Программа профессиональной переподготовки
«Педагог дополнительного образования детей по робототехнике и мехатронике»
Общая трудоёмкость: 250 часов
Продолжительность обучения: 2 месяца
Документ об образовании: Диплом о профессиональной переподготовке
Актуальность программы
Робототехника и мехатроника становятся неотъемлемой частью современной образовательной среды, формируя у детей ключевые навыки для будущего: критическое мышление, умение работать в команде, навыки проектной деятельности и инженерного анализа. Востребованность педагогов дополнительного образования, способных качественно обучать детей в этих областях, непрерывно растёт. Реализация программы позволит педагогам адаптироваться к современным вызовам и требованиям системы дополнительного образования.
Цель программы
Подготовить педагогов дополнительного образования к профессиональной деятельности по обучению детей основам робототехники и мехатроники, включая разработку, организацию и проведение образовательных программ, а также формирование у обучающихся инженерного мышления и навыков проектной работы.
Задачи программы
- Освоить базовые понятия и технологии в области образовательной робототехники и мехатроники.
- Научиться проектировать, организовывать и проводить занятия с детьми.
- Развить навыки использования программного обеспечения и оборудования.
- Изучить современные педагогические подходы и методики.
- Сформировать понимание безопасной организации образовательного процесса.
- Освоить принципы формирования инженерного мышления у детей.
- Научиться реализовывать проектную деятельность в образовательной среде.
Целевая аудитория
- Педагоги дополнительного образования детей.
- Учителя общеобразовательных школ, желающие освоить новое направление.
- Специалисты, планирующие работать с детьми по направлениям робототехники и мехатроники.
Ожидаемые результаты обучения
- Владение методами и приёмами обучения детей робототехнике и мехатронике.
- Навыки работы с образовательным оборудованием и программными платформами.
- Умение разрабатывать и реализовывать программы дополнительного образования.
- Понимание принципов формирования инженерного мышления у детей.
- Навыки организации образовательной среды и обеспечения безопасности занятий.
Структура программы
Раздел 1. Введение в робототехнику и мехатронику (20 часов)
1.1 История и перспективы развития робототехники (2 часа)
1.2 Место робототехники в системе дополнительного образования (2 часа)
1.3 Современные направления робототехники (2 часа)
1.4 Основные понятия и термины (2 часа)
1.5 Структура и компоненты робота (2 часа)
1.6 Мехатроника как область знаний (2 часа)
1.7 Роль педагога в обучении робототехнике (2 часа)
1.8 Примеры реализованных проектов (2 часа)
1.9 Анализ актуальных требований к педагогу по робототехнике (2 часа)
1.10 Обзор образовательных платформ для детей (2 часа)
Раздел 2. Технические основы робототехники (20 часов)
2.1 Электронные компоненты робота (2 часа)
2.2 Датчики и исполнительные устройства (2 часа)
2.3 Электропитание и схемы подключения (2 часа)
2.4 Основы схемотехники для педагога (2 часа)
2.5 Принципы работы электродвигателей (2 часа)
2.6 Управление движением робота (2 часа)
2.7 Сервоприводы и шаговые двигатели (2 часа)
2.8 Базовые принципы построения робота (2 часа)
2.9 Примеры конструкций для занятий с детьми (2 часа)
2.10 Безопасность при работе с электроникой (2 часа)
Раздел 3. Основы мехатроники для педагогов (20 часов)
3.1 Понятие мехатроники в образовании (2 часа)
3.2 Системный подход в мехатронике (2 часа)
3.3 Датчики в мехатронных системах (2 часа)
3.4 Исполнительные элементы в мехатронике (2 часа)
3.5 Алгоритм взаимодействия элементов системы (2 часа)
3.6 Программируемые контроллеры (2 часа)
3.7 Основы управления процессами (2 часа)
3.8 Роль педагога в формировании у детей интереса к мехатронике (2 часа)
3.9 Примеры учебных проектов по мехатронике (2 часа)
3.10 Внедрение мехатроники в программы допобразования (2 часа)
Раздел 4. Программирование в образовательной робототехнике (20 часов)
4.1 Языки программирования для роботов (2 часа)
4.2 Блочное программирование: основы (2 часа)
4.3 Scratch и MakeCode в образовательной среде (2 часа)
4.4 Python в образовательной робототехнике (2 часа)
4.5 Программирование контроллеров Arduino (2 часа)
4.6 Настройка и программирование датчиков (2 часа)
4.7 Логические конструкции и циклы в программах (2 часа)
4.8 Отладка и тестирование программ (2 часа)
4.9 Алгоритмическое мышление и его формирование у детей (2 часа)
4.10 Создание собственных проектов с детьми (2 часа)
Раздел 5. Конструирование и моделирование в робототехнике (20 часов)
5.1 Основы конструирования роботов (2 часа)
