уроки робототехніки

Поступово в повсякденне життя входять високі технології: «розумний будинок», інтерактивні художні виставки, боти-співрозмовники. Не дивно, що навчати азам програмування і роботостроения починають ще до школи. Центри робототехніки та інженерні гуртки відкриваються все частіше. За різними даними, вУкаіни діють близько 400 гуртків, пов'язаних з робототехнікою і IT, офіційної статистики поки що немає. І це число буде тільки рости.

Від гуртка юних інженерів і радіоаматорів до секції «Робототехніка»

Гурткова система додаткової освіти особливо добре знайома людям старшого покоління, з країн колишніх союзних республік СРСР. Безкоштовне радянську освіту було щедро доповнено позашкільними заняттями на базі палаців і будинків піонерів (за даними Вікіпедії, 1971 році діяло 4 400 «палаців»).

Розвивали просторове мислення у майбутніх інженерів гуртки технічного моделювання та конструювання, радіомайстерня. Школярі «з нуля» створювали моделі автомобілів і літаків, вчилися працювати з обладнанням (токарні верстати, вижігательние апарати, лобзики і напилки), знайомилися з принципами роботи електрики.

Радянська система освіти по інженерно-технічних спеціальностей, частиною якої були «гуртки», вважалася однією з кращих в світі. Сьогодні ж прийнято говорити більше про мінуси освіти вУкаіни, а лідируючі позиції в сфері технологій займають американські і азіатські навчальні заклади.

Разом з розпадом СРСР в занепад прийшла і культура додаткової освіти і гуртків. Гуртки стали платними, а тематика втратила в розмаїтті: популярними стали спортивні секції, танцювальні та художні школи. Як вплинуло така зміна в навчальному меню цілого покоління дітей, можна судити вже зараз. Випускники вузів з дипломами про гуманітарній освіті не знаходять роботу, а підприємства днем ​​з вогнем шукають інженерні кадри.

Разом з популяризацією робототехніки в освітньому середовищі з'явилося поняття STEM (або STEAM). Цей напрямок в світовому освітньому процесі, його характеризує міждисциплінарний підхід до навчання. Ключові дисципліни зашифровані в абревіатурі: Science, Technology, Engineering, Art (не завжди), Math. Система покликана розвивати майбутніх інженерів і робототехников.

Від конструктора до мікросхеми

Незважаючи на те, що роботи включені в заняття для дітей з дошкільного віку, головну роль в становленні найменших майбутніх інженерів грає не електроніка, а творчість. В системі STEM освіти в заняттях для дошкільників на першому плані - свобода мислити і створювати. Тому в гуртках для дітей до 6 років активно використовують прості конструктори і кубики.

Основна маса гуртків з робототехніки орієнтована на дітей віком початкової та середньої школи.

"Як правило, в програму подібних дитячих курсів входить знайомство з схемотехнікою, основами програмування та робототехніки. Різниця між гуртками полягає в їх завдання: дитина або розважається, або вчиться. Виходячи з цього і підбирається методика навчання та технології. Глобальна мета Роббі Клубу - виростити покоління молодих інноваторів, які були б конкурентоспроможними не тільки на українському ринку, але і в світі. Тому наш курс розрахований на роботу з дітьми різного віку: з дошкільнятами ми створюємо анімаційні програми і класичні комп'ютерні ігри (Pac-man, Arkanoid), програмуємо роботів на виконання різних завдань, зі школярами займаємося програмуванням на «дорослих» мовами, 3D-моделюванням, 3D-конструюванням і 3D-печаткою. Так, дитина приходить до нас тільки з навичками читання, а йде з надрукованим на 3D-принтері, зібраним і запрограмованим самостійно роботом ", - пояснює Павло Фролов, продюсер дитячого робототехнического проекту для освіти« Роббі »

Робототехніка доповнює пройдений матеріал на уроках технології, фізики і математики. Дмитро Співак, директор Харківського гуртка робототехніки для дітей Robx вважає, що саме на гурткових заняттях дитина може застосувати знання механіки та електродинаміки, вникнути в текстові мови програмування (наприклад, С). "У середній школі наші підопічні починають знайомство з Arduino, більш складні програмами для 3D моделювання - OpenSCAD, параметричних моделюванням, де діти описують фігури кодом" - говорить Дмитро.

