Комплект контрольно-оценочных средств по дисциплине «Робототехника и прикладное программирование»
КОМИТЕТ ОБРАЗОВАНИЯ И НАУКИ КУРСКОЙ ОБЛАСТИ
ОБЛАСТНОЕ БЮДЖЕТНОЕ ПРОФЕССИОНАЛЬНОЕ
ОБРАЗОВАТЕЛЬНОЕ УЧРЕЖДЕНИЕ
«КУРСКИЙ ТЕХНИКУМ СВЯЗИ»
РАССМОТРЕНО на заседании методической комиссии Протокол №11 От «18» июня 2018 г. Председатель методической комиссии __________ С.А.Горбунов | УТВЕРЖДЕНО Директор ОБПОУ «КТС» ___________П.П.Ремпель Приказ №126-осн от «02» июля 2018 г. |
К О М П Л Е К Т
контрольно-оценочных средств
по учебной дисциплине
ОП. 13.В. Робототехника и прикладное программирование
являющейся частью основной профессиональной образовательной программы (ОПОП) по специальности СПО
09.02.03 Программирование в компьютерных системах
Курск 2018
Комплект контрольно-оценочных средств по учебной дисциплине ОП. 13.В. Робототехника и прикладное программирование разработан на основе Федерального государственного образовательного стандарта среднего профессионального образования (далее – СПО) по специальности 09.02.03 Программирование в компьютерных системах
и рабочей программы дисциплины.
Организация-разработчик: ОБПОУ «Курский техникум связи»
Разработчик: Мурашева Ирина Сереевна- преподаватель дисциплин профессионального цикла ОБПОУ «Курский техникум связи».
1. Паспорт комплекта контрольно-оценочных средств
Комплект контрольно-оценочных средств предназначен для проверки результатов освоения умений и усвоения знаний по учебной дисциплине ОП. 13.В. Робототехника и прикладное программирование
Комплект контрольно-оценочных средств позволяет оценивать:
Общие и профессиональные компетенции | Основные показатели оценки результатов | Средства контроля |
ОК 1. Понимать сущность и социальную значимость своей будущей профессии, проявлять к ней устойчивый интерес. | - демонстрация интереса к будущей профессии | Интерпретация результатов наблюдений за деятельностью обучающегося в процессе освоения образовательной программы |
ОК 2. Организовывать собственную деятельность, определять методы и способы выполнения профессиональных задач, оценивать их эффективность и качество. | - выбор и применение методов и способов решения профессиональных задач в области разработки программного обеспечения; - оценка эффективности и качества выполнения профессиональных задач; | Интерпретация результатов наблюдений за деятельностью обучающегося в процессе освоения образовательной программы |
ОК 3. Принимать решения в стандартных и нестандартных ситуациях и нести за них ответственность. | - решение стандартных и нестандартных профессиональных задач в области разработки программного обеспечения и баз данных; | Интерпретация результатов наблюдений за деятельностью обучающегося в процессе освоения образовательной программы |
ОК 4. Осуществлять поиск, анализ и оценку информации, необходимой для постановки и решения профессиональных задач, профессионального и личностного развития. | - эффективный поиск необходимой информации; - использование различных источников, включая электронные | Интерпретация результатов наблюдений за деятельностью обучающегося в процессе освоения образовательной программы |
ОК 5. Использовать информационно-коммуникационные технологии в профессиональной деятельности. | - использовать в работе автоматизированные программные и аппаратные комплексы. | Интерпретация результатов наблюдений за деятельностью обучающегося в процессе освоения образовательной программы |
ОК 6. Работать в коллективе и команде, эффективно общаться с коллегами, руководством, потребителями. | - взаимодействие с обучающимися, преподавателями в ходе обучения - демонстрация позитивных коммуникативных навыков и социальной адаптации | Интерпретация результатов наблюдений за деятельностью обучающегося в процессе освоения образовательной программы |
ОК 7. Брать на себя ответственность за работу членов команды (подчиненных), за результат выполнения заданий | - самоанализ и коррекция результатов собственной работы | Интерпретация результатов наблюдений за деятельностью обучающегося в процессе освоения образовательной программы |
ОК 8. Самостоятельно определять задачи профессионального и личностного развития, заниматься самообразованием, осознанно планировать повышение квалификации. | - организация самостоятельных занятий при изучении профессиональной дисциплины | Интерпретация результатов наблюдений за деятельностью обучающегося в процессе освоения образовательной программы |
