10176243_831174000013123
.pdfМИНИСТЕРСТВО ОБРАЗОВАНИЯ И НАУКИ РОССИЙСКОЙ ФЕДЕРАЦИИ
ФЕДЕРАЛЬНОЕ ГОСУДАРСТВЕННОЕ БЮДЖЕТНОЕ ОБРАЗОВАТЕЛЬНОЕ УЧРЕЖДЕНИЕ ВЫСШЕГО ОБРАЗОВАНИЯ
«НОВОСИБИРСКИЙ ГОСУДАРСТВЕННЫЙ ПЕДАГОГИЧЕСКИЙ УНИВЕРСИТЕТ»
РАБОЧАЯ ПРОГРАММА ДИСЦИПЛИНЫ
РОБОТОТЕХНИКА
Направление подготовки:
44.03.05 Педагогическое образование (с двумя профилями подготовки)
Профиль:
«Технология и Дополнительное образование»
Уровень высшего образования:
бакалавриат
Форма обучения:
очная
Программа подготовки:
академический бакалавриат
Новосибирск 2017 г.
СОСТАВИТЕЛЬ: канд. пед. наук, доцент кафедры информационных, сервисных и общетехнических дисциплин И.В. Сартаков
РЕКОМЕНДОВАНО К ИСПОЛЬЗОВАНИЮ В УЧЕБНОМ ПРОЦЕССЕ
на заседании кафедры информационных, сервисных и общетехнических дисциплин
(протокол № 1 от « 30» августа 2017 г.) |
|
Заведующий кафедрой |
И. В.Сартаков |
1. ПОЯСНИТЕЛЬНАЯ ЗАПИСКА
Место дисциплины в структуре образовательной программы:
Программа дисциплины разработана в соответствии с федеральным государственным образовательным стандартом высшего образования по направлению подготовки бакалавриата 44.03.05 Педагогическое образование (с двумя профилями подготовки), утвержденным приказом Минобрнауки России от 09 февраля 2016 г. № 91; профессиональным стандартом «Педагог», утвержденным приказом Министерства труда и социальной защиты Российской Федерации от 18 октября 2013 г. № 544н; профессиональным стандартом «Педагог дополнительного образования детей и взрослых», утвержденным приказом Министерства труда и социальной защиты Российской Федерации от 08 сентября 2015 г. № 613н.
Дисциплина относится к вариативной части блока 1 «Дисциплины» (блока Б.1.3 «Профильной подготовки») учебного плана образовательной программы, изучается в 7-8 семестрах. Трудоемкость дисциплины: 9 ЗЕ / 324 часа, в том числе 134 ч – контактная работа, 190 ч – самостоятельная работа (в т.ч. курсовая работа – 36 часов).
Цели изучения учебной дисциплины:
формирование у обучающихся готовности к организации эффективного научного, информационного и методического сопровождения внедрения робототехники в образование;
использование возможностей робототехники как ведущего средства формирования у обучающихся базовых представлений в сфере инженерной культуры;
применение технологии робототехнического творчества в учебной деятельности в системе образования для развития творческих способностей, обучающихся
впроцессе конструирования и программирования роботов.
Планируемые результаты обучения:
Дисциплина направлена на формирование компетенции и планируемых результатов обучения, представленных в таблице 1.
Таблица 1
Перечень планируемых результатов обучения
Планируемые результаты |
Планируемые результаты обучения |
||
освоения образовательной |
по дисциплине (дескрипторы) |
||
|
программы |
|
|
ПК -11: |
|
|
Знать: |
готовностью |
использовать |
-актуальные направления исследований в области |
|
систематизированные |
образования; |
||
теоретические и практические |
-логику организации и проведения педагогического |
||
знания |
для |
постановки и |
исследования. |
решения |
исследовательских |
Уметь: |
|
задач в области образования |
-анализировать информационные источники по проблеме |
||
|
|
|
исследования; |
|
|
|
-систематизировать исследовательские мнения и позиции. |
Владеть:
-методами педагогического исследования в соответствии с поставленными задачами.
-приемами презентации результатов проведенного исследования.
