Робот-курьер: как вести курс
Здесь открыта методичка курса. Методички уроков с ходом занятия, решениями и ключами проверки — в программе MyRobotica для преподавателя: они не публикуются, чтобы ученики не видели ответы.
О курсе
«Робот-курьер» — курс для учеников 11–14 лет без опыта программирования. Команда из двух человек собирает колёсного робота и шаг за шагом учит его ездить, держаться линии, находить предметы и перевозить их. Курс заканчивается итоговой задачей: робот сам доставляет два груза от старта до финиша.
Курс проходят в MyRobotica: здесь ученики читают уроки, работают с учебными проектами, проверяют код, загружают программы на робота и проходят проверку знаний. Нужны робот и компьютер с установленной MyRobotica. Печатные материалы дополняют работу в программе.
Как устроен урок
- Один урок — два занятия по 45 минут. Каждое занятие заканчивается видимым результатом.
- Урок разбит на короткие шаги по 3–15 минут. У каждого шага — зачем, действия и «Должно получиться». Ученик сам проверяет себя по результату.
- Перед запуском программы ученик предсказывает, что произойдёт («Предскажи»), потом проверяет. Расхождение прогноза и результата — главный повод для разговора.
- Подсказки спрятаны: ученик открывает их, когда застрял. Объяснения «Как это устроено» — для любознательных, их можно пропустить.
- Цель, шаги и время урока у всех одни. Команда работает на одном из трёх уровней: они различаются поддержкой, заданием урока и вопросами проверки (см. ниже).
- В конце урока — проверка знаний своего уровня из 5 вопросов. Урок засчитывается, когда ученик показал результат и прошёл проверку.
На чём основана методика
| Практика | Откуда | Как это сделано в курсе |
|---|---|---|
| Обратное проектирование от результата | Подход «backward design» в разработке учебных программ | Список уроков выведен из умений, нужных на полях итоговой задачи |
| Predict — Run — Investigate — Modify — Make | PRIMM (Raspberry Pi Foundation, исследование в 13 школах, ученики 11–14 лет) | В уроках с кодом: «Предскажи», запуск, «Как это устроено», «Найди ошибку», изменение, своё задание уровня |
| Короткая разминка-вспоминание | Исследования retrieval practice: проверка по памяти закрепляет лучше перечитывания | Каждый урок с 2.1 начинается с 2–3 вопросов по прошлым урокам, без оценки |
| Вход — практика с промежуточной проверкой — показ | Структура Engage / Play / Share в VEX STEM Labs | Занятие: вступление, шаги с «Должно получиться», в конце показ результата и проверка знаний |
| Карточка урока: что построишь, чему научишься, время шага | Формат обучающих кодлабов Google | В начале урока: результат, цели, «Нужно знать», «Понадобится»; у каждого шага время |
| Инженерный журнал | Робототехническая программа Carnegie Mellon Robotics Academy | Бортовой журнал команды: измерения, планы, отладка, выбранный уровень |
| Работа в паре со сменой ролей | Парное программирование | Пилот и Штурман меняются после каждой детали или шага |
| Отладка как отдельное умение | Практика обучения программированию | Задания «Найди ошибку», круг отладки в уроке 6.2 |
Курс построен от итоговой задачи
Итоговая задача — две доставки грузов по полю с линиями и перекрёстками — задаёт, какие уроки нужны. Каждый урок даёт одно умение, которое потом понадобится на поле: ехать и поворачивать, держаться линии с П-регулятором, находить перекрёстки и проходить маршрут, видеть груз ультразвуком и работать захватом. Энкодеры и ПД/ПИД-регуляторы для итоговой задачи не нужны и вынесены в факультатив.
