ВНЕДРЕНИЕ РОБОТОТЕХНИКИ В УЧЕБНЫЙ ПРОЦЕСС
Выборнов Сергей Ахтямович
Кувшинова Анастасияя Андреевна
Ключевые слова: цифровизация образования, дистанционное обучение,
робототехника,
Arduino.
На сегодняшний день целью современного высшего образования является
формирование в будущих специалистах определенного набора компетенций,
связанных с их профессиональной сферой деятельности. Влияние цифровой
экономики приводит к необходимости внедрения иновационных технологий в
образовательные
процессы.
Сочетание
классических
традиционных
образовательных методов с прогрессивными цифровыми позволяет увеличить
Raqamli pedagogika: holati va rivojlanish istiqbollari
102
эффективность образования, поскольку подготовленные с помощью
классических
и
иновационных
технологий
кадры
востребованы
и
конкурентоспособны в условиях формирующейся цифровой экономики.
Нынешняя законная основа учитывает возможность выбора образовательным
учреждениям возможностей реализации образовательных программ, позволяя
сочетать классические и электронные способы, а также возможность
использовать оба этих способа, только с определенными ограничениями
относительно электронного обучения нежели классического, поскольку
существует список специальностей, для которых непозволительно применение
исключительно дистанционного метода обучения. Сетевое взаимодействие имеет
хороший результат не только для учащихся, в полной мере реализующих
принцип виртуального обучения за пределами своей строны, но и для
профессорско-преподавательского состава, поскольку в его рамках возможно
взаимодействие еще и преподователей, разработка высококачественных
совместных проектов и курсов, не ограничиваясь географическими рамками.
Для этого больше подходит такой термин как «цифровизация». Под
цифровизацией образования подразумевается внедрение в образовательные
процессы дистанционных образовательных технологий и других элементов
электронного обучения. Цифровизация образования – это полное преобразование
образовательного процесса, некий феномен, объединяющий в себе ведущие
цифровые технологии, позволяющие, в частности, выстраивать взаимодействие
между преподавателями и студентами посредством сети «Интернет» и используя
всевозможные цифровые ресурсы, и иные каналы связи. Цифровизация
образования не может осуществляться единовременно, это довольно длительный
процесс, предусматривающий постепенное внедрение цифровых технологий в
образовательную сферу.
В настоящее время в прорыве инновационных технологий образовательная
робототехника очень активно развивается и включается в программы многих
специализированных не государственных образовательных учреждений.
Несмотря на рост популярности за границами, преимущественно
развивается конкурсная и соревновательная робототехника в рамках внеурочной
деятельности, в нашей же стране создаются кружки и открываются частные
учебные заведения. Для внедрения в государственные образовательные
учреждения в нашей стране для освоения учащимися теории и практики создания
и использования робототехнических систем должна быть подготовлена
Raqamli pedagogika: holati va rivojlanish istiqbollari
103
комплексная программа. Для реализации этой программы могут быть выбраны
разные формы организации занятий. На мой взгляд, при разработке моделей
внедрение
робототехники в образовательный процесс необходимо учитывать
основные факторы:
1.
потребность практической подготовки педагогических кадров;
2.
подбор учебных пособий для учащихся и методических рекомендаций для
учителей;
3.
соблюдение преемственности учебных программ разных уровней
образования;
4.
учет
междисциплинарных
связей и согласования предметных программ
обучения по физике, информатике, математике и технологии;
5.
потребность дифтехференцированного подхода к обучению, выявления
одаренных учащихся, их поддержки в рамках программ индивидуального развития;
6.
связь содержания предметного обучения с внеурочной соревновательной
и конкурсной деятельностью, посвященной робототехнике.
