Школа робототехніки та програмування R0B0C0DE є великою мережею з великою кількістю програм навчання, розрахованих на дітей від 8-ми до 16-ти років. Всі діти надходять на базові курси, які засновані на роботі з платформою Arduino і візуальною мовою програмування, як Scratch For Arduino або ArduBlock. Далі дитина може вибирати одне із запропонованих йому напрямків. Напрямок робототехніки включає в себе:

Робототехніка стає все ближче до дітей і зараз це гарний спосіб не тільки навчиться збирати конструкції, але і зануритись в світ дорослих наук. Однією з доступних і простих платформ робототехніки стала платформа від італійського виробника Arduino. Її перевагою стало те, що для цієї платформи було написано безліч програм, а також розробник подбав про спрощення платформи за допомогою готових конструкцій, які значно спрощують роботу з мікропроцесором. Курси Arduino для дітей допомагають розвивати, як моторику, так і логічне мислення. Діти освоюють роботу з електронними компонентами, збираючи власного робота, а також, роблять перші кроки в світі програмування, освоюючи, що таке алгоритми і втілюючи свої ідеї в реальність.

Зараз навчати програмуванню дітей можна різними способами і для цього можна використовувати різні мови програмування, як:

Кожен з цих методів має свої обмеження і свої переваги описаних нижче у вигляді таблиці:

Виходячи з таблиці, можна сказати, що робота з цими мовами затребувана і в залежності від рівня складності, можна підібрати для дитини найбільш відподівний інструмент для створення перших програм. Arduino мова вже використовується зараз в основі більшості методик навчання дітей робототехніці, а самі уроки програмування Arduino пропонуються в школах робототехніки та програмування.

Програмування на Arduino починається з того, що діти вивчають основні електричні закони і поняття. Саме вони ляжуть в основу подальшого конструювання роботизованих конструкцій, тому дуже важливо, щоб діти знали чому в батарейці є полярність «+» і «-» і чому їх не можна плутати, чому крутяться мотори і як працює світлодіод. Це просто інформація, яка подається на життєвих прикладах, що викликає у дітей асоціації, які допомагають простіше запам'ятати отриману інформацію і зрозуміти її. Дуже важливо цю інформацію повторювати, щоб вона не забувалася, тому курс побудований таким чином, що час від часу, все, що було вивчено на першому уроці повторюється в середині року, а також в кінці, і це повторюється кожен новий курс. На відміну від конструювання і електричних понять, програмування і логічне мислення у дітей спрацьовує куди слабше. У дитячому віці куди складніше щось представляти в голові абстрактне і невідчутне, що не дає можливості швидкого засвоєння базових конструкцій програмування, як:

Все це вивчається протягом усіх курсів робототехніки та програмування в різних ракурсах і ситуаціях. Основною ж метою є те, щоб дитина самостійно застосував на практиці всі ці знання в області програмування і зміг в голові самостійно будувати складні алгоритми з розгалуженнями і повтореннями.
Згодом, програма ускладнюється тим, що з'являються нові електронні датчики і пристрої, які необхідно програмувати, використовуючи різні інтерфейси спілкування, що також тісно перетинається і з програмуванням, тому діти вивчають більш детально конструкції для побудови складних алгоритмів роботи з периферійними пристроями.

Робототехніка охоплює безліч наук і технологій, тому діти дізнаються про принцип роботи деяких електронних компонентів не тільки, як окремі пристрої, а й як частина якоїсь системи. Так, в кінці навчального року команди мають проект по типу «розумний дім», де необхідно застосувати знання у використанні вивчених пристроїв не тільки з точки зору підключення та програмування, а й розуміння прикладного використання в житті.

Наступним етапом є створення власного проекту у вигляді роботизованої машинки, вивчаючи всі ті ж принципи програмування, а також використовуючи ті ж електронні компоненти. Це допомагає самостійно зрозуміти учням для чого це можна використовувати і з чого може складатися подібна роботизована платформа. Також можливість самостійно запрограмувати цю машинку дає можливість втілювати свої ідеї в будь-якому вигляді.

Після детальної роботи з усіма електронними пристроями і більш глибоким вивченням роботи програмованих платформ діти переходять до більш детального вивчення електронних компонентів, які існують. Це допоможе в майбутньому створити самостійно електронні плати, які також зможуть виконувати будь-які завдання. Діти вивчають нові і складні електричні закони, які вони також проходять паралельно в школі, але більш детально і з застосуванням всіх законів на практиці. В підсумку, діти навчаться самостійно створювати електронні плати, а також їх паяти, щоб отримати повністю, зібраний з нуля, власний проект, який потім можна буде забрати собі. В підсумку, у дітей в їхньому віці, вже буде власний проект, який був реалізований самостійно.

Робототехніка постійно розвивається і не зупиняється на місці, тому зараз значне місце стало займати машинне навчання і комп'ютерний зір, який допомагає роботам не тільки виявити об'єкт і правильно на нього зреагувати, але також і розпізнавати його. Це дозволяє створювати різні дії і реакції для об'єктів, розпізнавати обличчя, емоції і обробляти їх. Тут учні познайомляться з поняттям «Комп'ютерний зір» і зможуть дізнатися про нього більше, вивчаючи принципи роботи технології КЗ, а також дізнаються про те, як комп'ютер взагалі може бачити зображення і що треба, щоб його обробити і зрозуміти. Всі ці науки і технології допоможуть швидко знайти себе в професії майбутнього.

Школа R0B0C0DE має власний відділ розробки, який також створює нових роботів для вивчення їх в поточних програмах. Кожен урок базується на повторенні попередніх знань, здобутті нових і застосуванні їх на практиці. Два викладача в групі можуть досить приділити увагу кожному учневі, щоб в кінці заняття кожна дитина досягла поставленої на початку уроку мети. Кожна дитина має власне робоче місце, а також необхідну для вивчення електроніку. Деякі уроки проводяться інтерактивно, з використанням роботів. Таким чином, учні мають можливість побачити застосування їх знань на реальному прикладі робочого робота, що викликає додаткову зацікавленість і стимул вивчати складний, але цікавий матеріал. Робототехніка вже давно не є наукою «дорослих дядьків». Вивчати програмування модно і корисно вже з самого дитинства, в чому і зможе допомогти школа програмування і робототехніки R0B0C0DE.

- Візуальні мови програмування (Scratch);

- Python;

- Arduino Language (С / С ++).

- Алгоритми;

- Змінні;

- Цикли;

- Умови;

- Підпрограми, функції;

- Аргументи.

- Вивчення і робота з мовами програмування C ++, Python;

- Робота з різноманітною периферійної електронікою;

- Конструювання моделей власних роботів;

- Робота з інструментами (паяльник, осцилограф, мультиметр);

- Створення власних електронних пристроїв;

- Робота з комп'ютерним зором.

embedded engineer в ImPRO

Євген Петрикеєв

Автор статті: