Образовательная робототехника. Учебно-методический комплекс дисциплины
.pdfУстановка экологической трубы.
Запуск ветроэлектростанции.
Установка дамбы.
Уборка отходов.
Проект включает в себя теоретическую разработку по выбранному вопросу и действующую модель, выполненную средствами комплекта Greencity. Задание выполняется частично в ходе самостоятельной внеаудиторной работы.
Литература:
Основная литература: 4. Дополнительная литература: 3, 8, 12, 16. Электронные ресурсы: 2, 6.
Темы для самостоятельного изучения
|
Изучаемые во- |
Кол-во |
часов |
Форма |
Методичес- |
Форма |
|
чение |
|||||
Тема |
просы |
|
|
работы |
кое обеспе- |
отчетности |
|
|
|
|
|
|
|
Базовые |
Разработка моде- |
10 |
Само- |
Основная |
Защита ла- |
|
задачи |
лей колесных или |
|
|
стоятель- |
литерату- |
бораторной |
NXT |
гусеничных ро- |
|
|
ная рабо- |
ра:6 |
работы. |
|
ботов. |
|
|
та с лите- |
Дополни- |
Сборка и |
|
Программирова- |
|
|
ратурой. |
тельная ли- |
демонстра- |
|
ние сложных тра- |
|
|
Разработ- |
тература: |
ция работы |
|
екторий движе- |
|
|
ка и про- |
11, 12, 18. |
модели ро- |
|
ния. Программи- |
|
|
грамми- |
Электрон- |
бота. |
|
рование парал- |
|
|
рование |
ные ресур- |
|
|
лельных задач |
|
|
роботов |
сы: 3, 6 |
|
|
(движение, вос- |
|
|
|
|
|
|
произведение |
|
|
|
|
|
|
изображения, |
|
|
|
|
|
|
звуков) |
|
|
|
|
|
21
|
Изучаемые во- |
Кол-во часов |
Форма |
Методичес- |
Форма |
|
Тема |
кое обеспе- |
|||||
просы |
работы |
отчетности |
||||
|
|
|
чение |
|
||
|
|
|
|
|
|
|
Робот- |
Робот- |
10 |
Само- |
Основная |
Защита ла- |
|
иссле- |
исследователь: |
|
стоятель- |
литература: |
бораторной |
|
дова- |
регистрация в |
|
ная рабо- |
3. |
работы. |
|
тель |
реальном време- |
|
та с лите- |
Дополни- |
Сборка и |
|
|
ни; |
|
ратурой. |
тельная ли- |
демонстра- |
|
|
удаленная ре- |
|
Разработ- |
тература: 6, |
ция работы |
|
|
гистрация; |
|
ка и про- |
9, 18. |
модели ро- |
|
|
приложения |
|
грамми- |
Электрон- |
бота |
|
|
MusikMaker; |
|
рование |
ные ресур- |
|
|
|
мобильная |
|
роботов |
сы: 2, 6 |
|
|
|
проверка; |
|
|
|
|
|
|
регистрация |
|
|
|
|
|
|
данных о скоро- |
|
|
|
|
|
|
сти; |
|
|
|
|
|
|
обнаружение |
|
|
|
|
|
|
объектов |
|
|
|
|
|
Конст- |
Зеленый город. |
15 |
Само- |
Основная |
Защита ла- |
|
руктор |
Установка эко- |
|
стоятель- |
литература: |
бораторной |
|
Greencit |
логической тру- |
|
ная рабо- |
4. |
работы. |
|
y: от |
бы. |
|
та с лите- |
Дополни- |
Сборка и |
|
просто- |
Запуск ветро- |
|
ратурой. |
тельная ли- |
демонстра- |
|
го к |
электростанции. |
|
Разработ- |
тература: 3, |
ция работы |
|
слож- |
Установка |
|
ка и про- |
8, 12, 16. |
модели ро- |
|
ному |
дамбы. |
|
грамми- |
Электрон- |
бота |
|
|
Уборка отхо- |
|
рование |
ные ресур- |
|
|
|
дов |
|
роботов |
сы: 2, 6 |
|
|
|
|
|
|
|
22
|
Изучаемые во- |
Кол-во часов |
Форма |
Методичес- |
Форма |
|
Тема |
кое обеспе- |
|||||
просы |
работы |
отчетности |
||||
|
|
|
чение |
|
||
|
|
|
|
|
|
|
И.З.1. |
Темы рефератов: |
18 |
Само- |
Основная |
Защита ре- |
|
Мето- |
Использование |
|
стоятель- |
литература: |
ферата |
|
дика |
лего-технологий |
|
ная рабо- |
3, 5. |
|
|
препо- |
в образователь- |
|
та с лите- |
Дополни- |
|
|
давания |
ной деятельно- |
|
ратурой. |
тельная ли- |
|
|
образо- |
сти. |
|
Реферат |
тература: |
