Программирование, Робототехника и 3D моделирование

      Программа разработана для детей, заинтересованных в освоении программирования, робототехники и 3D печати.  Программа направлена на развитие инновационного инженерного и технологического мышления ребенка, а также снижение рисков негативного влияния технологического мира на развитие коммуникативных навыков, гармоничного развития одновременно формально-логического и наглядно-образного мышления ребенка. Программа создает благоприятные условия для развития профессионального самоопределения школьника.

      Это практико-ориентированная программа, имеющая прикладной характер и направленная на раннюю профориентацию по специальностям технической направленности, так как она включает в себя все разделы по изучению электронных систем, начиная с основ электроники, программирования, 3D моделирования и печати и заканчивая микропроцессорной техникой. Весь понятийный аппарат и задания ориентированы на возраст учащихся и понятны им в освоении. Программа направлена не только на создание учащимися имитационных игр, проектов и моделей, а также на получение системы знаний в области электроники, программирования, 3D моделирования и их практического применения.

Педагоги

Преподаватели обладают высшим профильным образованием в области автоматизации производств и информационных технологий. Обладают компетенциями высшего менеджмента. Имеют солидный опыт преподавательской деятельности в высших учебных заведениях.

Кузнецов Дмитрий – старший преподаватель КГУ, специалист высшей категории в области информационных технологий

Камкин Иван – старший преподаватель КГУ, специалист высшей категории в области информационных технологий

Петрова Ольга – педагог высшей квалификационной категории

Петров Сергей – специалист высшей категории в области информационных технологий

Расписание

Занятия проводятся один раз в календарную неделю, в удобное для родителей и детей время.

Содержание программы

Первый год обучения:

1. Программирование на RobboScrach. Обучение программированию и продвинутым алгоритмам на языке RobboScrach. Использование собственных блоков, сложных циклов и условных операторов.

2. Робболаборатория. Новые алгоритмы для программирования умного дома, умной теплицы и умной фермы. Принципы создания «умных» строений на примере лаборатории.

3. Роббоплатформа. Программирование и углубленная работа роббоплатформы, углубленная работа с датчиками, прохождение линии и лабиринта, новые методы программирования, углубленное изучение трасс для гонок, возможность программировать робота с помощью текстового программирования.

4. Схемотехника. Работа с электрическими цепями, основы схемотехники, работа с набором «Схемотехника» и микроконтроллером. Сочетание программирования и схемотехники.

5. 3D моделирование. Базовая работа в редакторе FreeCad и создание самостоятельных уникальных проектов, а также их печать.

6. Механика. Изучение простых механизмов на основе печатного конструктора. Базовая физика механических процессов.

Второй год обучения:

1. Программирование в App Inventor. Создание продвинутых мобильных приложений на основе визуального языка программирования App Inventor. Загрузка и использование этих приложений на телефон.

2. Робболаборатория. Программирование уникальной лаборатории, работа с последовательными портами, основы процессинга. Создание игры на основе лаборатории, текстовое программирование на основе Arduino IDE.

3. Роббоплатформа. Инженерные способы программирования роботов, П, ПД, ПИД регуляторы, прохождение трасс на время, программирование робота с помощью Arduino IDE.

4. Схемотехника. Работа со сложными электрическими цепями, продвинутая схемотехника, работа с набором «Схемотехника» и микроконтроллером. Сочетание программирования и схемотехники.

5. 3D моделирование. Продвинутая работа в редакторе FreeCad и создание самостоятельных уникальных проектов а также их печать.

Третий год обучения:

1. С#, Unity3D + лаборатория. Текстовое программирование на C# в игровой форме. Создание игры, где контроллером будет робболаборатория, а главным героем ваш смоделированный объект в 3D редакторе.

2. Манипулятор MeArm, углубленное изучение Arduino IDE. Создание уникального манипулятора, которым вы сможете подбирать предметы и перемещать их в разные стороны.

3. Интернет вещей. Работа с расширенным набором цифровых компонент. Знакомство с современными инструментами интернета вещей.

4. Пайка и БИМ-роботы. Аналоговая схемотехника. Логика построенная на аналоговой схемотехнике, логические электрические схемы. Пайка маленьких роботов, изучение элементов цепи аналоговой схемотехники, таких как транзистор.

