Газета Национального исследовательского
Томского политехнического университета
Newspaper of National Research
Tomsk Polytechnic University
16+
Основана 15 марта 1931 года  ♦  FOUNDED ON MARCH 15, 1931
Архив номеров Поиск

Школьник? Инженер-конструктор!

Студенты-политехники учат школьников создавать роботов

В УСЛОВИЯХ СЕРЬЕЗНОЙ КОНКУРЕНЦИИ СРЕДИ ВУЗОВ ЗА УСПЕШНЫХ АБИТУРИЕНТОВ ТОМСКИЙ ПОЛИТЕХНИЧЕСКИЙ УНИВЕРСИТЕТ НЕ ОСТАНЕТСЯ БЕЗ ТАЛАНТЛИВЫХ И ПЕРСПЕКТИВНЫХ ПЕРВОКУРСНИКОВ. УНИВЕРСИТЕТ ВСЕ ВРЕМЯ В ПОИСКАХ НОВЫХ ФОРМ РАБОТЫ СО ШКОЛЬНИКАМИ. ЧТОБЫ ВЫРАСТИТЬ УЧЕНОГО, НОВАТОРА, СОВРЕМЕННОГО ИНЖЕНЕРА, НУЖНО ЕЩЕ В ШКОЛЕ ЗАИНТЕРЕСОВАТЬ РЕБЯТ НАУКОЙ. ПОМИМО ВЕЧЕРНИХ КУРСОВ ДОВУЗОВСКОЙ ПОДГОТОВКИ, ПРОФИЛЬНЫХ КЛАССОВ ЛИЦЕЯ ПРИ ТПУ И ЦЕНТРА ЗАНИМАТЕЛЬНЫХ НАУК «СКЛАД УМА» СО ШКОЛЬНИКАМИ ТОМСКА ВТОРОЙ ГОД РАБОТАЮТ СТУДЕНТЫ ИНСТИТУТА КИБЕРНЕТИКИ. ОНИ ГОТОВЯТ СЕБЕ ДОСТОЙНУЮ СМЕНУ ИЗ ОДАРЕННЫХ ДЕТЕЙ.

Инновации в профориентации

Начало перспективного проекта по профориентации и привлечению талантливых абитуриентов было положено несколько лет назад на днях открытых дверей в центре «Планирование карьеры». После подписания соглашения о сотрудничестве между центром и Институтом кибернетики ТПУ появился курс робототехники, который предложили школьникам на уроках по предмету «Технология». Вести занятия пригласили студентов ИК.

Большой интерес к новому предмету со стороны ребят и спрос на хорошо подготовленных абитуриентов со стороны вуза стали хорошим подспорьем для развития проекта. Сегодня центр «Планирование карьеры» и Институт кибернетики реализуют городскую программу «Мехатроника и робототехника» по трем направлениям: «Изобретатели» для детей от шести до 11 лет, «Образовательная робототехника» для учащихся 5–7 классов, «Мехатроника и робототехника» для старшеклассников (8–11 классы). Эта городская программа призвана развивать способности у ребят, одаренных в области научно-технического творчества: кибернетики, компьютерного дизайна и робототехники.

Руководит программой магистрант первого года обучения Института кибернетики ТПУ Дмитрий Репин. Кроме него, занятия по робототехнике ведут еще трое преподавателей дополнительного образования: Алексей Черных, Сергей Иванов и Роман Крайнев — все студенты ИК.

Как отметил Дмитрий, наряду с возможностью работать по специальности в работе с детьми его привлекла еще и игра:

– Играя, ребенок способен генерировать гениальные идеи, которые было бы интересно реализовать и мне самому, — отмечает политехник. — А решения, которые приходят им в голову, подчас просты и неординарны одновременно.

Учимся играя

С первого взгляда может показаться, что происходящее в классе вовсе и не урок, а игра. Кругом детали конструктора, электронные компоненты и платы. На деле на занятиях по робототехнике используют технологии Lego Education, которые помогают школьникам осваивать азы конструирования, программирования и управления моделями. Ребята развивают навыки самостоятельного мышления, работы в команде, планирования, организации и экспериментирования, учатся быть лидерами и брать на себя ответственность за результат.

– Наша цель — научить детей проектной деятельности, — подчеркнул Дмитрий Репин. —Мы учим ставить цели, формулировать задачи, учим не только конструировать, но и доказывать свою точку зрения.

C младшим и средним звеном студенты ИК занимаются конструированием исключительно из Lego. Со старшеклассниками изучают алгоритмические подходы и электронику на доступном для ребят уровне, при этом часто опережая школьную программу. Школьники выпускных классов работают c биолоидами, или танцующими роботами, и Arduino, конструктором электронных компонентов, таким же модульным, как Lego, но программируемым на языках высокого уровня.

Все занятия проходят по четкому плану — сколько материала выдать, сколько времени отвести ребенку на отдых и на самостоятельную работу. Все оговорено в инструкции. Студенты ИК даже разработали свою методику: к каждому занятию они готовят методические указания, как в университете к лабораторным работам. Здесь и инструкция по сборке, и теоретические выкладки, которые поясняет преподаватель, задания и критерии оценки. В рамках курса робототехники студенты знакомят ребят с основами информатики, физики, механики и математики.

– Школьники средних классов уже имеют представление и самостоятельно собирают такие сложные механические узлы, как дифференциал, повышающий и понижающий редуктор, — рассказывает заведующий программой. — Ребята решают несложные технические задачи, например, как передать вращение с одного валика на другой, если они находятся далеко друг от друга, или произвести расчет передаточного числа редуктора.

Помимо занятий по учебному плану существуют дни творческих проектов — в компьютерной программе Digital Designer дети создают объемные конструкции, которые можно поворачивать и рассматривать под разными углами. Лучшие виртуальные проекты получают реальное воплощение во всевозможных роботах. Также ребята участвуют в выставках научно-технического творчества, конкурсах и мастер-классах по мехатронике и робототехнике.

Первые результаты

В конце ноября министр образования России Дмитрий Ливанов объявил, что новый предмет —«Робототехника» — появится во всех школах в сентябре 2015 года. По словам Дмитрия Репина, уже сегодня в некоторых школах внедряют робототехнику вместо уроков технологии, однако уровень подготовки преподавательских кадров не всегда высок.

– Наше преимущество в том, что мы даем детям знания по узкоспециализированным, совсем не школьным предметам и ставим перед ними неординарные задачи, — говорит Дмитрий. Неудивительно, что роботы, созданные школьниками этой программы, становятся фаворитами городских соревнований. В планах у ребят — участие во всероссийских конкурсах и во Всемирной олимпиаде роботов, а пока идет активная подготовка к областному конкурсу, который пройдет в январе.

Лариса Богомазова

Справка
«Механотроника и робототехника» не единственная профориентационная программа Института кибернетики. Сейчас студенты и сотрудники кафедры инженерной графики и промышленного дизайна работают над программой по 3D-моделированию.

Они будут обучать школьников базовым навыкам владения 3D-редакторами. В ближайших планах — реализовать проект по машиностроению. Этим займутся на кафедре технологии автоматизированного машиностроительного производства. Ребят ждут экскурсии на кафедры, разработка совместных образовательных проектов и участие в региональных и всероссийских конкурсах.