Στα μέσα της δεκαετίας του 2000, η ρομποτική υπήρχε ήδη. Αλήθεια, σε πολύ βασικό επίπεδο και σε έλλειψη: υπήρχαν σετ,
Τότε, αυτή η περιοχή προωθήθηκε από ενθουσιώδεις. Πιθανώς, οι επικεφαλής των κύκλων της ρομποτικής ήταν οι ίδιοι άνθρωποι που οδήγησαν τους ραδιοερασιτεχνικούς κύκλους στην ΕΣΣΔ.
Οι κατασκευές συναρμολογήθηκαν κυριολεκτικά από το γεγονός ότιήταν, και το υλικολογισμικό για το χειριστήριο ήταν γραμμένο στο γόνατο. Ωστόσο, αρκούσε να αγωνιστεί στους πρώτους αγώνες ρομποτικής. Εκεί παιδιά και δάσκαλοι αντάλλαξαν ιδέες και εμπειρίες, διαμορφώνοντας ένα είδος «τάσεις» στη ρομποτική.
Αλλά οι δάσκαλοι συνειδητοποίησαν γρήγορα ότι η ρομποτικήΑυτό δεν είναι απλώς ένα εξαιρετικό χόμπι και ψυχαγωγία για τα παιδιά, αλλά και ένας πολύ καλός τρόπος να τα μυήσετε στη σύγχρονη τεχνολογία με παιχνιδιάρικο τρόπο. Δουλεύοντας με ρομπότ, τα παιδιά αποκτούν πρακτικές γνώσεις σε τρεις δεξιότητες ταυτόχρονα: σχεδιασμός, ηλεκτρολόγος μηχανικός και προγραμματισμός.
- Κατασκευήδίνει μια κατανόηση για το πώς είναι διατεταγμένος ο «σκελετός» του ρομπότ, ποιοι είναι οι μηχανισμοί και πώς είναι διατεταγμένοι, διδάσκει στα παιδιά να σχεδιάζουν και να μοντελοποιούν ρομπότ.
- Ηλεκτρολόγος Μηχανικόςγια το πώς λειτουργούν τα ηλεκτρονικά εξαρτήματα.Κατ' αναλογία με το ανθρώπινο σώμα, για παράδειγμα, οι κινητήρες λειτουργούν όπως οι «μύες» του ρομπότ και ο ελεγκτής, όπως ο εγκέφαλος, δίνει σήμα στον κινητήρα. Όσο μεγαλώνουν τα παιδιά, τόσο περισσότερο βυθίζονται στην ηλεκτρολογία.
- Προγραμματισμός- όλα είναι λίγο πολύ ξεκάθαρα εδώ, τα παιδιά διδάσκονταιδημιουργήστε έναν αλγόριθμο δράσης για το ρομπότ. Σχετικά μιλώντας, μαθαίνουν σε ποια γλώσσα να «επικοινωνούν» με το ρομπότ, με τη βοήθεια ποιες ενέργειες να δίνουν στο ρομπότ ορισμένες εντολές.
Σε γενικές γραμμές, πολλά χρήσιμα πράγματα για το σύγχρονοτεχνολογικός κόσμος της γνώσης. Σήμερα, η ρομποτική έχει μετατραπεί από κύκλο σε μια ολοκληρωμένη πειθαρχία με πρόγραμμα και σχολικά βιβλία - και από την 1η Σεπτεμβρίου του τρέχοντος έτους έχει γίνει υποχρεωτική ενότητα ως μέρος των μαθημάτων σχολικής εργασίας.
Τι διδάσκουν τα ρομπότ στους μαθητές σήμερα, τι κιττο κάνουν για αυτούς; Όλα αυτά εξελίσσονται μαζί με την τεχνολογία. Το 2014, τα ελικόπτερα ήταν δημοφιλή, μερικά χρόνια αργότερα - οι τρισδιάστατοι εκτυπωτές, σήμερα η εστίαση είναι στην όραση υπολογιστών και στα νευρωνικά δίκτυα. Πώς δημιουργούνται τα σύνολα σήμερα;
Η γέννηση μιας ιδέας
Η ομάδα αναζητά νέες ιδέες για σετμηχανικοί, προγραμματιστές και αναλυτές αγοράς: επικοινωνούν με τους δασκάλους, συλλέγουν τα δικά τους σχόλια από αυτούς και τις επιθυμίες των παιδιών και επίσης παρακολουθούν τις παγκόσμιες τάσεις ανάπτυξης.
