Robotika- univerzalna nauka, koja uklju?uje veliki broj specijalizacija, od kojih su mnoge ve? postale dio ?ivota dru?tva. Roboti imaju vezu sa pametnim telefonima, a uskoro ?e dobiti i sopstvene aplikacije, ekosisteme. Prosvije?ena osoba na ovom svijetu mo?i ?e se osje?ati kao riba u vodi.

Vi?e korisnih materijala u odjeljku "": krugovi, te?ajevi i univerziteti (robotika i umjetna inteligencija).

Robotika je primijenjena nau?na grana koja se specijalizirala za kreiranje robota i automatiziranih tehni?kih sistema. Industrija se naziva i robotika, ?to podrazumijeva proces sli?an ma?inskom in?enjerstvu. Danas postoji industrijska, gra?evinska, avijacijska, svemirska, podvodna i vojna robotika. Nedavno su botovi pomo?nici i roboti za igre postali relevantni.

"Sestra" robotike je mehatronika- disciplina koja prou?ava stvaranje i rad ma?ina, kao i kompjuterski kontrolisanih sistema. Mehatronika se ?esto smatra sinonimom za elektromehanika i obrnuto. Profesionalci mehatronike bave se fabri?kim ma?inama opremljenim softverom, bespilotnim vozilima, savremenom kancelarijskom opremom itd. Generalno, njihova specijalizacija su ure?aji koji obavljaju odre?eni zadatak. Robotika je povezana sa mehatronikom.

Direktan zadatak in?enjera robotike je da napravi robota. Na njemu je da izabere zadatke za koje je bot potreban, da razmisli o njegovoj mehanici, elektronskoj komponenti, da programira akcije. Naravno, jedan stru?njak ne mo?e se nositi s takvim zadatkom, pa robotisti rade u timu.

Ali dizajn i izrada ma?ine nije sve. Ure?aju je potrebna visokokvalitetna usluga - upravljanje, pra?enje "dobrobit", popravka. Ovdje na scenu stupa robotista koji je specijaliziran za odr?avanje.

Osnovu moderne robotike ?ine mehanika, elektronika i programiranje. Futurolozi predvi?aju da ?e s vremenom u igru u?i bio- i nanotehnologije. To ?e dovesti do pojave kiborga - kiberneti?kog organizma koji ?e biti posredna karika izme?u ?ovjeka i robota. Stoga sticanje obrazovanja u ovoj oblasti zna?i imati velike profesionalne i finansijske izglede.

Gdje onda raditi?

Projektantski biroi avijacije i astronautike, poput NPO im. S.A. Lavo?kina, istra?iva?ki centri specijalizovani za svemirsku industriju, medicinu, proizvodnju nafte, kompanije koje se bave robotikom.

Ako ?elite da se posvetite robotici, morate biti zainteresovani za egzaktne nauke, in?enjerstvo, imati analiti?ki um, dobro strukturirano razmi?ljanje "za?injeno" bogatom ma?tom.

Kao rezultat, potrebno je ste?i znanja iz oblasti mehanike, programiranja, teorije automatskog upravljanja, projektovanja automatskih sistema. Tako?er bi bilo lijepo imati vje?tine dizajna i "lude" olovke - morat ?ete raditi s lemilom i jo? mnogo toga.

Nau?ite osnove u ?koli

Ako ozbiljno razmislite, robotika je idealan predmet ?kolskog programa. Omogu?ava vam da crtate fascinantne slike budu?nosti, koje populariziraju bioskop, knji?evnost, igre. Ovaj svijet i danas djeluje fantasti?no, ali ako zadubite dublje, primijetit ?ete da je mnogo stvarniji nego ?to nam se mo?e ?initi.

Na ruskom tr?i?tu postoje kompanije koje nude kurseve robotike za ?kole, kao i programe koji koriste edukativne komplete za pred?kolce i ?kolarce.

To uklju?uje (ovo je samo mala lista):

• "Robotbaza", "InnoPark", porodi?ni rekreacijski centar "Interes", Politehni?ki muzej, muzej zabavne nauke "Experimentanium", (Moskva).
• Gradska palata kreativnosti mladih roboti?ara Sankt Peterburga, Centar za tehni?ko stvarala?tvo djece i mladih Sankt Peterburga (Sankt Peterburg).
• Mre?a edukativnih i kreativnih centara "Genius", centar za inovativni i tehni?ki razvoj "Robot centar", Palata mladih (Jekaterinburg).
• Krug robotike na UNN N. I. Loba?evski, Institut za informacione tehnologije Ni?njeg Novgoroda, Volga centar za vazduhoplovnu edukaciju (Ni?nji Novgorod).
• Regionalni centar za tehni?ko stvarala?tvo u?enika, Stru?ni licej br. 3 (Rostov na Donu).
• Studio "Robotika" u okviru Univerziteta "Innopolis", inovativnog tehnoparka "Idea", Centra za dje?ije tehni?ko stvarala?tvo. V. P. Chkalova (Kazanj).
• "Liga robota" (fran?iza).
• "ROBBO Club" (fran?iza).

Pogledajte novu, pro?irenu listu roboti?kih krugova za djecu.

Koje ?e vje?tine razviti?

• Daje koncept karijernog vo?enja u ranoj dobi.
• Pro?iruje politehni?ke horizonte, konsoliduje u praksi znanja ste?ena tokom prou?avanja osnova nauke.
• Razvija dizajnerske i in?enjerske vje?tine, itd.

Gdje ste?i visoko obrazovanje?

Da biste svoju profesionalnu djelatnost povezali sa ovom obla??u, potrebno je da steknete obrazovanje u smjeru "mehatronika i robotika", nakon ?ega ?e biti dodijeljena kvalifikacija "in?enjer". ?tavi?e, u Rusiji ukupan broj univerziteta na kojima se predaje "Mehatronika i robotika" dosti?e 40.

Oni koji ?ele mogu postati studenti:

Fakultet specijalnog ma?instva, odsek "Specijalna robotika i mehatronika", Moskovski dr?avni tehni?ki univerzitet. N.E. Bauman.

