Рабочая программа дополнительнного образованния Программирование квадрокоптеров 5-9 класс

МИНИСТЕРСТВО ПРОСВЕЩЕНИЯ РОССИЙСКОЙ ФЕДЕРАЦИИ
Администрация Муниципального образования Бейский район
Управление образования Бейского района
МБОУ "Бондаревская СОШ "

РАССМОТРЕНО

СОГЛАСОВАНО

Руководитель ШМО

Заместитель директора
________________________ по УВР

УТВЕРЖДЕНО
Директор
________________________

Кучина Л.И. ________________________
Протокол №1
от «29» 08 2024 г.

Кузьмичева Н.А.
Карташова Е.И. Приказ № 184
от «30» 08 2024 г.
от «30» 08 2024 г.

РАБОЧАЯ ПРОГРАММА
курса дополнительного образования
«Программирование квадрокоптеров»
для обучающихся 5–9 классов

Бондарево 2024

Планируемые результаты освоения обучающимися программы кружка
«Программирование квадрокоптеров»

Предметными результатами является формирование следующих знаний,
умений и способов деятельности: знать:
основные конструкции языка программирования Python 3, принципы
работы с SDK (Software Development Kit);
функции Python-библиотеки для программирования квадрокоптера на
языке программирования, принципы создания и работы подобной библиотеки;
алгоритмы составления программы для решения многоуровневой задачи;
процедурное программирование;
принципы моделирования и степени детализации модели;
правила использования датчиков и обратной связи;
возможности использования справочной системы и библиотек программ;
теоретические основы работы робототехнических устройств;
основные узлы и принципы конструкции квадрокоптера;
порядок создания алгоритма программы для квадрокоптера;
основные принципы и этапы разработки проектов;
правила техники безопасности при работе с компьютерной и электронной
техникой, БПЛА.
Личностными результатами является формирование следующих умений:
творчески и ответственно относиться к процессу обучения, способности
довести до конца начатое дело, аналогично завершенным проектам;
понимать возможности саморазвития и самообразования средствами
информационных технологий;
анализировать изменение уровня самооценки благодаря реализованным
проектам;
понимать принципы сотрудничества со сверстниками в процессе
образовательной и проектной деятельности;
оценивать
уровень
изменения
внимательности,
настойчивости,
целеустремленности, умения преодолевать трудности;
развить внимательное и предупредительное отношение к окружающим
людям и оборудованию в процессе работы.
Метапредметные результаты можно оценить по наличию следующих умений:
самостоятельно планировать пути достижения целей, в том числе
альтернативные;
соотносить свои действия с планируемыми результатами, осуществлять
контроль своей деятельности в процессе достижения результата;
корректировать свои действия в соответствии с изменяющейся ситуацией;
владеть основами самоконтроля, самооценки, принятия решений и
осуществления осознанного выбора в учебной и познавательной деятельности;
устанавливать причинно-следственные связи, строить логическое
рассуждение, умозаключение (индуктивное, дедуктивное и по аналогии) и делать
выводы;
создавать, применять и преобразовывать знаки и символы, модели и схемы
для решения учебных и познавательных задач;
использовать творческие навыки и эффективные приемы для решения
простых технических задач.

