МИНОБРНАУКИ РОССИИ
федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования
«Алтайский государственный университет»

Робототехника в системе школьного и дополнительного образования

рабочая программа дисциплины
Закреплена за кафедройНЕT (реорганизована) 72
Направление подготовки44.04.01. Педагогическое образование
ПрофильПедагог школьного и дополнительного образования в сфере информатики и робототехники
Форма обученияОчная
Общая трудоемкость3 ЗЕТ
Учебный план44_04_01_ИиР-2-2020
Часов по учебному плану 108
в том числе:
аудиторные занятия 36
самостоятельная работа 45
контроль 27
Виды контроля по семестрам
экзамены: 1

Распределение часов по семестрам

Курс (семестр) 1 (1) Итого
Недель 17,329999923706
Вид занятий УПРПДУПРПД
Лекции 10 10 10 10
Практические 26 26 26 26
Сам. работа 45 45 45 45
Часы на контроль 27 27 27 27
Итого 108 108 108 108

Программу составил(и):
доцент, Пузырная Е.В.

Рецензент(ы):
д.п.н., проф., Морозова О.П.

Рабочая программа дисциплины
Робототехника в системе школьного и дополнительного образования

разработана в соответствии с ФГОС:
Федеральный государственный образовательный стандарт высшего образования по направлению подготовки 44.04.01 Педагогическое образование (уровень магистратуры) (приказ Минобрнауки России от 22.02.2018г. №126)

составлена на основании учебного плана:
44.04.01 Педагогическое образование
утвержденного учёным советом вуза от 30.06.2020 протокол № 6.

Рабочая программа одобрена на заседании кафедры
НЕT (реорганизована) 72

Протокол от 23.06.2020 г. № 10
Срок действия программы: 2020-2021 уч. г.

Заведующий кафедрой
Морозова Ольга Петровна


Визирование РПД для исполнения в очередном учебном году

Рабочая программа пересмотрена, обсуждена и одобрена для
исполнения в 2020-2021 учебном году на заседании кафедры

НЕT (реорганизована) 72

Протокол от 23.06.2020 г. № 10
Заведующий кафедрой Морозова Ольга Петровна


1. Цели освоения дисциплины

1.1.изучение моделирования, основ алгоритмизации и программирования с использованием образовательных конструкций.

2. Место дисциплины в структуре ООП

Цикл (раздел) ООП: Б1.В.02

3. Компетенции обучающегося, формируемые в результате освоения дисциплины

ОПК-6 Способен проектировать и использовать эффективные психолого-педагогические, в том числе инклюзивные, технологии в профессиональной деятельности, необходимые для индивидуализации обучения, развития, воспитания обучающихся с особыми образовательными потребностями
ОПК-8 Способен проектировать педагогическую деятельность на основе специальных научных знаний и результатов исследований
ПК-1 Способен организовывать и осуществлять обучение по информатике и робототехнике в образовательных организациях основного общего, среднего общего образования в сфере информатики и робототехники
ПК-2 Способен организовывать и осуществлять воспитательную деятельность в организациях основного общего, среднего общего образования
ПК-3 Способен осуществлять развивающую деятельность в образовательном процессе в организациях основного общего, среднего общего образования
ПК-4 Способен организовывать деятельность обучающихся по освоению дополнительной общеобразовательной программы по информатике и робототехнике
В результате освоения дисциплины обучающийся должен
3.1.Знать:
3.1.1.основные компоненты образовательных конструкторов;
конструктивные особенности различных моделей, сооружений и механизмов;
компьютерную среду, включающую в себя графический язык программирования;
виды подвижных и неподвижных соединений в конструкторе;
конструктивные особенности различных роботов;
как передавать программы NXT; ЕV-3;
как использовать созданные программы;
приемы и опыт конструирования с использованием специальных элементов, и других объектов и т.д.;
основные алгоритмические конструкции, этапы решения задач с использованием ЭВМ;
3.2.Уметь:
3.2.1.использовать основные алгоритмические конструкции для решения задач;
конструировать различные модели;
использовать созданные программы;
применять полученные знания в практической деятельности;
3.3.Иметь навыки и (или) опыт деятельности (владеть):
3.3.1.навыками работы с роботами;
навыками работы в среде Lego Mindstorms NXT, EV-3