Три уровня
Уровни совпадают с полями итоговой задачи: начальный, средний и продвинутый. Класс идёт по одним шагам и одному времени, но внутри шага каждая команда работает по своему уровню. Уровень выбирают в верхней панели материалов или в блоке «Уровень курса» программы.
| Начальный | Средний | Продвинутый | |
|---|---|---|---|
| Код | Готовые скетчи с разбором | Шаблон: новая часть урока пустая, в комментариях — только цель; остальное готово. Пока своя часть не написана, робот стоит | Своя программа из прошлого урока, требования и приёмка; запасной каркас — только если своей программы нет |
| Объяснения | Пошагово, с разбором формул | Идея и прогноз, подробности — в подсказках | Требования, подсказки-лесенка: идея → план → фрагмент кода |
| Опыты | Заданные значения | Своя серия попыток с объяснением | Метод, замеры, обоснование выбора по данным |
| Задание урока | ● Основное | ★ | ★★ |
| Проверка знаний | Вспомнить и посчитать | Объяснить почему | Найти ошибку и разобрать программу |
Общими для всех уровней остаются цели урока, разминка, сборка робота, правила безопасности и зачётные попытки урока 6.2 с одним листом оценки. Во всех шагах с кодом, опытами и настройкой — от первого мотора и датчика до пробного заезда — у каждого уровня свой вариант. В шаге «Задания по уровням» каждый уровень видит своё задание ●, ★ или ★★.
| Задание | Что даёт |
|---|---|
| ● Основное | Достаточно для начального поля итоговой задачи |
| ★ | Умения для среднего поля: проезд перекрёстков прямо, счёт перекрёстков, маршрут из нескольких решений, дуги на скорости |
| ★★ | Умения для продвинутого поля: крутые S-дуги, маршрут массивом, свой маршрут по карточке |
Как вести уровни в классе
- В уроке 1.1 уровень пробный: если не знаете, с чего начать, дайте средний и посмотрите на шаге первой программы.
- Не объясняйте формулы и код у доски всему классу: средний и продвинутый уровни должны дойти до них сами. Разбор у доски — только с группой начального уровня.
- Продвинутым не открывайте решение и не подсказывайте строки кода: сначала спросите, какую подсказку они открыли и что из неё поняли.
- Команда застряла больше чем на 10 минут — предложите следующую подсказку. Не помогло — разрешите взять материал уровнем ниже на этот шаг, уровень команды не меняется. Команда заскучала — предложите уровень выше со следующего шага.
- Продвинутые продолжают свою программу из урока в урок: проследите, чтобы файлы и журнал оставались у команды.
Что именно различается в каждом уроке, описано в разделе «Три уровня в одном классе» его методички.
Отмечайте выполненные задания ●, ★ и ★★ в бортовом журнале команды. Поле итоговой задачи команда выбирает в уроке 6.1 по этим отметкам:
| Уровень итоговой задачи | Какие задания уроков нужны |
|---|---|
| Начальный S-образная линия, два перекрёстка, порядок действий известен заранее. | ● Основное 1.12.12.23.13.24.14.25.15.2 |
| Средний Сеть дорог, четыре перекрёстка, проезд прямо и повторные встречи с перекрёстками. | ● Основное 1.12.12.23.13.24.14.25.15.2 ★ Средний уровень 1.12.12.23.13.24.14.25.15.2 |
| Продвинутый Шесть перекрёстков, крутые S-дуги, маршрут по карточке составляешь сам. | ● Основное 1.12.12.23.13.24.14.25.15.2 ★ Средний уровень 1.12.12.23.13.24.14.25.15.2 ★★ Продвинутый уровень 1.12.12.23.13.24.14.25.15.2 |
Если команда не уверена, она начинает с начального поля. После зачёта можно попробовать следующий уровень.
Поле и организация класса
Все три поля итоговой задачи — 2400 × 1800 мм. Вокруг поля нужен проход 0,5 м, поэтому площадка занимает около 3,4 × 2,8 м.
Где разместить поле
| Вариант | Когда подходит | Как сделать |
|---|---|---|
| Пол класса | Есть свободная зона у доски или в конце класса | Баннер или плёнка на пол, края закрепить малярным скотчем |
| Сдвинутые столы | Пол занят или грязный | 8 двухместных парт 1200 × 500 мм: по 2 в ряд, 4 ряда — получается 2400 × 2000 мм. Парты одной высоты, стыки без ступенек |
| Коридор, рекреация, актовый зал | В классе совсем нет места | Поле хранится свёрнутым в тубусе и раскладывается на зачётных уроках |
Печать: баннерная ткань или плёнка 2400 × 1800 мм в типографии, матовая. Глянец даёт блики на датчиках. Если печать недоступна, поле можно разметить чёрной матовой изолентой 19 мм на белом листе ДВП или ватмане по схеме с размерами из методички урока 6.1. Поле хранят свёрнутым линиями наружу, чтобы оно лежало ровно.