|
|
ватель- |
Робототехника |
|
|
10, 11, 12. |
|
|
ной ро- |
в летнем лагере. |
|
|
Электрон- |
|
|
бото- |
Место робото- |
|
|
ные ресур- |
|
|
техники |
техники в техно- |
|
|
сы: 4, 5 |
|
|
|
логическом обра- |
|
|
|
|
|
|
зовании учащих- |
|
|
|
|
|
|
ся. |
|
|
|
|
|
|
Образователь- |
|
|
|
|
|
|
ная робототехни- |
|
|
|
|
|
|
ка во внеурочной |
|
|
|
|
|
|
деятельности |
|
|
|
|
|
И.З.2. |
Рабочая про- |
25 |
Само- |
Основная |
Защита |
|
Образо- |
грамма кружка |
|
стоятель- |
литература: |
программы |
|
ватель- |
робототехники: |
|
ная рабо- |
3, 5. |
кружка |
|
ная ро- |
в начальной |
|
та с лите- |
Дополни- |
|
|
бото- |
школе |
|
ратурой. |
тельная ли- |
|
|
техника |
в средних клас- |
|
Разработ- |
тература: |
|
|
в школе |
сах |
|
ка про- |
10, 11, 12. |
|
|
|
в старших |
|
граммы |
Электрон- |
|
|
|
классах |
|
кружка |
ные ресур- |
|
|
|
|
|
для вы- |
сы: 4, 5 |
|
|
|
|
|
бранной |
|
|
|
|
|
|
возрас- |
|
|
|
|
|
|
тной |
|
|
|
|
|
|
группы |
|
|
|
Всего |
|
|
78ч |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
23
Контрольные вопросы и задания по модулю
Итоговый контроль по модулю осуществляется в форме зачета. Требования к зачету представлены в разделе 7.
Терминологический список модуля Названия механических деталей Лего-конструктора
Пластины |
Штифты |
Балки |
Оси |
Изогнутые балки |
Втулки |
Балки с выступами |
Фиксаторы |
Зубчатые колеса (шестерни) |
|
Микрокомпьютер, сенсоры (датчики)
Микропроцессор Дистанционное управление
Bluetooth
Шаговый двигатель Импульсное управление
Датчики угла, скорости, ускорения, касания, расстояния Ультразвуковой датчик
GPS датчик
Звуковой датчик (микрофон) Датчик освещенности, цвета Датчик температуры, Магнитный датчик
Системы автоматического управления
Обратная связь (положительная, отрицательная) Устойчивость Блок сравнения
Импульсная система управления Передаточная функция Помехи
24
Учебно-методическое и информационное обеспечение модуля
Основная литература: 1 – 6. Дополнительная литература: 1–18. Электронные ресурсы: 1– 6.
7. ОЦЕНОЧНЫЕ СРЕДСТВА ИТОГОВОЙ АТТЕСТАЦИИ ПО ДИСЦИПЛИНЕ
7.1. Оценочные средства контроля сформированности компетенций
ОЦЕНОЧНЫЕ СРЕДСТВА КОНТРОЛЯ СФОРМИРОВАННОСТИ КОМПЕТЕНЦИЙ Дисциплина: «Образовательная робототехника»
|
Знания, умения |
|
|
Компетенция |
и навыки, |
|
|
обеспечиваю- |
|
||
(содержание и |
|
||
щие формиро- |
|
||
обозначение в |
Оценочные средства контроля |
||
вание компе- |
|||
соответствии с |
формирования компетенции |
||
тенций (в соот- |
|||
ФГОС ВПО и |
|
||
ветствии с |
|
||
ООП) |
|
||
ФГОС ВПО и |
|
||
|
|
||
|
ООП) |
|
|
1 |
2 |
3 |
|
Готовность ис- |
Уметь адапти- |
Модуль 1: Образовательная ро- |
|
пользовать зна- |
ровать совре- |
бототехника |
|
ние современ- |
менные дости- |
Текущий контроль |
|
ных проблем |
жения науки и |
Л.З.1. Базовые задачи NXT (Раз- |
|
науки и образо- |
наукоемких |
работка и программирование ро- |
|
вания при реше- |
технологий к |
бота) |
|
нии образова- |
образователь- |
Л.З.2. Расширенные задачи NXT |
|
тельных и про- |
ному процессу |
(Разработка и программирование |
|
фессиональных |
|
робота) |
|
задач (ОК-2) |
|
Л.З.3. Роботы LEGOMindstorms |
|
|
|
(Разработка и программирование |
|
|
|
робота) |
25
1 |
2 |
|
3 |
|
|
|
Л.З.4. Робот-исследователь |
|
|
|
