Конструктор «Лего» – робототехника для начинающих

Созданием умных машин и изучением их работы занимается робототехника. Это прикладная наука, которая еще совсем недавно была доступна только узкому кругу специалистов. Связано это было с тем, что для ее освоения требовались знания в области математики, физики, электроники и программирования.

Но технологии не стоят на месте. Поэтому сейчас постичь основные принципы построения роботов способны даже дети. И возможно это стало благодаря появлению компактных компьютеров и современных программных оболочек, которые достаточно легки в управлении. С их участием созданы специальные детские наборы для создания роботов.

Одним из самых популярных таких наборов на данный момент является конструктор «Лего Робототехника». Купить его можно как для домашнего использования, так и для занятий в детских образовательных учреждениях. Вместе с «Лего» конструирование и робототехника становятся действительно занимательными и веселыми.

Знакомство с будущим уже сейчас

Будущее с каждым днем все ближе. То, что кажется невозможным сегодня, завтра станет повседневной реальностью. Набор для робототехники «Лего» подготовит вашего ребенка к жизни среди прогрессивных технологий. Причем происходить знакомство со сложными понятиями будет в игровой форме. Ребята в процессе узнают правила программирования роботов и основные задачи науки под названием«робототехника». Для детей «Лего» - это самый привычный и понятный вид конструктора. Поэтому для них не составит особого труда собрать саму модель.Существуют две основных платформы конструкторов «Робототехника Лего»: «ВеДо» и «Майндсторм». Они различаются уровнем сложности и рассчитаны на разный возраст. В детских наборах программа, с помощью которой модели «оживают» имеет простую навигацию и яркий интерфейс.

Не только развлечение, но и польза

Если ребенок любит что-то конструировать, придумывать новые механизмы, то любимой игрушкой станет для него конструктор «Лего Робототехника». Занятия с использованием этого набора в малых группах тоже, несомненно, заинтересуют его. Создавая роботов в специальном кружке, с профессиональными педагогами, ребенок не только с интересом проведет время.

Дети на таких курсах могут получить множество полезных навыков:

Понимание принципов и правил функционирования сложной техники;
- умение работать в команде;
- умение проводить исследования и эксперименты;
- развитие творческого и инженерного мышления;
- концентрация внимания для решения задач.
Поэтому если вы хотите, чтобы ваш ребенок рос гармонично развитой личностью, отлично приспособленной для жизни в нашей изменчивой реальности, то записывайте его в кружок «Лего робототехника»или подарите ему конструктор. Купить его можно и в дополнение к обычным наборам такого конструктора, так как все детали для строительства в них отлично совместимы.

Пожалуй, никого уже не нужно убеждать в том, что роботы сегодня стали неотъемлемой частью повседневной жизни. Наука стремительно движется вперед, и то, что еще 30 лет назад воспринималось как фантастика, стало реальностью. «Умные» машины сопровождают нас повсюду: дроны, промышленные роботы, роботизированный транспорт, экзоскелеты, протезы и прочее. Создание этих устройств – очень интересное, а главное – перспективное занятие. Наши курсы робототехники для школьников помогут вашему ребенку стать самостоятельным и успешным в будущем. Но это далеко не все!
Курсы робототехники развивают творческие способности.
Способствуют выработке усидчивости, терпения, внимательности.
Отвлекают от непродуктивных занятий – «просиживания» времени в соцсетях, за компьютерными играми.
Дают серьезные знания в области точных наук: физики, математики, программирования.
Развивают коммуникативные навыки: курсы робототехники предполагают общение, а для детей работа в команде – это не только интересно, но и полезно.
Они учатся брать на себя ответственность за свои действия и находить решения проблем.
И, конечно, обучаясь на наших курсах, ребята получают настоящее дополнительное образование. В дальнейшем они с легкостью поступают в профильные ВУЗы и находят высокооплачиваемую работу по специальности!