Робототехника, как прикладная наука, основывается на такие дисциплины, как
электроника, механика, программирование. Поэтому в школе робототехника может
интегрироваться с такими предметами как математика, физика, информатика. В
начальной и основной школе робототехника неплохо соотносится с целями и задачами,
которые решает такой предмет как «Технология», большинство педагогов видят
возможности изучения робототехнических систем во всех разделах курса
«информатика», то есть встраивать в каждую тему базового курса «Информатика»
изучения основ робототехники. Бояркина Ю.А. одной из основных задач рассматривает
осуществление технологическую подготовку учащихся с применением конструкторов
Лего при изучении разделов «Компьютер», «Информация» и «Алгоритмизация и
программирование»
Анализ элективных курсов по основам робототехники позволяет сделать
выводы: для обеспечения уровня развития технической культуры выпускников школы,
необходимого для их эффективного существования в роботизированной техно среде
ближайшего будущего, в содержании базовой дисциплины «информатика» необходимо
добавить изучение последующих вопросов:
•
устройство и функционирование робототехнических систем;
•
примеры систем автоматического управления, интегрированные в
различные приборы;
•
основные части и принцип действия устройств, реализующих работу
каждой системы, устройство микроконтроллера, их виды;
•
программное обеспечение для робототехнических систем, управление
платформами;
Raqamli pedagogika: holati va rivojlanish istiqbollari
104
•
языки программирования, испоьзуемые в образовательной робототехнике.
Главная трудность внедрения робототехники в образовательный процесс связана
с тем, что производство конструкторов не развито, а цена довольно возвышенная и не
все школы могут приобретать комплекты роботов. В специализированных не
государственных учреждениях и частных учебных центрах останавливают свой выбор
на платформе Arduino. Это инструмент для проектирования электронных устройств,
более плотно взаимодействующих с окружающей физической средой, чем стандартные
персональные компьютеры, которые фактически не выходят за рамки виртуальности.
Выделим следующие преимущества плат Arduino.
–
Невысокая цена, по сравнению с другими наборами робототехники.
–
Наличие плат расширения, предназначенных для увеличения функционала
и выполнения разных технических задач без необходимости самостоятельного
проектирования добавочной периферии (платы для управления двигателями, платы со
встроенными датчиками, беспроводные интерфейсы, дисплеи, устройства ввода).
–
Полностью адаптированная для пользователя среда программирования,
подходящая для всей линейки плат Arduino, включая программное обеспечение для
программирования контроллеров для ОС Android.
–
Бесплатная лицензия на устройства и программное обеспечение.
–
Присутствует полный русский перевод языка Arduino, предназначенный
для преодоления языкового барьера.
Платформа Arduino по техническому оснащению хорошо подходит для
образовательного процесса по проектированию различных систем и роботов, благодаря
достаточно понятной среде программирования и способностям наблюдения
физических процессов в реальном времени. Более мощные платы Arduino (Due)
применяются для решения сложных технических задач, связанных с разработкой
больших проектов и их комплексной автоматизации.
Определяя место курса «Робототехника» в образовательном пространстве,
возможно было остановиться на блочно-модульном включении в учебную программу
на уроках информатики. Курс «Робототехника» возможно было бы внедрить в разделы
«Алгоритмизация и программирование» в 8-9 классах. А дальнейшее изучение
робототехнических систем можно внедрить в 11 класс при изучении темы
«Компьютерное моделирование».
Также следует отметить, что внедрение робототехники в образовательное
пространство школы вносит достаточно весомый вклад в развитие регулятивных,
познавательных и коммуникативных универсальных учебных действий, что
способствует полноценному развитию способностей учащихся. Робототехника в
предметном обучении должна использоваться не только как объект изучения и
практического применения научного знания, а также должна рассматриваться и как
Raqamli pedagogika: holati va rivojlanish istiqbollari
105
эффективный инструмент познания, как средство обучения, развития и воспитания
школьников.
СПИСОК ИСПОЛЬЗОВАННОЙ ЛИТЕРАТУРЫ
1.
Воронина И.В., Воронин И.В. Элементы робототехники в базовом
курсе информатики.
2.
Образовательная
робототехника.
Методическое
пособие.
/
Составитель Бояркина Ю.А. Тюмень: ТОГИРРО, 2013, с. 8-10
3.
Краткий обзор и перспективы применения микропроцессорной
платформы Android. Е.Я. Омельченко, В.О. Танич и др. // Электротехнические
системы и комплексы, №21, 2013., с. 28-32
4.
Поляков К.Ю., Еремин Е.А. Робототехника // Информатика, № 11,
2015, с. 4-11
Do'stlaringiz bilan baham: |