zapogi.ru 1

В работе над проектом принимали участие

Краснова Анастасия Евгеньевна, школа № 371, ЦАО
Артамонова Галина Сергеевна, школа № 538, ЮЗАО
Солодкова Вероника Евгеньевна, школа № 1014, ЗАО
Субботина Елена Витальевна, школа № 1014, ЗАО

Максим Васильевич Вачильев  методист ЦИТУО
Юлия Владимировна Федорова методист ЦИТУО


ЛЕГКОЕ МЕТРО



Содержание проекта

       Учащимся предлагается разработать и создать проект лёгкого метро, в котором роботы будут исполнять основную работу: пропускать пассажиров через турникет, доставлять их к платформе, выполнять функции машиниста.

Учебные цели

При выполнении проекта ученики смогут:


  • познакомиться с процессами функционирования современного лёгкого метро, с проблемами обеспечения безопасности пассажиров;

  • оценить возможность роботизации отдельных процессов;

  • совершенствовать свои навыки и умения конструирования роботов, решающих различные производственные задачи и разработки программ их функционирования;

  • моделировать различные ситуации в работе лёгкого метро.

Предметы и ЗУНы

ИНФОРМАТИКА:

  • Объекты и процессы;

  • Модели объектов и процессов;

  • Алгоритмы с ветвлением и конечными циклами;

  • Знакомство с системами управления.

ГЕОГРАФИЯ:

  • Методы транспортировки;

  • Перевозка пассажиров;

  • Рельеф.

ФИЗИКА:

  • Принципы работы различных датчиков;
  • Виды движения и преобразование одних видов движения в другие;


  • Исполнительные устройства современных роботов.

ЕСТЕСТВЕННЫЕ НАУКИ:

  • Свойства материалов.

Начинаем работу

Тема проекта

Проект посвящён вопросам создания лёгкого метро, в котором все основные операции будут выполнять роботы. Он рассчитан на учеников, которые уже получили навыки конструирования роботов и выполнили задания из сборника 9723 (4) и 9723 (2).

Выполнение проекта

Планы занятий в классах включают знакомство с работой лёгкого метро и основными операциями, выполняемыми на различных его участках и в зонах. Рекомендуется обратить внимание учащихся на такие функции как:

  • Пропуск пассажиров через турникет;

  • Доставку пассажиров к платформе;

  • Движение поезда;

Ученикам предлагается оценить, выполнение каких из них можно "поручить" роботам. Далее им предлагается методом "мозгового штурма" построить информационную модель создаваемого лёгкого метро. Роль учителя в этом процессе сводится к контролю соблюдения правил игры:

  • Свободное высказывание мнений; отсутствие критики предложений;

  • Ограничение тематики дебатов рамками темы.

Вводная информация

Современное лёгкое метро представляет собой сложное инженерное сооружение, целью функционирования которого является обеспечение перевозок людей с максимальными удобствами для них и с соблюдением необходимых мер безопасности.
Целый ряд функций, которые сейчас выполняются людьми, вполне возможно поручить автоматическим устройствам.
С целью получения представлений о проектируемом объекте, его функциях и возможном облике используют метод "мозгового штурма" или "мозговой атаки".

В ходе мозговой атаки её участники свободно высказывают свои мнения по вопросу исследования, дополняют и развивают ранее высказанные предложения. Запрещается выступать с критикой поступивших предложений, но разрешается высказывать альтернативные предложения. Все поступившие предложения фиксируются одним из участников игры - секретарём.

В конце игры руководитель подводит итоги и даёт оценку возможности реализации высказанных идей с учётом ограниченных возможностей конструктора и других факторов.

Работа над проектом

Общая продолжительность работы над проектом зависит от многих факторов:


  • Возрастной категории учащихся;

  • Степени подготовленности их работы над проектом;

  • Индивидуальных факторов и др.

С учётом того, что при работе над проектом учащимся необходимы некоторые базовые знания информатики и навыки работы с компьютером, работу над проектом рекомендуется поручить ученикам 7 - 9 классов.
По результатам мозгового штурма учитель определяет состав роботизированных участков проекта, устройств лёгкого метро, которые предполагается включить в состав модели. Один из возможных вариантов такого разбиения:

  • Турникет, пропускающий пассажиров к подъёмному устройству.

  • Подъёмное устройство, до платформы.

