Дистанционное преподавание робототехники | Статья в журнале «Молодой ученый»

Отправьте статью сегодня! Журнал выйдет 16 июля, печатный экземпляр отправим 20 июля.

Опубликовать статью в журнале

Автор:

Рубрика: Информационные технологии

Опубликовано в Молодой учёный №52 (342) декабрь 2020 г.

Дата публикации: 24.12.2020

Статья просмотрена: 121 раз

Библиографическое описание:

Руселевич, Н. Ф. Дистанционное преподавание робототехники / Н. Ф. Руселевич. — Текст : непосредственный // Молодой ученый. — 2020. — № 52 (342). — С. 42-45. — URL: https://moluch.ru/archive/342/76986/ (дата обращения: 03.07.2022).



Пандемия коронавируса COVID-19 внесла большие коррективы в разные сферы жизнедеятельности человека и сфера образования не исключение. Повсеместный переход на дистанционное обучение создает не мало трудностей как для учащихся, так и для преподавателей. Последние несколько месяцев одним из важных вопросов для преподавателей образовательной робототехники являются вопрос «Как работать?»

Уже несколько лет рассматриваются разные варианты для проведения занятий по робототехнике не только с реальными конструкторами, но и с использованием разных симуляторов и других инструментов. Нельзя сказать, что выбор доступных средств достаточно широк. Однако, за последнее время наблюдается тенденция развития данных направлений.

Даже при наличии реальных конструкторов, использование эмуляторов и других инструментов конструирования развивает ряд других навыков, добавляет новые возможности при изучении робототехники.

Образовательная робототехника включает в себя две главные части: конструирование и программирование.

Систем автоматизированного проектирования (САПР), используемых в образовательной робототехнике, немало, и выбор инструмента зачастую зависит от робототехнической платформы, на которой работает преподаватель, возраста учащихся и целей занятий [1].

Например, для подготовки проектной документации для Lego существует Lego Digital Designer (LDD) (Рисунок 1). Программа достаточно проста в освоении и имеет интуитивно понятный интерфейс. Функционала программы вполне достаточно для сборки роботов Lego. Полезной функцией является то, что после полной сборки робота формируется инструкция, которую можно выгрузить из программы и просматривать через текстовые редакторы [2].

Интерфейс программы Lego Digital Desinger

Рис. 1. Интерфейс программы Lego Digital Desinger

Для конструкторов VEX используют другие САПР. Наиболее популярная система на текущий момент SnapCAD для VEX IQ (Рисунок 2). Достаточно простая в использования, содержит библиотеку элементов VEX IQ, есть возможность создать свои детали и распечатать их на 3D-принтере.

Если же занятия проходят на конструкторах «старших» серий VEX, то для проектирования можно использовать САПР с расширенным функционалом, такие как Inventor [3].

SnapCAD для VEX IQ

Рис. 2. SnapCAD для VEX IQ

Однако, и работая с другими робототехническими конструкторами, можно использовать симуляторы, где можно отрабатывать как простые, так и сложные действия. В основном, все симуляторы, обладающие расширенным функционалом (возможностью создавать физическую среду, загружать собственные полигоны и модели роботов), можно назвать «условно бесплатными», т. е. у них есть бесплатный период использования.

Симуляторы Virtual Robotics Toolkit (Рисунок 3). Имеет возможность импорта моделей из LEGO Digital Designer, что является безусловным плюсом если использовать LDD в качестве конструктора. Поддержка программирования роботов комплекта EV3G, так же в программе есть базовые симуляции (полигоны).

Virtual Robotics Toolkit - an Advanced LEGO Mindstorms Simulator • Smashing Robotics

Рисунок 3. Virtual Robotics Toolkit

Отдельно стоит отметить среду программирования роботов с интерактивным режимом имитационного моделирования TRIK Studio (Рисунок 4). Разработана на русском языке имеется реализация для конструкторов ТРИК, Lego Mindstorms, большая библиотека методических разработок может послужить отличным справочным и дидактическим материалом при проведении занятий. Так же есть возможность загрузки собственных полигонов. Программирование осуществляется в Scratch-подобной среде или на текстовых языках программирования.

TRIK Studio

Рис. 4. TRIK Studio

Безусловно, использование симуляторов не сможет заменить живого занятия с конструкторами, но это может являться отличным аналогом в силу определенных обстоятельств. В виртуальных средах возможно изучать конструирование без оборудования, при наличии только интернет-соединения и ПК. Изучение возможностей систем автоматизированного проектирования (САПР) дает возможности дальнейшего улучшения моделей [4].