(Разработка и программирование |
|
|
|
робота) |
|
|
|
Л.З.5. Лего-соревнования: решение |
|
|
|
поставленных |
|
|
|
задач (Разработка и программиро- |
|
|
|
вание робота) |
|
|
|
Л.З.6. Конструктор Greencity: от |
|
|
|
простого к слож- |
|
|
|
ному (Разработка и программи- |
|
|
|
рование робота, реферат) |
Способность са- |
Владеть спосо- |
|
Модуль 1: Образовательная |
мостоятельно |
бами пополне- |
|
робототехника |
приобретать с |
ния профессио- |
|
Текущий контроль |
помощью ин- |
нальных знаний |
|
Л.З.6. Конструктор Greencity: от |
формационных |
на основе ис- |
|
простого к слож- |
технологий и ис- |
пользования |
|
ному (Разработка и программи- |
пользовать в |
оригинальных |
|
рование робота, реферат) |
практической |
источников, в |
|
И.З.1. Методика преподавания |
деятельности но- |
том числе элек- |
|
образовательной робототехни- |
вые знания и |
тронных и на |
|
ки(реферат) |
умения, в том |
иностранном |
|
И.З.2. Образовательная робото- |
числе, в новых |
языке, из разных |
|
техника в школе(Программа |
областях знаний, |
областей общей |
|
кружка) |
непосредственно |
и профессио- |
|
|
не связанных со |
нальной культу- |
|
|
сферой деятель- |
ры |
|
|
ности (ОК-5) |
|
|
|
Способность |
Уметь осваивать |
Модуль 1: Образовательная |
|
формировать об- |
ресурсы образо- |
|
робототехника |
разовательную |
вательных сис- |
|
|
среду и исполь- |
тем и проектиро- |
|
Текущий контроль |
зовать свои спо- |
вать их развитие. |
|
И.З.1. Методика преподавания |
собности в реа- |
Уметь интегри- |
|
образовательной робототехни- |
лизации задач |
ровать совре- |
|
ки(реферат) |
инновационной |
менные инфор- |
|
И.З.2. Образовательная робото- |
образовательной |
мационные тех- |
|
техника в школе(Программа |
политики (ПК-3) |
нологии в обра- |
|
кружка) |
|
зовательную |
|
|
|
деятельность |
|
|
|
26 |
|
|
1 |
2 |
3 |
Готовность к |
Знать принципы |
Модуль 1: Образовательная |
использованию |
использования |
робототехника |
современных |
современных ин- |
|
информацион- |
формационных |
Текущий контроль |
но- |
технологий в |
Л.З.5. Лего-соревнования: реше- |
коммуникаци- |
профессиональ- |
ние поставленных |
онных техно- |
ной деятельности |
задач (Разработка и программи- |
логий и СМИ |
|
рование |
для решения |
|
робота) |
культурно- |
|
Л.З.6. Конструктор Greencity: от |
просветитель- |
|
простого к слож- |
ских задач |
|
ному (Разработка и программи- |
(ПК-20) |
|
рование робота, реферат) |
|
|
И.З.1. Методика преподавания |
|
|
образовательной робототехни- |
|
|
ки(реферат) |
|
|
И.З.2. Образовательная робото- |
|
|
техника в школе(Программа |
|
|
кружка) |
|
|
|
7.2. Требования к зачету
В соответствии с «Положением о рейтинговой системе контроля и оценки учебных достижений студентов Челябинского государственного педагогического университета» итоговая оценка по дисциплине выставляется на основании рейтинга в конце семестра. Оценка выставляется в соответствии с переводной шкалой.
˗Отметка «зачтено» выставляется, если рейтинг студента по дисциплине больше или равен 70%.
˗Отметка «не зачтено» выставляется, если рейтинг студента по дисциплине меньше 70%. В этом случае студент может исправить оценку, выполнив дополнительные задания (подготовка рефератов, собеседование по отдельным темам, подготовка презентаций, докладов и т.п.).