Katedra za "Automatizaciju i robotiku" Omskog dr?avnog tehni?kog univerziteta.

St. Petersburg State University of Aerospace Instrumentation (SGUAP)

Magnitogorsk State Technical University.

Ju?noruski federalni univerzitet (Dr?avni tehni?ki univerzitet Novo?erkask).

Saratovski dr?avni tehni?ki univerzitet.

Robotika je jedno od oblasti tehnolo?kog poslovanja koje najvi?e obe?ava. Prodaja robota je u stalnom porastu i stoga ima smisla ozbiljno razmisliti o obrazovanju u ovoj oblasti.

Robotika- univerzalno sredstvo za obrazovanje. Uklapa se i u dodatno obrazovanje, i u vannastavne aktivnosti, i u nastavu predmeta ?kolskog plana i programa, i to u strogom skladu sa zahtjevima Federalnog dr?avnog obrazovnog standarda. Pogodno za sve uzraste - od pred?kolaca do stru?nog obrazovanja. ?tavi?e, podu?avanje djece kori?tenjem robotske opreme je istovremeno u?enje kroz igru i tehni?ka kreativnost, ?to doprinosi obrazovanju aktivnih, strastvenih za svoj posao, samodovoljnih ljudi novog tipa. Va?no je da upotreba robotike kao inovativne tehnike u nastavi u redovnim ?kolama i vrti?ima, ustanovama dodatnog obrazovanja omogu?i jednak pristup djeci svih dru?tvenih slojeva savremenim obrazovnim tehnologijama.

Obrazovna robotika omogu?ava da se u ranoj fazi prepoznaju tehni?ke sklonosti u?enika i da se razvijaju u tom pravcu.

Robotika se mo?e koristiti u osnovnom, osnovnom op?tem i srednjem (potpunom) op?tem obrazovanju, u oblasti osnovnog stru?nog obrazovanja, kao i specijalnom (korektivnom) obrazovanju.

Jedna od bitnih karakteristika rada sa obrazovnom robotikom treba da bude stvaranje kontinuiranog sistema- robotika treba da radi na razvoju tehni?ke kreativnosti, obrazovanju budu?eg in?enjera, od vrti?a do trenutka sticanja zanimanja, pa ?ak i ulaska u proizvodnju.

Pred?kolsko obrazovanje

Po prvi put ?e iz ruku djeteta iza?i proizvod koji zapravo mo?e obavljati predvi?ene radnje, rje?avati postavljene zadatke. Izradom svojih prvih modela djeca ?e po prvi put nau?iti osnovne principe dizajna i programiranja.

Konstruktori "Prvi dizajni", "Prvi mehanizmi"

Osnovna ?kola

Tema "Svijet okolo"

Dru?tveni poredak dru?tva nala?e da savremeni student treba da se upozna sa spoljnim svetom ne samo na teorijskom nivou, ve? i da shvati njegove tajne direktno u praksi. Mogu?e je spojiti teoriju i praksu ako u nastavi svijeta oko nas koristimo obrazovnu robotiku (vi?e od 25 tema) u osnovnoj nastavi, ?to ?e zna?ajno utjecati na razvoj govora i kognitivnih procesa u?enika (senzorni razvoj , razvoj mi?ljenja, pa?nje, pam?enja, ma?te), kao i emocionalne sfere i kreativnih sposobnosti. Na primjer, u programu Pleshakov A.A. Obrazovna robotika "Green House" omogu?it ?e vam da kreirate dinami?ke sheme u u?ionici koje odra?avaju odre?ene pojave, ?ine demonstraciju eksperimenata svijetlim, ?arenim i vizualnijim.

Osnovna i srednja ?kola

Tokom nastave, momci se ne samo i ne toliko bave robotikom, ve? je koriste kao svojevrsni interaktivni element, uz pomo? kojeg se neka teorijska znanja konsoliduju u praksi. Teorijska znanja mogu biti kako u egzaktnim naukama: matematici i fizici, tako iu prirodnim naukama: hemiji, astronomiji, biologiji, ekologiji.

Komercijalne kompanije koje aktivno podr?avaju obrazovnu robotiku shvatile su potrebu za pripremanjem edukativnih materijala za ovakve programe, pa su tako nastali edukativni kompleti „Zeleni grad“ i „Space Challenge“.

Predmet "fizika"

U nastavi fizike robotika se mo?e koristiti za laboratorijske, prakti?ne radove i eksperimente, kao i za istra?iva?ke projektne aktivnosti pri izu?avanju odjeljaka: "Fizika i fizi?ke metode prou?avanja prirode", "Mehani?ke pojave", "Toplotni fenomeni", "Elektri?ni i magnetne pojave", "Elektromagnetne oscilacije i talasi".

Predmet "Informatika"

Obrazovni konstruktori ?e omogu?iti da se intenzivnije formiraju klju?ne kompetencije u?enika na ?asovima informatike prilikom prou?avanja sekcija: „Informacione osnove procesa upravljanja“, „Predstavljanje objekata okolnog sveta“, „Predstavljanje sistema objekata“, “Glavne faze modeliranja”, “Algoritmi. Izvo?a? algoritma“, „Programsko okru?enje“, „Arhitektura ra?unara. Interakcija ra?unarskih ure?aja.

Predmet "Tehnologija"

Najskladnija obrazovna robotika ugra?ena je u odjeljke predmeta "Tehnologije" kao ?to su "Ma?ine i mehanizmi", "Grafi?ko predstavljanje i modeliranje", "Elektri?arski radovi".

Predmet "Matematika"

Jedan od svijetlih i jednostavnih primjera konsolidacije znanja iz ?kolskog predmeta matematike je prora?un putanje robota. Ovisno o nivou znanja, ovdje se mogu koristiti i uobi?ajena metoda poku?aja i gre?aka i nau?ni pristup: ovdje ?e im mo?da trebati i svojstva proporcije (6-7. razred), i poznavanje formule du?ine kruga (8-9. ) pa ?ak i trigonometrija (10 -11 razred).

Vannastavne aktivnosti

Projektno orijentisan rad sa dizajnerom omogu?ava vam da organizujete fakultativno, ku?no i u?enje na daljinu.