ОК 9. Ориентироваться в условиях частой смены технологий в профессиональной деятельности. | - анализ инноваций в области разработки программного обеспечения и разработки баз данных; | Интерпретация результатов наблюдений за деятельностью обучающегося в процессе освоения образовательной программы |
ПК 1.5. Осуществлять оптимизацию программного кода модуля. | - выбор приемов оптимизации исходного кода. | Выполнение и защита лабораторных и практических работ |
ПК 3.2. Выполнять интеграцию модулей в программную среду | - программирование технических средств компонентов робототехнических устройств. | Выполнение и защита лабораторных и практических работ |
ПК 3.5. Производить инспектирование компонент программного продукта на предмет соответствия стандартам кодирования. | - подключать и программировать реакцию робота на датчики | Выполнение и защита лабораторных и практических работ |
2. Результаты освоения дисциплины, подлежащие проверке
Результаты обучения (освоенные умения, усвоенные знания) | Основные показатели оценки результатов |
Умения: | |
программировать движение робота; | - умение писать программы, используя языки программирования высокого уровня; - умение использовать различные операторы языка программирования для построения программ. - умение работать в различных средах программирования. -умение логически выстаивать структуру программы |
подключать и программировать реакцию робота на датчики. | - умение осуществлять сборку конструкций на базе Arduino по заданным функциональным требованиям; - умение строить программы, в которых отсутствует избыточность кода. |
Знания | |
назначение конструкционных и электронных деталей робототехнических конструкторов | Знает конструкционные и электронные детали конструктора, свободно владеет информацией по сборке электронных компонентов |
особенности типовых моделей роботов | Знает назначение и принципы работы центрального управляющего блока и электромеханических приводов |
основные виды заданий, выполняемых программируемыми роботами; | Знает назначение и принципы работы датчиков и электронных компонентов робототехнического конструктора |
Материалы проверки и оценки знаний и умений
Тестовые задания текущего контроля Раздел .1 Робототехника как прикладная наука
1) Какая операционная система стоит на модуле EV3?
а) Windows
б) MacOC
в) Linux
г) MsDOS
2) Укажите шину, отвечающую за передачу данных между устройствами?
а) Шина данных
б) Шина адреса
в) Шина управления
3) поименованная, либо адресуемая иным способом область памяти, адрес которой можно использовать для осуществления доступа к данным и изменять значение в ходе выполнения программы – это…
а) константа
б) логическая операция
в) цикл
г) переменная
4) Какое расстояние обнаружения у ультразвукового датчика?
а) 3 - 250 см
б) 3 - 250 дм
в) 500 см
г) 1 см - 1 м
5) Какой датчик EV3 является аналоговым?
а) датчик цвета
б) гироскопический датчик
в) датчик касания
г) ультразвуковой датчик
Д) инфракрасный датчик и маяк
6) Перечислите, в каких программных средах отсутствует блок оператора ЦИКЛ?
а) EV3
б) Lego We Do
в) Digital Designer
г) RobotC
7) Какой блок мы будем использовать для принятия решения в динамическом процессе на основе информации датчика?
а) цикл
б) переключатель
в) переменная
г) случайное значение
8) Машины управляющие рабочими или энергетическими машинами, которые способны изменять программу своих действий в зависимости от состояния окружающей среды:
а) Энергетические машины
б) Информационные машины
в) Кибернетические машины
г) Рабочие машины
9) Если вы создаете программы, когда модуль EV3 не подключен к компьютеру, программное обеспечение назначит датчикам порты по умолчанию. К какому порту будет подключаться датчик касания?
а) 1
б) 2
в) 3
г)
10) На сегодняшний день разрабатываются роботы четвертого поколения, например главной особенностью роботов третьего поколения является умение «видеть», то есть воспринимать световые сигналы и разбираться в цветах. Какая важная особенность появляется у роботов четвертого поколения?
а) Распознание звука, выполнение голосовых команд
б) Адаптация, приспособление к окружающему миру
в) Осязание: распознание прикосновения, тепла.
Г) Умение летать, находиться в условиях недоступных для человека
11) Впервые понятие «искусственный интеллект» было высказано Джоном Маккарти на конференции в Дартмутском университете в середине…
а) 40-ых
б) 50-ых
в) 60-ых
г) 70-ых
12) В центральном блоке EV3 имеется…
а) 5 выходных и 4 входных порта
б) 5 входных и 4 выходных порта
в) 4 входных и 4 выходных порта
г) 3 выходных и 3 входных порта
13) На какой картинке изображена фрикционная передача?
| |
| г. |
а.