Некоторые родители считают, что курсы робототехники – это просто сборка каких-то механизмов из конструкторов. Да, сборка роботов – это важнейшая часть программы, однако в нее входит еще очень много полезного и интересного.

Во-первых, ребятам предстоит постичь азы устройства современного электронного мира. Во-вторых, научиться программированию на языке Скретч (который, кстати, включен в обычную школьную программу информатики), управлять анимированными персонажами, и только потом – настоящими роботами. Наши курсы робототехники для школьников содержат обязательную часть, посвященную трехмерному моделированию. Ребята учатся самостоятельно собирать электронные схемы, изучат интерактивные системы, проектирование и получают массу других полезных навыков!

Давно пора нам всем расстаться со стереотипом о том, что машинки и роботы интересуют только мальчишек, а все девочки играют исключительно в куклы.

Мир меняется, впрочем, во все времена были девочки и женщины, которые увлекались техникой. Вы, например, знаете, что именно женщина (Хэди Ламарр) изобрела первое устройство связи, динамически меняющее частоту вещания, которое сегодня используется в WiFi? Да, и первый робот-пылесос – тоже «женское» изобретение. Его придумала Элен Гренер, президент iRobot Corporation (правда, в сотрудничестве с целой группой инженеров). Любимым киногероем Элен в детстве был робот R2-D2 из знаменитых «Звездных войн».

Так что наши курсы робототехники прекрасно подойдут для детей любого пола – интересно и полезно будет всем, и мальчикам, и девочкам!

Конечно, знать заранее, насколько увлечется ваш ребенок робототехникой, невозможно. Каждый человек уникален. Но если вы видите заинтересованность конструированием, программированием, точными науками – вам стоит прийти к нам! При этом абсолютно неважно, есть у вашего чада какие-то начальные азы робототехники, или их нет совсем! Мы целенаправленно открыли курсы робототехники для школьников, а не для малышей от 3-х лет, как советуют многие специалисты.

В возрасте от 11 лет ребенок уже имеет определенные навыки и интересы, поэтому способен «с головой» погрузиться в обучение. Они могут работать с оборудованием, осваивать профильные термины и так далее. К тому же для вас работает специальный бесплатный пробный курс с ознакомительными занятиями. Именно на этих занятиях вы и ваш ребенок сможете понять, подходит ли вам наше обучение.

Скажем так: при покупке товара на рынке, чтобы не прогадать, выбирать нужно не столько сам товар, сколько человека, который его продает. Тогда – точно не прогадаете. Так и с курсами. Нет, не стоит думать, что наши курсы робототехники не оснащены всем необходимым материалом для детей – он, конечно же, есть. Однако главным своим богатством мы считаем наших преподавателей! Какими бы совершенными ни были обучающие материалы, без увлеченного человека они скучны и бездушны.

Наши преподаватели – это люди, которые не просто знают свое дело. Да, они обладают огромным опытом в области инженерии, компьютерных технологий. Но важнее, что курсы робототехники стали для наших учителей любимым занятием, которое приносит удовлетворение и удовольствие. Занятия проводятся в максимально увлекательной форме, теоретические занятия чередуются с практическими, причем теория составляет всего 20% от всего объема материала. Не забывайте и о том, что электроника и робототехника – занятия, требующие максимальной безопасности. Мы создали такие условия, в которых ваш ребенок защищен от любых рисков. Ему обязательно будет интересно. И, несомненно, наши курсы робототехники очень помогут ему во взрослой жизни!

Если ваш ребенок успешно прошел курсы робототехники, по их окончании он получает Сертификат, который поможет ему подтвердить свои знания и умения в любых обстоятельствах. Он будет уметь гораздо больше, чем его сверстники, сможет сам собирать роботов, ремонтировать сложную технику и делать еще много полезного!

Учтите, что во многих городах Российской Федерации наши курсы знают с лучшей стороны, поэтому наш Сертификат ценится в учебных учреждениях – институтах, колледжах.