U ?koli djeca mogu u?iti u kru?ocima, na izbornim predmetima, poha?ati nastavu na bazi ustanova dodatnog obrazovanja. Oblici rada mogu biti raznovrsni: op?ti razvojni kru?oci za djecu osnovnog i srednjeg nivoa; dizajnerski i istra?iva?ki kru?oci za srednjo?kolce, uklju?ivanje istra?ivanja na bazi obrazovnih dizajnera u aktivnosti nau?nog dru?tva studenata i jo? mnogo toga.

Organizacija kru?oka o robotici omogu?ava rje?avanje ?itavog niza zadataka, uklju?uju?i privla?enje djece u riziku, stvaranje uslova za samoizra?avanje tinejd?era, stvaranje situacije uspjeha za svu djecu, jer je robotika i na?in organiziranja slobodnog vremena za djeca i adolescenti koriste?i moderne informacione tehnologije.

Osim toga, zahvaljuju?i kori?tenju edukativnih kompleta mo?emo prepoznati darovitu djecu, potaknuti njihovo zanimanje i razviti vje?tine za prakti?na rje?enja hitnih obrazovnih problema.

Stru?no obrazovanje

Pribli?avaju?i se trenutku prelaska u fazu stru?nog obrazovanja, u?enik je, zahvaljuju?i obrazovnoj robotici, po pravilu ve? napravio svoj profesionalni izbor. Ugra?ivanje robotike u obrazovni proces u ustanovama stru?nog obrazovanja, bilo da se radi o nevladinoj organizaciji, stru?noj ?koli, fakultetu, poma?e tinejd?eru ne samo da razvije tehni?ke sklonosti u sebi, ve? postoji razumijevanje su?tine odabrane profesije. Robotika vam omogu?ava da ostvarite ve? profesionalna znanja kroz modeliranje, dizajn i programiranje. Osnovni cilj u fazi ugradnje robotike na nivo stru?nog obrazovanja je osigurati interakciju obrazovanja, nauke i proizvodnje.

Konstruktori za kreiranje robota

In?enjersko-tehni?ka orijentacija upotrebe obrazovne robotike je sjajna prilika da dijete poka?e svoje znanje iz podru?ja in?enjerske i tehni?ke misli kroz brzo (mobilno) stvaranje konstruktora kori?tenjem jednostavnih i slo?enih in?enjerskih mehanizama i tehni?kih rje?enja.

Trenutno se u obrazovanju koriste razli?iti robotski sistemi, na primjer, LEGO Education, FischerTechnik, Mechatronics Control Kit, Festo Didactic i drugi.

Lego obrazovna serija

Serija Lego Education uklju?uje Lego WeDo i Lego Mindstorms.

Lego We Do

Konstruktor je namenjen pred?kolcima i u?enicima osnovnih ?kola. Iako je baza elemenata ovog konstruktora znatno pojednostavljena, on ima iste ideje, gotovo istu elektroniku i softver kao u Lego Mindstorms. Po ?elji, uz ovaj set se mogu koristiti i stari Lego dijelovi i kompatibilni. Uz Lego WeDo, ?ak i pred?kolci mogu raditi gotovo sami ili uz minimalnu pomo? odraslih.

Ovaj Lego WeDo set ima 158 komada.Ima 4 uputstva, svaka sa 3 modela. Kao rezultat, dobijate 12 lekcija - 12 modela za 4 teme.

softver: Prvi robot LEGO® WeDo™

Lego Mindstorms

Ovo je najpoznatiji i najrazvijeniji programabilni konstruktor na tr?i?tu gaming robotike i elektronskih kompleta, koji ?e omogu?iti svakom studentu da sastavi pravog robota. Sva elektronika je ugra?ena u Lego komade, ?to olak?ava sastavljanje. Fantasti?no ?udovi?te, industrijska ma?ina ili mirni android - svaka fantazija o?ivljava uz Lego Mindstorms. Beskrajne mogu?nosti dizajnera i fleksibilnost softvera ?e satima o?arati ?ak i odrasle.

Programsko okru?enje(NXT G je pojednostavljena verzija LabVIEW programa) ?to jednostavnije: radnje robota su ozna?ene ikonama koje je potrebno prikupiti u ?eljenom nizu.

Prou?avaju se osnovni principi projektovanja i programiranja robota razli?itih tipova: mobilni, hodaju?i, balansiraju?i, manipulatori itd.

Kompletan sa setom standardnih LEGO dijelova (?ipovi, osovine, kota?i, zup?anici) i setom koji se sastoji od senzora, motora i programabilnog bloka. Setovi se dijele na osnovne i resursne.

NXT bazni set dolazi u tri verzije:

• 8527 LEGO MINDSTORMS NXT - prva verzija komercijalnog seta, 577 dijelova;
• 9797 LEGO MINDSTORMS Education NXT osnovni set 431 komad
• 8547 LEGO MINDSTORMS NXT 2.0 je druga verzija komercijalnog seta, 619 komada.

EV3 Robokit Sadr?aj

Sva tri kompleta sadr?e istu verziju NXT smart box-a, samo se verzije firmvera razlikuju, ali to nije va?no, jer se firmver mo?e lako a?urirati. Dakle, u tom pogledu, sva tri skupa su potpuno ekvivalentna.

EV3 3.0 Core Set dolazi u jednoj verziji 31313. LEGO EV3 komplet za izgradnju je promijenjen. Ima vi?e zup?anika, a?urnih elemenata. Uklonjene su neke nepotrebne male igle. Ali ?to je najva?nije, "mozak" kompjutera je kona?no do?ivio zna?ajne promjene i obe?ava da ?e postati radoznala igra?ka ne samo za djecu, ve? i za odrasle roboti?are.

EV3 3.0 Sadr?aj paketa

• centralna kontrolna jedinica
• 3 servo (dva velika i jedan mali)
• senzor pritiska (Touch Sensor, jednostavno - dugme)
• senzor boja
• senzor udaljenosti

Tu je i skupovi resursa: 9648 i 9695 LEGO MINDSTORMS Education Resource Set - set srednjih resursa, 817 dijelova. Skup resursa sadr?i vi?e prikaza i broj dijelova. Oba kompleta se mogu koristiti za u?e??e na takmi?enjima u robotici (na primjer, na Svjetskoj robotskoj olimpijadi).