Πολλοί από τους μηχανικούς είναι και οι ίδιοι εκπαιδευτικοί.
Οι πληροφορίες που συλλέγονται συγκρίνονται με τις πιο πρόσφατεςτάσεις στην πληροφορική και με αιτήματα και απαιτήσεις για κιτ από νικητές διαγωνισμών ρομποτικής και προγραμματισμού. Και μόνο τότε προχωρήστε στη δημιουργία τεχνικών προδιαγραφών για νέα σετ.
Η βασική αρχή της επιτυχίας είναι απλή:το κιτ ρομποτικής πρέπει να είναι διασκεδαστικό για τα παιδιά. Αν είναι πολύ απλό, θα γίνει γρήγορα βαρετό. Πολύ περίπλοκο - η επιθυμία να το καταλάβουμε θα εξαφανιστεί. Είναι απαραίτητο να επιδιώξουμε μια ισορροπία, εστιάζοντας στην ηλικία και τις ικανότητες των μαθητών.
Ελέγξτε την ιδέα και συντάξτε ένα TOR
Μόλις προκύψει μια ιδέα, διοργανώνονται ομάδες εστίασης. Είναι σημαντικό να ελέγξετε τους δασκάλους και τα παιδιά μιας συγκεκριμένης ηλικίας εάν το νέο σετ θα είναι ενδιαφέρον και χρήσιμο για αυτούς. Και, φυσικά, να καταλάβουμε τι μπορεί να αλλάξει και να βελτιωθεί.
Ας πούμε ότι ο σκοπός του σετ είναι να εισαγάγει τα παιδιά προσχολικής ηλικίαςμε τα βασικά του προγραμματισμού. Στη συνέχεια, πρέπει να καταλάβετε: πόσο ενδιαφέρον είναι για τα παιδιά να δημιουργούν ένα πρόγραμμα από φωτεινούς "κύβους" στην οθόνη; Τι μέγεθος πρέπει να έχουν τα εξαρτήματα; Για ένα σύνολο που εισάγει μαθητές γυμνασίου σε βιομηχανικούς χειριστές, είναι απαραίτητο να αποφασίσετε: πόσοι βαθμοί ελευθερίας πρέπει να παρέχονται, τι είδους ενεργοποιητές θα υπάρχουν, πόσοι κινητήρες χρειάζονται κ.λπ.
Μετά την ομάδα εστίασης, αν πήγε καλά, ξεκινά η προετοιμασία των αναλυτικών τεχνικών προδιαγραφών. Εκεί αναφέρουμε:
- ποια εξαρτήματα χρειάζονται?
- Τι μέγεθος και χρώμα πρέπει να έχουν;
- πώς πρέπει να φαίνονται γενικά?
- τι λογισμικό χρειάζεται?
- τι μοτέρ και αισθητήρες χρειάζονται κ.λπ.
Αφού το TOR είναι έτοιμο και συμφωνηθεί, ξεκινά η πραγματική ανάπτυξη.
Δίνοντας ζωή σε μια ιδέα
Μια μεγάλη ομάδα εργάζεται για τη δημιουργία κάθε νέου συνόλου:
- μηχανικοί - σχεδιάζουν ελεγκτές, αισθητήρες και διάφορους ενεργοποιητές.
- κατασκευαστές και 3D-μοντελιστές.
- προγραμματιστές λογισμικού;
- μεθοδολόγοι - αναπτύσσουν ένα εκπαιδευτικό και μεθοδολογικό συγκρότημα.
- δοκιμαστές και πολλοί άλλοι.
Πώς λειτουργεί όλη αυτή η ομάδα;
Από την περιγραφή στα πραγματικά συστατικά
Όταν οι τεχνικές προδιαγραφές είναι έτοιμες, οι μηχανικοί μπαίνουν σε δράση. Δουλεύουν μέσα από τη σύνθεση του κιτ, σχεδιάζουν κάθε εξάρτημα, μοντελοποιούν θήκες χρήσης και καταλαβαίνουν ποιες συσκευές θα χρειαστούν.
