Основные виды подготовки на каждом уровне: электроника + программирование

Эти виды подготовки на каждом году обучения будут не просто расширять темы из года в год, но и углубляться в пройденный ранее материал. Т.о., получается спиральная модель обучения:

  • Темы пересматриваются несколько раз на протяжении всего обучения;
  • Сложность тем увеличивается с каждым повторением;
  • Новое обучение имеет отношение к старому обучению, и рассматривается в контексте со старой информацией.

Преимущества спирального обучения:

  • Информация повторяется и запоминается каждый раз, когда учащийся повторяет тему;
  • Спиральная учебная программа позволяет логический переход от упрощенных идей до сложных;
  • Учащиеся могут применять знания к последующим целям курса.

Темы и инструменты (материально-техническое и программное обеспечение) подобрано с учетом возрастных особенностей учащихся.

Основное направление деятельности лаборатории – подготовка учащихся к самостоятельному проектированию и программированию роботов.

Весь курс разделен на три уровня подготовки:

  • Начальный уровень
  • Базовый уровень
  • Продвинутый уровень

Первые два уровня являются подготовительными для продвинутого уровня. Любой учащийся может начать обучение с любого уровня, предварительно подтвердив свои знания и навыки при входном контроле.

После обучения по программе базового уровня учащиеся получат базу для обучения не только по программе Продвинутого уровня курса «Мобильная робототехника», но и по другим смежным направлениям.

В программе продвинутого уровня учащимся не обязательно заниматься проектированием и изготовлением роботов. Полученные знания и навыки можно прикладывать и к выполнению проектных задач, результаты которых можно демонстрировать на различных проектных конкурсах, например Шаг в будущее и другие. Плюсом для выполнения проектных работ будет являться обучение по программам 3D-моделирования и прототипирования (Кауфман Р.Л.)

Начальный уровень «Основы электричества. Начало программирования»

Основы электричества: знакомство с элементной базой, основными законами электротехники, принципы работы простейших датчиков, чтение электрических цепей, навыки сборки электрических схем.

Начало программирования: программирование контроллера Arduino в Scratch, программирование роботов в Scratch.

Программа рассчитана на 2 года обучения

3-4 класс

Количество детей в группе: до 12 человек

Материально-техническое оснащение:

Базовый уровень «Цифровая электроника и программирование Arduino»

Электроника: знакомство с элементной базой цифровой электроники (логические элементы, триггеры, регистры, счетчики и пр.), сборка схем на беспаячной макетной плате, работа с редактором схем, проектирование печатных плат, монтаж устройств (пайка).

Программирование роботов: программирование контроллера Arduino в среде Arduino IDE, динамическая индикация, обработка данных, ПИД-регулятор, прерывания, одометрия.

Программа рассчитана на 2 года обучения

5-7 класс

Количество детей в группе: до 12 человек

Материально-техническое оснащение:

  • Arduino Nano;
  • Набор для сборки робота;

Продвинутый уровень «Робототехника»

Электроника: работа с технической документацией электронных компонентов (datasheet), в т.ч. и микроконтроллеров, проектирование устройств в специализированных CAD системах, расчеты в электрических цепях

Программирование: программирование контроллеров STM32, математика в робототехнике

Программа рассчитана на 2 года обучения

7-8 класс, 9-10 класс

Количество детей в группе: до 10 человек

Материально-техническое оснащение:

  • STM32 Nucleo
  • Наборы для сборки роботов
  • Расходные материалы

Общее оборудование лаборатории (10 штук):

  • Беспаячная макетная плата;
  • Набор электронных компонентов;
  • Мультиметр;
  • Осциллограф;
  • Блок питания;
  • Генератор функций;
  • Паяльная станция;
  • Вытяжка;
  • Держатель п/п;
  • Коврик для пайки;
  • Ручной инструмент;
  • Соединительные провода;
  • Набор датчиков;
  • Наборы для пайки (припой, флюс, текстолит и пр.).