Как организовать работу
На одно поле приходится 3–4 команды. Остальное время команды работают за партами.
- Тренировочные дорожки на партах. У каждой команды есть лист A2 или A3 с отрезком линии, дугой и перекрёстком из изоленты. На нём проверяют датчики, П-регулятор и поиск перекрёстка — большое поле для этого не нужно.
- Очередь на поле. Слоты по 3 минуты. Команда записывается на доске, приходит с загруженной программой и конкретной целью проверки («проходит ли первый перекрёсток»). Пока одна команда на поле, следующая готовится рядом.
- Роли у поля. Один ученик запускает и останавливает робота, второй записывает, что произошло, в бортовой журнал. Исправления делают за партой, а не у поля.
- Безопасная зона. Вокруг поля не ставят сумки и стулья; рядом — стол-подставка для загрузки программ.
- Зачётные заезды. Преподаватель у поля ведёт лист оценки, команды идут по списку. Ожидающие продолжают отладку за партами.
Роли в паре
Пилот держит инструмент или клавиатуру. Штурман читает шаг, подаёт детали, проверяет результат. Роли меняются после каждой собранной детали или каждого шага программы. Так оба ученика проходят весь материал, а не один собирает, а другой смотрит.
Бортовой журнал
У каждой команды есть бортовой журнал (лист logbook.md в печатном виде). В нём записываются измерения, планы и выводы: показания датчиков, найденная скорость, план маршрута. Журнал переходит из урока в урок — значения из него нужны дальше.
Безопасность
- Провода подключают и отключают только без питания: USB отключён, питание моторов выключено.
- Батарейный отсек готовит и подключает взрослый.
- Первый запуск любой программы с моторами — на подставке, колёса не касаются стола.
- Выключатель питания моторов всегда доступен. Кнопка Reset перезапускает программу и не является надёжной остановкой.
- После загрузки старой программы робот может сразу поехать. Загружайте программы при выключенном питании моторов.
Комплект и профили
Номера контактов и измеренные значения робота хранятся в профиле комплекта, а не в тексте уроков. Материалы курса собираются для выбранного комплекта: в коде и таблицах проводки подставляются его значения. Непроверенные значения показаны в разделе «Заметки по комплекту» каждой методички — проверьте их до урока.
Доступ к материалам
Пакет курса разделён на две части: student/ — для ученика, teacher/ — методички, решения, ключи к проверке знаний и размеры полей.
| Роль | Что видит |
|---|---|
| Ученик | Только материалы ученика |
| Преподаватель | Материалы ученика и преподавателя, режим «Вид ученика» |
| Родитель или наставник | Материалы ученика и преподавателя для своего ребёнка |
Сайт и программа отдают ученику только ученическую часть: методички и ответы не попадают в браузер ученика даже в скрытом виде. Ответы на проверку знаний проверяет сервер по ключу. Печатные материалы преподавателя не раздавайте ученикам.
Оценивание
- Каждый урок: наблюдаемый результат («Должно получиться»), объяснение ключевой строки кода, проверка знаний своего уровня (не меньше 4 из 5), задание уровня.
- Итоговая задача: лист оценки на 100 баллов с обязательными условиями, порог 70.
- Скорость нигде не оценивается. Оценивается то, что робот делает это по своим датчикам и программе ученика.