Ας πούμε για ένα σετ που πρέπει να αναπτύξετενέο διοικητικό συμβούλιο. Για άλλο - να βρείτε ή να αναπτύξετε πιο ισχυρούς κινητήρες. Ή ίσως πρέπει να εφεύρουμε νέους τρόπους για να συνδέσουμε αισθητήρες με τον ελεγκτή - τέτοιους ώστε ακόμη και ένα παιδί να μπορεί να το καταλάβει.
Σε αυτό το στάδιο, όχι μόνο τα καταφέρνουν όλαηλεκτρονικές ενότητες. Πρέπει να αναπτυχθούν, να παραχθούν και στη συνέχεια να δοκιμαστούν για πρακτικότητα και ανθεκτικότητα. Και το πιο ενδιαφέρον πράγμα είναι μια δοκιμασία μάχης: πόσο δύσκολο είναι η ενότητα να συνδεθεί και να αλληλεπιδράσει μαζί τους; Θα μπορούν Μπορούν τα παιδιά μιας συγκεκριμένης ηλικίας να δουλέψουν με αυτό;
Είναι απαραίτητο να δημιουργηθεί μια «γλώσσα» στην οποία τα παιδιά μπορούν να «επικοινωνούν» με το ρομπότ
Αναπτύσσουμε λογισμικό
Ακόμα και το πιο προσεγμένο σετ χωρίς εντολέςδιαχείριση - ένα νεκρό "τούβλο". Είναι απαραίτητο να δημιουργηθεί μια «γλώσσα» στην οποία τα παιδιά θα μπορούν να «επικοινωνούν» με το ρομπότ – δηλαδή να αναπτυχθεί ένα περιβάλλον προγραμματισμού όπου τα παιδιά θα γράφουν αλγόριθμους για τα ρομπότ τους. Και εδώ, ακολουθώντας τους μηχανικούς, μπαίνουν στην επιχείρηση προγραμματιστές.
Πώς πρέπει να μοιάζει το λογισμικό;με το οποίο ένα παιδί μπορεί να γράψει μόνο του ένα πρόγραμμα ελέγχου ρομπότ; Φυσικά, πρέπει να είναι κατάλληλο για την ηλικία των μαθητών. Υπάρχουν κιτ για παιδιά ηλικίας τεσσάρων ετών - κανείς δεν πρόκειται να τους μάθει Python, φυσικά.
Υπάρχει οπτικό λογισμικό για τους νεότερους ρομποτικούς.Είναι πολύ απλό: κάθε ενέργεια του ρομπότ, για παράδειγμα, «άνοιξε τον κινητήρα» ή «άναψε το LED», αντιστοιχεί σε ένα φωτεινό μπλοκ στη διεπαφή. Τα παιδιά τακτοποιούν αυτά τα μπλοκ με μια συγκεκριμένη σειρά - και συναρμολογούν τον κώδικα σαν ένα παζλ.
Για όσους είναι μεγαλύτεροι, η κλασική έκδοση είναι κατάλληλη. Τα παιδιά μαθαίνουν να προγραμματίζουν πραγματικά - γράφουν εντολές στο ρομπότ σε κείμενο.
Για να βοηθήσει τον μέντορα: εκπαιδευτικό και μεθοδολογικό συγκρότημα
Η δημιουργία ενός συνόλου και λογισμικού για αυτό είναι ένα μέρος της εργασίας.Αλλά πρέπει ακόμα να διδάξετε στα παιδιά πώς να το χρησιμοποιούν. Και για να διδάξουν οι παιδαγωγοί στα παιδιά, πρέπει πρώτα να εκπαιδεύσουμε τους ίδιους τους παιδαγωγούς - ή τουλάχιστον να τους παρέχουμε μεθοδολογικό υλικό.
Το σχολικό βιβλίο πρέπει να είναι, πρώτα, τα βασικάρομποτική. Δεύτερον, οδηγίες για ένα συγκεκριμένο σύνολο: πώς να εργαστείτε με αυτόν τον αισθητήρα, ποιες εντολές χρειάζονται για τον προγραμματισμό, τι σημαίνει κάθε μπλοκ χρώματος ή εντολή κειμένου. Τέλος, υπάρχει ένα μπλοκ ειδικά για δασκάλους: λέει πώς να διδάξετε ένα μάθημα, πώς να δημιουργήσετε ολόκληρο το μάθημα και να παρουσιάσετε καλύτερα το υλικό.
