Школа капитана Грампа

Предисловие

Перед вами не обычный учебник программирования. Это дверь в фантастический мир космических приключений. Почти реальных, так как результатом изучения каждой главы станет запрограммированный своими руками симулятор космического корабля. Создавая игры и управляя космическим кораблем, школьники совместно с героями книги пройдут по опасному пути искателей космических сокровищ. Им предстоит научиться управлять маневровыми и маршевыми двигателями корабля, освоить стыковку и посадку, полет в атмосфере, управление боевым лазером, а также освоить ремонт различных систем корабля.

Управление космическим кораблем будет происходить с помощью специального пульта управления, состоящего из плат Arduino и Joystick Shield, подключенных к компьютеру через USB.

Обучение будет вестись в среде программирования Snap4Arduino, которая является одной из модификаций Snap! — блочной среды программирования, разработанной на основе Scratch в Калифорнийском университете в Беркли (University of California at Berkeley).

Программирование на Snap4Arduino, как и в Scratch, происходит путем соединения разноцветных блоков, которые, последовательно исполняясь, управляют движением космического корабля, астероидов и других объектов.

Snap! был разработан Дженс Мониг (Jens Mönig at MioSoft Corporation, now at SAP), совместно с Брайаном Харви (Brian Harvey at Berkeley), при помощи студентов Калифорнийского университета в Беркли.

Snap4Arduino разработан Бернатом Ромагозой (Bernat Romagosa) совместно с командой единомышленников в лаборатории Citilab в Барселоне.

Для того чтобы успешно пройти все космическое приключение ребенок должен быть знаком с десятичными дробями и отрицательными числами, уметь выполнять арифметические действия, а также иметь базовые навыки управления компьютером.

Книга рассчитана на возраст 11—13 лет, однако многие игры смогут сделать и школьники помладше.

Введение

История создания книги

История создания этой книги началась с одной необычной находки неподалеку от жерла вулкана Тейде, под обломками пемзы. Это был необычный металлический ящик, явно неземного происхождения. Больше всего он был похож на черный ящик сверхзвукового истребителя. Замок был сломан, и внутри обнаружилось несколько блокнотов, исписанных на ломаном русском с большим количеством ошибок. Почерк был аккуратным и разборчивым. Первые и последние страницы блокнота обгорели, наверное, ящик побывал в огне.

Изучив содержимое блокнотов, мы поняли, что этот ящик попал в наше время из будущего. Это произошло в результате применении новейшего космического оружия XXIII века, основанного на создании микрочерных дыр, разбрасывающих уничтожаемые предметы не только в пространстве, как обычное оружие, но и во времени.

Основным содержанием блокнотов оказался учебник для юных пилотов, проходивших обучение на борту звездолета под руководством некоего капитана Грампа. Страницы с описанием уроков шли вперемешку с личными записями капитана о происходящем в то время, о его планах и о его отношениях с окружающими. На полях блокнота было большое количество рисунков.

Все объяснения в учебнике даются с использованием стандартных электронных компонентов, которые не устарели за 200 лет, и входят во все обучающие наборы будущего. Так же как и классная доска, указка, линейка и циркуль не устарели за 300 лет, так и плата Arduino за 200 лет не устарела. Плата с джойстиком (Joystick Shield) тоже является стандартной, за эти годы она почти не изменилась.

В учебнике капитан Грамп знакомит ребят с основами электроники, объясняет основные принципы управления космическим кораблем, а также некоторые законы физики и астрономии.

Перед началом полетов ученики научатся ремонтировать оружие, прожектор и сигнальные огни, а также собирать сигнализацию.

На уроках вождения пилоты приобретут следующие навыки, необходимые для управления космическим кораблем:

— вождение космического корабля;

— облет астероидов;

— стыковка со шлюзом;

— посадка на астероид;

— посадка на тело с атмосферой;

— вычисление направления движения без приборов;

— защита базы от космических пиратов;

— стрельба из разных видов оружия;

Мы адаптировали русский язык капитана Грампа к современному русскому языку, добавили комиксы, необходимые пояснения, и предлагаем вам пройти все космические приключения совместно с капитаном, познакомиться с электроникой и научится управлять космическим кораблем.

Записи капитана Грампа выделены в тексте книги курсивом, а по мотивам некоторых из них нарисованы комиксы.

Состав набора для работы с книгой

Набор для работы с книгой вы можете приобрести на сайте http://scratch4russia.com/store/.

В состав набора входит все необходимое для выполнения заданий.

Как работать с книгой

К книге прилагается библиотека изображений, необходимых для создания проектов. Скачайте ее по ссылке https://yadi.sk/d/RkaPLTgn3LUFW8 и разархивируйте. Эти изображения пригодятся при создании проектов.

Все уроки делятся на два типа — с использованием платы с джойстиком, и без использования. Плата с джойстиком не используется в следующих проектах:

— Делитель напряжения;

— Ремонт боевого лазера;

— Ремонт прожектора;

— Ремонт оружия;

— Ремонт сигнальных огней;

— Стрельба по космическому мусору;

— Коды уранских дальнобойщиков;

— Сигнализация.

В следующих проектах плата с джойстиком используется. Используется только плата Arduino, макетная плата и электронные компоненты.

— Тест платы с джойстиком;

— Управление маневровыми двигателями;

— Полет на маршевых двигателях.

— Стыковка;

— Посадка на астероид;

— Полет в атмосфере;

— Полет через кольца Сатурна;

— Защита Дафниса;

— Поиск таинственной планеты;

— Охота на дикую шаурму.