Roboti koji se mogu napraviti pomo?u EV3

• EV3 Firmware (EV3 Firmware V1.03H.bin)
• EV3 softver (LMS-EV3-WIN32-EN-01-01-full-setup.exe)
• Internet prodavnica kompanije SMARTBRICKS - jedine ruske kompanije koja proizvodi komponente za LEGO robotske komplete

Constructor FischerTechnik

FischerTechnik gra?evinske komplete proizvodi njema?ka kompanija fischertechnik GmbH.

Treba napomenuti da iako u Rusiji brend FischerTechnik nije toliko poznat kao Lego, u Europi nije samo rasprostranjena marka dje?jih plasti?nih konstrukcionih setova, ve? i vode?i dobavlja? obrazovnih konstrukcionih kompleta i modela za ?kole i tehni?ke ?kole. . Nedavno se linija FischerTechnik konstruktora pro?irila na nekoliko desetina modela razli?itih nivoa, za djecu od 5 godina.

Glavni element konstruktora je blok sa ?ljebovima i izbo?enjem lastinog repa. Ovaj oblik omogu?ava spajanje elemenata u gotovo svakoj kombinaciji. Kompleti tako?er uklju?uju programabilne kontrolere, motore, razne senzore i izvore napajanja, ?to vam omogu?ava da pokrenete mehani?ke strukture, kreirate robote i programirate ih pomo?u ra?unala.

ROBO TX Edukativni laboratorij - set za projektovanje mobilnih robota i automatskih ure?aja. Sastoji se od vi?e od 310 komponenti od kojih mo?ete sastaviti 11 razli?itih modela robota, kao ?to su robot fudbaler, ve? ma?ina, robot utovariva? i drugi.

Kao i Lego, FischerTechnik mo?e biti zgodan ako ga ve? imate i koristit ?ete stare dijelove za pravljenje modela.

Programsko okru?enje: ROBO Pro.

Arduino konstruktor

Arduino projekat ?e vam omogu?iti da u?ete u svijet robotike uz minimalne tro?kove. Jedino "ali" je da su programi za mikroprocesore koji se koriste u Arduinu napisani na asembleru ili pomo?u posebnih prevodilaca sa drugih jezika. Ovo je nivo srednjo?kolaca i studenata. Arduino IDE zahtijeva poznavanje C ili Java jezika. I u pravilu, Arduino plo?e se isporu?uju kao komplet za samomonta?u, ?to podrazumijeva potrebu za izvo?enjem radova lemljenja, nakon ?ega slijedi otklanjanje gre?aka i ponovno lemljenje sastavljenih komponenti.

Bioloid android roboti

Bioloid Comprehensive Kit - komplet koji vam omogu?ava da sastavite do 26 opcija dizajna robota. Od jednostavne barijere sa 1 stepenom slobode, do pauka ili humanoida sa 18 stepeni slobode. Osim toga, ovaj komplet vam daje priliku da kreirate svog jedinstvenog robota tako ?to ?ete ga sami dizajnirati, sastaviti i programirati.

Bioloid Premium Kit je sli?an LEGO Mindstormovima, ali profesionalniji i napredniji. Komplet se koristi u Ameri?koj mornari?koj akademiji kao nastavna oprema na kursu ma?instva. Bioloid komplet ?esto koriste i u?esnici me?unarodnih RoboCup takmi?enja.

BEAM roboti

BEAM - Biologija (Biologija), Elektronika (Elektronika), Estetika (Estetika), Mehanika (Mehanika). Od osnovnih elemenata pomo?u lemljenja nastaju roboti.

BEAM roboti, za razliku od konvencionalnih robota baziranih na digitalnoj tehnologiji i mikroprocesorima, kreirani su prema analognim kolima. Umjesto diskretnog programa, pona?anje robota postavljaju analogna neuronska kola koja su u stanju da fleksibilno biraju put zaobilaze?i prepreke i reagiraju na svijet oko njih.

Takmi?enja u robotici

Jedan od va?nih aspekata stimulisanja djece na samostalan razvoj kreativne mentalne aktivnosti i odr?avanja interesa za tehni?ko obrazovanje je njihovo u?e??e na takmi?enjima, olimpijadama, konferencijama i festivalima tehni?ke prirode.

Postoji ?itav sistem takmi?enja u robotici na razli?itim nivoima: regionalni, me?uregionalni, sveruski, me?unarodni.

U Samarskoj regiji odr?ava se godi?nji regionalni festival robotike po pravilima svjetske olimpijade. Ovo takmi?enje je prvi korak za u?e??e na takmi?enjima kao ?to su "Robofest", "Eurobot", "Roboworld", "Robojam", "World Robot Olympia".

Takmi?enja u robotici se razlikuju od ostalih takmi?arskih doga?aja na nekoliko na?ina:

• zabava: dijete vidi pozitivan rad svojih vr?njaka, napredna in?enjerska i tehni?ka dostignu?a, nova rje?enja u oblasti robotike.
• konkurentnost: omogu?ava vam da identifikujete najspremniji tim koji mo?e brzo rije?iti problem koji je postavio trener (organizator).
• kockanje: ?elja djece za liderstvom, ispred svojih vr?njaka, brzim i beskompromisnim rje?enjem problema najbolje se manifestuje na takmi?enjima iz robotike.

• Robotika: Dizajn i programiranje, Naslovna strana
• Metode nastave robotike zasnovane na Lego Mindstorms NXT

• Program rada "Obrazovna robotika" uzimaju?i u obzir Federalni dr?avni obrazovni standard
• Obrazovni program robotike u osnovnoj ?koli Lego WeDo (vannastavne aktivnosti, 1-3 razredi)
• Program rada predmeta "Tehnologija" za 5-7 razred primjenom edukativne robotike

Napredni kursevi iz obrazovne robotike

Robotika u ?koli je odli?an na?in da pripremite djecu za dana?nji visokotehnolo?ki na?in ?ivota. To je neophodno, jer je na? ?ivot jednostavno prepun razne opreme visoke tehnologije. Njegovo znanje otvara mnogo mogu?nosti za mla?u generaciju i u?ini?e dalji razvoj tehnologije br?im.

