Полный текст статьи
Печать

Все более актуальными становятся следующие требования современной действительности: уметь пользоваться информацией, добывать, воспринимать, анализировать, транслировать, находить критерии ее оценки. Школа должна организовать образовательную среду таким образом, чтобы учащиеся овладевали информационной культурой и социальным опытом, развивали социальные навыки, формировали жизненные ценности [2, с.52].

В условиях реализации ФГОС среднего общего образования обсуждается проект профессионального стандарта педагога, который будет вводится в практику работы школ 2017 г. Данный профстандарт регламентирует конкретные трудовые действия, умения и навыки, результаты деятельности учителя, которые определяются уровнем обученности, воспитанности и развитости каждого учащегося. Это требование предполагает непрерывное единство обучения и воспитания детей, речь идет о целостном педагогическом процессе по формированию личности учащегося с учетом его индивидуальной траектории развития [3]. В частности, трудовые действия учителя предусматривают систематический анализ эффективности учебных занятий и подходов к обучению, организацию, осуществление контроля и оценки учебных достижений, текущих и итоговых результатов освоения основной образовательной программы обучающимися, формирование универсальных учебных действий, мотивации к обучению и навыков, связанных с информационно-коммуникационными технологиями и т.д.

 С этих инновационных позиций, изменяется традиционная парадигма образования, т.е. мы должны переходить от знающего что-то ученика к формированию творческой, производящей личности. В настоящее время в этом отношении проектирование, моделирование, конструирование представляют основу формирования творящей, производящей личности. Так,   робототехника сегодня становится одним из наиболее востребованных и перспективных направлений как в научно-производственной сфере, так и в сфере образования. При этом острие исследований направлено на создание интеллектуальных роботов. Самым актуальным в робототехнике является построение алгоритма управляющей программы.

Концептуальная идея, т.е. гипотеза заключается в том, что при выборе правильного алгоритма создания программы управления робот или автоматическое устройство будет работать надежно, быстро, экономично, с высокой точностью выполнения заданий. В данном случае, новизна предлагаемой функциональной модели и алгоритма управления является его соответствие целям опережающего развития. В школе дети должны получить возможность раскрыть свои способности, готовиться к жизни в высокотехнологичном конкурентном мире.

Исходя из вышеизложенного, цель работы – это разработка алгоритма и решение задачи управления моделью автоматического устройства. Для достижения поставленной цели требуется решить следующие задачи: 1) постановка задач и сбор информации; 2) анализ и исследование системы; 3) разработка алгоритма и программирование в среде ROBO PRO; 3) тестирование и отладка; 4) анализ и уточнение результатов; 5) сопровождение программы и управление работой механической модели.

В методическом плане в работе используются основные положения  системного анализа и робототехники, применяются методы обработки изображений, оптимизации и теории принятия решений. При обработке программного обеспечения применялись объектно-ориентированный подход, методы геометрического и имитационного моделирования, машинной графики.

Фирма fischertechik дает возможность программирования и управления моделями с помощью персонального компьютера (ПК). Набор ROBO Starter наилучшим образом подходит для исследования данной темы. Используя инструкции на английском языке можно собрать восемь различных моделей, начиная с светофора и заканчивая сварочным роботом. Для соединения с компьютером можно использовать блоки ROBO Interface или ROBO I/O Extension. Программы управления разрабатываются в инструментальной среде ROBO Pro с использованием простого графического языка программирования.

Далее, идет процесс разработки модели: анализ системы,  содержательное описание объекта; информационная модель, алгоритм и программирование; выбор метода проектирования алгоритма по описанию задания (например, при закрытии светового потока через 1сек. начинает работать двигатель вентилятора). Выбор формы записи алгоритма (блок-схема, псевдокод и др.). Построение блок-схемы программы в компьютерной среде ROBO Pro. Тестирование и отладка логической структуры: тестовые расчеты и анализ результатов тестирования, доработка программы и  механической модели. Конструкторы fischertechnik используются во всем мире для демонстрации принципов работы механизмов и машин в средних, специальных и высших учебных заведениях, а также для моделирования производственных процессов и презентационных целей.

В процессе выполнения исследования мы с учащимися изучили: инструкцию ROBO PRO, процесс построения алгоритма управляющих программ, экспериментировали моделирование музыки в программной среде, моделировали 3D объекты в программной среде КОМПАС 3D LT.

На основе всего этого, в образовательной деятельности мы внедрили методику развития универсальных учебных действий (УУД) и технологию «Сатабыл» следующем:

   - практикуем обучение первоклассников по сборке электронных схем с помощью конструкторов «Знаток» (Россия). В результате они читают схемы электронных устройств заданных в руководстве (по буквенным, цифровым и цветным указателями), собирают по схеме и управляют моделью устройства (могут отыскать свои ошибки и устранить) и в то же время контролируют правильность своих действий.

   - работая по технологии «Сатабыл» П.П. Кондратьева[1], мы реализуем идею общих интеллектуальных и практических умений учащихся, в результате они создают продукт творческой деятельности, т.е. по современным требованиям подходим к формированию не только что-то знающей, но и творящей, производящей личности.

   - в качестве представления достижений учащихся приводим следующие примеры. Сайаана Андреева учится на отлично. Заняла 1 место в конкурсе рисунков, посвященном творчеству Сергея Михалкова. Диплом 2 степени за успешное выступление на республиканской дистанционной олимпиаде по математике. Диплом 3 степени в международном игровом конкурсе “Кенгуру – математика для всех”, диплом  1 степени в улусной олимпиаде по технологии. Ученик 8 класса Павлов Христофор по работе «Органы чувств робота» занял 1 место в республиканской НПК «Шаг в будущее». Андреев Арчын по «Компьютерному моделированию  в среде ROBO PRO и управление механическими моделями» занял 1 место в республиканской НПК «Шаг в будущее», получил диплом 3 степени за доклад на тему: «Изготовление хомуса по технологии Гоголева – Амынньыкы – Уус»» в 1 Республиканской НПК школьников «Өбүгэ үгэһин утума».

Выводы: изменяется традиционная парадигма образования, т.е. мы должны переходить от знающего что-то ученика к формированию творческой, производящей личности. В этом отношении проектирование, моделирование, конструирование представляют основу формирования творящей, производящей личности.

Процесс создания робота и автоматического устройства можно поделить на три этапа: 1) создание механической модели; 2) подключение элементов автоматики  и блока ROBO I/O Extension; 3) написание управляющей программы в среде ROBO PRO. Основой данного образовательного процесса являются занятия именно конструкторами «Знаток», которые развивают умственные способности, память, мелкую моторику рук.

На основе всего этого, в образовательной деятельности мы внедрили методику развития универсальных учебных действий (УУД) и технологию «Сатабыл», реализуем идею общих интеллектуальных и практических умений учащихся, в результате они создают продукт творческой деятельности, т.е. по современным требованиям подходим к формированию не только что-то знающей, но и творящей, производящей личности.