Содержание учебного плана
Раздел 1. Предполетная подготовка.
Тема 1.1 Вводное занятие. Обзор квадрокоптера.
Теория: Обзор программируемого квадрокоптера Tello Edu и его технических
характеристик. Комплектация набора квадрокоптера. Принципы подключения к
компьютеру. Система команд (SDK) и ее реализация в Python-библиотеке. Обзор
задач будущих проектов. Обсуждение необходимых умений для реализации
проектов.
Тема 1.2 Техника безопасности. Принципы программирования
Теория: Техника безопасности. Разделение на группы для работы. Правила
совместной работы. Принципы программирования квадрокоптера Tello Edu с
использованием языка программирования Python 3.
Практика: Установка и настройка необходимого ПО. Устранение неполадок.
Подключение квадрокоптеров по сети. Тестирование прохождения управляющих
команд с возвратом ответа. Написание и отладка первой программы для
квадрокоптера. Подготовительные действия для полетных миссий.
Раздел 2. Полетные миссии
Тема 2.1 Тренировочные полеты. Простая навигация. Панорама 360
Теория: Линейный алгоритм. Циклический алгоритм. Вывод данных. Функции для
прямолинейного движения.
Практика: Создание шаблона программы. Тренировочные упражнения: линейный
алгоритм. Автоматические взлет и посадка, включение и выключение видеопотока,
повороты, прямолинейные движения во всех направлениях. Проект «Панорама».
Проект на свободную тему (прямолинейные движения) и демонстрация его
реализации командами.
Тема 2.2 Полет по прямолинейным и ломанным траекториям.
Теория: Повторение: циклический алгоритм. Цикл со счетчиком и до условия.
Прямолинейные движения с поворотами и без поворотов. Оптимизация программы
с помощью циклов.
Практика: Тренировочные упражнения: программирование полета по квадрату, то
же с поворотами. Траектория «квадрат» с использованием цикла со счетчиком.
Проект на выбор «Многоугольник», «Вертикальный квадрат».
Тема 2.3 Облет и SD-сканирование лунной базы. Многоугольники
Теория: Закрепление: циклический алгоритм. Цикл со счетчиком. Математическая
модель. Вычисления. Целочисленное деление и округление. Создание
пользовательских функций. Принципы работы библиотек. Расчет правильного
многоугольника. Расчет угла поворота. Варианты применения.
Практика: Программирование полета по траектории «правильный n-угольник».
Оформление программы в виде пользовательской функции. Повороты
квадрокоптера к центру в вершинах многоугольника.
Тема 2.4 Сканирование сектора с обнаружением
Теория: Повторение: вложенные циклы со счетчиком. Прерывание цикла по
событию. Сравнение. Ветвление. Логические переменные-флаги. Принцип работы и
применение высотомера.
Практика: Решение комплексной задачи по сканированию квадратного сектора с
обнаружением объекта по изменению высоты квадрокоптера над поверхностью.
Практическая работа «Поиск лунохода».
Тема 2.5 Анализ видеопотока
3

Теория: Принципы разработки комплексного проекта. Вложенные циклы. Приемы
работы с видеопотоком. Обратная связь.
Практика: Проектная работа «Оценка повреждений обшивки». Работа с
видеопотоком и фотоснимками при автономном полете квадрокоптера вне зоны
видимости. Фиксация результатов по каналу обратной связи.
Тема 2.6 Криволинейные траектории
Теория: Криволинейные траектории. Работа с ЭБ-координатами. Правило правой
руки. Реализация движения по дуге в SDK.
Практика: Практическая работа «Доставка сообщения». Реализация вертикальной
дуги с перемещением по всем трем осям координат. Промежуточная аттестация.
Тема 2.7 Движение по синусоиде
Теория: Повторение: реализация криволинейных траекторий. Правило правой руки.
Практическое применение квадрокоптера. Программирование движения по
синусоиде. Ограничения в командах перемещения. Циклы.
Практика: Практическая работа «Прокладка линии связи» с протягиванием бечевки
по траектории. Горизонтальная синусоида. Добавление смещения по оси Z.
Тема 2.8 Следование рельефу по показаниям датчика
Теория: Повторение: считывание показаний высотомера. Реализация в цикле
реакции на вычисленное изменение высоты.
Практика: Практическая работа «Полет под радаром». Программирование
измерения высоты в цикле каждые 20 см и реакции (движения вверх или вниз).
Изменение траектории.
Тема 2.9 Уравнения. Расчет траектории.
Теория: Принципы ЭБ-сканирования и реконструкции объектов. Оптимальные
траектории для сканирования. Повороты к центру (сканируемому объекту).
Повторение: программирование движения по многоугольнику. Уравнение
окружности. Использование тригонометрических функций.
Практика: Проектная работа «Сканирование объекта по спирали», использующая
пройденные математические модели. Представление проекта.
Тема 2.10 Корректировка скорости полета.
Теория: Космические скорости. Виды орбит. Закрепление навыков построения дуг,
кривых, эллипсов. Применение для моделирования физических процессов.
Практика: Расчеты коэффициентов для движения по условным линиям орбит.
Проект «Орбиты»: программирование трех окружностей и трех эллипсов с разными
углами наклона в качестве траектории движения квадрокоптера. Представление
проекта.
Тема 2.11 Совместные и синхронные полеты
Теория: Принципы и реализация совместных полетов. Организация, техника
безопасности. Идеи траекторий совместных полетов. Аппаратное и программное
обеспечение для синхронных полетов. Использование полетных карточек и большой
полетной карты.
Практика: Расчеты полетных траекторий. Программирование и демонстрация
парных полетов квадрокоптеров. Изучение документации по синхронным полетам.
Тема 2.12 Проект на свободную тему.
Теория: Показатели и критерии оценки проектов на свободную тему. Области
применения квадрокоптеров в реальном мире.
Практика: Объединение в группы. Проектная работа на свободную тему.
Программирование и тестирование результатов. Представление и защита проектов
на свободную тему. Аттестация по итогам завершения программы.
Раздел 3. Перспективы применения умений
4

