Programování se zaměřením na robotiku s využitím jazyka Java pro pedagogy SŠ

Kurz je akreditován Ministerstvem školství mládeže a tělovýchovy jako DV PP pod č.j.: MSMT-27564/2015-1-677.

Cílem kurzu je představit pedagogickým pracovníkům moderní postupy a metody výuky programování v jazyce Java pro studenty středních škol, kteří se s touto problematikou setkávají vůbec poprvé. Zaměřením na programování základních principů ovládání robotů lze studenty vyučovat programování ve vyšším programovacím jazyce hravou a přitažlivou formou.

V průběhu kurzu budou probrány základy jazyka Java a účastníkům budou představeny programovací vývojové prostředí NetBeans nebo Eclipse, které jsou vhodné pro výuku programování i pro úplné začátečníky, protože překlad a přesunutí výsledného programu do řídicí jednotky robota je jejich součástí. Vlastní programování je též snadno realizovatelné, protože se využívá programové aplikační rozhraní operačního systému LeJOS, který obsahuje ohromnou sadu již hotových tzv. tříd. Tyto třídy zajišťují detailní ovládání připojených senzorů a akčních členů k řídící jednotce NXT Lego a tím výrazně zjednodušují programování robotických úloh.

Tento kurz může být základním kurzem i pro pedagogické pracovníky, jejichž aprobace je například matematika, fyzika, a kteří by ve své výuce rádi využili možnost demonstrace fyzikálních, matematických, geometrických principů pomocí sestavených modelů ze stavebnice Lego s řídicí jednotkou, které jsou programovatelné v jazyku Java.

Předpoklady, vstupní znalosti účastníka kurzu: U účastníků nejsou požadovány žádné předchozí znalosti některého programovacího jazyka.

Volba ukázkových a motivačních příkladů je přizpůsobena úrovni studentů SŠ.

Rozsah kurzu: 18 hodin

Obsah:

  • Úvod do jazyka Java (Vysvětlení základních pojmů a způsoby zápisu programu v jazyce Java s využitím objektového přístupu.)
  • Jak na objekty (Vysvětlení principů objektového přístupu a základních vizuálních prvků unifikovaného modelovacího jazyka známého pod zkratkou UML.)
  • LeJOS NXJ (Získání, instalace a základní seznámení se s operačním systémem LeJOS. Vysvětlení koncepce LeJOS.)
  • Integrované vývojové prostředí (IDE) (Získání, instalace a základní seznámení se s vývojovým prostředím NetBeans nebo Eclipse. Vytvoření vlastního projektu ve vývojovém prostředí.)
  • Motory (Vysvětlení konstrukce motorů a jak se ovládají po elektrické stránce. Demonstrace diagramu programových tříd, které ovládají motory a vysvětlení principů programátorského ovládání.)
  • Senzory (Vysvětlení principů různých senzorů, jako jsou snímače osvětlení, intenzity zvuku, měření dálky od překážky, zrychlení, rychlosti otáčení, magnetického pole apod. Dále vysvětlení jak se tyto senzory připojují k řídicí jednotce. Demonstrace diagramu programových tříd, jak jsou tyto senzory programově přístupny.)
  • Virtuální stroj JVM a API (Vysvětlení co je to tzv. Java virtuální stroj. Jak tento stroj odděluje skutečný hardware od unifikovaného prostředí programovacího jazyka Java. Dále jak lze programově přistupovat k hardwarovým prostředkům řídicí jednotky, jako jsou například ovládací tlačítka, displej, stav baterie nebo k systémovému času.)
  • Úvod do navigace (Vysvětlení základních pojmů navigace. Jaké jsou role kormidelníka, navigátora, kartografa a kapitána. Přenesení těchto rolí do programového kódu, tj. jaké je k dispozici aplikační rozhraní API (Application Programming Interface) systému LeJOS.)
  • Pohyb (Rozbor pohybu mobilního robota. Podrobné vysvětlení jaké jsou možnosti naprogramovat požadovaný pohyb.)
  • Souřadnice (Vysvětlení jednotlivých druhů souřadných soustav, geodetických pojmů a kartografických zobrazení. Jaké jsou nejvhodnější souřadné soustavy pro mobilního robota.)
  • Oblouky (Podrobný rozbor pohybu robotického vozítka při otáčení pomocí tzv. elektronického diferenciálu.)
  • Ackermannovo řízení (Princip Ackermannova řízení průjezdu zatáčky pomocí mechanického uspořádání  řiditelné nápravy.)

Lektor: Bažant Michael, Ing., Ph.D., Panuš Jan, Ing., Ph.D., Veselý Petr, Ing.

Místo konání: Univerzita Pardubice, Fakulta elektrotechniky a informatiky,
náměstí Čs. legií 565, Pardubice

Kurzovné: Kč 5 500,-

Termín konání: Kurzy se realizují při minimálním počtu 4 účastníků. Termín – individuální domluva.

Přihláška