| Next revision | Previous revision |
| ru:supervisors:methodology [2013/08/16 06:31] – создано eduardtlmk | ru:supervisors:methodology [2020/07/20 09:00] (current) – external edit 127.0.0.1 |
|---|
| ====== Robootika õpetamisest ====== | ====== О преподавании роботики ====== |
| |
| Ei ole mingi uudis, et infotehnoloogia tungimine igapäevaellu on muutnud paljude, kui mitte enamuse noorte õppimise stiili ja kommunikatsioonikanaleid. Tõenäoliselt saab õppija juba praegu olulise osa õpitava aine informatsioonist erinevate infotehnoloogia kommunikatsioonikanalite kaudu. Enne mingi probleemi lahendamist tehakse tihti kiire otsing internetist, leidmaks taustainformatsiooni või näitelahendusi. Kuna noorte igapäevasuhtlus ja tegevus on igati põimunud internetiga ja seal olevate erinevate võrgustikega, on igati loomulik, et koolitaja poolt pakutav õpetamismetoodika peab järgima üldisi trende ja leidma tee õppijani läbi tema poolt harjumuspärase suhtluskanali - interneti. Loomulikult ei välista interneti kasutamine traditsioonilisi õpetamise vorme, kuid ainuüksi nendest enam ei piisa. | Это не новость, что проникновение инфотехнологий в повседневную жизнь изменило стиль обучения и коммуникаций многих молодых людей. С большой вероятностью ученик уже сейчас получает важную часть информации об изучаемом предмете через различные коммуникационные каналы инфотехнологии. Перед решением какой-либо проблемы часто совершается быстрый поиск информации в интернете, с целью найти решения-образцы. В связи с тем, что ежедневное общение молодёжи происходит в интернете и находящихся там сетях, становится естественным то, что предлагаемая преподавателями учебная методика должна следовать общим трендам и находить путь к ученику через привычный для него канал общения - интернет. Конечно, использование интернета не исключает традиционные методы обучения, но одних их уже не достаточно. |
| |
| Robootika ja mehhatroonika on tulevikku suunatud alad, mille õpetamisel tuleb samuti järgida tänapäeva trende ja uusi tehnoloogiaid. Samal ajal aga on see valdkond väga praktiline ja nõuab oskuste ning teadmiste omandamiseks praktilist katsetamist ja harjutamist. Kuigi on olemas ka virtuaalseid ülesandeid, ei asenda see praktilisi oma käega tehtud tegevusi. | Робототехника и мехатроника - это перспективные области, направленные на будущее, и при их обучении нужно следовать сегодняшним трендам и новым технологиям. В то же время эта сфера является очень практичной и требует для приобретения знаний и навыков практических упражнений и экспериментов. Хотя и существуют виртуальные задания, они не заменят практических действий, выполненных своей рукой. |
| Järgnevalt püüame pakkuda ühe võimaliku praktilise juhendi, kuidas viia läbi ühte robootika ainet, kus on kasutusel erinevaid õpetamise vorme integreeriv lähenemine. Metoodika eeldab, et õpetajal on võimalus kasutada modulaarset praktilist robootika õppekomplekti - antud juhul Kodulaborit. | |
| | Далее постараемся представить одно из возможных практических руководств, как провести один из предметов робототехники, где используется подход интеграции различных форм обучения. Методика предполагает, что у учителя есть возможность использовать модульный практический учебный комплект роботики - в данном случае Домашнюю Лабораторию. |
| |
| Mida pidada silmas õppeaine alustamisel.... | Что следует учитывать в начале курса... |
| |
| - **Grupi suurus** \\ | - **Размер группы** \\ |
| Optimaalse õpilaste arvu laborikomplektiga tegutsemiseks määrab suuresti ära juba arvutikasutamise võimalus. See tähendab, et ühe arvuti taha mahub enamasti kuni 3 inimest nii, et veel kõik saavad toimuvast aktiivselt osa võtta. Suurema arvu juures ei näe osa õpilasi enam kirjutatavat koodi ja neil hakkab igav ning tunnitööga enam ei tegeleta. | Оптимальное количество учеников для работы с лабораторными комплектами определяется возможностями компьютерного класса. Это значит, что за одним компьютером поместится до 3-х человек так, что все они смогут принимать активное участие в происходящем. При большем количестве учеников, часть из них не видит прописываемый код и им станет скучно, из-за чего заниматься классной работой они перестанут. |
| - **Praktiline töö ja aruandlus** \\ | - **Практическая работа и отчётность** \\ |
