Методика ведения занятий по робототехнике Текст научной статьи по специальности «Науки об образовании»

Современное состояние и перспективы -развития инженерного образования

УДК 37.013.32

МЕТОДИКА ВЕДЕНИЯ ЗАНЯТИЙ ПО РОБОТОТЕХНИКЕ

Е. О. Какоулина

Сибирский государственный аэрокосмический университет имени академика М. Ф. Решетнева,

Аэрокосмический колледж Российская Федерация, 660037, г. Красноярск, просп. им. газ. «Красноярский рабочий», 31

E-mail: lena.fadeeva.15@mail.ru

Рассматривается методика ведения занятий по робототехнике, построенная на понимании физических и логических принципов работы компонентов для построения роботов. Поднимается вопрос низкого уровня понимания студентами принципов работы технических элементов.

Ключевые слова: робототехника, методика обучения, Lego, MyRio.

METHODOLOGY OF ROBOTICS STUDIES E. O. Kakoulina

Reshetnev Siberian State Aerospace University Aerospace College 31, Krasnoyarsky Rabochy Av., Krasnoyarsk, 660037, Russian Federation E-mail: lena.fadeeva.15@mail.ru

Methodology of robotics studies based on understanding ofphysical and logical principles of robotics construction elements is considered in this article. Also it raises a question on the low level of students' comprehension offunctional principles of technical elements operations.

Keywords: robotics, teaching methodology, Lego, MyRio.

В Аэрокосмическом колледже СибГАУ второй год функционирует кружок по робототехнике, который в большинстве своём построена на знании физики.

Большинство обучающихся не понимают физические явления, а лишь заучивают определения. Вследствие этого, придя на занятия по робототехнике, теряются в вопросах построения тех или иных частей роботов. Им приходится практическим путем узнавать, что произойдет, если использовать какой-либо элемент.

Построение занятия таким образом, чтобы студенты понимали, как работают элементы, шаг за шагом, и какую систему можно из них построить, приведет к тому, что сложные задачи не заставят их перебирать всевозможные пути, а повлекут за собой определенный план действий. Это позволит привлечь к занятиям не только тех студентов, которые раньше занимались робототехникой, но и тех, кто только испытывает интерес к данному направлению.

На самых первых занятиях необходимо рассказывать об элементах (сервопривод, мотор, различные датчики и т. д.), соответственно демонстрировать их и действие в различных системах, как поведет себя робот, если иначе подключить его части. Далее студентам дается возможность самим испробовать возможности элементов на практике.

Своих первых роботов учащиеся собирают из наборов Lego, так как, в отличие от Arduino, для их построения не понадобится знаний электротехники [1; 2].

Им предлагаются специальные инструкции, или сборка робота происходит по своей фантазии. Задей-ствуются различные датчики и моторы.

После того, как студент освоит действия элементов, можно приступать к изучению программирования действий робота, построенного на Lego. Можно использовать задачи из регламентов различных фестивалей и конкурсов робототехники, которые проходят на городском, краевом и федеральном уровне, чтобы учиться на реальных заданиях, а также подготовиться к соревнованиям.

Когда освоены роботы на платформе Lego, студенты становятся участниками соревнований по робототехнике, где показывают высокие результаты, так как могут ориентироваться в платформе при быстрых изменениях конструкции.

Далее необходимо приступать к изучению более сложных платформ, таких как Arduino. Но прежде надо изучить резисторы, индукционные катушки, транзисторы и т. д., их свойства, единицы измерения. Научиться измерять показания на плате, пользоваться паяльником, мультиметром и собирать простейшие схемы [3-5].

После изучения элементов можно приступать к изучению платы Arduino, её элементов, датчиков и среды программирования.

Для этого, в качестве первых заданий, используется подключение датчиков и моторов, управление ими. Программирование Arduino производится на языке C в одноименной среде.