СОДЕРЖАНИЕ ДИСЦИПЛИНЫ Тема 1. Цели и задачи использования робототехнических комплексов в
образовании
Цели и задачи использования робототехнических комплексов в образовании. Формирование инженерной культуры и навыков прикладного программирования посредством междисциплинарной интеграции информационных технологий, физики и технологии на основе использования робототехнических комплексов. Место образовательной робототехники в образовательном процессе для разных возрастных категорий, обучающихся в соответствии с требованиями ФГОС.
Тема 2. Интеграция образовательной робототехники в учебный процесс
Практические приемы внедрения lego технологий в деятельность образовательного процесса. Возможные способы интеграции образовательной робототехники в образовательный процесс. Методы и приемы формирования универсальных учебных действий у обучающихся, а также планируемые результаты в соответствии с ФГОС. Использование сетевых возможностей организации и проведения практических занятий по робототехнике.
Тема 3. Стандартные конструкции роботов.
Первые модели роботов. Стандартные конструкции роботов с использованием базовых и ресурсных наборов.
Тема 4. Среда визуального программирования
Среды визуального программирования. Интерфейс, основные инструменты и команды, принципы и синтаксис языка программирования.
Тема 5. Организация проектной и исследовательской деятельности по различным современным направлениям ИТ-отрасли
Использование робототехнических комплексов в качестве полнофункциональной научно-исследовательской лаборатории для проектной и исследовательской деятельности обучающихся разных возрастных категорий.
|
|
|
|
|
|
|
Таблица 2 |
|
|
Содержание работ по дисциплине (очная форма обучения) |
|
|
|||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
Виды и формы работы, час |
|
|
|||
|
|
Контактная работа |
Самостоятельная работа |
|
||||
|
Содержание работы |
Лекции |
|
Лабораторные |
Практические |
Всего, |
||
|
|
|
|
|
|
|
||
|
|
|
|
|
|
|
час |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
Тема 1. |
Цели и задачи использования |
6 |
|
12 |
10 |
20 |
|
48 |
робототехнических комплексов в образовании |
|
|
||||||
|
|
|
|
|
|
|
||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
Тема 2. |
Интеграция образовательной |
6 |
|
10 |
10 |
20 |
|
46 |
робототехники в учебный процесс |
|
|
|
|||||
|
|
|
|
|
|
|
||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
Тема 3. |
Стандартные конструкции роботов |
6 |
|
12 |
8 |
20 |
|
46 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
Тема 4. |
Среды визуального программирования |
6 |
|
12 |
10 |
30 |
|
58 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
Тема 5. Организация проектной и |
|
|
|
|
|
исследовательской деятельности по различным |
4 |
12 |
10 |
28 |
54 |
современным направлениям ИТ-отрасли |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
Выполнение курсовой работы (проекта) |
|
|
|
36 |
36 |
|
|
|
|
|
|
Контроль: экзамен |
|
|
|
36 |
36 |
|
|
|
|
|
|
Итого по дисциплине |
28 |
58 |
48 |
190 |
324 |
|
|||||
|
|
|
|
|
|
3 МЕТОДИЧЕСКИЕ УКАЗАНИЯ ДЛЯ ОБУЧАЮЩИХСЯ ПО ОСВОЕНИЮ ДИСЦИПЛИНЫ
Для успешного освоения дисциплины следует ознакомиться с содержанием контактной работы с преподавателем (п.3.1), следовать технологической карте при выполнении самостоятельной работы (п.3.2), использовать рекомендованные ресурсы (раздел 4) и выполнять требования внутренних стандартов университета.
4 ПЕРЕЧЕНЬ УЧЕБНО-МЕТОДИЧЕСКОГО ОБЕСПЕЧЕНИЯ ДЛЯ САМОСТОЯТЕЛЬНОЙ РАБОТЫ ОБУЧАЮЩИХСЯ ПО ДИСЦИПЛИНЕ
4.1.Основная учебная литература
1.Гришаева, Алевтина Петровна Лабораторный практикум по курсу «Основы
искусственного интеллекта» / А. П. Гришаева ; Новосиб. гос. пед. ун-т. - Новосибирск : НГПУ, 2012. - 151 с. : ил., табл. - Библиогр.: с. 150. - Доступна эл. версия в ЭБ НГПУ. - Режим доступа: https://lib.nspu.ru/views/library/8842/read.php. - ISBN 978-5-85921-942-1
2.Никитина, Т. В. Образовательная робототехника как направление инженернотехнического творчества школьников [Электронный ресурс] : учебное пособие / Т. В. Никитина. - Челябинск : [б. и.], 2014. - 171 с. - Доступна эл. версия. ЭБС "IPRbooks". - Режим доступа: http://www.iprbookshop.ru/31920. - ISBN 978-5-906777-21-8.
