоритмические конструкции для решения задач в области

соревновательной робототехники и практических проектов;

• конструировать различные модели для соревновательной робототехники,

использовать созданные программы;

• конструировать базовые электронные схемы с использованием микроконтроллеров

Arduino;

• программировать микроконтроллеры Arduino;

• программировать алгоритмы компьютерного моделирования;

• применять полученные знания в практической деятельности;

владеть:

• навыками работы с роботами;

• навыками работы с электронными устройствами;

• навыками оформления и презентации технических проектов.


• критическое отношение к информации и избирательность её восприятия;

• осмысление мотивов своих действий при выполнении заданий;

• развитие любознательности, сообразительности при выполнении разнообразных

заданий проблемного и эвристического характера;

• развитие внимательности, настойчивости, целеустремленности, умения

преодолевать трудности;

• развитие самостоятельности суждений, независимости и нестандартности

мышления;

• воспитание чувства справедливости, ответственности;

• начало профессионального самоопределения, ознакомление с миром профессий,

связанных с программированием, робототехникой.


• планировать последовательность шагов алгоритма для достижения цели;

• осуществлять итоговый и пошаговый контроль по результату;

• адекватно воспринимать оценку педагога;

• различать способ и результат действия;

• вносить коррективы в действия в случае расхождения результата решения задачи

на основе ее оценки и учета характера сделанных ошибок;

• ориентироваться на разнообразие способов решения задач.

Условия реализации программы:






-наборы «Матрешка»


-методическая литература по программированию;








образовательной программе;

- мультимедийные интерактивные домашние работы, выдаваемые обучающимся на

каждом занятии;




группового обучения, технология дифференцированного обучения, технология игровой

деятельности, здоровьесберегающая технология.

Оценочные материалы

Оценка уровня освоения программы





выполняет образовательную программу.

Высокий уровень - обучающийся проявляет устойчивый интерес к занятиям,

показывает положительную динамику развития способностей, проявляет инициативу и

творчество, демонстрирует достижения.




Об

раз

оват

ельн

ые

Глубина и

широта

знаний по

предмету


знания по


курса, знает

отдельные оп-

ределения


знания по


курса, оперирует

специальными








владеет


понятиями,

свободно

применяет

специальные

термины, пользуется



Позиция



интереса к




активен,

выполняет


по четким



дагога

проявляет интерес

к деятельности,



проявляет





пах работы


интерес к









Разнообразие редко участвует участвует внутри регулярно принима-



в конкурсах,





ет участие в

конкурсах, в масш-

табе города, области

Развитие

познавательн

ых способно-

стей:


памяти, речи

и др.








знает ответы на

вопрос, но не

может оформить

мысль, не всегда

может


внимание




обладает


выразительной

речью, умеет четко

отвечать на

поставленные





внимание

эфф

екти

вност

ь восп

ита

тельн

ых в

озд

ейст

ви

й

Культура

поведения

ребенка

моральные

суждения о


поступках




соблюдает

нормы поведения


суждения о


поступках, обла-

дает


нормами, но не

всегда их

соблюдает


суждения о


поступках, со-

блюдает нормы

поведения, имеет

нравственные




уважение,


Характер




коммуникативн

ых качеств, нет

желания общать-

ся в коллективе


тивные качества,

но часто

стесняется

принимать









соц

иал

ьн

о-п

едаг

оги

чес

ки

е

рез

ульта

ты


санитарно-

гигиенически

х требований





выполнять

санитарно-



выполняет

санитарно-




после



выполняет

санитарно-








техники


выполняет



только под

строгим

контролем

педагога

выполняет



после


педагога





педагога

Характер







другими



заданий


конфликтам, но

нет стремления к

активному



постоянно


отношение к

другим




педагогу



педагога,

отвечает на

вопросы и

выполняет


по принуждению

выполняет



держится


внимательно

слушает педагога,

старательно





помощью в

различных вопросах

Уровень развития обучающихся определяется на основе сравнения результатов их




Цель










Текущий Контроль обучения (активность и








Собеседование, педагогическое







программы.







материала



концерт, анализ результатов


Итоговый Оценка знаний обучающиеся за




обучающихся к системе



Итоговое занятие, отчетный

концерт, презентаций личных

достижений (портфолио)

творческий проект (Сборка

собственного робота, без

участия преподавателя).


Предусматриваются различные формы подведения итогов реализации дополнительной


- олимпиады;


- фестивали;

- учебно-исследовательские конференции

Литература для педагога

1. Информатика: основы компьютерной грамоты. Начальный курс / Под ред. Н.В.

Макаровой. СПб.: Питер, 2000.

2. Леонтьев В.П. Новейшая энциклопедия ПК. - М., ОЛСМ-ПРЕСС, 2003.

3. Макаров И.М., Толчеев Ю.И. Робототехника. История и перспективы. - М., 2003.-

349с.

4. Наука. Энциклопедия. - М., «РОСМЕН», 2000. - 125с.

5. Образовательная робототехника «Обзор решений 2014 года». Компания ITS

технический партнер программы поддержки молодых программистов и

молодежных IT-проектов. - ITS-robot, 2014.

6. Шафрин Ю. Информационные технологии. Часть 1.,2 - М., Лаборатория базовых

знаний, 2000.

7. Энциклопедический словарь юного техника. - М., «Педагогика», 1988.-463 с.

8. Юревич Е.И. Основы робототехники - 2-е изд., перераб. И доп. - СПб.: БХВ -

Петербург, 2005. - 416 е., ил.

9. http://www.inembrana.ru/ - Люди. Идеи. Технологии.

10. http://www.prorobot.ru/ - Роботы и робототехника

11. http://myrobot Роботы. Робототехника-Микроконтроллеры.

Литература для обучающихся

12. Большая книга экспериментов для школьников / Под ред. А. Мейяни; пер.:

13. Э.И.Улли Соммер - Программирование микроконтроллерных плат Arduino

Freeduino 2012г.

14. Чарльз Платт -Электроника для начинающих «БХВ-Петербург» 2012 г.

Литература для родителей

1. Робототехника для детей и их родителей / Ю. В. Рогов; под ред. В. Н. Халамова —

Челябинск, 2012. — 72 е.: ил.

2. Робототехника для детей и родителей. / Филиппов С. А. — СПб.: Наука, 2013. 319

с.

Пояснительная запискаocrtdiu.3dn.ru/2017/18-programmy.pdf · Набор по...

Documents