Σχεδόν έτοιμο το νέο σετ
Πόσος χρόνος χρειάζεται για να δημιουργηθεί ένα νέο σύνολο;Εξαρτάται από όλα τα προηγούμενα στάδια, ειδικά από την εργασία των μηχανικών. Και πρόσφατα, εξαρτάται επίσης από τη διαθεσιμότητα των εξαρτημάτων. Επομένως, αυτή η διαδικασία μπορεί να διαρκέσει μήνες ή μπορεί να διαρκέσει χρόνια.
Ας πούμε στη διαδικασία παραγωγής ενός νέου συνόλουΑποδείχθηκε ότι κάποιο είδος πυκνωτή είχε τελειώσει και ούτε αυτός ούτε το ανάλογό του μπορούσαν να παραγγελθούν πουθενά στον κόσμο. Στη συνέχεια, πρέπει να αναπτύξετε ξανά μέρος του σετ.
Αφού όλα τα υλικά είναι έτοιμα,δοκιμασμένο και εφοδιασμένο με μεθοδολογικά βοηθήματα, η ομάδα εστίασης συγκαλείται εκ νέου. Δάσκαλοι, ειδικοί στη ρομποτική και φοιτητές πανεπιστημίου εξοικειώνονται με το κιτ, εργάζονται με αυτό και δίνουν τα σχόλιά τους. Και τώρα, αφού εξαλειφθούν όλα τα λάθη, το σετ μπαίνει επιτέλους στην παραγωγή.
Όμως η δουλειά μαζί του δεν σταματά εκεί.Συλλέγετε συνεχώς σχόλια - από καθηγητές ρομποτικής, από τους ίδιους τους μαθητές - και μάθετε τι μπορεί να βελτιωθεί. Κάποια στιγμή, υπάρχει μια κατανόηση ότι υπάρχει ανάγκη για ένα νέο σύνολο. Στη συνέχεια, ο κύκλος επαναλαμβάνεται: ομάδες εστίασης, τεχνικές προδιαγραφές, ομάδα ανάπτυξης - και παραγωγή μιας νέας έκδοσης του σετ.
Η ρομποτική επιτρέπει στα παιδιά να μάθουν πώςτον κόσμο των σύγχρονων πραγμάτων και αγγίξτε τις τεχνολογίες του μέλλοντος. Για τους νέους μηχανικούς, προγραμματιστές, σχεδιαστές και εφευρέτες, τα μαθήματα ρομποτικής είναι ίσως η πρώτη γνωριμία με το έργο της ζωής τους. Και τα κιτ ρομπότ που θα αποκτήσουν σήμερα θα καθορίσουν ποιες φανταστικές τεχνολογίες θα εφεύρουν στο μέλλον.
Το σχολείο δεν έχει την οικονομική δυνατότητα να αγοράσειεξοπλισμός που βρίσκεται σε εργοστάσια και κοστίζει εκατομμύρια. Ναι, αυτό δεν είναι απαραίτητο. Γράφοντας ένα πρόγραμμα για ένα απλό ρομπότ που αποφεύγει τα εμπόδια, το παιδί θα καταλάβει πώς λειτουργεί η ηλεκτρική σκούπα ρομπότ. Και οι χειριστές από το σετ είναι μια εξαιρετική ευκαιρία να κατανοήσουμε τι είναι τα ελεγχόμενα από υπολογιστή μηχανήματα και οι αυτοματοποιημένες γραμμές συναρμολόγησης.
Γενικά, δημιουργήστε νέα κιτ για ρομποτικήείναι μια σημαντική εργασία που επηρεάζει άμεσα την τεχνική πρόοδο και το επίπεδο γνώσης των παιδιών. Αυτή είναι μια πολύπλοκη και μερικές φορές χρονοβόρα διαδικασία. Δεκάδες άνθρωποι το κάνουν αυτό - κυρίως νέοι ενθουσιώδεις που μόλις χθες πήγαν στον κύκλο της ρομποτικής.
</ p>Διαβάστε περισσότερα:
Ένας τεράστιος δορυφόρος μπορεί να ξεπεράσει όλα τα αστέρια και τους πλανήτες στον νυχτερινό ουρανό
Η Κίνα λέει ότι θα έχει ισχύ σύντηξης σε 6 χρόνια
Αναπτύχθηκε γεννήτρια για αιολικά πάρκα χωρίς ακριβούς μαγνήτες