3.Водовозов, Александр Михайлович Элементы систем автоматики : учебное пособие для вузов : доп. УМО вузов РФ / А. М. Водовозов. - Москва : Академия, 2008. -
224с. - (Высшее профессиональное образование. Электротехника). - Библиогр.: с. 217-
218.- ISBN 978-5-7695-5604-3.
4.2Дополнительная учебная литература, в том числе из фондов библиотеки
НГПУ
4.Моделист-конструктор : ежемесячный массовый научно-технический
журнал. № 12. - Москва : Редакция журнала "Моделист-конструктор", 2015. - Издается
савгуста 1962 г.
5.Выжигин, А. Ю. Методы повышения быстродействия пневматических приводов промышленных роботов [Электронный ресурс] : монография / Выжигин А. Ю.. - Москва : Московский гуманитарный университет, 2011. - 112 с. - Доступна эл.
версия. ЭБС "IPRbooks". - Режим доступа: http://www.iprbookshop.ru/8443. - ISBN 978- 5-98079-746-1.
6. Программирование : научный журнал. № 2 / РАН, Отд-ние мат. наук. - Москва : Наука, 2014. - Эл. версия журнала доступна с компьютеров НГПУ. - Режим
доступа: http://elibrary.ru/issues.asp?id=7966. - Издается с 1975 г.. - Выходит 6 раз в год. - Включен в перечень ВАК.
4.3. Ресурсы сети «Интернет»
4.3.1.Ресурсы НГПУ:
7.Тим, М. Программирование искусственного интеллекта в приложениях
[Электронный ресурс] / М. Тим. - Москва : ДМК Пресс, 2011. - 312 с. - Доступна эл. версия.
ЭБС "IPRbooks". - Режим доступа: http://www.iprbookshop.ru/7857. - ISBN 5-94074-275-0.
8. Старжинский, В. Е. Элементы привода приборов. Расчет, конструирование, технологии [Электронный ресурс] : монография / Старжинский В. Е.. - Минск : Белорусская наука, 2012. - 769 с. - Доступна эл. версия. ЭБС "IPRbooks". - Режим доступа: http://www.iprbookshop.ru/12331. - ISBN 978-985-08-1429-6.
9. Образовательная робототехника [Электронный ресурс] : учебно-методический комплекс дисциплины / сост.: А. С. Соболевский, Э. Ф. Шарипова. - Челябинск : [б. и.], 2014. - 32 с. - Доступна эл. версия. ЭБС "IPRbooks". - Режим доступа: http://www.iprbookshop.ru/31915.
10. Мычко, В. С. Программирование технологических процессов на станках с программным управлением [Электронный ресурс] : учебное пособие / Мычко В. С.. - Минск : Вышэйшая школа, 2010. - 287 с. - Доступна эл. версия. ЭБС "IPRbooks". - Режим доступа: http://www.iprbookshop.ru/20123. - ISBN 978-985-06-1928-0.
11.Робототехника и техническая кибернетика : научно-технический журнал / Гос.
науч. центр РФ, Центральный научно-исследовательский и опытно-конструкторский ин-т робототехники и технической кибернетики. - Санкт-Петербург : ЦНИИ РТК, 2017- . - Выпускается с 2013 г.. - Выходит 4 раза в год. - Включен в перечень ВАК и базу данных РИНЦ.
12.Крахмалев,О. Н.Моделирование манипуляционных систем роботов [Электронный ресурс] : учебное пособие / О. Н. Крахмалев. - Саратов : Ай Пи Эр Медиа, 2018. - 165 c. - Доступна эл. версия. ЭБС "IPRBooks". - Режим доступа: http://www.iprbookshop.ru/.html . -
ISBN 978-5-4486-0146-0.
4.3.2 Ресурсы открытого доступа:
13. ИНТ: lego-лаборатория (Control Lab) LEGO. Элек. дан. - Режим доступа: http://window.edu.ru/resource/070/10070.