27
7.3. Соответствие начисляемых баллов выполненным заданиям
|
Стои- |
Баллы, получаемые |
|
|
мость |
студентом (B) |
|
Задания |
зада- |
(k – коэффициент, |
|
|
ния в |
полученный за вы- |
|
|
баллах |
полнение задания) |
|
Модуль 1: Образовательная робототехника |
|||
|
|
|
|
Текущий контроль |
|
||
|
|
|
|
Л.З.1. Базовые задачи NXT (Разработка и |
6 |
Bлз1=kлз1*6 |
|
программирование робота) |
|||
|
|
||
Л.З.2. Расширенные задачи |
|
|
|
NXT(Разработка и программирование ро- |
10 |
Bлз2=kлз2*10 |
|
бота) |
|
|
|
Л.З.3. Роботы LEGOMindstorms (Разра- |
10 |
Bлз3=kлз3*10 |
|
ботка и программирование робота) |
|||
|
|
||
Л.З.4. Робот-исследователь (Разработка и |
12 |
Bлз4=kлз4*12 |
|
программирование робота) |
|||
|
|
||
Л.З.5. Лего-соревнования: решение по- |
|
|
|
ставленных |
12 |
Bлз5= kлз5*12 |
|
задач (Разработка и |
|||
|
|
||
программирование робота) |
|
|
|
Л.З.6. Конструктор Greencity: от простого |
|
|
|
к слож- |
20 |
Bлз6=kлз6*20 |
|
ному (Разработка и программирование |
|||
|
|
||
робота, реферат) |
|
|
|
И.З.1. Методика преподавания образова- |
10 |
Bиз1=k из1*10 |
|
тельной робототехники (реферат) |
|||
|
|
||
И.З.2. Образовательная робототехника в |
20 |
Bиз2=k из2*20 |
|
школе(Программа кружка) |
|||
|
|
||
|
|
R= |
|
Итоговый балл за курс (модуль) |
100 |
Bлз1+Bлз2+Bлз3+ |
|
Bлз4+Bлз5+Bлз6+ |
|||
|
|
||
|
|
Bиз1+Bиз2 |
|
28
7.4. Порядок начисления баллов рейтинга по дисциплине
Начисление коэффициентов и перевод их в баллы осуществляется в соответствии с «Положением о рейтинговой системе контроля иоценки учебных достижений студентов Челябинского государственного педагогического университета».
Коэффициенты (k)
всоответствии с видами заданий:
1.За работу на лабораторном занятии начисляется k = 1, если все задания, предусмотренные лабораторной работой, выполнены в полном объеме, без ошибок и своевременно (не позднее двух недель от момента выдачи задания).
2.За выполнение индивидуального задания начисляется
k = 1, если задание выполнено в полном объеме, без ошибок и своевременно (не позднее двух недель от момента выдачи задания).
Рейтинг студента изменяется в зависимости от дополнительных коэффициентов, которые могут быть «повышающими» или «понижающими».
№ |
Показатели, повышающие |
Изменение |
|
коэффициент |
коэффициентаkij |
||
|
|||
|
Выполнение контрольных заданий |
|
|
1 |
повышенной сложности (творческих |
+0,2 |
|
|
заданий) |
|
|
|
|
|
|
2 |
Сдача контрольных заданий до начала |
+0,2 |
|
изучения соответствующей темы |
|||
|
|
||
|
|
|
|
|
Личное призовое место на олимпиаде, |
+0,5 к итоговому |
|
3 |
диплом конференции или конкурса |
||
результату по модулю |
|||
|
(по материалу данного модуля) |
||
|
|
||
|
|
|
|
|
Участие в олимпиадах, конкурсах, на- |
+0,1 к итоговому |
|
4 |
учно-практических конференциях, |
||
результату по модулю |
|||
|
публикации |
||
|
|
||
|
|
|
|
5 |
Использование дополнительного ма- |
+0,1 ...+0,3 |
29
териала, выходящего за рамки обязательной программы, подготовка презентации и т.п.
№ |
Показатели, понижающие |
Изменение |
|
коэффициент |
коэффициента kij |
||
|
|||
|
Сдача контрольных заданий в тече- |
|
|
1 |
ние 12 учебных дней после оконча- |
–0,2 |
|
|
ния срока сдачи |
|
|
|
|
|
|
|
Сдача контрольных заданий с за- |
|
|
2 |
держкой более 12 учебных дней от |
–0,5 |
|
|
установленного срока |
|
|
|
|
|
|
3 |
Каждая пересдача контрольного за- |
–0,1 |
|
дания |
|||
|
|
||
|
|
|
7.5.Темы рефератов
1.Использование лего-технологий в образовательной деятельности.
2.Робототехника в летнем лагере.
3.Место робототехники в технологическом образовании учащихся.
4.Образовательная робототехника во внеурочной деятельности.
5.Метод проектов как личностно-ориентированная педагогическая технология на базе робототехники.
6.История и перспективы робототехники.
7.Учимся, играем, соревнуемся на примере лего-роботов.
Рекомендуемая литература:
Основная литература: 3, 5.
Дополнительная литература: 10, 11, 12.
Электронные ресурсы: 4, 5.
30