4. Структура и содержание дисциплины

Код занятия Наименование разделов и тем Вид занятия Семестр Часов Компетенции Литература
Раздел 1. Развитие робототехники в Российском образовании (история, направления развития)
1.1. История появления роботов. Направления развития робототехники в России и в мире Лекции 1 2 ОПК-6, ОПК-8, ПК-1, ПК-2, ПК-3, ПК-4 Л2.3, Л2.1, Л2.2, Л2.4, Л1.1
1.2. История появления роботов Практические 1 2 ОПК-6, ОПК-8, ПК-1, ПК-2, ПК-3, ПК-4 Л2.3, Л2.1, Л2.2, Л2.4, Л1.1
1.3. Развитие робототехники в Российском образовании (история, направления развития) Практические 1 2 ОПК-6, ОПК-8, ПК-1, ПК-2, ПК-3, ПК-4 Л2.3, Л2.1, Л2.2, Л2.4, Л1.1
1.4. Развитие робототехники в мире (история, направления развития) Лекции 1 2 ОПК-6, ОПК-8, ПК-1, ПК-2, ПК-3, ПК-4 Л2.3, Л2.1, Л2.2, Л2.4, Л1.1
1.5. Развитие робототехники в мире и России (история, направления развития) Сам. работа 1 9 ОПК-6, ОПК-8, ПК-1, ПК-2, ПК-3, ПК-4 Л2.3, Л2.1, Л2.2, Л2.4, Л1.1
1.6. Анализ результатов внедрения робототехники в учебный процеcс в Алтайском крае Практические 1 2 ОПК-6, ОПК-8, ПК-1, ПК-2, ПК-3, ПК-4 Л2.3, Л2.1, Л2.2, Л2.4, Л1.1
Раздел 2. Первые шаги в робототехнику. Знакомство с конструктором Lego Wedo
2.1. Работа с комплектами заданий «Забавные механизмы» Практические 1 2 ОПК-6, ОПК-8, ПК-1, ПК-2, ПК-3, ПК-4 Л2.3, Л2.1, Л2.2, Л2.4, Л1.1
2.2. Работа с комплектами заданий «Звери» Практические 1 2 ОПК-6, ОПК-8, ПК-1, ПК-2, ПК-3, ПК-4 Л2.3, Л2.1, Л2.2, Л2.4, Л1.1
2.3. Работа с комплектами заданий «Футбол» Практические 1 2 ОПК-6, ОПК-8, ПК-1, ПК-2, ПК-3, ПК-4 Л2.3, Л2.1, Л2.2, Л2.4, Л1.1
2.4. Работа с комплектами заданий «Приключения» Практические 1 2 ОПК-6, ОПК-8, ПК-1, ПК-2, ПК-3, ПК-4 Л2.3, Л2.1, Л2.2, Л2.4, Л1.1
2.5. Составление собственного творческого проекта. Защита проекта Сам. работа 1 9 ОПК-6, ОПК-8, ПК-1, ПК-2, ПК-3, ПК-4 Л2.3, Л2.1, Л2.2, Л2.4, Л1.1
Раздел 3. Работа с конструктором Lego Mindstorms NXT и EV-3
3.1. Программирование стартовой конструкции робота Лекции 1 2 ОПК-6, ОПК-8, ПК-1, ПК-2, ПК-3, ПК-4 Л2.3, Л2.1, Л2.2, Л2.4, Л1.1
3.2. Работа с цветовым сенсором, сенсором ультразвука, сенсором касания Практические 1 2 ОПК-6, ОПК-8, ПК-1, ПК-2, ПК-3, ПК-4 Л2.3, Л2.1, Л2.2, Л2.4, Л1.1
3.3. Олимпиадные задачи Практические 1 2 ОПК-6, ОПК-8, ПК-1, ПК-2, ПК-3, ПК-4 Л2.3, Л2.1, Л2.2, Л2.4, Л1.1
3.4. Программирование конструкции робота с помощью языка RobotC (либо альтернативного) Лекции 1 2 ОПК-6, ОПК-8, ПК-1, ПК-2, ПК-3, ПК-4 Л2.3, Л2.1, Л2.2, Л2.4, Л1.1
3.5. Разработка урока по информатике с использованием образовательного конструктора Lego WeDo Практические 1 2 ОПК-6, ОПК-8, ПК-1, ПК-2, ПК-3, ПК-4 Л2.3, Л2.1, Л2.2, Л2.4, Л1.1
3.6. Разработка урока по информатике с использованием образовательного конструктора Lego WeDo Практические 1 2 ОПК-6, ОПК-8, ПК-1, ПК-2, ПК-3, ПК-4 Л2.3, Л2.1, Л2.2, Л2.4, Л1.1
3.7. Разработка урока по информатике с использованием образовательного конструктора Lego WeDo Сам. работа 1 9 ОПК-6, ОПК-8, ПК-1, ПК-2, ПК-3, ПК-4 Л2.3, Л2.1, Л2.2, Л2.4, Л1.1
3.8. Разработка урока по информатике с использованием образовательного конструктора Lego Mindstorms EV3 Практические 1 2 ОПК-6, ОПК-8, ПК-1, ПК-2, ПК-3, ПК-4 Л2.3, Л2.1, Л2.2, Л2.4, Л1.1
3.9. Разработка урока по информатике с использованием образовательного конструктора Lego Mindstorms EV3 Сам. работа 1 9 ОПК-6, ОПК-8, ПК-1, ПК-2, ПК-3, ПК-4 Л2.3, Л2.1, Л2.2, Л2.4, Л1.1
3.10. Разработка инструкции по сборке модели с использованием LDD Практические 1 2 ОПК-6, ОПК-8, ПК-1, ПК-2, ПК-3, ПК-4 Л2.3, Л2.1, Л2.2, Л2.4, Л1.1
3.11. Олимпиадная деятельность по робототехнике Лекции 1 2 ОПК-6, ОПК-8, ПК-1, ПК-2, ПК-3, ПК-4 Л2.3, Л2.1, Л2.2, Л2.4, Л1.1
3.12. Разработка положения о проведении олимпиады по робототехнике Сам. работа 1 9 ОПК-6, ОПК-8, ПК-1, ПК-2, ПК-3, ПК-4 Л2.3, Л2.1, Л2.2, Л2.4, Л1.1

