Пояснительная записка
Программа «Основы программирования на языке Python» направлена на
подготовку творческой, технически грамотной, гармонично развитой личности,
обладающей логическим мышлением, способной анализировать и решать задачи в
команде в области информационных технологий, решать ситуационные кейсовые
задания, основанные на групповых проектах.
Занятия по данному курсу рассчитаны на общенаучную подготовку
обучающихся, развитие их мышления, логики, математических способностей,
исследовательских навыков.
Курс «Основы программирования на языке Python» направлен на изучение
основ программирования на языке Python .
В рамках курса обучающиеся смогут познакомиться с физическими,
техническими и математическими понятиями. Приобретенные знания будут
применимы в творческих проектах.
Цель программы: освоение Hard- и Soft-компетенций обучающимися в
области программирования через использование кейс-технологий.
Задачи:
Обучающие:
- изучить базовые понятия: алгоритм, блок-схема, переменная, цикл, условия,
вычислимая функция;
- сформировать навыки выполнения технологической цепочки разработки
программ средствами языка программирования Python;
- изучить
основные
конструкции
языка
программирования
Python,
позволяющие работать с простыми и составными типами данных (строками,
списками, кортежами, словарями, множествами);
-
научить применять навыки программирования на конкретной учебной
ситуации (программирование беспилотных летательных аппаратов на
учебную задачу)развить навык пилотирования беспилотных летательных
аппаратов (БПЛА) на практике;
-
привить навыки проектной деятельности.
Развивающие:
-
способствовать расширению словарного запаса;
-
способствовать развитию памяти, внимания, технического мышления,
изобретательности;
-
способствовать развитию алгоритмического мышления;
-
способствовать формированию интереса к техническим знаниям;
-
способствовать формированию умения практического применения
полученных знаний;
-
сформировать умение формулировать, аргументировать и отстаивать своё
мнение;
-
сформировать умение выступать публично с докладами, презентациями и т.
п.
Воспитательные:
-
воспитывать аккуратность и дисциплинированность при выполнении
работы;
-
способствовать формированию положительной мотивации к трудовой
деятельности;
-
способствовать формированию опыта совместного и индивидуального
творчества при выполнении командных заданий;
-
воспитывать трудолюбие, уважение к труду;
-
формировать чувство коллективизма и взаимопомощи;
-
воспитывать чувство патриотизма, гражданственности, гордости за
достижения отечественной науки и техники.
1. Планируемые результаты
В результате освоения программы обучающиеся должны
знать:основные алгоритмические конструкции;
-
принципы построения блок-схем;
-
принципы структурного программирования на языке Python;
-
что такое БПЛА и их предназначение.
уметь:
-
составлять алгоритмы для решения прикладных задач;
-
реализовывать алгоритмы на компьютере в виде программ, написанных на
языке Python;
-
применять библиотеку Tkinter;
-
отлаживать и тестировать программы, написанные на языке Python;
-
настраивать БПЛА;
-
представлять свой проект.
владеть'.
-
основной терминологией в области алгоритмизации и
,*V
программирования;
-
основными навыками программирования на языке Python;
-
знаниями по устройству и применению беспилотников.
2. Содержание программы
Раздел 1. «Угадай число»
-
При
решении
данного
кейса
обучающиеся
осваивают
основы
программирования на языке Python посредством создания игры, в которой
пользователь угадывает число, заданное компьютером.
-
Программа затрагивает много ключевых моментов программирования:
конвертирование типов данных, запись и чтение файлов, использование
алгоритма деления отрезка пополам, обработка полученных данных и
представление их в виде графиков.
Раздел 2. «Спаси остров»
-
Кейс позволяет обучающимся поработать на языке Python со словарями и
списками; изучить, как делать множественное присваивание,
добавление элементов в список и их удаление, создать уникальный дизайн
будущей игры.
Раздел 3. «Калькулятор»
- При решении данного кейса учащиеся создают первое простое приложение
калькулятор: выполняют программную часть на языке программирования
Python и создают интерфейс для пользователя при помощи библиотеки
Tkinter.
3. Тематическое планирование
№
Темы занятий
1.
Вводное занятие. Введение в предмет, техника
безопасности
2.