| Praktiline töö on jagatud laboritöödeks, kus iga labori juures tuleb lahendada ülesanne programmiliselt ning tulemus vormistada aruandena. See võimaldab tööd õpilaste vahel jagada. Näiteks üks vastutab programmikoodi eest, teine aruande kirjutamise eest, kolmas riistvara ühendamise eest. Aruandes endas võib nõuda näiteks lisaks programmikoodile ka lahenduse kirjeldust tekstina, kasutatava algoritmi lahtiseletavat diagrammi, vastuseid käsitletud teema kohta käivatele küsimustele ja õpilaste nägemust labori plussidest ja miinustest. Viimane on hea võimalus uurida õpilastelt tagasisidet sellest, kas ülesanne oli liiga keeruline või lihtne, kui praktiline või huvitav ülesanne tundus, mida õpiti juurde jms. \\ Kindlasti tasub laborikomplekti käsitlev esimene programmeerimisülesanne koos läbi teha. Samaaegselt õpetajaga, kes selgitab toimingute tausta ja lahendab ülesannet ekraanil, teevad õpilased demonstreeritud ülesannet koos kaasa. Kogu protsess võiks olla kirja pandud etapiliselt, et mahajääjad või puudujad saavad juhendi järgi võimalusel ka ise tegutseda. Labori läbiviimise üks võimalik variant on järgnevalt toodud välja etappidena, mis võivad omakorda varieeruda vastavalt situatsioonile. | Практическая работа поделена на лабораторные работы, где при каждой лаборатории следует решить задание программно и результат оформить в виде отчёта. Это позволяет поделить работу между учениками. Например, один отвечает за программный код, другой за составление отчёта, третий за соединение аппаратного обеспечения. В отчёте можно потребовать в дополнение к программному коду, описать решение текстом, составить диаграмму, разъясняющую используемый алгоритм, ответов на вопросы по теме и видение учеников плюсов и минусов лабораторной работы. Последнее является хорошей возможностью получить обратную связь от учеников о том, было ли задание слишком сложным или лёгким, насколько практичным и интересным показалось им задание, чего нового они узнали. \\ Конечно, следует первую лабораторную работу по программированию проработать вместе с учителем, который объясняет и решает задание на экране параллельно с учениками. Весь процесс мог бы быть записан поэтапно, чтобы неуспевающие или отсутствующие могли действовать сами по руководству. Одним из возможных вариантов проведения лабораторной работы является приведённый ниже и поделенный на этапы, которые могут варьироваться в зависимости от ситуации. |
| * Laboritöö tutvustus | * Знакомство с лабораторной работой |
| * Õpetaja selgitab kõigepealt uut laboritööd, võttes läbi kogu teoreetilise materjali, ning hiljem uuritakse koos läbi selgitav näide (programmi kood). | * Учитель объясняет, прежде всего, новую лабораторную работу, проходя весь теоретический материал, и позже изучается пример задания (программный код). |
| * Õpetaja jaotab labori materjali etappideks, nii et iga etapp koosneb teooriast ja koodi kirjutamisest. Seega kirjutatav programmikoodi näide valmib koos teooria selgitamisega. | * Учитель делит материал лабораторной работы на этапы, так что каждый из них состоит из теории и прописывания кода. Т.е. пример прописываемого кода создаётся во время теоретической части. |
| * Iseseisev ülesannete lahendamine. See toimub laboritöö juhendi järgi, kus on kirjas ülesanne, nõuded ja aruandluse vorm. Õpilased teevad tööd iseseisvalt, võimalusel saavad õpetajalt abi küsida. Eesmärk on, et õpilased jõuaksid ise lahenduseni. Kui on võimalus anda õpilastele laborikomplekt koju kaasa, siis iseseisev töö ei pea toimuma kindla tunni ajal, vaid õpilased teevad tööd endale sobival ajal. | * Самостоятельное решение задач. Это происходит по инструкции лабораторной работы, где написано задание, требования и форма отчётности. Ученики выполняют работу самостоятельно, имея возможность попросить помощи учителя. Целью является то, чтобы ученики сами получили ответ. Если у учеников есть возможность взять лабораторный комплект с собой домой, то самостоятельная работа не обязательно должна проходить в конкретное время, а может выполняться в подходящее для учеников время. |
| * Tööde esitamine. Õpilased koostavad tehtud tööst aruande, kus nad vastavad lisaks õpetaja poolt määratud kordamisküsimustele. Aruandlus koos kompileeritud lahendusega (hex failina) saadetakse õpetajale kindlaks ajaks elektrooniliselt. | * Сдача работ. Ученики составляют отчёт о проделанной работе, где дополнительно отвечают на вопросы для повторения, указанные учителем. Отчёт вместе с компилированным решением (hex файл) отправляется учителю в электронном виде в назначенное время. |