Тема 3.1 Итоговое занятие
Теория: Обобщение применения ранее изученных и освоенных в ходе работы над
проектами
программных
конструкций.
Систематизация
знаний
по
программированию квадрокоптеров и других физических исполнителей.
Практика: Дискуссия и формулировка целей для применения полученных навыков.
Итоговое занятие.

№
1.
2.
3.

Тематическое планирование
Наименование раздела
Раздел 1. Предполетная подготовка – 2 часа
Раздел 2. Полетные миссии – 30 часов
Раздел 3. Перспективы применения – 2 часа

Приложение к рабочей программе
курса дополнительного образования
«Программирование квадрокоптеров» 5-9
класс
Муниципальное бюджетное общеобразовательное учреждение
«Бондаревская средняя общеобразовательная школа»

КАЛЕНДАРНО-ТЕМАТИЧЕСКОЕ
ПЛАНИРОВАНИЕ
курса дополнительного образования
«Шахматы»
для 5-9 класса
на 2024-2025 год
Учитель: Рогов Виктор Сергеевич

Бондарево, 2024 год
6

Приложение:
№
п/п

Дата

Календарно-тематическое планирование курса
Тема занятия
Всего
часов

Дата
проведения
План Факт

Раздел 1. Предполетная подготовка
1.1

05.09.2023
12.09.2023

2.1

19.09.2023
26.09.2023

2.2

03.10.2023
10.10.2023
17.10.2023

2.3

24.10.2023
31.10.2023

2.4

07.11.2023
14.11.2023
21.11.2023

2.5

28.11.2023
05.12.2023
12.12.2023

2.6

19.12.2023
26.12.2023
09.01.2024

2.7

16.01.2024
23.01.2024
30.01.2024

2.8

06.02.2024

Вводное занятие. Обзор квадрокоптера

Техника безопасности.
Принципы программирования
Раздел 2. Полетные миссии

Тренировочные полеты.

Простая навигация. Панорама 360

Полет по прямолинейным и ломанным
траекториям.
Полет по прямолинейным и ломанным
траекториям.
Полет по прямолинейным и ломанным
траекториям.
Облет и SD-сканирование лунной базы.
Многоугольники
Облет и SD-сканирование лунной базы.
Многоугольники
Сканирование сектора с обнаружением

Сканирование сектора с обнаружением

Анализ видеопотока

Криволинейные траектории

Движение по синусоиде

Следование рельефу по показаниям датчика

1
1
1
1
1

03.09.
2024
10.09.
2024

17.09.
2024
24.09.
2024
01.10.
2024
08.10.
2024
15.10.
2024
22.10.
2024
05.11.
2024
12.11.
2024
19.11.
2024
26.11.
2024
03.12.
2024
10.12.
2024
17.12.
2024
24.12.
2024
14.01.
2025
21.01.
2025
28.01.
2025
04.02.
2025
11.02.
2025
18.02.
2025

13.02.2024
20.02.2024
2.9

27.02.2024
05.03.2024

2.10

12.03.2024
19.03.2024

2.11

02.04.2024
09.04.2024

2.12

16.04.2024
23.04.2024

Следование рельефу по показаниям датчика

Уравнения. Расчет траектории.

Корректировка скорости полета.

Совместные и синхронные полеты

Свободный полет

25.02.
2025
04.03.
2025
11.03.
2025
18.03.
2025
01.04.
2025
08.04.
2025
15.04.
2025
22.04.
2025
29.04.
2025
06.05.
2025

Раздел 3. Перспективы применения
3.1
3.2

07.05.2024
14.05.2024

Аэросъемка с квадрокоптера.

Итоговое занятие.

13.05.
2025
20.05.
2025