4.4.1 Технологическая карта самостоятельной работы студента очного отделения
|
|
|
|
Таблица 3.1 |
№ |
Темы |
Задания |
Трудоемкость |
Перечень |
|
дисциплины |
для самостоятельной работы |
задания, часы |
учебно- |
|
|
|
|
методическог |
|
|
|
|
о обеспечения |
|
|
|
|
(номера |
|
|
|
|
источников из |
|
|
|
|
п.п. 4.1 – 4.3) |
1 |
Цели и |
Повторение и обобщение сведений по |
|
|
|
|||
|
задачи |
данной теме, полученные на лекции |
|
|
|
|||
|
использован |
|
|
|
|
|
|
|
|
ия |
|
|
|
|
|
|
|
|
робототехни |
|
|
|
|
|
20 |
2,4,7,12 |
|
ческих |
|
|
|
|
|
|
|
|
комплексов |
|
|
|
|
|
|
|
|
в |
|
|
|
|
|
|
|
|
образовании |
|
|
|
|
|
|
|
2 |
Интеграция |
Анализ применения робототехнических |
20 |
|
||||
|
образователь |
комплексов в различные отрасли |
|
|
|
|||
|
ной |
профессиональной деятельности |
|
|
|
|||
|
робототехни |
|
|
|
|
|
|
1,2,3,7,12 |
|
ки в |
|
|
|
|
|
|
|
|
учебный |
|
|
|
|
|
|
|
|
процесс |
|
|
|
|
|
|
|
3 |
Стандартные |
Подготовка |
системы |
практических |
20 |
|
||
|
конструкции |
заданий |
для |
реализации |
с |
|
3,4,7 |
|
|
роботов |
использованием |
робототехнических |
|
||||
|
|
|
||||||
|
|
комплексов |
|
|
|
|
|
|
4 |
Среда |
Анализ учебников и учебных пособий |
|
30 |
|
|||
|
визуального |
по образовательной робототехнике и |
|
|
1,3,4,5,6,8 |
|||
|
программир |
подготовка рекомендаций по их |
|
|
||||
|
|
|
|
|||||
|
ования |
использованию в практике |
|
|
|
|||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
5 |
Организация |
Изучение |
|
научно-методической |
28 |
|
||
|
проектной и |
литературы, |
|
|
раскрывающей |
|
|
|
|
исследовате |
достоинства |
|
и |
недостатки |
|
|
|
|
льской |
существующих |
подходов |
к |
|
|
||
|
программированию роботов, работа над |
|
|
|||||
|
деятельност |
|
|
|||||
|
и по |
проектом |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
2,3,4,9,12, 13 |
|
|
различным |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
современны |
|
|
|
|
|
|
|
|
м |
|
|
|
|
|
|
|
|
направления |
|
|
|
|
|
|
|
|
м ИТ- |
|
|
|
|
|
|
|
|
отрасли |
|
|
|
|
|
|
|
6 |
Выполнение |
|
|
|
|
|
36 |
|
|
курсовой |
|
|
|
|
|
|
1-13 |
|
работы |
|
|
|
|
|
|
|
7 |
Подготовка к |
|
|
|
|
|
36 |
1-13 |
|
экзамену |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
ИТОГО |
|
|
|
|
190 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
4.5 Выполнение курсовой работы Примерные темы курсовой работы
∙Формирование универсальных учебных действий обучающихся на занятиях по робототехнике.
∙Использование лего-технологий в образовательной деятельности.
∙Место робототехники в технологическом образовании обучающихся.
∙Образовательная робототехника во внеурочной деятельности.
∙Метод проектов как личностно-ориентированная педагогическая технология на базе робототехники.
∙Активизация познавательной деятельности обучающихся при изучении (раздела.., темы..) в курсе «Робототехника».
∙Повышение качества знаний школьников посредством решения творческих задач на занятиях по робототехнике.
∙Организация внеурочной деятельности в робототехнической подготовке обучающиххся.
∙Игровая деятельность – условие активизации учебно-познавательного процесса на занятиях по робототехнике.
∙Развитие творческих способностей обучающихся на занятиях по робототехнике.
∙Анализ педагогических концепций робототехнической подготовки обучающихся в зарубежных странах.