Освітня робототехніка, як правило, починається з конструкторів Lego. У наборах дотримується баланс конструювання-програмування. Після того, як дитина освоїть ази, він може поглибитися в один із напрямів, більш глибоко вивчати програмування і конструювання. На заняттях з ухилом в програмування учні працюють з різними мовами і програмами для програмування, займаються 3D моделюванням. Конструкторські гуртки готують майбутніх інженерів: тут діти самостійно розробляють форму і "начинку" робота.

Світових та українських лідером в сфері освітньої робототехніки є дочірня компанія холдингу LEGO Group - LEGO Education. Датському бренду належать не тільки набори та методичні розробки, а й мережу спеціалізованих дитячих центрів, а також ЛЕГО Академія, де навчання можуть пройти педагоги. На даний момент 16 центрів додаткової освіти є офіційними партнерами Lego Education Afterschool Programs вУкаіни.

Lego Education працює з 1980 року. У лінійці бренду як конструктори без електронної складової (Lego Прості механізми, Перші конструкції), набори з мікропроцесором і датчиками для вивчення робототехніки в молодшій школі (Lego WeDo) так і набори для демонстрації наукових принципів в середній школі (Lego Технологія і фізика) і набори легендарної серії MINDSTORMS.

Відкрита платформа Arduino на відміну від інших унікальна плата з програмною оболонкою. Це робить Arduino універсальною основою для робототехнічних конструкцій будь-якого рівня в рамках дитячого освіти. На основі Arduino створено кілька брендів робототехнічних наборів-конструкторів. Платформу можна придбати окремо. Мінус платформи в тому, що конструювання досить складне, має на увазі роботу дитини з паяльником.

Вітчизняні набори представлені двома помітними на ринку брендами - Технолаб і Амперка. Для Технолаб розроблені методички за підтримки фахівців факультету «Робототехніка та комплексна автоматизація» МГТУ ім М. Е. Баумана. Продукти Технолаб - тематичні та вікові модулі. У кожному модулі - кілька робототехнічних наборів. Такий «оптовий» підхід передбачає високу ціну конструкторів: від 93 тис. Рублів за модуль для дітей 5-8 років і до 400 тис. Рублів за модуль повітряних роботів.

Корейський бренд Robotis пропонує робототехнічні набори для кожного рівня. Це пластмасові роботи для початкової школи (Robotis Play, Robotis Dream) і людиноподібні роботи на основі сервомоторів Robotis Bioloid.

Корейські виробники HunaRobo і RoboRobo акцентують увагу на конструкторах для дітей молодшого та середнього віку. Набори корейських брендів включають базові елементи: материнську плату, двигун і редуктор, RC приймач і пульт управління.

VEX Robotics - приватна компанія з фокусом на мобільний робототехніку, базується в США. Бренд належить компанії Innovation First, Inc. яка розробляє електроніку для автономних наземних роботів. Бренд поділений на два напрямки - серія VEX IQ для початкового рівня і VEX EDR- платформа для просунутих учнів. Мобільні програмовані роботи VEX на пульті управління орієнтовані на змагання і навички програмування.

замість висновку

Широкий асортимент робототехнічних навчальних платформ, державна підтримка і мода на роботів тільки вбудовують робототехніку в освіту. Інженерні та робототехнічні гуртки і заняття швидше виняток, особливо в регіонах. Однак, вже сьогодні сотні тисяч дітей отримали можливість вчитися додатково по інженерним та IT напрямками. І це число найближчим часом буде тільки зростати - ЗМІ рапортують про нові технопарки і гуртках, а влада - про готовність підтримати подібні ініціативи.

Хочеться вірити, що посилена інтеграція додаткового технічної освіти в підсумку дасть поштовх до формування більшої кількості технічних фахівців високого рівня в майбутньому. Гурткове рух прагне до широкого охоплення - програми робототехнічних занять побудовані так, щоб зацікавити будь-яку дитину. Основні технічні закони і поняття стають доступнішими. Заняття робототехнікою як мінімум розширюють кругозір, як максимум - забезпечать майбутнє інженерними та технічними кадрами. Віримо в максимум!