Оборудование для кабинета робототехники в школе

Рубрики: [Разное]  

Дисциплины, изучающие автоматизированные системы управления на основе искусственного интеллекта на сегодняшний день являются одними из наиболее востребованных. При этом, наиболее перспективным направлением деятельности данного научного сегмента является робототехника. Базисом робототехники является совокупность нескольких смежных дисциплин: механики, электротехники и программирования.

Как показала практика, это направление вызывает заинтересованность у школьников, как в средних, так и в старших классах. Предмет робототехника вводится в качестве дополнительной дисциплины к общей программе физики. Его внедрение обеспечивает следующие возможности:

  • Ознакомить школьников с основными тенденциями научно-технической деятельности соответствующего направления, а также практического использования роботизированного оборудования и автоматизированной техники;
  • Дать как базовые знания теории, так и практические навыки в робототехнике, как одном из направлений прикладной физики;
  • Мотивировать учащихся для дальнейшего изучения дисциплины.

Для того чтобы заинтересовать учеников, организовать полноценный процесс изучения робототехники и обеспечить эффективное усвоение материала, необходимо соответствующим образом оборудовать специализированный кабинет. Обеспечение соответствующего количества материалов и оборудования для самостоятельных работ поможет отточить инженерные навыки учащихся. А также предоставит возможность изучения основ проектирования.

Мебель и учебные материалы

Кроме стандартных школьных парт и стульев, используемых для учебного процесса – получения теоретических знаний. Кабинет робототехники должен комплектоваться дополнительной мебелью. Специальные шкафы, где будут храниться инструменты, материалы и учебные пособия. Стеллажи с готовыми роботами или находящимися в процессе доработки.

Кроме мебели кабинет должен быть оснащён следующим оборудованием:

  • Ноутбук или ПК с соответствующим программным обеспечением – возможность установки языков программирования, которые используются в робототехнике.
  • Проектор – для демонстрации интерактивных материалов необходимых для освоения теоретических основ.
  • Настенная доска и экран для проектора.
  • Интерактивный мультимедийный рабочий стол – создаётся на базе ПК и оснащается сенсорным экраном, с которым ученик может взаимодействовать, получая необходимые данные для проектирования.
  • Рабочий стол для проектов по робототехнике – может использоваться как для получения теоретической информации, так и для практического обучения в игровой форме. Делает процесс получения знаний более легким, при этом повышает информационную насыщенность. Делает процесс получения теоретической информации более увлекательным.
  • Зона конструирования роботов должна быть отделена от зоны получения теоретических знаний. По возможности выделить площадь кабинета для создания испытательного полигона и проведения соревнований роботов.

Основное и дополнительное оборудование

Для полноценного учебного процесса необходимо оснастить кабинет робототехники широким перечнем пособий для различных возрастов. Специализированные образовательные наборы, можно условно разделить на три основные категории в зависимости от использования в возрастных группах:

  • Программируемые игрушки-роботы. Такие комплекты используются для младших школьников. Они состоят из крупно модульных или цельных игрушек, которые можно запрограммировать на ограниченное число действий. Примером могут служить роботы игрушки типа Bee-Bot (умная пчела) для которой предусмотрена возможность внесения в программу до 40 команд.
  • Конструкторы – к ним относятся готовые наборы для крупноузловой сборки, а также цифровые решения (программные комплексы), не требующие дополнительного изменения и длительного изучения. Предназначены для среднего школьного возраста и позволяют закрепить знания по теоретической физике, включая механику и электротехнику. Более глубокие знания конструирование, моделирование и программирование. К наиболее популярными являются набор брендов Lego, Robo-Robo, MBot.
  • Датчики, силовые узлы, инструменты и крепёжные материалы, а также компьютерную технику и соответствующее программное обеспечение (питон, джаваскрипт). Данные материалы могут быть использованы школьниками старшего возраста для создания роботов имеющих расширенные функциональные возможности.
  • В качестве компьютерной техники наиболее целесообразно использовать ноутбуки. Они могут выполнять все функции персональных компьютеров, включая установку современного программного обеспечения. Кроме того благодаря компактности и мобильности их можно переносить с места на место в классе или брать с собой на соревнования и конкурсы.

Также в классе робототехники должны присутствовать следующие типы датчиков: гироскопы, световые, звуковые и температурные детекторы. В качестве инструментария рекомендуется приобрести: паяльную станцию, электродрели и лобзики, набор отвёрток и плоскогубцев. В качестве исходного материала используется широкий спектр проводов, метизов (гайки и болты), листового полиуретана или алюминия для сборки корпусов.

Дополнительным оборудованием, которое существенно облегчит учебный процесс, является:

  • Испытательный стенд – используется для сборки и первичного испытания роботов;
  • 3D принтер – используется для создания отдельных деталей роботов имеющих сложную форму.

Леонид Миров


Оставьте комментарий



««« »»»