Jo? 1980. godine Logo Seymour Paper, koji je osniva? programskog jezika, u svojoj je knjizi predlo?io da se kompjuteri koriste za podu?avanje djece. Paper je svoj prijedlog zasnovao na prirodnoj radoznalosti djece i sredstvima za njeno zadovoljenje. Na kraju krajeva, svako dijete je arhitekta koji samostalno gradi strukturu vlastitog intelekta, a kao ?to ste mo?da pretpostavili, svakom arhitekti je potreban materijal od kojeg je sve izgra?eno. A okru?enje je ono ?to je materijal. I ?to je vi?e ovih materijala, dijete ?e mo?i posti?i vi?e.

1. Za?to su nam potrebni kursevi robotike za djecu?

Vrijedi obratiti pa?nju na ?injenicu da su u svakodnevnom ?ivotu kod ku?e, u ?koli, u javnim ustanovama djeca okru?ena ?irokim spektrom tehni?kih ure?aja i ure?aja:

• Kompjuter;
• Televizija;
• Automatska perilica rublja;
• Tablet PCs;
• Pametni telefoni, telefoni i jo? mnogo toga.

Za djecu, kao i za mnoge odrasle, svi ovi ure?aji su apsolutno nepoznati objekti, odnosno svi znaju ?emu slu?i ovaj ili onaj ure?aj, kao i kako ga koristiti, ali samo rijetki znaju princip rada. Postavlja se pitanje da li zaista trebate znati? Odgovor je, naravno, i to prije svega, kako biste se za?titili, ali i produ?ili vijek trajanja ure?aja koji koristite.

Tako?er, mnogi mogu imati pitanje, ali kakve veze ima robotika s tim? Da biste dobili odgovor, vrijedi razumjeti ?ta je robot. Ovo je automatizirani mehanizam koji ima program za obavljanje odre?ene funkcije. Drugim rije?ima, obi?na perilica rublja mo?e se nazvati robotom koji je programiran za pranje, ispiranje i cije?enje odje?e, a za to su predvi?eni razli?iti na?ini rada.

Program robotike u ?koli omogu?ava djeci da nau?e vi?e o principima rada ovakvih ure?aja. Tako ?e djeca postati pokretljivija, spremna za uvo?enje raznih inovacija u svakodnevni ?ivot. Pritom ?e mo?i biti tehni?ki pismeniji. U teorijskom aspektu ovog pitanja djeci poma?u predmeti kao ?to su fizika, matematika, informatika, hemija i biologija. Ali sintetizator ovakvih nauka, koji je u stanju da razvije tehni?ki nivo pismenosti mla?e generacije, kroz nau?no-prakti?na istra?ivanja i kreativne projekte, je program rada o robotici u ?koli.

1.1. Interes djece za u?enje

Vrijedi napomenuti da su, zahvaljuju?i radoznalosti djece, te?ajevi robotike u ?kolama prili?no sposobni pretvoriti se u najzanimljiviju metodu u?enja i prou?avanja ne samo digitalnih tehnologija i programiranja, ve? i cijelog svijeta, pa ?ak i sebe.

Istovremeno, posebnost ovog predmeta le?i u ?injenici da se djeca neprestano susre?u s raznim tehnologijama ne samo u ?koli, ve? i kod ku?e, kao i u svakodnevnom ?ivotu. To zna?ajno pove?ava interes za sticanje znanja i olak?ava i br?e usvajanje informacija.

1.2. Glavni problemi programa robotike u ?koli

Prilikom uvo?enja kurseva robotike u ?kolski program u obrazovni proces, susre?emo se sa dva glavna problema:

• Nedovoljan nivo nastavnog materijala;
• Visoka cijena jedne jedinice robotskog dizajnera. Treba napomenuti da se u velikoj ve?ini slu?ajeva koriste strani razvoji.

Trenutno se u ?kolskim robotskim programima mogu koristiti razli?iti specijalni robotski kompleksi, kao ?to su Mechatronics Control Kit, Festo Didactics, LEGO Mindstorms i tako dalje. Me?utim, mogu?e je izdvojiti komplekse koji su najrasprostranjeniji u Rusiji. To uklju?uje sljede?e:

• LEGO Mindstorms. Ovo je specijalni dizajner nove generacije, koji je Lego predstavio 2006. godine. Mozak robotskog dizajnera je Lego mikrora?unalo. Na njegove priklju?ke su povezani razni senzori, kao i aktuatori (mehanizmi). U zavisnosti od ma?te dizajnera, robot se mo?e sastaviti u obliku osobe, ma?ine, ?ivotinje i tako dalje. U isto vrijeme, konstruirani mehanizam je sposoban obavljati razli?ite funkcije. Da biste podesili pona?anje robota, morate napisati program. To se mo?e u?initi ili uz pomo? samog mikrora?unara, na kojem se nalaze klju?evi, ili pomo?u posebnog softvera na PC-u.
• Fischertechnik konstruktor. Ovaj konstruktor je razvojni. Pogodan je za djecu i tinejd?ere i studente. Takav konstruktor vam omogu?ava da kreirate ?irok spektar robota i postavite programe za njih pomo?u ra?unara.
• Scratchboard.
• Arduino.
• UMKI dizajneri. Takvi moduli su opremljeni mikroprocesorom, kao i setovima senzora.

Svi ovi moduli imaju prili?no visoku cijenu, ?to ih ?ini manje dostupnim. Me?utim, istovremeno su u mogu?nosti da aktivno razvijaju djecu u svim oblastima vezanim za robotiku – razmi?ljanje, logiku, algoritamske i ra?unske sposobnosti, kao i istra?iva?ke vje?tine i, ?to je najva?nije, tehni?ku pismenost.

