Рабочая программа "Программирование в ТРИКСтудии" за 2015-2016 учебный год
рабочая программа на тему

1. Пояснительная записка

На сегодняшний день робототехника играет важную роль в современном обществе. В частности, данная отрасль всё больше проникает в сферу образования, а именно в школы, университеты и другие учебные заведения. Регулярно проводятся различные соревнования по конструированию и программированию роботов среди учащихся. Уже существует множество кружков, которые знакомят с робототехникой всех желающих. Помимо этого разработаны различные обучающие робототехнические конструкторы, которые позволяют с ранних лет постепенно приобщаться к этой отрасли. Примером такого конструктора является TRIK.

TRIK – это отечественный кибернетический конструктор, состоящий из контроллера, набора металлических деталей для построения корпуса робота и ряда воспитательных элементов (например, моторов, набора сенсоров, видеокамеры, USB-провода и т.п.). Такие наборы позволяют собирать множество различных робототехнических моделей, начиная от самых простых базовых, заканчивая сложными оригинальными роботами, которые способны не только ездить, но и полноценно взаимодействовать с окружающим пространством. Однако чтобы задать желаемое поведение робота, необходимо написать под него программу. Для этого существует визуальная среда программирования TRIK Studio.

TRIK Studio позволяет создавать программы визуальным образом, а именно с помощью набора наглядных, интуитивно понятных блоков. Помимо этого среда поддерживает возможность интерактивного пошагового исполнения разработанных диаграмм, что значительно помогает при отладке. Для просмотра же результата выполнения программ студия содержит специальный режим двухмерного моделирования поведения робота и окружающего его мира. Такая 2d-модель робота позволяет наглядно увидеть работоспособность разработанной диаграммы. Также среда умеет связываться через wi-fi с реальным роботом и передавать ему на исполнение текстовый код, сгенерированный по визуальным диаграммам.

Данная образовательная программа направлена на обучение обучающихся основам программирования в рассмотренной среде TRIKStudio. Визуальный подход к разработке программ позволяет отойти от текстового кода в чистом виде и тем самым лучше видеть скелет самого разрабатываемого алгоритма. Таким образом, обучающимся становится легче понять базовые алгоритмы и основы создания программ. А исполнение программ на реальном роботе или его двумерной модели придаёт процессу разработки также и наглядность, что еще больше повышает эффективность обучения.

Актуальность

Актуальность данной образовательной программы обусловлена тем, что помогает обучающимся лучше понимать школьные курсы, связанные с программированием. Также программа содействует профессиональной ориентации обучающихся, позволяя им оценить свои возможности в сфере программирования.

Курс обучения построен на использовании реального робота, на котором проверяются написанные программы, что увеличивает интерес к освоению материала со стороны обучающихся.

Помимо этого курс, в первую очередь, нацелен на обучение навыку разрабатывать свои собственные программы, описывающие поведение робота, что способствует развитию творческих способностей обучающегося в технической сфере.

Педагогическая целесообразность

Данная образовательная программа педагогически целесообразна, т.к. направлена не только на обучение основам программирования, но и способствует у обучающихся развитию технического творчества, проявлению лидерского характера, формированию самостоятельности и приспособлению к работе в коллективе.

Направленность

Данная программа относится к технической направленности.

Сроки реализации, режим занятий

Программа рассчитана на 1 год по 2 часа 1 раз в неделю. Всего за год – 72 часа. Возраст обучающихся от 9 до 12 лет.

Цель курса: изучение основ программирования и формирование навыков применения базовых алгоритмических конструкций у обучающихся для решения определенных задач, связанных с заданием поведения робота (на примере конструктора TRIK).

Задачи курса:

• Образовательные:

• Познакомить обучающихся с робототехническим конструктором TRIK, в том числе и с различными датчиками, используемыми при создании конкретных базовых моделей.
• Сформировать у обучающихся понятия массива, типов данных, операторов программирования, подпрограмм, параллельности задач.
• Научить применять алгоритмические конструкции при задании поведения робота.
• Сформировать представление о процессе разработки, включающим в себя этапы построения программы и этапы её отладки.
• Познакомить с базовыми понятиями ТАУ (Теория автоматического управления).

• Развивающие:

• Способствовать развитию логического мышления и навыков программирования.
• Развивать образное мышление обучающихся.
• Способствовать развитию внимательности и аккуратности.

• Воспитательные:

• Формировать чувство ответственности при выполнении заданий и стремление к получению результата.
• Формировать навыки самостоятельного решения задач.
• Воспитывать чувство самоконтроля.

Формы проведения занятий: групповые и индивидуально-групповые. Занятия проходят в виде лекций и беседы с демонстрацией реального робота и презентаций при объяснении новой теории. Далее следует самостоятельная практическая работа обучающихся (решения задач, проверочных работ и т.п.).

Результаты обучения

• В результате изучения курса обучающиеся должны знать:

• основной набор визуальных блоков среды TRIK Studio;
• назначение ряда датчиков конструктора TRIK;
• понятия массива, подпрограммы, параллельности задач, типов данных;
• принцип работы основных алгоритмических конструкций (ветвлений, циклов, оператора условия);
• базовые понятия ТАУ (шум, калибровка, регулятор).

• В результате изучения курса обучающиеся должны уметь:

• применять основные алгоритмические конструкции при решении конкретных задач;
• разрабатывать диаграммы поведения робота в среде визуального программирования TRIK Studio;
• отлаживать написанную программу на 2d-модели робота;
• решать классические задачи поведения робота (движение, езда в лабиринте, парковка);
• решать задачи поведения робота с наличием обратной связи (езда по линии, трасса, определение перекрестков).

2. Календарно-тематическое планирование