5. Фонд оценочных средств

5.1. Контрольные вопросы и задания для проведения текущего контроля и промежуточной аттестации по итогам освоения дисциплины
см. Приложение Фонд оценочных средств.
5.2. Темы письменных работ для проведения текущего контроля (эссе, рефераты, курсовые работы и др.)
см. Приложение Фонд оценочных средств.
5.3. Фонд оценочных средств для проведения промежуточной аттестации
см. Приложение Фонд оценочных средств.

6. Учебно-методическое и информационное обеспечение дисциплины

6.1. Рекомендуемая литература
6.1.1. Основная литература
Авторы Заглавие Издательство, год Эл. адрес
Л1.1 В.А. Красильникова Информационные и коммуникационные технологии в образовании [Электронный ресурс]: учебное пособие М.: Директ-Медиа, 2013
6.1.2. Дополнительная литература
Авторы Заглавие Издательство, год Эл. адрес
Л2.1 Лаврентьев Г.В. Кравченко Г.В. Разработка и реализация электронного учебно-методического комплекса в математическом образовании: гуманитарный аспект: монография АлтГУ, 2009
Л2.2 Беркут Р.А. Обзор существующих автоматизированных обучающих систем: Лаборатория книги, 2012 biblioclub.ru
Л2.3 Г. В. Кравченко, Н. В. Волженина Работа в системе MOODLE: руководство пользователя [Электронный ресурс]: учеб. пособие Барнаул: Изд-во АлтГУ, 2012 elibrary.asu.ru
Л2.4 Марченко А.Л. Актуальные вопросы разработки и использования электронных изданий и ресурсов в обучении электротехнике и электронике в вузе [Электронный ресурс]: монография ДМК Пресс, 2010 e.lanbook.com
6.2. Перечень ресурсов информационно-телекоммуникационной сети "Интернет"
6.3. Перечень программного обеспечения
Windows 7 Professional, № 46192494 от 26.11.2009 (бессрочная);
Office 2010 Professional, № 4065231 от 08.12.2010 (бессрочная);
SPSS Statistics 21 от 26.03.2013, письмо (бессрочная);
FAR, http://www.farmanager.com/license.php?l=ru;
XnView, http://xnviewload.ru/;
7-Zip, http://www.7-zip.org/license.txt;
AcrobatReader, http://wwwimages.adobe.com/content/dam/Adobe/en/legal/servicetou/Acrobat_com_Additional_TOU-en_US-20140618_1200.pdf;
DjVu reader, http://djvureader.org/;
Putty, https://putty.org.ru/licence.html;
VLC, http://www.videolan.org/legal.html;
QTEPLOT, http://www.qtiplot.com/doc/manual-en/index.html;
NETBEANS, https://netbeans.org/about/legal/index.html.
6.4. Перечень информационных справочных систем
Электронная библиотечная система Алтайского государственного университета (http://elibrary.asu.ru/);
Научная электронная библиотека elibrary (http://elibrary.ru);
Поисковая система «Google»;
Электронная база данных «Scopus» (http://www.scopus.com).