2. Obrazovna robotika u osnovnoj ?koli

S obzirom na gore navedene probleme, trenutno program robotike u ?koli jo? uvijek nije svugdje dostupan. Me?utim, ?ak i bez upotrebe posebne opreme, dizajnera i pravih robota u ?kolskim programima informatike i ICT-a, vrijedi po?eti prou?avati uvod u robotiku. To ?e omogu?iti studentima da se bolje upoznaju sa predmetom, kao i pomo?i u daljim koracima u ovoj oblasti znanja. Istovremeno, dovoljno je provesti samo dva ?asa, nakon ?ega ?e djeca mo?i samostalno da se bave robotikom.

Osnove robotike za djecu u osnovnoj ?koli omogu?it ?e u?enicima da shvate ?ta je robot i kako radi. Djeci ?e biti zanimljivo i saznanje da je koncept "robota" skovao pisac nau?ne fantastike Karel Capek davne 1920. godine. Ovo su osnove robotike, koje vam omogu?avaju da uronite u svijet prepun nevjerovatnih izuma i visokih tehnologija koje momentalno kod djece izazivaju veliko interesovanje za ovu nauku.

Osim toga, osnove robotike pomo?i ?e djeci koja su se opredelila za put u?enja robota u daljem ?kolovanju.

Tehnologije ne miruju, neprestano se razvijaju, a sasvim je mogu?e da ?e upravo va?e dijete ili u?enik konstruirati nanorobot koji mo?e lije?iti najslo?enije bolesti. Program robotike u ?koli je veliki korak ka tehnologijama budu?nosti, ka razvoju i usavr?avanju tehnologija.

3. Majstorska klasa iz robotike: Video

Robotika postaje sve va?nija u ruskim obrazovnim programima. U?enici ruskih ?kola uklju?eni su u projektovanje i programiranje robotskih ure?aja, koriste?i LEGO robote, industrijske robote, specijalne robote za Ministarstvo za vanredne situacije Rusije

Skinuti:

Pregled:

Robotika u obrazovanju

Merzlikina N.V.

Savremeni ?ivot je veoma te?ko zamisliti bez upotrebe informacionih tehnologija. Intenzivna tranzicija ka informatizaciji dru?tva uzrokuje sve dublje uvo?enje informacionih tehnologija u razli?ite oblasti ljudskog djelovanja. U novembru 2015. godine odr?an je sastanak komisije za razvoj informacionog dru?tva Vije?a Federacije. Jedna od tema o kojoj se razgovaralo na sastanku je i razvoj obrazovne robotike.

Robotika postaje sve va?nija u ruskim obrazovnim programima. U?enici ruskih ?kola se bave projektovanjem i programiranjem robotskih ure?aja, koriste?i LEGO robote, industrijske robote, specijalne robote za Ministarstvo za vanredne situacije Rusije.

Robotika je primijenjena nauka koja se bavi razvojem automatiziranih tehni?kih sistema. Bazira se na disciplinama kao ?to su elektronika, mehanika, programiranje. Robotika je jedna od najva?nijih oblasti nau?nog i tehnolo?kog napretka, u kojoj problemi mehanike i novih tehnologija dolaze u dodir sa problemima ve?ta?ke inteligencije.

Obrazovna robotikaje alat koji postavlja ?vrste temelje za sistemsko razmi?ljanje, integraciju ra?unarstva, matematike, fizike, crtanja, tehnologije, prirodnih nauka sa razvojem in?enjerske kreativnosti.

Implementacija tehnologijeobrazovna robotikau obrazovnom procesu doprinosi formiranju li?nih, regulatornih, komunikativnih i kognitivnih univerzalnih obrazovnih aktivnosti, koje su va?na komponenta Federalnog dr?avnog obrazovnog standarda.

Danas postoje razli?ita gledi?ta po pitanju obrazovne robotike. Evo kako ovo pitanje otkriva Arkadij Semenovi? Ju??enko - doktor tehni?kih nauka, profesor, ?ef katedre Moskovskog dr?avnog tehni?kog univerziteta po imenu N.E. Bauman: „Roboti?ar je neko ko mo?e da kombinuje mehani?ke, energetske, kompjuterske delove (i rad ovih stru?njaka) zajedno. Ali kada se u ?koli susretnem sa robotikom, za mene je to samo jedna vrsta razvojne obrazovne opreme koja se koristi kako bi u?enik ?to bolje savladao znanja iz ?kolskog programa i stekao potrebne dodatne vje?tine.

Vladislav Nikolajevi? Khalamov, direktor Edukativno-metodolo?kog centra za obrazovnu robotiku: „Robotika je univerzalno sredstvo za op?te obrazovanje. Robotika se savr?eno uklapa u dodatno obrazovanje, i vannastavne aktivnosti, i nastavne predmete ?kolskog programa, a strogo u skladu sa zahtjevima Federalnog dr?avnog obrazovnog standarda. Pogodan je za sve uzraste od pred?kolaca do u?enika. A kori?tenje robotske opreme u u?ionici istovremeno je i u?enje i tehni?ka kreativnost, ?to doprinosi obrazovanju aktivnih, entuzijasti?nih ljudi koji imaju in?enjersko i dizajnersko razmi?ljanje.”

Sve do 60-ih godina pro?log vijeka robotika se tretirala isklju?ivo kao izum pisaca nau?ne fantastike, ?to je nesumnjivo doprinijelo tome da su sam pojam "robot" skovali Karel Capek i njegov brat Josef (termin je prvi put kori?ten u drama K. Capek Rossum Universal Robots, 1921).

In?enjersko-tehni?ka orijentacija upotrebe obrazovne robotike je sjajna prilika da dijete poka?e svoje znanje iz podru?ja in?enjerske i tehni?ke misli kroz brzo (mobilno) stvaranje konstruktora kori?tenjem jednostavnih i slo?enih in?enjerskih mehanizama i tehni?kih rje?enja. Trenutno se u obrazovanju koriste razli?iti robotski sistemi, na primjer, LEGO Education, FischerTechnik, Mechatronics Control Kit, Festo Didactic i drugi.