в. 
б. 
Раздел 3. Электронные и конструкционные компоненты на базе Arduino UNO
Робот обнаруживает препятствие. На роботе датчик касания смотрит вперед. Робот начинает двигаться. Как только обнаружится касание с препятствием, робот должен остановиться.
Из скольки блоков состоит ваша программа?
Остановился робот сразу после касания или еще пытался продолжить двигаться?
За счет какого действия в программе нужно остановить робота, сразу после обнаружения нажатия?
Простейший выход из лабиринта. Напишите программу, чтобы робот выбрался из лабиринта вот такой конфигурации:
Что нужно сделать роботу после касания со стенкой?
В какую сторону должен крутиться мотор, чтобы робот мог выполнить разворот беспрепятственно?
Сколько раз робот должен сделать одинаковые действия?
Ожидание событий от двух датчиков.
Установите на роботе два датчика касания – один смотрит вперед, другой – назад.
Напишите программу, чтобы робот менял направление движения на противоположное при столкновении с препятствием, при этом:
При движении вперед опрашивается передний датчик
При движении назад опрашивает задний датчик
Управление звуком.
Робот должен начать двигаться после громкого хлопка.
После еще одного хлопка робот должен повернуть на 180 градусов и снова ехать вперед
Использовать цикл, чтобы повторять действия из шага 2.
Робот обнаруживает препятствие.
Датчик расстояния на роботе смотрит вперед. Робот двигается до тех пор, пока не появится препятствие ближе, чем на 20 см.
Парковка. Датчик расстояния смотрит в сторону. Робот должен найти пространство для парковки между двумя «автомобилями» и выполнить заезд в обнаруженное пространство.
Черно-белое движение.
Пусть робот доедет до темной области, а затем съедет обратно на светлую.
Добавьте цикл в программу – пусть робот перемещается вперед-назад попеременно, то на темную, то на светлую область.
Движение вдоль линии.
Пусть робот перемещается попеременно, то на темную, то на светлую область. Движение должно выполняться поочередно то одним, то другим колесом. Используйте линии разной толщины.
Робот-уборщик.
Роботу понадобятся датчик расстояния и цвета. Задача робота обнаружить внутри ринга весь мусор и вытолкнуть их за черную линию, ограничивающую ринг. Сам робот не долен выезжать за границу ринга.
Красный цвет – дороги нет.
Робот-тележка должен пересекать черные полоски – дорожки, при пересечении говорить «Black». Как только ему встретиться красная дорожка – он должен остановиться. Задание нужно выполнить с использованием вложенных условий.
Итоговый контроль по результатам освоения обучающимися учебной дисциплины проводится в форме дифференцированного зачета.
Перечень вопросов для подготовки к дифференцированному зачету
1. История развития робототехники.
2. Эволюция понятия робот
3. Законы робототехники.
4. Классификации роботов.
5. Современные технологии в робототехнике.
6. Основы робототехники, базирующиеся на механике, электронике и информатике.
7. Понятие информации.
8. Понятие энергии.
9. Понятие системы.
10. Понятие информационной модели.
11. Понятие алгоритма.
12. Простые механизмы и их применение.
13. Передаточные механизмы.
14. Разновидности ременных и зубчатых передач.
15. Червячная передача и ее свойства.
16. Двигатели постоянного тока.
17. Пошаговые двигатели.
18. Преобразование электрической энергии в механическую.
19. Электроника в робототехнике.
20. Восприятие информации человеком и роботом.
21. Системный подход в моделировании.
22. Информационные модели и системы.
23. Классификация информационных моделей.
24. Моделирование как метод познания. Формализация.
25. Системный подход к проектированию и разработке информационных технологий в робототехнике.
26. Конструкция. Основные свойства конструкции при ее построении.
27. Базовые конструкторы в образовательной робототехнике.
28. Базовые конструкции.
29. Микрокомпьютер NXT.
30. Описание и назначение датчиков LEGO Mindstorms NXT 2.0
31. Особенности работы сервоприводов.
32. Автономное программирование.
33. Демонстрация мобильного робота с использованием базовых датчиков. 34. Графический язык программирования и реализация в нем конструкции линейного алгоритма.
35. Графический язык программирования и реализация в нем алгоритмической конструкции ветвление.
