Образовательная схемотехника и робототехника на Arduino

Программа "Образовательная схемотехника и робототехника на Arduino" посвящена подготовке слушателей в области электротехники и программированию этой техники, а также, преподаванию в этой области. Курс затрагивает вопросы общего свойства, например, откуда берется ток, как работает кнопка и др. для лучшего усвоения материала, начиная с основ. В процессе изучения курса слушатели изучат процессы проектной деятельности, начиная от анализа задачи, ее проектирования и моделирования, и заканчивая средствами поддержки и масштабирования проекта, кроме того, научатся обучать подобной деятельности своих учеников.

Курс "Образовательная схемотехника и робототехника на Arduino" нацелен на формирование трех общепрофессиональных компетенций:  информационно-педагогическая, проектная и программно-аналитическая. Усвоение информационно-педагогической компетенции заключается в формировании информационной базы по темам схемотехники и робототехники на уровне, достаточном для преподавания данных курсов в образовательных учреждениях. Сюда входят теоретическая подготовка, подбор и разработка заданий, средств оценивания результатов образовательной деятельности.

Усвоение проектной компетенции направлено на формирование у слушателя четкой пошаговой инструкции создания прототипов и самих устройств при соблюдении нормативов жизненного цикла проекта и его заявляемых характеристик.

Усвоение программно-аналитической компетенции направлено на формирование системы "анализ – синтез" при работе в области схемотехники и робототехники, изучение особенностей языка С/С++ при программировании устройств, принципов оптимизации использования памяти и минимизации размеров устройства при выполнении поставленных задач.

Для обучения по образовательной программе по техническим требованиям необходимо стабильное подключение к сети Интернет, а также регистрация на сайте tinkercad.com. Желательно наличие комплекта Arduino (достаточно Starter Kit). Для обучения с точки зрения входных условий подготовки желательно иметь профессиональное педагогическое образование, иметь хотя бы начальные навыки программирования на любом алгоритмическом языке.

В процессе обучения слушатели изучат принципы работы с Arduino как с технической, так и с программной части, научатся создавать приборы и роботов, обучать их требуемым действиям, а также научатся обучать данной технологии своих будущих учеников. Данная программа актуальна ввиду большой востребованности схемотехники и робототехники в настоящее время, а также недостаточного количества преподавателей, имеющих подходящую подготовку в данной области, в том числе, обучающих технологии в средних образовательных учреждениях.     

Образование: среднее профессиональное или высшее    

В результате обучения слушатели получат навыки по работе с системой схемотехники и робототехники Arduino, овладеют навыками работы по сборке схем, освоят программирование схем и роботов с помощью скетчей, научатся обучать других людей системе схемотехники и робототехники на Arduino. Курс рассчитан на планомерное изучение устройств для Arduino, подключение и управление компонентов, а также освоение методики обучения других людей полученным компетенциям по Arduino.

Знание (осведомленность в областях):

• Принципы работы современных устройств в области схемотехники и робототехники.
• Логическая структура технических средств из реальной жизни.
• Принципы программирования устройств, а также принципах реализации псевдоискусственного интеллекта при построении роботов, в том числе основы движения.
• Обучать принципам работы по сборке и программированию устройств на базе  Arduino.

Умение (способность к деятельности):

• Сборка электротехнических приборов на основе системы Arduino.
• Программирование работы устройств, их масштабирование и усложнение.
• Эффективное использование ресурсов памяти и энергии.
• Создавать материалы и задания для обучения схемотехнике и робототехнике на базе Arduino.

Навыки (использование конкретных инструментов):

• Использование компонентов системы Arduino для сборки устройств схемотехники и робототехники.
• Применение среды программирования Arduino IDE для составления программ и загрузки их на собираемое устройство.
• Использование web-ориентированной среды дизайна устройств  TinkerCAD Circuits для построения моделей и программирования.