 

Цели программы

     Целью программы является создание условий для развития творческого потенциала учащихся и их ранней профориентации через формирование технических компетенций, научного подхода на примере программирования, робототехники и 3D моделирования и печати.

     Достижение цели осуществляется через решение следующих задач:

Образовательные:

- овладение базовыми теоретическими и техническими знаниями в области программирования, робототехники и 3D моделирования и печати;

- знакомство с различными видами алгоритмов, механизмов, электронных «умных» устройств и их применением;

- формирование общего представления о роботах, роботизированных устройствах, 3D-принтерах, их назначении и возможностях использования в быту и на производстве; принципиальных схемах и пропедевтических основах теории автоматического управления (ТАУ); цифровых «органах чувств» (цифровая лаборатория) и их назначении;

- овладение приемами прототипирования, изобретательства, программирования.

- формирование допрофессиональных умений и навыков технического конструирования;

- овладение приемами сборки и программирования робототехнических устройств;

- формирование общенаучных и технологических навыков конструирования и проектирования автоматизированных и роботизированных систем;

- ознакомление с правилами безопасной работы с электроприборами.

Развивающие:

- устной речи, в том числе умений выражать свои мысли, потребности, строить логически взаимосвязанные предложения в ситуациях общения, аргументировать и обосновывать свою позицию;

- мышления, оперативной памяти, внимания и воображения;

- коммуникативных умений, необходимые для взаимодействия в подроствковом коллективе;

- воли и умений преодоления собственных желаний в ситуациях, где необходимо принимать условия совместной деятельности и совместно принятых норм поведения;

- любознательности;

- первичных оценочных умений (самооценки результатов личной проектной деятельности и экспертной оценки результатов проектной деятельности своих сверстников в области основ робототехники);

- развитие творческой инициативы и самостоятельность;

- развитие психофизиологических качеств учеников: память, внимание, способность логически мыслить, анализировать, концентрировать внимание на главном;

- развитие умения излагать мысли в четкой логической последовательности, отстаивать свою точку зрения, анализировать ситуацию и самостоятельно находить ответы на вопросы путем логических рассуждений;

- формирование научного мировоззрения и осознанной мотивации к саморазвитию и творческой деятельности.

Воспитательные:

- личной ответственности за результаты своей деятельности на примере разработки собственных и совместных проектов;

- уважительного отношения к самому себе, взрослым и сверстникам;

- умений совместной работы в команде, договариваться, выслушивать и принимать альтернативную точку зрения, учитывать интересы и чувства сверстников, сопереживать их неудачам и радоваться успехам, адекватно выражать свои чувства;

- основ безопасной технологической деятельности.

- формирование интереса к инженерно-техническим профессиям;

- формирование творческого отношения к выполняемой работе;

- формирование корректного поведения в коллективе, умения работать в команде, эффективно распределять обязанности;

- формирование осознанной мотивации к саморазвитию.

Результат программы

     Пройдя курс по данной программе дети научатся программировать на распространенных алгоритмических языках программирования. Инженерному моделированию машинных узлов, их разработке и конструированию. Схемотехнике. А также работе с приложениям для разработки 3D моделей с последующей печатью их на 3D принтерах.

 

Особые условия проведения

Особые условия отсутствуют

Материально-техническая база

1. Учебный класс на 10 учебных мест, 1 рабочего места педагога, 1 рабочего места ассистента педагога;

2. 2 Персональных ноутбука преподавателя и ассистента преподавателя;

3. 10 учебных мест, оборудованных ноутбуком и мышью;

4. Проектор и экран для проектора для ведения презентаций и показа различных материалов.

5. Мобильная магнитная доска для учебной аудитории;

6. Флипчарт;

7. Набор из трех трасс для испытаний и соревнований;

8. 10 основных и ресурсных наборов РОББО Платформ, РОББО Лабораторий, наборов РОББО Схемотехника;

9. 3D принтеры;

10. Локальная сеть для обмена данными;

11. Выход в глобальную сеть Интернет;

12. Зона ожидания для родителей.

Стоимость

Базовая стоимость абонемента на 4 занятия (включающих 8 уроков) составляет 2400 рублей. Абонемент рассчитан на одно занятие в неделю. Существует система скидок.