∙Проблемное обучение как средство активизации учащихся на занятиях по робототехнике.
∙Неформальные робототехнические объединения молодежи и воспитательная работа с ними.
∙Реализация межпредметных связей при изучении (раздела.., темы..) в курсе «Робототехника».
∙Разработка дидактического материала по робототехнике.
∙Использование инновационного опыта в курсе «Робототехника».
∙Диагностика знаний и уровня усвоения учебного материала в курсе «Робототехника».
∙Приемы актуализации нового материала в курсе «Робототехника».
∙ Педагогическая деятельность преподавателя курса |
«Робототехника» как |
творческий процесс. |
|
∙Методика работы преподавателя с наглядными пособиями на занятиях по «Робототехника».
∙Условия эффективного использования электронных средств наглядности в учебном процессе по «Робототехника».
∙Система самостоятельных работ по «Робототехника».
∙Использование современных ТСО на занятиях по «Робототехника».
∙Применение активных методов обучения на занятиях по «Робототехника».
∙Индивидуализация в обучении на примере изучения курса «Робототехника».
Требования к структуре курсовой работы
Курсовая работа имеет следующую структуру и порядок оформления:
∙титульный лист,
∙содержание,
∙введение,
∙основная часть,
∙заключение,
∙список использованных источников,
∙приложение.
Структура курсовой работы должна быть четкой и обоснованной, так, чтобы была
видна логика рассмотрения проблемы.
Титульный лист является первой страницей курсовой работы (его образец выдается в электронном виде преподавателем, или методистом кафедры педагогики и психологии профессионального образования).
Содержание курсовой работы размещают после титульного листа, и по объему оно не должно превышать двух страниц.
В содержание включают введение, наименования всех разделов, подразделов, пунктов (если они имеют наименование), перечень терминов, заключение, библиографический список, приложения (с указанием вида и названия каждого приложения) с указанием номеров страниц, с которых начинаются эти элементы пояснительной записки.
Подпункты в содержание курсовой работы не вносятся.
С содержания начинается обозначение нумерации страниц пояснительной записки. Содержание является второй страницей.
Введение содержит:
∙анализ информационных источников с целью определения актуальности, мотивов, теоретической и практической значимости выбранной темы;
∙определение объекта и предмета исследования;
∙постановку цели исследования;
∙формулировку гипотезы исследования;
∙определение задач исследования;
∙указание методов исследования.
Основная часть работы состоит из двух разделов:
1-й раздел содержит анализ исследуемой проблемы в психолого-педагогической и методической литературе, историю изучаемых вопросов, изложение доказательств и главных утверждений автора.
2-й раздел содержит описание передового педагогического опыта, собственных разработок и методических рекомендаций, проведенного эксперимента.
В конце обоих разделов возможны формулировки кратких выводов при условии, что они не повторятся в заключении.
Заключение содержит итоги работы, основные выводы, к которым пришел автор; указывается их практическая и теоретическая значимость, дальнейшие перспективы работы над темой.
Приложение (если оно предусмотрено автором) включает необходимый графический, иллюстративный материал, образцы изделий, объекты труда учащихся и т. д. Приложения могут оформляться на отдельных листах, стендах, в папках, в виде электронных презентаций.
Общий объем курсовой работы:
втеоретических работах – 30-35 листов;
впрактических – 15-20.
Указанные требования к объему являются примерными, в каждом случае количество листов согласовывается с руководителем работы.
Процесс выполнения курсовой работы предполагает несколько этапов:
∙выбор и утверждение темы;
∙составление библиографии по теме;
∙подбор и изучение информационных источников;
∙составление плана работы;
∙разработка методики опытно-экспериментальной части исследования, ее апробация;
∙обработка результатов исследования;
∙оформление работы.
Процедура защиты курсовой работы
Защита работы проводится после изучения курса. Процедура защиты осуществляется в виде краткого сообщения студента по теме и собеседования с преподавателем.
5 РЕСУРСЫ, НЕОБХОДИМЫЕ ДЛЯ ОСУЩЕСТВЛЕНИЯ ОБРАЗОВАТЕЛЬНОГО ПРОЦЕССА ПО ДИСЦИПЛИНЕ
5.1 Информационные технологии