7. Материально-техническое обеспечение дисциплины

Аудитория Назначение Оборудование
Помещение для самостоятельной работы помещение для самостоятельной работы обучающихся Компьютеры, ноутбуки с подключением к информационно-телекоммуникационной сети «Интернет», доступом в электронную информационно-образовательную среду АлтГУ
Учебная аудитория для проведения занятий лекционного типа, занятий семинарского типа (лабораторных и(или) практических), групповых и индивидуальных консультаций, текущего контроля и промежуточной аттестации, курсового проектирования (выполнения курсовых работ), проведения практик Стандартное оборудование (учебная мебель для обучающихся, рабочее место преподавателя, доска)

8. Методические указания для обучающихся по освоению дисциплины

Освоение данной дисциплины предполагает активную самостоятельную работу студентов, которая организована для оптимизации и закрепления теоретических знаний и практических умений студентов, формирования умений использовать нормативную, справочную документацию и специальную литературу, развития познавательных способностей и активности студентов. Самостоятельная работа студентов - это индивидуальная учебная деятельность студентов, осуществляемая под руководством, но без непосредственного участия преподавателя.
Самостоятельная работа студентов по дисциплине включает в себя:
- углубленный анализ материалов лекций;
- работу с литературой для изучения тем, которые не разбираются на занятиях;
- выполнение самостоятельных работ, направленных на формирование практических навыков деловой коммуникации.
В начале семестра студенту необходимо ознакомиться с основным содержанием курса, перечнем литературы и учебно-методических материалов, графиком контроля, шкалой оценок и правилом вычисления рейтинга, возможностями повышения рейтинга.
При выполнении студентом индивидуальной работы предусмотрено посещение консультаций: 1) с целью снятия возможных затруднений; 2) с целью демонстрации максимального готового материала для возможной корректировки.
При подготовке к лекции рекомендуется:
1) просмотреть записи предшествующей лекции и восстановить в памяти ранее изученный материал;
2) полезно просмотреть и предстоящий материал будущей лекции;
3) если задана самостоятельная проработка отдельных фрагментов темы прошлой лекции, то ее надо выполнить не откладывая;
4) психологически настроиться на лекцию.
Цель практических занятий, проводимых по дисциплине, - углубление и закрепление теоретических знаний, полученных на лекциях и в процессе самостоятельного изучения материала, а также совершенствование практических навыков по дисциплине.
Необходимо ознакомиться с заданием к практическому занятию; определить примерный объем работы по подготовке к ним; выделить вопросы, упражнения и задачи, ответы на которые или выполнение и решение без предварительной подготовки не представляются возможными; ознакомиться с перечнем рекомендуемой литературы и Интернет-ресурсов.
При ответах на вопросы и выполнении заданий необходимо внимательно прочитать текст и попытаться дать аргументированное объяснение с обязательной ссылкой. Порядок ответов может быть различным: либо вначале делается вывод, а затем приводятся аргументы, либо дается развернутая аргументация принятого решения, на основании которой предлагается ответ. Возможны и несколько вариантов ответов.
При подготовке к занятиям обучаемые могут пользоваться техническими средствами обучения и дидактическими материалами (схемами и др.), которыми располагает учебное заведение. Эти же средства могут быть использованы и на занятиях для лучшего закрепления учебного материала или подтверждения правильности ответов на поставленные вопросы.
Занятия проводятся в форме свободной дискуссии при активном участии всех обучаемых. Поэтому магистранты имеют возможность дополнять выступающих, не соглашаться с ними, высказывать и отстаивать альтернативные точки зрения, поправлять выступающих, задавать им вопросы, предлагать для обсуждения новые проблемы, анализировать практику применения знаний по рассматриваемому вопросу. Дискуссия не ис-ключает стихийного возникновения полемики. Вопросы могут быть заданы и преподавателю.
Разрешается использовать на занятиях записи с ответами на вопросы, упражнения и задачи, выполненные во время подготовки к ним, тексты нормативных актов, литературные источники. Обсуждение каждого вопроса, упражнения, задачи (ситуации) обычно заканчивается кратким заключением преподавателя. По окончании занятия преподаватель подводит итоги дискуссии и высказывает свою точку зрения, отмечает как положительные, так и отрицательные моменты, проявившиеся в ходе занятия. Одновременно преподаватель дает студентам задание к следующему практическому занятию.
В случае пропусков студентом лекционных или практических занятий ему необходимо восстановить учебный материал самостоятельно с использованием учебно-методических пособий по курсу и пройти собеседование по пропущенным темам для контроля усвоения материала.
Для получения итоговой аттестации (экзамен) автоматически студент не должен иметь пропусков занятий без уважительных причин, успешно и в установленный срок проходить текущий контроль, выполнить контрольную работу, иметь семестровый рейтинг более 75 баллов. Если семестровый рейтинг студента менее 50 баллов, то к итоговой аттестации он не допускается.