36. Графический язык программирования и реализация в нем алгоритмической конструкции цикла с постусловием.
37. Графический язык программирования и реализация в нем алгоритмической конструкции цикла с предусловием.
38. Графический язык программирования и реализация в нем алгоритмической конструкции цикла со счетчиком.
39. Разработка и тестирование алгоритмов.
40. Описание блоков автономного алгоритма.
41. Алгоритмы и исполнители.
42. Понятие программы.
43. Обзор современных систем программирования мобильных роботов.
44. Классификация программного обеспечения.
45. Интерфейс и особенности программирования в среде NXT-G.
46. Интерфейс и особенности программирования в среде RoboLab.
47. Интерфейс и особенности программирования в среде RobotC.
48. Запуск и отладка программы.
49. Мобильный робот с автономным управлением. Изменение передаточного отношения.
50. Требования к мобильным роботам на международных конкурсах.
51. Маятник Капицы. Принцип работы
52. Использование простых механизмов в робототехнике.
53. Использование датчиков мобильного робота для анализа условий окружающей среды. Освещенность.
54. Использование датчиков мобильного робота для анализа условий окружающей среды. Цвет.
55. Использование датчиков мобильного робота для анализа условий окружающей среды. Расстояние.
56. Использование датчиков мобильного робота для анализа условий окружающей среды. Касание.
57. Способы вывода данных.
58. Цветовая дифференциация. Особенности реализации цветовой дифференциации в робототехнике.
59. Вариативное использование датчиков для решения задачи прохождения лабиринта.
60. Реализация задач движения по линии в различных программных средах (черная линия, цветная линия, инверсная линия, прерывающаяся линия
5. Материалы проверки и оценки знаний и умений
5.1 Критерии оценки
Теоретическое задание | ||
Процент результативности (правильных ответов), % | Оценка уровня подготовки | |
балл (отметка) | вербальный аналог | |
85 - 100 | 5 | отлично |
70 - 84 | 4 | хорошо |
50 - 69 | 3 | удовлетворительно |
менее 50 | 2 | неудовлетворительно |
Практическое задание | ||
Выполнение 85 - 100 | 5 | отлично |
Выполнение 70 -85 | 4 | хорошо |
Выполнение 50 – 70 | 3 | удовлетворительно |
Выполнение менее 50 задания | 2 | неудовлетворительно |
6. Рекомендуемая литература и иные источники
1.Юревич Е. И. Основы робототехники [Текст]: учеб. пособие для вузов / Юревич Е. И.; 2-е изд. - СПБ.: БХВ-Петербург,2018. - 416 с
2. Шошиашвили М.Э., Шошиашвили И.С. Механика управляемых машин и мехатронных систем [Электронный ресурс]: учебное пособие [для вузов]. 2-е изд., доп. Юж.-Рос. гос. техн. ун-т (НПИ) – Новочеркасск: ЮРГТУ (НПИ), 2018. – 188 с.: доступ http://lib.npi-tu.ru
3. Подураев Ю.В. Мехатроника: основы, методы, применение [Текст]: учеб. пособие для вузов Серия: Для вузов/ М.: Машиностроение, 2016. – 256 с.
4. Элементы мехатроники [Текст]: учеб. пособие/ Глебов Н.А., Булгаков А. Г., Гераськин Д. П.; Юж.-Рос. гос. техн. ун-т (НПИ). - Новочеркасск: Изд-во ЮРГТУ(НПИ), 2016. – 128 с.
5. Шошиашвили М.Э., Круглова Т.Н. Проектирование робототехнических и мехатронных систем. Ч.1. Проектирование роботов и робототехнических систем [Электронный ресурс]: учеб. пособие [для вузов] / Шошиашвили М. Э.; Круглова Т. Н.; ЮРГТУ(НПИ). – Новочеркасск: Изд-во ЮРГТУ(НПИ), 2017. – 190 с.: доступ http://lib.npi-tu.ru
6. Шошиашвили М.Э., Круглова Т.Н. Проектирование робототехнических и мехатронных систем. Ч.2. Проектирование мехатронных систем [Электронный ресурс]: учеб. пособие [для вузов] /Шошиашвили М. Э.; Круглова Т. Н.; ЮРГТУ(НПИ). – Новочеркасск: Изд-во ЮРГТУ(НПИ), 2017. – 214 с.: доступ http://lib.npi-tu.ru