Основы языка Python. Примеры на языке Python с 3
разбором конструкций: циклы, условия, ветвления,
массивы, типы данных
3
1
Раздел 1. «Угадай число»
3.1 Введение в искусственный интеллект. Примеры на языке 5
Python с искусственным интеллектом по угадыванию
чисел, метод дихотомии. Управление
искусственным интеллектом
3.2 Подготовка к публичному выступлению для защиты 2
результатов. Демонстрация отчёта в группе и защита
результатов работы
4
Раздел 2. «Спаси остров»
4.1 Работа на языке Python со словарями и списками,
множественное присваивание, добавление элементов в
список и их удаление
4
4.2 Планирование дизайна и механики игры. Создание
главного меню игры, подсчёта очков
3
4.3 Визуализация программы в виде блок-схемы
4
2
4.4 Тестирование написанной программы и доработка
2
4.5 Подготовка к публичному выступлению для защиты
результатов. Демонстрация результатов работы
2
Раздел 3. «Калькулятор»
5
5.1 Оформление проектной идеи. Формирование программы 2
работ
5.2 Программа для работы калькулятора
2
5.3 Создание внешнего вида калькулятора
2
5.4 Тестирование написанной программы и доработка
2
5.5 Подготовка к публичному выступлению для защиты
результатов
5.6 Демонстрация результатов работы
Итого
2
1
35
5
Пояснительная записка
Виртуальная и дополненная реальности — особые технологические
направления, тесно связанные с другими. Эти технологии включены в список
ключевых и оказывают существенное влияние на развитие рынков. Практически
для каждой перспективной позиции будущего крайне полезны будут знания из
области 3D-моделирования, основ программирования, компьютерного зрения и т.
п.
Согласно многочисленным исследованиям, VR/AR-рынок развивается по
экспоненте — соответственно, ему необходимы компетентные специалисты.
В ходе практических занятий по программе вводного модуля обучающиеся
познакомятся с виртуальной, дополненной и смешанной реальностями, поймут их
особенности и возможности, выявят возможные
Як
способы применения, а также определят наиболее интересные направления для
дальнейшего углубления, параллельно развивая навыки дизайн- мышления,
дизайн-анализа и способность создавать новое и востребованное.
Синергия
методов
и
технологий
даст
обучающемуся
уникальные
метапредметные компетенции, которые будут полезны в сфере проектирования,
моделирования объектов и процессов, разработки приложений и др.
Программа даёт необходимые компетенции для дальнейшего углублённого
освоения дизайнерских навыков и методик проектирования. Основными
направлениями в изучении технологий виртуальной и дополненной реальности, с
которыми познакомятся обучающиеся в рамках модуля, станут начальные знания о
разработке приложений для различных устройств, основы компьютерного зрения,
базовые понятия 3D- моделирования.
Через знакомство с технологиями создания собственных устройств и
разработки приложений будут развиваться исследовательские, инженерные и
проектные компетенции.
Освоение этих технологий подразумевает получение ряда базовых
компетенций, владение которыми критически необходимо любому специалисту на
конкурентном рынке труда в STEAM-профессиях.
Цель программы: формирование уникальных Hard- и Soft- компетенций по
работе с VR/AR-технологиями через использование кейс- технологий.
Задачи программы:
Обучающие:
- объяснить базовые понятия сферы разработки приложений виртуальной и
дополненной реальности: ключевые особенности технологий и их различия между
собой, панорамное фото и видео, трекинг реальных объектов, интерфейс,
полигональное моделирование;
- сформировать базовые навыки работы в программах для разработки
приложений с виртуальной и дополненной реальностью;
- сформировать базовые навыки работы в программах для трёхмерного
моделирования;
- научить использовать и адаптировать трёхмерные модели, находящиеся в
открытом доступе, для задач кейса;
- сформировать базовые навыки работы в программах для разработки
графических интерфейсов;
- привить навыки проектной деятельности, в том числе использование
инструментов планирования.
Развивающие'.
-
на протяжении всех занятий формировать 4К-компетенции (критическое
мышление, креативное мышление, коммуникация, кооперация);
-
способствовать расширению словарного запаса;
-
способствовать развитию памяти, внимания, технического мышления,
изобретательности;
-
способствовать развитию алгоритмического мышления;
-
способствовать формированию интереса к техническим знаниям;
-
способствовать формированию умения практического применения полученных
знаний;
-
сформировать умение формулировать, аргументировать и отстаивать своё
мнение;
-
сформировать умение выступать публично с докладами, презентациями и т. п.
Воспитательные:
-
воспитывать аккуратность и дисциплинированность при выполнении работы;
способствовать формированию положительной мотивации к трудовой
fls
деятельности;
-
^
способствовать формированию опыта совместного и индивидуального творчества при
выполнении командных заданий;
-
воспитывать трудолюбие, уважение к труду;
-
формировать чувство коллективизма и взаимопомощи;
-
воспитывать чувство патриотизма, гражданственности, гордости за достижения
отечественной ИТ-отрасли.
1. Планируемые результаты
В результате освоения программы обучающиеся должны
знать:
-
ключевые особенности технологий виртуальной и дополненной
-
реальности;
принципы работы приложений с виртуальной и дополненной
реальностью;
-
перечень
современных
устройств,
используемых
для
работы
с
технологиями, и их предназначение;
-
основной функционал программ для трёхмерного моделирования;
-
принципы и способы разработки приложений с виртуальной и дополненной
реальностью;
-
основной функционал программных сред для разработки приложений с
виртуальной и дополненной реальностью;
-
особенности разработки графических интерфейсов.
