"Простейшая робототехника"

Программа факультативного курса для 10 классов естественно-математического направления средних общеобразовательных школ

«Простейшая робототехника».(34 часа.)

Раздел 1. Основы электроники (11 часов).

Тема 1. Роботы, функциональное предназначение роботов.(1 час.)

Разновидность роботов. Функции роботов. Достижения науки в области

робототехники.

Тема 2. Основы электроники и механики в законах физики.(3 часа.)

Механика. Аэродинамика. Электричество. Магнетизм.

Тема 3. Электронные схемы простейших роботов. (2 часа.)

Разновидность схем. Условные обозначения, используемые в схемах.

Функциональное предназначение схем.

Тема 4. Измерительные приборы. (3 часа.)

Приборы для измерения тока. Приборы для измерения напряжения.

Приборы для измерения электрического сопротивления. Приборы

для измерения электроёмкости и индуктивности. Комбинированные

приборы.

Тема 5. Расчёты параметров электрических схем. (2 часа.)

Расчёты электронных схем при помощи формул. Расчёты электронных

схем при помощи электронных симуляторов.

Раздел 2. Основы технического программирования (5 часа).

Тема 1. Технические языки программирования.(1 час.)

«Assembler». «Bascom-AVR». «С».

Тема 2. BascomAVR.(3 часа.)

Язык программирования BascomAVR. Операторы, команды языка.

Простейшие программы.

Тема 3.Работа с программатором . (1 час.)

Прошивка контроллера программатором. Отладка программы.Пробный

запуск робота.

Раздел 3. Контроллеры. (3 часа.)

Тема 1. Разновидности контроллеров и их техническое применение. (1 час.)

Что такое контроллер? Виды контроллеров. Технические

характеристики контроллеров. Область применения контроллеров.

Технические возможностиAVR контроллеров. Пайка и прошивка

контроллеров.

Раздел 4. Элементная база роботов. (2 час.)

Тема 1. Сайты, каталоги, магазины, форумы. (1 час.)

Приобретение технических устройств, датчиков, радиодеталей.

Тема 2. Классификация устройств и цены на рынках. (1 час.)

Элементная база и её классификация. Цены. Способы доставки.

Раздел 5.Способы управления роботом.(2 часа.)

Тема 1. Автономный способ управления роботом.(1 час.)

Автономный аналоговый способ управления роботом.

Автономный цифровой способ управления роботом.

Тема 2. Дистанционный способ управления роботом. (1 час.)

Особенности дистанционного способа управления роботом.

Пульт управления. Протоколы. Импульсы.

Раздел 6. Практическое изготовление простейшего робота. (8 часов.)

Тема 1. Изготовление печатных плат. (2 часа.)

Разработка платы. Нанесение рисунка. Травление платы. Сверление, лужение печатной платы.

Тема 2. Изготовление подвижной платформы. (2 часа.)

Разновидность платформ. Выбор устройств для изготовления платформы. Практическое изготовление платформы.

Тема 3. Сборка простейшего робота.(4 часа.)

Пайка необходимых модулей. Компоновка модулей на подвижной платформе. Установка необходимых датчиков. Сборка робота.

Раздел 7. Защита проекта. (3 часа.)

Тема 1. Демонстрация изготовленного робота. (2 часа.)

Пробная демонстрация робота. Перспективное наращивание робота новыми датчиками.

Тема 2. Рефлексия изученного материала. (1 час.)

Интерес к робототехнике. Практическая значимость изученного материала. Приобретённые практические навыки,в изготовлении электронных устройств.

Тематическое планирование факультативного курса для 10 классов, естественно-математического направления, средних общеобразовательных школ:

« Простейшая робототехника».

Пояснительная записка

Данная программа факультативного курса «Простейшая робототехника» предназначена для обучения учащихся 10 классов профильных школах естественно-математического направления.

Целью настоящей программы является углубление знаний в области прикладной физики, привитие интереса к робототехнике, отработка практических навыков сборки радиоэлектронных устройств.

Задачами данного курса являются: связь теоретического материала с практическими навыками, углубление знаний в прикладной области физики.

Программа факультативного курса «Простейшая робототехника»состоит из 7 разделов, в которые включены 17 тем.Рассчитана программа на 34 часа.Предусматриваются различные формы работы: лекции, беседы, практические занятия.

Курс очень актуален и интересен, так как роботы и «умная» техника всё больше входят в нашу повседневную жизнь и на производства. Будущее человека всё больше и больше будет связано с робототехникой различной сложности, которую не только нужно будет эксплуатировать, но и технически обслуживать. С этой задачей сможет справиться только поколение, которое уже в школе будет знакомо с азами простейшей робототехники и будет выбирать технические специальности.

Введение.

В последнее время усложнение программ по физике, несовершенство учебников и методических пособий, всё более отдаляют учащихся от осознанного изучения физики не для того, чтобы сдать аттестацию и поступить в ВУЗ, а для того, чтобы полюбить физику, избрать её своей профессией, осознать её нужность и необходимость в повседневной жизни.

Именно такие люди дали нам то, что мы сейчас имеем, чем мы сейчас пользуемся ежедневно. В основной массе учащиеся будут применять свои знания в прикладной физике. Именно эта часть физики наиболее интересна детям, и особенно мальчишкам, где можно удачно применить голову и руки.Более того, всё современное электронное оборудование в школе, дома, на производствах, на рынках развивает детей как пользователей и пугает сложностью исполнения. Даже в обычных дешёвых китайских игрушках они видят нечто сложное и непосильное для них. И здесь возникает вопрос: «Зачем учить все законы, формулы, правила, решать задачи, если этих знаний недостаточно для объяснения самого простого технического устройства».И когда дети собственными руками начнут паять, отлаживать, собирать электронные устройства, тогда у них и появится тысяча осознанных«а как?». Вот тогда они начнут учить законы физики, чтобы по потребности применять их на практике. Эти знания становятся осознанными, прочными и понятными для чего изучаются.В этом случае детей не надо заставлять изучать физику, им нужно просто помогать понять её. И одним из примеров такой работы может стать занятие робототехникой, пусть самой простейшей, доступной, но практической. Ибо заставить устройство выполнить то, что ты от него хочешь в реальном железе – это и есть верх блаженства для мальчишки, это его самоутверждение, это его осознанный выбор.

Заключение.

Данная программа полезна тем, что здесь не обойтись без реальных навыков пайки, сверления, расчётов схем, программирования, компьютера и интернета. К тому, что прейдёт к нам через десяток лет готовиться нужно уже сейчас. А это значит, что уже в школе нужно отыскивать увлечённых, талантливых детей. Понятно, что это будут единичные дети, ибо к занятию робототехникой нужны предрасположенность и некоторые задатки.

Программа рассчитана на молодых, талантливых учителей физики, способных увлечься робототехникой и увлечь за собой учащихся. Тематика актуальна сейчас ибудет актуальной в будущем. Занятие робототехникой даёт возможность на практике применить практически все знания, полученные на уроках физики.