Содержание учебного обеспечения образовательной робототехники в условиях применения андроидных роботов

Новый Федеральный государственный образовательный стандарт требует освоения основ конструкторской и проектно-исследовательской деятельности. В настоящий момент повысился интерес к образовательной робототехнике, так как программы по робототехнике полностью удовлетворяют данным требованиям. Робототехника представляет учащимся     инновационные     технологии,     способствующие совершенствованию их коммуникативных способностей, развитию навыков взаимодействия, самостоятельности при принятии решений, раскрывает их творческий потенциал. Обучающиеся лучше понимают, когда они что–либо независимо творят или изобретают сами. Именно этим и объясняется актуальность совершенствования вопросов внедрения основ робототехники в образовательный процесс школы [Перфильева Л.П. 2011].

Робототехники в школе позволяет школьнику шаг за шагом раскрывать в себе творческие потенциалы и самореализоваться в современном мире. Уникальность образовательной робототехники заключается в вероятности соединить конструирование и программирование в одном курсе, что способствует интегрированию преподавания информатики, математики, физики, черчения, естественных наук с совершенствованием инженерного мышления через техническое творчество.

В связи с этим назрела необходимость в анализе учебнометодического обеспечения основ робототехники в школьном образовании. Нами были проанализированы учебные программы по робототехнике Д.Г. Копосова, Филиппова С.А. и Рогова Ю.В. Анализ производился по таким критериям, как объем часов, режим занятий, сроки реализации программы, возраст детей, участвующих в реализации учебной программы, а также по содержанию тематического плана программы.

Также авторами были проведены содержательный и методологический анализы учебных пособий по робототехнике. Рассматривались учебные пособия Н.В. Василенко «Основы робототехники», Ю.В. Рогова «Робототехника для детей и их родителей», Д. Г. Копосова «Первый шаг в робототехнику: для 5–6 классов», С.А. Филиппов «Робототехника для детей и их родителей» и Е.И. Юревича «Основы робототехники».

Проведенный нами содержательный и методологический анализы пособий по робототехнике вышеперечисленных авторов, является первым шагом к разработке авторского учебного пособия по робототехнике. Отметим, что рассмотренные учебные пособия в основном ориентированы на изучение и конструирование lego-роботов и практически отсутствует учебное обеспечение, ориентированное на работу с андроидными роботами. Именно поэтому особенностью авторского пособия является то, что в нем предлагается изучить основы робототехники с использованием малоразмерного антропоморфного робота АR-100 и биоморфного робота MR-200.

Рис. 1. Антропоморфный робот AR-100

Рис. 2. Биоморфный робот MR-200

Роботы серии AR-100 и MR-200 обладают высоким потенциалом для использования в обучении школьников современным робототехническим технологиям. К примеру, антропоморфный робот AR-100 правдоподобно имитирует основные движения человеческого тела, включая подлинное (с отрывом стопы от поверхности) прямохождение, спортивные, танцевальные движения. Состоит из 17 сервоприводов, управляемых программируемым контроллером, и элементов питания, а при установке голосового синтезатора, переводящего текст в речь, даже говорит. Уникальность андроидных роботов состоит в особенностях их кинематики

- шагающему роботу намного проще передвигаться по неровностям, а потому разработка и программирование данных роботов — одно из перспективных направлений.

Учитывая вышесказанное, рассмотрим подробнее структуру и содержание авторского учебного пособия «Основы робототехники».

Модуль 1. Введение в робототехнику. История робототехники. Что изучает робототехника? Основные этапы развития робототехники. Развитие робототехники в России. Основные направления развития современной робототехники.

Модуль 2. Общие сведения о роботах. Устройство роботов. Определение понятия «робот». Состав и структура робота. Поколения роботов. Классификация роботов.

Модуль 3. Основы программирование роботов на примере антропоморфного робота АR-100. Общий вид антропоморфного робота АR-100. Особенности программирования АR-100. Введение в программирование антропоморфного робота на AR-Basic Studio.

Модуль 4. Основы программирование роботов на примере биоморфного робота MR-200. Общий вид биоморфного робота MR-200. Особенности программирования MR-200. Введение в программирование биоморфного робота на AR-Basic Studio.

Модуль 5. Основы искусственного интеллекта в робототехнике. История искусственного интеллекта. Понятие искусственного интеллекта. Направления исследований в искусственном интеллекте. Интеллектуальные роботы. Андроиды.

Модуль 6. Социальная робототехника. Человек и робот. Социальноэкономические аспекты робототехники. Производители роботов и роботы в России.

В заключение отметим, что возможности и формы изучения робототехники не исчерпаны. Существуют перспективы ее дальнейшего развития. Есть много образовательных технологий воспитывающих критическое мышление и умение решать задачи, однако существует очень мало заманчивых образовательных сред и учебных пособий, вдохновляющих следующее поколение к новаторству через науку, технологию, математику, поощряющих детей мыслить творчески, анализировать ситуацию, критически думать, применять свои навыки для решения проблем реального мира, чему способствует изучение робототехники.