5.2 Принципы прочности и устойчивости конструкций (2 часа)
5.3 Моделирование механических элементов (2 часа)
5.4 Конструкторы LEGO, VEX, Fischertechnik и аналоги (2 часа)
5.5 3D-моделирование для начинающих (2 часа)
5.6 Использование 3D-печати в робототехнике (2 часа)
5.7 Проектирование элементов для роботов (2 часа)
5.8 Практические задания по сборке моделей (2 часа)
5.9 Анализ готовых моделей и их доработка (2 часа)
5.10 Формирование навыков инженерного творчества у детей (2 часа)
Раздел 6. Проектная деятельность в образовательной робототехнике (20 часов)
6.1 Принципы проектного обучения (2 часа)
6.2 Выбор темы и постановка задачи проекта (2 часа)
6.3 Составление плана проекта (2 часа)
6.4 Распределение ролей в команде (2 часа)
6.5 Контрольные точки и мониторинг проекта (2 часа)
6.6 Представление и защита проекта (2 часа)
6.7 Использование цифровых инструментов в проектной деятельности (2 часа)
6.8 Примеры успешных детских проектов (2 часа)
6.9 Формирование метапредметных компетенций (2 часа)
6.10 Роль педагога в сопровождении проектной деятельности (2 часа)
Раздел 7. Безопасность и техника безопасности при работе с роботами (15 часов)
7.1 Основы безопасной работы с оборудованием (1.5 часа)
7.2 Электробезопасность на занятиях (1.5 часа)
7.3 Безопасное использование инструментов и материалов (1.5 часа)
7.4 Правила организации рабочего места (1.5 часа)
7.5 Инструктаж обучающихся (1.5 часа)
7.6 Ответственность педагога за безопасность (1.5 часа)
7.7 Безопасность при использовании паяльных инструментов (1.5 часа)
7.8 Первая помощь при несчастных случаях (1.5 часа)
7.9 Пожарная безопасность в кабинете робототехники (1.5 часа)
7.10 Разработка инструкций по технике безопасности (1.5 часа)
Раздел 8. Методика обучения детей робототехнике (20 часов)
8.1 Возрастные особенности обучающихся (2 часа)
8.2 Формирование мотивации к обучению (2 часа)
8.3 Использование игровых методов на занятиях (2 часа)
8.4 Организация групповой работы (2 часа)
8.5 Индивидуализация обучения (2 часа)
8.6 Подготовка и проведение занятия (2 часа)
8.7 Оценивание результатов работы обучающихся (2 часа)
8.8 Коррекция ошибок и развитие навыков (2 часа)
8.9 Интеграция знаний из других предметов (2 часа)
8.10 Рефлексия по итогам занятий (2 часа)
Раздел 9. Инженерное мышление: развитие у обучающихся (15 часов)
9.1 Понятие инженерного мышления (1.5 часа)
9.2 Методы формирования инженерного подхода (1.5 часа)
9.3 Работа с задачами повышенной сложности (1.5 часа)
9.4 Поиск нестандартных решений (1.5 часа)
9.5 Критическое мышление в инженерной деятельности (1.5 часа)
9.6 Моделирование ситуаций из реальной жизни (1.5 часа)
9.7 Разработка прототипов (1.5 часа)
9.8 Внедрение результатов в учебные проекты (1.5 часа)
9.9 Примеры инженерных решений, созданных детьми (1.5 часа)
9.10 Роль педагога в развитии инженерного мышления (1.5 часа)
Раздел 10. Организация образовательной среды для занятий по робототехнике (20 часов)
10.1 Обустройство кабинета робототехники (2 часа)
10.2 Подбор оборудования и расходных материалов (2 часа)
10.3 Организация рабочего пространства для детей (2 часа)
10.4 Разработка расписания и тематического плана (2 часа)
10.5 Использование цифровых технологий для организации работы (2 часа)
10.6 Взаимодействие с родителями и коллегами (2 часа)
10.7 Адаптация материалов для детей с ОВЗ (2 часа)
10.8 Обеспечение безопасности образовательной среды (2 часа)
10.9 Управление группой обучающихся (2 часа)
10.10 Оценка эффективности образовательной среды (2 часа)
Раздел 11. Междисциплинарные связи в образовательной робототехнике (15 часов)
11.1 Интеграция робототехники и математики (1.5 часа)
11.2 Робототехника и физика: примеры заданий (1.5 часа)
11.3 Технологии и информатика: точки пересечения (1.5 часа)
11.4 Связь с инженерными и техническими науками (1.5 часа)
11.5 Проектирование STEAM-проектов (1.5 часа)
11.6 Связь с экопроектами и устойчивым развитием (1.5 часа)
11.7 Интеграция гуманитарных дисциплин (1.5 часа)
11.8 Примеры междисциплинарных проектов (1.5 часа)
11.9 Роль педагога как модератора междисциплинарных связей (1.5 часа)
11.10 Организация проектных сессий (1.5 часа)
Раздел 12. Практикум: разработка и проведение занятий (25 часов)
12.1 Анализ учебных программ по робототехнике (2.5 часа)
12.2 Разработка тематического плана занятий (2.5 часа)
12.3 Создание сценариев занятий (2.5 часа)
12.4 Подготовка учебных материалов (2.5 часа)
12.5 Организация пробных занятий (2.5 часа)
12.6 Проведение занятий с обучающимися (2.5 часа)
12.7 Анализ результатов занятий (2.5 часа)
12.8 Коррекция и доработка занятий (2.5 часа)
12.9 Презентация итогового проекта (2.5 часа)
12.10 Самооценка педагогической деятельности (2.5 часа)
