Podpora výuky technických předmětů na středních školách za využití otevřené robotické platformy

Bc. Tomáš PRŮCHA

Diplomová práce

Anotace:

Tato diplomová práce pojednává o využití robotických stavebnic středními školami ve výuce technických předmětů. Teoretická část práce popisuje pojmy z oblasti robotiky a pedagogiky. Zabývá se historií, druhy robotů, popisuje jejich součásti a přináší přehled dostupných robotických stavebnic. Dále se zaobírá pojetím a přístupy ve výuce, cíli a aktivizačními metodami. V praktické části jsou shrnuty výsledky výzkumu mezi studenty, absolventy a pedagogy středních škol. Výstupem této práce jsou metodické listy pro výuku technických předmětů, jako jsou např. mikroprocesorová technika či řídicí systémy apod. za využití stavebnice postavené na Raspberry Pi. Vypracované úlohy jsou: Hardwarový Hello World! LED, bzučák, tlačítko s LED, přerušení (Interrupt), detekce pohybu, sledování černé čáry, klávesnice 4×4, řízení otáček větráčku, řízení směru otáčení DC motoru, ovládání servo motoru, měření vzdálenosti, měření teploty, zobrazování zpráv na LCD displeji, postavení robotického vozítka a získání obrazu z webkamery.

Abstract:

This diploma thesis deals with the use of robotic kits in teaching technical subject at high schools in the Czech Republic. The theoretical part describes the concepts of robotics and pedagogy. It deals with the history, types of robots, describes its components and provides an overview of the available robotic kits. It also examines the concepts and approaches in teaching, goals and activation methods. The results of research among students, alumni and teachers of high schools are summarized in the practical part. The outcome of this thesis is methodical instructions for teaching technical subjects, such as microprocessor technology and control systems, etc. using a robotic kit based on the Raspberry Pi. Elaborated tasks are: Hardware Hello World! LED, buzzer, switcher with LED, interrupt, motion detection, tracking a black line, keypad 4×4, fan speed control, steering the direction of rotation of DC motors, servo motor control, distance measurement, temperature measurement, display messages on the LCD screen, building a robotic rover and image acquisition from a webcam.

Klíčová slova

Raspberry Pi, robotické stavebnice, metodické listy, výuka na SŠ

Jazyk práce: čeština

Datum vytvoření / odevzdání či podání práce: 14. 12. 2015

Zveřejnit od: 14. 12. 2015

Obhajoba závěrečné práce

• Vedoucí: Mgr. Jiří Pech, Ph.D.

JIHOČESKÁ UNIVERZITA V ČESKÝCH BUDĚJOVICÍCH

Přírodovědecká fakulta

Magisterský studijní program / obor:
Aplikovaná informatika / Aplikovaná informatika - specializace Informační systémy a technologie