Jedan od va?nih aspekata stimulisanja djece na samostalan razvoj kreativne mentalne aktivnosti i odr?avanja interesa za tehni?ko obrazovanje je njihovo u?e??e na takmi?enjima, olimpijadama, konferencijama i festivalima tehni?ke prirode. Postoji ?itav sistem takmi?enja u robotici na razli?itim nivoima: regionalni, me?uregionalni, sveruski, me?unarodni.

Obrazovna robotika se u posljednje vrijeme razvija brzinom svjetlosti, uvodi se u sve sfere ?ivota, poput kompjutera 80-ih godina pro?log vijeka. Danas obrazovna robotika omogu?ava da se u ranoj fazi prepoznaju tehni?ke sklonosti u?enika i da se razvijaju u tom pravcu. Ovakvo razumijevanje robotike nam omogu?ava da izgradimo model kontinuiranog u?enja za sve uzraste – od vrti?ara do u?enika. Jedna od bitnih karakteristika rada sa obrazovnom robotikom treba da budestvaranje kontinuiranog sistema- robotika treba da radi na razvoju tehni?ke kreativnosti, obrazovanju budu?eg in?enjera, od vrti?a do trenutka sticanja zanimanja, pa ?ak i ulaska u proizvodnju.

Robotika u Rusiji se u posljednje vrijeme intenzivno razvija. Zbog toga se sve vi?e pa?nje poklanja upotrebi nau?no intenzivnih tehnologija i opreme sa visokim stepenom automatizacije i robotizacije.

Za prelazak na nove tehnologije potreban je sistem obuke kadrova za inovativnu ekonomiju (?kolo - radnik - diplomirani) zasnovan na savremenim pristupima i motivaciji.

Trenutno je velika robotizacija raznih sfera ljudskog ?ivota: ma?instva, medicine, svemirske industrije itd. Industrijski roboti postali su sastavni dio mnogih industrija.

Obrazovna robotika danas postaje sve popularnija u ?kolama i krugovima dodatnog obrazovanja. U?enici se uklju?uju u obrazovni proces kreiranjem modela – robota, projektovanjem i programiranjem robotskih ure?aja i u?estvuju na robotskim takmi?enjima, takmi?enjima, olimpijadama, konferencijama.

Obrazovna robotika je dio in?enjerskog obrazovanja. Sada je potrebno aktivno po?eti popularizirati zanimanje in?enjera, po?ev?i od ?kole. Djeci su potrebni uzori u oblasti in?enjerstva. Robotika razvija u?enike u naprednom na?inu razvoja, oslanjaju?i se na informatiku, matematiku, tehnologiju, fiziku i hemiju. Robotika podrazumijeva razvoj obrazovnih i kognitivnih kompetencija u?enika.

Obrazovna robotika je okru?enje za u?enje koje se zasniva na kori?tenju robota u nastavne svrhe. U njega se studenti uklju?uju i motivi?u samostalnim modeliranjem i konstruisanjem modela (objekata koji imaju sli?ne ili potpuno identi?ne karakteristike stvarnim objektima). Ovi modeli su kreirani kori?tenjem razli?itih materijala i kontrolirani pomo?u kompjuterskog softverskog sistema koji se naziva prototip ili simulacija.

U istra?ivanju provedenom me?u 11-13-godi?njacima, pokazalo se da djeca radije ?iste sobu, jedu supu, idu zubaru, iznose sme?e nego ra?unaju. Kako ovaj o?igledan nedostatak motivacije za u?enje matematike uti?e na akademske rezultate? Na?alost, nedostatak motivacije negativno uti?e na performanse u oblastima matematike, nauke, tehnologije i in?enjerstva (STEM); oblasti vitalne za nacionalnu globalnu konkurentnost, inovacije, ekonomski rast i produktivnost.

U tom cilju raste potra?nja za obrazovanjem i kursevima vezanim za STEM za radnike od tehni?kog do doktorskog nivoa. STEM edukacija i kursevi mogu pove?ati prosje?an potencijal zaposlenih za 26%. Do 2019. godine, otprilike 92% tradicionalnih STEM profesija zahtijevat ?e neki oblik dodatnog obrazovanja, uklju?uju?i odre?ene nivoe certifikata specifi?nih za industriju. Nadalje, neki izvje?taji sugeriraju da ?e ?ak i radnici koji nisu STEM radnici morati ste?i neke klju?ne STEM kompetencije kako bi zadovoljili globalne zahtjeve i opstali u dana?njem tehnolo?kom dru?tvu.

U?enje uz obrazovnu robotiku omogu?ava u?enicima da razmi?ljaju o tehnologiji. Modeliranjem, izgradnjom, programiranjem i dokumentiranjem autonomnih robota, u?enici ne samo da u?e kako tehnologija funkcionira, ve? i primjenjuju znanja i vje?tine nau?ene u ?koli na smislen i zabavan na?in. Obrazovna robotika je bogata mogu?nostima integracije ne samo u oblasti nauke, tehnologije, in?enjerstva i matematike (STEM), ve? iu mnogim drugim oblastima, uklju?uju?i pismenost, dru?tvene nauke, ples, muziku i umetnost, omogu?avaju?i studentima da prona?u na?ine za rad. zajedno, da razviju svoje vje?tine saradnje i samoizra?avanja, rje?avanja problema, kriti?kog i inovativnog razmi?ljanja.

Obrazovna robotika je alat za u?enje koji pobolj?ava iskustvo u?enika kroz prakti?no u?enje. I ?to je najva?nije, obrazovna robotika pru?a zabavno i zanimljivo okru?enje za u?enje zbog svoje prakti?ne prirode i integracije tehnologije. Privla?no okru?enje za u?enje motivira ih da u?e bez obzira na vje?tine i znanja koja su potrebna za postizanje svojih ciljeva za zavr?etak projekta za koji su zainteresirani.

Kako nastavnik mo?e zainteresovati u?enike za predmete koji zahtijevaju nauku, tehnologiju, in?enjering i matematiku (STEM) vje?tine? Obrazovna robotika nudi jedinstvenu alternativu tradicionalnim nastavnim metodama.