| * Kontroll | * Контроль |
| * Õpetaja kontrollib, kas lahendus töötab ning paneb hinde saadetud töö ja aruandluse alusel. | * Учитель проверяет, работает ли решение и просит группу защитить работу так, чтобы все участники группы были задействованы и рассказывали разные части. |
| * Õpetaja kontrollib, kas lahendus töötab ning palub grupil tööd kaitsta suuliselt nii, et üks õpilane peab selgitama teatud osas aruandest, teine õpilane teist osa, jne. | * Учитель выставляет оценку, основываясь на присланной работе и отчёте. |
| - ** Gruppide haldamine ** \\ | - ** Управление группами ** \\ |
| Ülesannete lahendamisel võib alati tekkida grupp (grupid), kes on teistest aeglasem või alustasid hiljem. Sellisel juhul on tavaliselt probleemiks õpetaja tähelepanu koondumine mahajäänud grupi abistamisele ning teised peavad ootama ja igavlema, kuni mahajääja grupp on järele jõudnud. Analoogselt tekib probleem, kui klassis on üks grupp, kes jõuab töödega valmis teistest kiiremini. Mõlema probleemi lahendamiseks on võimalus kasutada kirjapandud ülesandeid või laborijuhendeid. Kuna kogu töö protsess ja nõutud osad on kirja pandud, siis saavad grupid töötada iseseisvalt ning õpetajal on võimalus abistada neid, kellel tekib probleeme edasijõudmisega. Lisaks on erineva raskusastmega ülesandeid, mida saab jagada vastavalt grupi võimekusele või boonusülesandena nendele, kes on normülesanded juba ära jõudnud lahendada. | При решении задач всегда может образоваться группа или несколько, которая медленнее других или начала позже. В таком случае проблемой обычно становится внимание учителя, перенесённое на подобную группу, и остальные должны ждать пока отставшая группа не догонит их. Схожая проблема возникает, если в классе есть группа, которая успеет закончить работу раньше других. Для решения обеих проблем существует возможность использовать записанные задания или инстукцию лабораторной работы. Так как весь процесс работы и требуемые части записаны, группы могут работать самостоятельно и у учителя есть возможность помогать тем, кто испытывает трудности. Дополнительно существуют задания с разными степенями сложности, которые можно поделить в зависимости от способностей группы или дать в качестве дополнительного задания тем, кто уже выполнил предыдущие задания. |
| - **Hindamine** \\ | - **Оценивание** \\ |
| Kui õpetaja peab oluliseks, et kõik oskaksid programmeerida ning saaksid programmikoodist aru, siis võib õpetaja nõuda, et õpilased vahetaksid teatud osaülesande järel kohad, nii et igaüks saaks proovida programmeerimist. Teine võimalus on ülesande hindamisel küsida programmikoodi lahenduse kohta selgitust ükskõik milliselt grupi liikmelt ning viimase vastus määrab kogu grupiliikmete hinde. See sunnib gruppi töötama ühtsena ning hoolitsema, et kõik grupi liikmed saaksid aru, kuidas lahenduse üksikasjad töötavad. Kui selline lähenemine tundub ebaõiglasena, võib iseseisva töö kaitsmise organiseerida nii, et grupp peab lahendama õpilaste arvuga võrdse arvu töid. Iga õpilane peab kaitsma ühe töö. Millise, selgub alles kaitsmise käigus. | Если учитель считает важным, чтобы все умели программировать и понимали программный код, он может потребовать, чтобы ученики менялись местами, и каждый из них мог попробовать программирование. Существует и другая возможность - при оценивании спрашивать объяснение решения программного кода у любого члена группы и его ответ и будет оценкой всей группе. Это заставляет группу работать единым целым и заботиться о том, чтобы все члены группы понимали, как работают отдельные части решения. Если такой подход кажется не справедливым, можно организовать защиту самостоятельной работы так, что группа должна будет решить то количество работ, которое равно числу членов группы. Каждый ученик будет защищать одну работу, но какую будет ясно только в процессе защиты. |
| - **Veaotsing** \\ | - **Поиск ошибки** \\ |
