Основы робототехники

1) Краткое содержание курса

Курс «Основы робототехники» предназначен для формирования у студентов базовых и прикладных знаний в области робототехники, включая принципы проектирования, конструирования, программирования и эксплуатации робототехнических систем. В рамках курса рассматриваются основные понятия и термины робототехники, классификация роботов, их конструктивные элементы (сенсоры, моторы, контроллеры), а также методы управления роботами.

Особое внимание уделяется практическому освоению образовательной платформы LEGO® MINDSTORMS® EV3, изучению аппаратного и программного обеспечения, визуальному программированию, использованию сенсоров (ультразвуковых, гироскопических, цветовых, датчиков касания), а также элементам искусственного интеллекта и машинного обучения в робототехнике.

Курс охватывает сферы применения робототехники в образовании, промышленности, медицине, экологии и других областях. Обучение включает лекционные занятия, видеолекции, практические и лабораторные работы, самостоятельную работу студентов и тестовые задания, что позволяет сформировать как теоретические знания, так и устойчивые практические навыки работы с робототехническими системами.

2) Карта формируемых результатов обучения

Результат обучения

Описание навыков и знаний

Методы достижения

Понимание основ робототехники

Знание основных понятий, терминов, истории развития робототехники, видов и сфер применения роботов

Лекции, видеолекции, тесты

Владение аппаратной частью робототехнических систем

Умение определять и использовать основные компоненты робота: контроллеры, моторы, сенсоры

Лекции, практические задания

Навыки программирования роботов

Умение создавать программы в визуальной среде EV3-G, использовать циклы, условия, переменные

Практические задания

Использование сенсоров и исполнительных механизмов

Навыки обработки данных сенсоров и управления движением робота

Видеолекция

Применение элементов искусственного интеллекта

Понимание принципов адаптивного поведения роботов, основ машинного обучения и принятия решений

Лекции, практические задания

Проектная и исследовательская деятельность

Умение разрабатывать и защищать робототехнические проекты, анализировать результаты

Проектные задания, самостоятельная работа

 

3) Система контроля знаний с описанием показателей и критериев оценивания

Формы контроля

  • Тесты по темам лекций и видеолекций
    Проверка усвоения теоретических знаний, основных понятий и принципов робототехники
    (40% итоговой оценки)
  • Практические и лабораторные задания
    Оценка умений программирования роботов, работы с сенсорами, моторными блоками и алгоритмами управления
    (30% итоговой оценки)
  • Итоговый тест / экзамен
    Комплексная проверка теоретических знаний и практических навыков по всему курсу
    (30% итоговой оценки)

Критерии оценивания

  • Теоретическая подготовка — знание базовых понятий, терминов, принципов работы робототехнических систем (оценка через тесты);
  • Практические навыки — умение разрабатывать и отлаживать программы, использовать сенсоры и моторы в лабораторных работах;
  • Логика и алгоритмическое мышление — корректность построения алгоритмов, использование циклов, условий и переменных;
  • Проектная деятельность и самостоятельность — качество выполнения практических и самостоятельных заданий, умение анализировать результаты.

Сертификация

После успешного выполнения всех тестов, практических заданий, а также итогового контроля, студенты получают сертификат об окончании курса «Основы робототехники», подтверждающий их компетентность в области базовой образовательной и прикладной робототехники.