Виртуальные программные симуляторы позволяют отлаживать программы быстрее, что в последствии дает возможность тестировать их реальных роботах.

Дети с повышенной мотивацией к изучению дисциплины имеют возможность дома в любое время заниматься проектированием, конструированием и написанием кода. Что, несомненно, ускоряет усвоение материала. Изучение САПР стимулирует развитие различных навыков, умений, развивает кругозор.

Литература:

  1. Корягин, А. В. Образовательная робототехника (Lego WeDo) / А. В. Корягин, Н. М. Смольянинова. — Москва: ДМК-пресс, 2016. — 254 c. — Текст: непосредственный.
  2. LEGO Digital Designer. — Текст: электронный // https://www.lego.com/en-us/ldd: [сайт]. — URL: https://www.lego.com/en-us/ldd (дата обращения: 26.11.2020).
  3. VEX Roboticx. — Текст: электронный // https://www.vexrobotics.com/: [сайт]. — URL: https://www.vexrobotics.com/ (дата обращения: 30.11.2020).
  4. SIMULATE LEGO® MINDSTORMS® ROBOTS. — Текст: электронный // https://www.virtualroboticstoolkit.com/: [сайт]. — URL: https://www.virtualroboticstoolkit.com/ (дата обращения: 02.12.2020).
  5. Бесплатная среда программирования роботов с интерактивным режимом имитационного моделирования. — Текст: электронный // https://trikset.com/products/trik-studio: [сайт]. — URL: https://trikset.com/products/trik-studio (дата обращения: 12.12.2020).
Основные термины (генерируются автоматически): VEX, LDD, TRIK, образовательная робототехника, LEGO, автоматизированное проектирование, возможность, проведение занятий, расширенный функционал, Рисунок.


Похожие статьи

Роль робототехники в образовательном процессе

Робототехника является прикладной наукой, занимающейся разработкой автоматизированных технических систем и являющаяся важнейшей технической основой интенсификации производства [3]. Робототехника опирается на такие дисциплины, как электроника, механика, программирование. Образовательная робототехника — это инструмент, закладывающий прочные основы системного...

Трёхмерное моделирование LEGO-роботов в Studio 2.0

В статье рассматривается возможность автоматизированного проектирования LEGO-роботов в Studio 2.0 для использования в образовательной робототехнике.

У компании LEGO для автоматизированного проектирования роботов LEGO есть собственный CAD Lego Digital Designer (LDD), распространяющийся бесплатно. LDD — это огромный «сундук» с сотнями деталей LEGO в одном месте, возможность собирать модели из тех...

Трёхмерное моделирование Lego-роботов в Lego Digital Designer

 В статье рассматривается возможность автоматизированного проектирования Lego-роботов в Lego Digital Designer для использования в образовательной робототехнике. Робототехника в образовании на сегодняшний день это инструмент инженерного образования школьников. Робототехника — это технология интеграции механики, электроники и программирования...

Применение технологии лего-конструирования и робототехники...

Лего-конструктор дает возможность не только собрать игрушку, но и играть с ней. Используя детали не одного, а двух и более наборов лего, можно собирать

Данные формы активно используются на занятиях по лего-конструированию и робототехники. Один из конструкторов для старших групп «Простые механизмы».

Lego-конструирование позволяет в полном объеме реализовать применение современных информационных и коммуникационных технологий для...

Особенности выбора технических средств обучения...

Ключевые слова: робототехника, LEGO, VEX, Arduino, конструктор. На текущий момент образовательная робототехника активно развивается. Содержание программ преподавания в Казахстане варьируется и основывается на

Конструктор Mindstorms EV3 обладает широкими возможностями для творчества благодаря совместимости с другими конструкторами LEGO и представляет собой комплексное решение для обучения подростков основам робототехники.

Внедрение образовательной робототехники в деятельность...

В чём цель занятий робототехникой в детском саду? Ребёнку интересно собственными руками создать настоящего робота и понаблюдать за результатом своих трудов. А перед педагогом стоит другая задача: познакомить детей с основами программирования, развить конструкторские навыки, логику, целеустремлённость, уверенность в себе. Робототехника — это идеальное сочетание развлечения с развитием, удовольствия с пользой.

Применение конструирования и программирования...

кабинета и учебного оборудования для занятий по робототехнике. Эти специалисты должны уметь анализировать цели и содержание курсов информатики, физики и

в различных типах образовательных учреждений на базовом и профильном уровнях с использованием возможностей робототехнических

Образовательная робототехника — сравнительно новая область, как в технике, так и в педагогической науке и занимается проблемами...