Карта курса
| Тема | Урок | Результат |
|---|---|---|
| 1. Робот и программа | 1.1 Собираем робота и оживляем плату | Ходовая часть, диагностика обоих моторов и датчиков линии |
| 2. Движение | 2.1 Моторы: едем и останавливаемся | Вперёд, назад, стоп функциями |
| 2.2 Повороты и развороты | Поворот на 90°, разворот на 180° | |
| 3. Линия | 3.1 Датчики линии | Первое следование по линии |
| 3.2 П-регулятор | Плавное следование, дуги своего поля | |
| 4. Перекрёстки и маршрут | 4.1 Находим и считаем перекрёстки | Остановка на нужном перекрёстке |
| 4.2 Повороты на перекрёстке и маршрут | Маршрут из списка решений | |
| 5. Предметы | 5.1 Ультразвук | Остановка перед грузом |
| 5.2 Захват | Взять, увезти, поставить | |
| 6. Итоговая задача | 6.1 План и программа | Уровень, план, программа по частям |
| 6.2 Зачётные заезды | Две оценённые попытки и разбор | |
| Факультатив | Ф.1 Энкодеры (нужен модуль энкодеров) · Ф.2 Релейный, П, ПД и ПИД на одной трассе | Не нужны для итоговой задачи |
Единая работа и доказательства результата
Встроенный и отдельный курс используют одну инструкцию и одинаковый учебный результат. В приложении результат показан в чек-листе, в отдельной версии — рядом с заданием. Повторять действие ради отметки не нужно. Перед опытом фиксируют прогноз и условия; после него сохраняют наблюдение, программу и объяснение. При сравнении меняют одну причину за раз, сохраняют неудачные попытки и отделяют модель от настоящего робота.
Преподаватель проверяет содержательность вывода и физическую часть. Автоматическая проверка записи подтверждает только явно названный измеримый критерий, а не освоение всего урока. В методичке каждого урока указаны подходящие доказательства и ограничения.
Заметки по комплекту
Комплект: Arduino Uno + шилд моторов L298P. Источник значений: hardware/robot/electronics/README.md, проверка 2026-10-01.
| Параметр | Значение | Примечание |
|---|---|---|
Контакт leftDir | 7проверено | Канал M2, перемычка H2. |
Контакт leftPwm | 6проверено | Канал M2, перемычка E2. |
Контакт rightDir | 4проверено | Канал M1, перемычка H1. |
Контакт rightPwm | 5проверено | Канал M1, перемычка E1. |
Контакт leftSensor | A4проверено | Уточнено владельцем 01.10.2026. |
Контакт rightSensor | A5проверено | Уточнено владельцем 01.10.2026. |
Контакт sonarTrig | не записанне проверено | Ультразвуковой датчик стоит на роботе, контакты не записаны. |
Контакт sonarEcho | не записанне проверено | См. sonarTrig. |
Контакт servo | не записанне проверено | Сервопривод захвата стоит на роботе, контакт не записан. |
Значение forwardLevel | HIGHпроверено | HIGH — вперёд для обоих моторов, проверено 26.09.2026. |
Значение wheelDiameterMm | 45проверено | Замер владельца. |
Значение wheelTrackMm | 90проверено | Расстояние между центрами колёс, замер владельца. |
Значение testSpeed | 100не проверено | Учебная начальная скорость. Безопасная скорость на поле не измерена; проверить на подставке. |
Детали урока, требующие проверки
- Колесо. Колёса робота — 45 мм (замер владельца). Печатное колесо из CAD (Ø 35 мм) к этому комплекту не относится; картинка показывает назначение детали.
- Шилд моторов L298P (Амперка). Перемычки H1/E1/H2/E2 должны соединять каналы с D4/D5/D7/D6. Проверьте до урока.
- Мотор-редуктор. Модель мотора не записана в спецификации. Проверьте посадку в кронштейн и на колесо до урока.
- Шаровая опора. Модель и высота опоры не записаны. Подберите стойки так, чтобы основа стояла ровно.
- Батарейный отсек моторов с выключателем. Напряжение, ток и тип элементов не записаны в спецификации. Блок готовит и подключает взрослый.
- Крепёж: винты, гайки, шайбы, стойки. Длины винтов не заданы моделями. Разложите подходящий крепёж по подписанным пакетам для каждого шага.
- Ультразвуковой датчик расстояния. Есть на роботе, модель и контакты не записаны.
- Захват с сервоприводом. Есть на роботе, модель, углы и контакт не записаны.