уметь:
-
настраивать и запускать шлем виртуальной реальности;
-
устанавливать и тестировать приложения виртуальной реальности;
-
самостоятельно собирать очки виртуальной реальности;
-
формулировать задачу на проектирование исходя из выявленной проблемы;
-
уметь пользоваться различными методами генерации идей;
-
выполнять примитивные операции в программах для трёхмерного
моделирования;
-
выполнять примитивные операции в программных средах для разработки
приложений с виртуальной и дополненной реальностью;
-
компилировать приложение для мобильных устройств или персональных
компьютеров и размещать его для скачивания пользователями;
-
разрабатывать графический интерфейс (UX/UI);
-
разрабатывать все необходимые графические и видеоматериалы для
презентации проекта;
-
представлять свой проект.
владеть:
-
основной терминологией в области технологий виртуальной и дополненной
реальности;
-
базовыми навыками трёхмерного моделирования;
-
базовыми навыками разработки приложений с виртуальной и дополненной
реальностью;
-
знаниями по принципам работы и особенностям устройств виртуальной и
дополненной реальности.
2. Содержание программы Раздел 1. Проектируем
идеальное VR-устройство
В рамках первого раздела обучающиеся исследуют существующие модели
устройств виртуальной реальности, выявляют ключевые параметры, а затем
выполняют проектную задачу — конструируют собственное VR-устройство.
Обучающиеся исследуют VR-контроллеры и обобщают возможные принципы
управления системами виртуальной реальности. Сравнивают различные типы
управления и делают выводы о том, что необходимо для «обмана» мозга и
погружения в другой мир.
Обучающиеся
смогут
собрать
собственную
модель
VR-гарнитуры:
спроектировать, смоделировать, вырезать/распечатать на 3D-принтepe нужные
элементы, а затем протестировать самостоятельно разработанное устройство.
Раздел 2. Разрабатываем VR/AR-приложения
После формирования основных понятий виртуальной реальности,
получения навыков работы с VR-оборудованием в первом разделе, обучающиеся
переходят к рассмотрению понятий дополненной и смешанной реальности,
разбирают их основные отличия от виртуальной. Создают собственное
AR-приложение (augmented reality — дополненная реальность), отрабатывая
навыки работы с необходимым в дальнейшем программным обеспечением, навыки
дизайн-проектирования и дизайн-аналитики.
Обучающиеся научатся работать с крупнейшими репозиториями
бесплатных трёхмерных моделей, смогут минимально адаптировать модели,
имеющиеся в свободном доступе, под свои нужды. Начинается знакомство со
структурой интерфейса программы для 3D-моделирования (по усмотрению
наставника — 3ds Max, Blender 3D, Maya), основными командами. Вводятся
понятия «полигональность» и «текстура».
3. Тематическое планирование
№
п/п
Разделы программы учебного курса
Всего
часов
Образовательная часть
1
2
3
4
Раздел 1. Проектируем идеальное VR-усгройство
12
Знакомство. Техника безопасности. Вводное занятие («Создавай
миры»)
Введение в технологии виртуальной и дополненной реальности
2
Знакомство с VR-технологиями на интерактивной вводной лекции
Тестирование устройства, установка приложении, анализ принципов
работы, выявление ключевых характеристик
2
5
1
Выявление принципов работы шлема виртуальной реальности, поиск,
анализ и структурирование информации о других VR- устройствах
6
7
Выбор материала и конструкции для собственной гарнитуры,
подготовка к сборке устройства
2
Сборка собственной гарнитуры, вырезание необходимых деталей,
дизайн устройства
Тестирование и доработка прототипа
3
Раздел 2. Разрабатываем VR/AR-приложения
23
1
9
Вводная интерактивная лекция по технологиям дополненной и
смешанной реальности
1
10
Тестирование существующих AR-приложений, определение
принципов работы технологии
1
11
Выявление проблемной ситуации, в которой помогло бы VR/ARприложение, используя методы дизайн-мышления
1
12
Анализ и оценка существующих решений проблемы. Генерация
собственных идей. Разработка сценария приложения
2
13
Разработка сценария приложения: механика взаимодействия,
функционал, примерный вид интерфейса
14
Мини-презентации идей и их доработка по обратной связи
1
15
Последовательное изучение возможностей среды разработки
VR/AR-приложений
1
Разработка VR/AR-приложения в соответствии со сценарием
6
8
16
2
17 Сбор обратной связи от потенциальных пользователей приложения
1
18 Доработка приложения, учитывая обратную связь пользователя
2
Выявление ключевых требований к разработке GUI — графических
19 интерфейсов приложений
Разработка интерфейса приложения — дизайна и структуры
1
3
20
1
Подготовка графических материалов для презентации проекта (фото, видео,
инфографика). Освоение навыков вёрстки презентации
21
Представление проектов перед другими обучающимися. Публичная
22 презентация и защита проектов
Всего часов
1
35
Powered by TCPDF (www.tcpdf.org)