<Тешетневс^ие чтения. 2016

Следующим шагом можно приступать к изучению таких платформ, как Raspberry Pi и MyRIO. MyRIO, помимо робототехники, используется в лабораторно-измерительных комплексах, так как имеет множество датчиков и качественную визуализацию в среде программирования LabView.

В результате использования такого обучения студенты качественнее и за более короткий срок усваивают материал и, как следствие, показывают высокие результаты на конкурсах различного уровня, а также подтягивают свои знания в области физики.

Библиографические ссылки

1. Белиовский Н. А., Белиовская Л. Г., Использование LEGO-роботов в инженерных проектах школьников. Отраслевой подход. М. : ДМК Пресс, 2015. 88 с.

2. Злаказов А. С., Горшков Г. А., Шевалдина С. Г. Уроки Лего-конструирования в школе : метод. пособие. Бином, 2011. 120 с.

3. Соммер У. Программирование микроконтроллерных плат Arduino / Freeduino. М. : БХВ-Петербург, 2012. 256 с.

4. Мамичев Д. И. Простые роботы своими руками, или несерьёзная электроника. М. : СОЛОН-Пресс, 2016. 144 с.

5. Юревич Е. И. Основы робототехники. М. : БХВ-Петербург, 2010. 368 с.

References

1. Beliovskiy N. A., Beliovskaya L. G., Ispol'zovanie LEGO-robotov v inzhenernykh proektakh shkol'nikov. Otraslevoy podkhod. M. : DMK Press, 2015. 88 s.

2. Zlakazov A. S., Gorshkov G. A., Shevaldina S. G. Uroki Lego-konstruirovaniya v shkole: metodicheskoe posobie. Binom, 2011. 120 s.

3. Sommer U. Programmirovanie mikrokontrol-lernykh plat Arduino / Freeduino. M. : BKhV-Peterburg, 2012. 256 s.

4. Mamichev D. I. Prostye roboty svoimi rukami ili neser'eznaya elektronika. M. : SOLON-Press, 2016. 144 s.

5. Yurevich E. I. Osnovy robototekhniki. M. : BKhV-Peterburg, 2010. 368 s.

© Какоулина Е. О, 2016

УДК 378

СОВЕРШЕНСТВОВАНИЕ УЧЕБНО-МЕТОДИЧЕСКОЙ ДОКУМЕНТАЦИИ ДЛЯ ГРУПП, ОБУЧАЮЩИХСЯ ПО ПРОЕКТУ ПОДГОТОВКИ КАДРОВ ОБОРОННО-ПРОМЫШЛЕННОГО КОМПЛЕКСА

Г. И. Кашко

Сибирский государственный аэрокосмический университет имени академика М. Ф. Решетнева Российская Федерация, 660037, г. Красноярск, просп. им. газ. «Красноярский рабочий», 31

E-mail: kashko75@mail.ru

Для качественной подготовки специалистов среднего звена, в рамках проекта «Новые кадры ОПК», необходима корректировка учебно-методической документации в соответствии с требованиями реального производства.

Ключевые слова: кадры ОПК, учебно-методическая документация, практико-ориентированное обучение, корректировка учебных программ.

IMPROVING EDUCATIONAL-METHODOLOGICAL DOCUMENTATION FOR GROUPS ENROLLED IN THE PROJECT TRAINING OF THE MIC

G. I. Kashko

Reshetnev Siberian State Aerospace University 31, Krasnoyarsky Rabochy Av., Krasnoyarsk, 660037, Russian Federation E-mail: kashko75@mail.ru

To provide quality of training mid-level professionals, in the framework of the project «New footage of the defense industry», it is necessary to adjust educational-methodical documentation in accordance with the requirements of real industry.

Keywords: military industrial complex personnel, training documentation, practice-oriented training, adjustment of training programs.

Технологическая модернизация предприятий ОПК России требует освоить наукоёмкие, базовые и критические технологии для выпуска современной конкурентоспособной продукции и на этой основе обеспечить

опережающий научно-технический задел для серийного производства перспективных систем вооружения и военной техники, производства в необходимом количестве и с высоким качеством. Международные стандарты в