Interes za kori?tenje robota za podu?avanje u?enika osnovnih ?kola pojavio se u prvoj polovini 80-ih godina. s po?etkom upotrebe programa razvijenih sa tehnologijama dostupnim u to vrijeme. Ali je neko vrijeme ostao nepotra?en zbog ograni?enog pristupa povezanim tehnologijama, visoke cijene, nedostatka istra?ivanja i potrebe za velikim brojem testova, ?to je sprije?ilo ?iroku upotrebu robota u nastavne svrhe. Ali vremena su se promijenila. Tokom protekle decenije, sa pojavom tehnolo?kih inovacija, ?kolarci su sada u potpunosti navikli na upotrebu tehnologije zahvaljuju?i audio plejerima, pametnim telefonima, tabletima, Internetu i virtuelnim svetovima koje stvaraju igre koje igraju. U?enici su motivirani da koriste ove ure?aje, ?to zauzvrat mo?e dodati novu dimenziju svakodnevnoj nastavi.

Mala deca su pravi in?enjeri. Oni grade tvr?ave, kule od cigle, zamkove od peska i rastavljaju svoje igra?ke da bi otkrili ?ta je unutra. I u ovom uzrastu, djeca su donekle upoznata s dizajnerima. I prije nego ?to je navr?ilo vrti?, svako dijete se ve? igralo sa dizajnerom ili barem zna ?ta je to. Koriste?i ovu asocijaciju, mo?ete uklju?iti djecu u proces u?enja.

Odabir va?ne i zanimljive teme za osmi?ljavanje djece je velika motivacija za u?enje. Na primjer, djeca su na lekciji u?ila o cvije?u. Stvorili su mali vrt i njihov zadatak je da ga za?tite od ?teto?ina. Nastavnik je pozvan da rije?i ovaj problem kori?tenjem robotskih kompleta.

Svakom djetetu je dodijeljena uloga u projektu na osnovu njegovog znanja i stila u?enja: programer, dizajner, programer, fotograf, itd. Djeca istra?uju proces dizajna pomo?u sljede?ih koraka za rje?avanje problema: postavljanje problema, razmi?ljanje kako bi se rije?io problem, odabir radne ideje, dizajniranje rje?enja, kreiranje rje?enja pomo?u robotskih kompleta, programiranje modela, dokumentiranje procesa i demonstracija rezultiraju?i dizajn.

Dok rade na projektu, u?enici u?e o fizici, in?enjerstvu i tehnologiji, razvijaju timski rad i komunikacijske vje?tine kroz zajedni?ki rad na problemu i eksperimentiranje s razli?itim idejama.

Djeca u?e da sara?uju i po?inju brzo shva?ati va?nost svakog ?lana tima. Na primjer, programer ne mo?e ni?ta stvoriti bez dizajnera, jer ne poznaje karakteristike dizajna, a programer ne mo?e raditi bez programera, jer bez gotovog modela ne?e imati ?ta programirati.

Djeca koja nisu upoznata s dizajnerima tako?er bi trebala kreirati projekat zasnovan na jednostavnim mehanizmima. Daje im se dosta prostora da im pomogne u u?enju igraju?i se gra?evinskim blokovima. Mo?ete im donijeti i nedovr?ene ili neispravno izra?ene modele i dati im priliku da ih isprave. Cilj nije dati djeci primjer za kopiranje, ve? im dati neke smjernice kako da naprave model kako bi se mogli uklju?iti s ostatkom grupe. Radi jako dobro i djeca su po?ela poku?ajem i gre?kom popravljaju?i model i u?e?i kako ga programirati. Mogu koristiti razli?ite strategije kako bi postigli krajnji rezultat.

Bilje?ke o projektu su tako?er va?ne za djecu. Poma?e im da sistematiziraju primljene informacije i bolje ih upamte. Tako?e poma?e u pra?enju njihovog napretka na poslu.

Studenti razvijaju tehnolo?ku te?nost u kori??enju ra?unara, digitalnih kamera i drugih ure?aja koje mogu koristiti u razvoju. Oni u?e programirati i u?e osnovne tehni?ke koncepte koji su potrebni za ispravno modeliranje. Razvijaju?i tehnolo?ku te?nost, izra?avaju se na razli?ite na?ine kroz modeliranje, snimanje, fotografisanje i diskusiju o svom dizajnu. I ?to je najva?nije, oni razvijaju samopo?tovanje i samopouzdanje kao u?enici.

Gore navedeno pokazuje da je obrazovna robotika mo?an alat koji se mo?e koristiti za podu?avanje.

1. Djeca formiraju svoje znanje kroz proces modeliranja projekata koji su im zna?ajni i utjelovljenja vlastitih ideja kori?tenjem algoritama koji su sami razvili;
2. Djeca u?e rade?i istovremeno u virtualnom svijetu (programiranje) i stvarnom svijetu (kreiranje modela);
3. Djeca se susre?u sa kognitivnim konfliktima kroz pore?enje stanja i rezultata u procesu programiranja i testiranja modela;
4. Djeca u?e reflektiraju?i i reproduciraju?i vlastito znanje, raspravljaju?i o svojim zapa?anjima;
5. Djeca u?e kroz saradni?ke razgovore, diskusije, zaklju?ivanja

Robotika je univerzalno sredstvo za obrazovanje. Pogodan je i za dodatno obrazovanje i za vannastavne aktivnosti. Tako?e je dobra opcija za u?enje kao predmet ?kolskog programa, jer je u potpunosti uskla?en sa zahtjevima Federalnog dr?avnog obrazovnog standarda. Robotika se mo?e podu?avati u bilo kom uzrastu.

?tovi?e, kori?tenje robotske opreme je istovremeno u?enje, igra i kreativnost, ?to garantuje entuzijazam i interesovanje, kao i razvoj djeteta u procesu u?enja.

Obrazovna robotika omogu?ava da se u ranoj fazi prepoznaju tehni?ke sklonosti u?enika i da se razvijaju u tom pravcu. Trenutno postoji veliki broj razli?itih robotskih kompleta koji ispunjavaju sve zahtjeve. Svaki od kompleta ima svoje karakteristike. Ovo je broj i vrsta dijelova u setu, te razli?ita programska okru?enja koja opona?aju ili podr?avaju poznate jezike.