  • Платформа для ожидания прибытия поезда.

  • Поезд без машиниста для перевозки пассажиров.

Класс разбивается на бригады численностью 3 - 4 человека, каждая из которых отвечает за разработку одной из частей проекта. В случае, если какая-либо часть оказывается сложной для реализации силами одной бригады, возможно подключение к работе над ней нескольких бригад.
В процессе работы над проектом учащиеся обмениваются информацией друг с другом и с учителем, выясняя и уточняя детали проекта. Задача учителя на этом этапе - подтолкнуть учащихся к поиску вариантов, обеспечивающих решение задач, направляя их мысль в нужном направлении.
Ниже приводится описание одного из возможных вариантов модели лёгкого метро, и даются программы работы его составных частей.

Описание проекта

Модель лёгкого метро включает три объекта:

Модель работает следующим образом.
Работа модели начинается с работы турникета. При нажатии кнопки Run первого из микрокомпьютеров RCX:

  • Человек подходит к турникету, вставляет в него карточку для прохода в метро;

  • Турникет открывается, пассажир проходит на подъёмное устройство;

  • RCX подсчитывает количество пассажиров, которые входят на подъёмное устройство, которое переносит пассажиров на платформу;

  • Если по прошествии некоторого времени не набирается нужное количество пассажиров, подъемное устройство все равно поднимается.

  • На платформе пассажиры ожидают прибытия поезда.

  • По окончании посадки пассажиров поезд отъезжает.

  • Турникет ждет следующую партию пассажиров.

Компьютерная система турникета и подъемного устройства.

В ходе выполнения задания ученики должны будут:
1. Собрать турникет с одним мотором, двумя датчиками касания и одним датчиком света. Собрать подъёмное устройство с одним мотором, датчиком освещённости. Собрать поезд с одним мотором, датчиком освещённости.
2. Запрограммировать турникет таким образом, чтобы через него можно было пройти не более 7 пассажиров.

Указание для учителя

Подъёмное устройство.

 

Учебные цели.

В ходе выполнения этого задания ученики будут:
1. Собирать модель подъёмного устройства.
2. Использовать свои знания по программированию в режиме "Конструктор".
3. Рассчитывать различные варианты для задания переменных.х.

Комментарий.

При выполнении этого задания ученики будут собирать модель, руководствуясь инструкцией. От учащихся потребуется использовать свои знания в программировании в режиме "Конструктор". Ниже представлен один из возможных вариантов решения.


 Указание для учащегося

 Подъёмное устройство.

1. Изготовьте модель подъёмного устройства.
2. Загрузите программу ROBOLAB.
3. В режиме "Конструирование" запрограммируйте работу подъёмного устройства.
4. Напишите, как вы будете это делать.
5. Подберите подходящую скорость работы подъёмного устройства.

Указание для учителя

Турникет (ворота с электронным управлением).



Учебные цели:
В ходе выполнения этого задания ученики будут:

1. Собирать модель турникета. Высчитывать, какое количество человек может пройти на подъёмник.

2. Использовать свои знания по программированию в режиме "Конструктор".

3. Рассчитывать различные варианты для задания переменных.

Комментарий.

1. При выполнении этого задания ученики будут собирать модель, руководствуясь инструкцией.

2. От учащихся потребуется использовать свои знания в программировании в режиме "Конструирование". Ниже представлен один из возможных вариантов решения данной задачи.



Указание для учащегося

Турникет (ворота с электронным управлением).

1. Изготовьте модель турникета, контролирующего вход пассажиров в метро.

2. Загрузите программу ROBOLAB.
3. В режиме "Конструирование" запрограммируйте работу турникета.
4. Напишите, как вы будете это делать.
5. Определите, какое максимальное число пассажиров может пройти через турникет.

Указание для учителя

Поезд.

 

Учебные цели.

В ходе выполнения этого задания ученики будут:
1. Собирать модель поезда.
2. Программировать в режиме "Конструирования" программу управления движением модели и остановку модели при обнаружении тёмной линии.
3. Решать задачи, в которых нужно мыслить логически.

Комментарий.

При выполнении этого задания ученики будут собирать модель, руководствуясь инструкцией. От учащихся потребуется использовать свои знания в программировании в режиме "Конструктор". Ниже представлен один из возможных вариантов решения.