Обзор программируемого комплекта робототехники Lego

Образовательная робототехника — сравнительно новая область, как в технике, так и в педагогической науке и занимается проблемами организации учебного процесса и внеурочной деятельности по обучению роботам. Организация процесса обучения невозможно без соответствующих образовательных ресурсов и средств. Начиная с 1960-х годов, кубики LEGO использовали в школе для преподавания различных дисциплин.

Возможности использования образовательной...

LEGO, образовательная робототехника, VEX, учебный процесс, дополнительное образование, профессиональное образование, робототехническое оборудование, техническое творчество

физика, образовательная робототехника, инженерное мышление. Возможности использования образовательной робототехники в преподавании физики. Поэтому, внедрение робототехники в учебный процесс и...

Похожие статьи

Роль робототехники в образовательном процессе

Робототехника является прикладной наукой, занимающейся разработкой автоматизированных технических систем и являющаяся важнейшей технической основой интенсификации производства [3]. Робототехника опирается на такие дисциплины, как электроника, механика, программирование. Образовательная робототехника — это инструмент, закладывающий прочные основы системного...

Трёхмерное моделирование LEGO-роботов в Studio 2.0

В статье рассматривается возможность автоматизированного проектирования LEGO-роботов в Studio 2.0 для использования в образовательной робототехнике.

У компании LEGO для автоматизированного проектирования роботов LEGO есть собственный CAD Lego Digital Designer (LDD), распространяющийся бесплатно. LDD — это огромный «сундук» с сотнями деталей LEGO в одном месте, возможность собирать модели из тех...

Трёхмерное моделирование Lego-роботов в Lego Digital Designer

 В статье рассматривается возможность автоматизированного проектирования Lego-роботов в Lego Digital Designer для использования в образовательной робототехнике. Робототехника в образовании на сегодняшний день это инструмент инженерного образования школьников. Робототехника — это технология интеграции механики, электроники и программирования...

Применение технологии лего-конструирования и робототехники...

Лего-конструктор дает возможность не только собрать игрушку, но и играть с ней. Используя детали не одного, а двух и более наборов лего, можно собирать

Данные формы активно используются на занятиях по лего-конструированию и робототехники. Один из конструкторов для старших групп «Простые механизмы».

Lego-конструирование позволяет в полном объеме реализовать применение современных информационных и коммуникационных технологий для...

Особенности выбора технических средств обучения...

Ключевые слова: робототехника, LEGO, VEX, Arduino, конструктор. На текущий момент образовательная робототехника активно развивается. Содержание программ преподавания в Казахстане варьируется и основывается на

Конструктор Mindstorms EV3 обладает широкими возможностями для творчества благодаря совместимости с другими конструкторами LEGO и представляет собой комплексное решение для обучения подростков основам робототехники.

Внедрение образовательной робототехники в деятельность...

В чём цель занятий робототехникой в детском саду? Ребёнку интересно собственными руками создать настоящего робота и понаблюдать за результатом своих трудов. А перед педагогом стоит другая задача: познакомить детей с основами программирования, развить конструкторские навыки, логику, целеустремлённость, уверенность в себе. Робототехника — это идеальное сочетание развлечения с развитием, удовольствия с пользой.

Применение конструирования и программирования...

кабинета и учебного оборудования для занятий по робототехнике. Эти специалисты должны уметь анализировать цели и содержание курсов информатики, физики и

в различных типах образовательных учреждений на базовом и профильном уровнях с использованием возможностей робототехнических

Образовательная робототехника — сравнительно новая область, как в технике, так и в педагогической науке и занимается проблемами...

Обзор программируемого комплекта робототехники Lego

Образовательная робототехника — сравнительно новая область, как в технике, так и в педагогической науке и занимается проблемами организации учебного процесса и внеурочной деятельности по обучению роботам. Организация процесса обучения невозможно без соответствующих образовательных ресурсов и средств. Начиная с 1960-х годов, кубики LEGO использовали в школе для преподавания различных дисциплин.

Возможности использования образовательной...

LEGO, образовательная робототехника, VEX, учебный процесс, дополнительное образование, профессиональное образование, робототехническое оборудование, техническое творчество

физика, образовательная робототехника, инженерное мышление. Возможности использования образовательной робототехники в преподавании физики. Поэтому, внедрение робототехники в учебный процесс и...

Задать вопрос