| Tihtipeale võivad programmi koodi kompileerimisel või riistvara valesti käsitlemisel tekkida mingid tüüpvead. Nende sümptomid tasub kindlasti kirja panna koos lahendusega, kuna sama viga, millele lahenduse leidmine võttis tunde, võidakse õpilaste poolt korrata. Tüüpprobleemide lahendused saab koondada Kodulabori tugikeskkonna foorumisse. | Часто при компилировании программного кода или неправильном использовании аппаратного обеспечения могут возникнуть типичные ошибки. Их важно записать вместе с решениями, так как ошибка, на поиск решения которой ушли часы, может повториться учениками. Решения типичных проблем можно собрать в форуме поддерживающей среды Домашней Лаборатории. |
| - **Võistlus** \\ | - **Соревнование** \\ |
| Üks võimalus motivatsiooni tõstmiseks ja kogu õppeprotsessi huvitavamaks muutmiseks on tekitada võistlusmoment, kus õpilastel tuleb mingile probleemile leida lahendus, mida kursuse lõpus ühiselt testitakse. Lahenduse headus peab olema mõõdetav (aeg, kaugus vms.). Võib tekitada ka erinevaid hindamiskriteeriume: nn. väljanägemine, optimaalne lahendus, huvitavaim tehniline lahendus jms. Ülesannet annab kindlasti siduda ka reaalse elu probleemidega (nt patareide sorteerija). Samas on võimalus kasutada ka mobiilseid platvorme, et lahendada hobirobootika tüüpülesandeid nagu joonejälgimine, labürindi läbimine jms. | Одной из возможностей поднять мотивацию и сделать весь учебный процесс интереснее является создание соревновательного момента, когда ученикам требуется найти решение какой/либо проблемы, которое будет протестировано вместе в конце курса. Качество решения должно быть измеряемо (время, скорость, дистанция). Можно создать несколько критериев оценивания: внешний вид, оптимальное решение, самое интересное техническое решение и т.д. Задание можно связать с реальной жизнью (например, сортировщик батареек). Так же есть возможность использовать мобильные платформы, чтобы решать типичные задания в любительской робототехнике. |
| |
| ~~PB~~ | <pagebreak> |
| |
| Järgnevalt on toodud näiteks tüüpiline laboritöö kirjeldus, mida võib kasutada praktilise töö lähteülesandena. | Далее приведено описание типичной лабораторной работы, которое может быть использовано в практической работе в качестве исходного задания. |
| |
| <box 100% round #EEEEFF|Laboratoorne töö Nr 3. Andurid ja analoog-digitaalmuundur> | <box 100% round #EEEEFF|Лабораторная работа Nr 3. Датчики и аналого-цифровой преобразователь> |
| |
| **Juhendaja**: Raivo Sell | **Руководитель**: Райво Сель |
| |
| **Töö eesmärk** | **Цель работы** |
| |
| Tutvuda analoog-digitaalmuunduri tööpõhimõtte ja analoogsignaalide muundamisega, kasutades AVR ATmega128 8-bitist mikrokontrollerit. Lisaks tutvuda erinevate analoogväljundiga anduritega. Teha läbi lihtne harjutus analooganduri kasutamisest. | Ознакомиться с принципом работы аналого-цифрового преобразователя и преобразованием аналогового сигнала, используя 8-битный микроконтроллер AVR ATmega128. Так же ознакомиться с различными датчиками с аналоговым выводом. Проработать лёгкое задание об использовании анлогого датчика. |
| |
| **Tööks vajalikud vahendid** | **Средства необходимые для работы** |
| |
| Kodulabori baasversioon, Andurite ja Mootorite lisakomplekt, AVR tarkvara. | Базовая версия Домашней Лаборатории, дополнительный комплект Датчиков и Двигателей, программное обеспечение AVR. |
| |
| **Töö käik** | **Ход работы** |
| |
| - Teha läbi näiteülesanne potentsiomeetriga. \\ http://home.roboticlab.eu/et/examples/sensor/potentiometer | - Проработать задание-образец с потенциометром. \\ http://home.roboticlab.eu/et/examples/sensor/potentiometer |
| - Teha ühine harjutus "Soojendusülesanne" \\ http://home.roboticlab.eu/et/exercises/sensor | - Сделать общее задание "Задание для разогрева" \\ http://home.roboticlab.eu/et/exercises/sensor |
| - Teha grupi personaalne harjutusülesanne (mille määrab õppejõud vahetult enne töö alustamist) | - Сделать персональное упражнение группы (которое определяется учителем непосредственно перед началом работы) |
| - Vastata kordamisküsimuste ühele küsimusele (küsimuse määrab õppejõud vahetult enne töö alustamist) | - Ответить на один вопрос из вопросов для повторения (вопрос определяется учителем непосредственно перед началом работы) |
| |
| **Отчёт** | **Отчёт** |
| |
| О совершённой работе следует предоставить отчёт в электронном виде, который содержит: | О совершённой работе следует представить отчёт в электронном виде, который содержит: |
| * Объяснительную о ходе работы | * Объяснительную о ходе работы |
| * Цель работы | * Цель работы |