МУНИЦИПАЛЬНОЕ БЮДЖЕТНОЕ ОБРАЗОВАТЕЛЬНОЕ УЧРЕЖДЕНИЕ ДОПОЛНИТЕЛЬНОГО ОБРАЗОВАНИЯ

ДОМ ДЕТСКОГО ТВОРЧЕСТВА

МУНИЦИПАЛЬНОГО ОБРАЗОВАНИЯ

КАВКАЗСКИЙ РАЙОН

План-конспект занятия

по теме : «Вводное занятие по робототехнике».

Участники:

обучающиеся объединения «Робот»

1 год обучения, 11-18 лет

ст. Кавказская 2016 г.

Цель: формирование у детей интереса и желания заниматься робототехникой

Задачи:

• образовательные:

Познакомить детей с основными направлениями робототехники и современного робототехнического производства;

Формирование политехнических знаний о наиболее распространённых и перспективных технологиях в робототехнике;

Учить применять свои знания и умения в новых ситуациях.

• воспитательные:

Воспитать аккуратность, терпение при работе с конструкторами;

Воспитать бережное отношение к материально-технической базе лаборатории робототехники;

Воспитать культуру общения.

• развивающие:

Развивать самостоятельность и способности решать творческие, изобретательские задачи;

- развивать наблюдательность, умение рассуждать, обсуждать, анализировать, выполнять работу с опорой на схемы и технологические карты;

Развивать конструкторско-технологические способности, пространственные представления.

• здоровьесберегающая:

Соблюдение правил техники безопасности.

Оборудование: компьютер, мультимедийная презентация, готовые роботы.

Материалы: схемы сборки роботов, детали конструктора.

Инструменты: карандаш, линейка.

Основные понятия, используемые на занятии: Lego - роботы, конструирование, программирование .

Формирование УУД (универсальные учебные действия):

Личностные УУД:

1. Развивать любознательность, сообразительность при выполнении разнообразных заданий проблемного характера.
2. Развивать внимательность, настойчивость, целеустремленность, умения преодолевать трудности.
3. Воспитывать чувства справедливости, ответственности.

Познавательные УУД:

1. Ориентироваться в понятиях « Lego - роботы », « конструирование », « программирование ».
2. Выделять детали заданной формы на готовом роботе.
3. Анализировать расположение деталей в роботе.
4. Составлять робота из частей.
5. Определять место заданной детали в конструкции.
6. Сопоставлять полученный (промежуточный, итоговый) результат с заданным условием.
7. Анализировать предложенные возможные варианты верного решения.
8. Моделировать робота из деталей.
9. Осуществлять развернутые действия контроля и самоконтроля: сравнивать готового робота с образцом.
10. Знать основные правила работы с конструктором.
11. Создавать стандартные модели роботов из деталей.

Коммуникативные УУД:

1. Формировать умения работать индивидуально и в группах.
2. Высказывать своё мнение и прислушиваться к мнению других,

Дополнять мнение товарищей, сотрудничать со сверстниками.

1. Уметь задавать вопросы.

Регулятивные УУД:

1. Формировать умение определять цель деятельности на занятии.
2. Принимать и сохранять учебную задачу.
3. Осуществлять итоговый и пошаговый контроль по результату.
4. Адекватно воспринимать оценку педагога.
5. Формировать умение осуществлять познавательную и личностную

рефлексию.

Используемые педагогические технологии:

Личностно-ориентированная;

Групповая технология;

Технология коллективной творческой деятельности;

Здоровьесберегающая;

Индивидуальное обучение.

План занятия:

1. Организационная часть занятия. (2 минут)
2. Сообщение целей и задач занятия.(2 минуты)
3. Сообщение нового материала. (10 минут)
4. Планирование деятельности. (3 минут)
5. Практическая работа. (20 минут)
6. Подведение итогов работы. (3 минут)

Ход занятия.

1.Организационная часть занятия. Подготовка рабочих мест.

2. Сообщение целей и задач занятия.

Педагог: Ребята, сегодня нам предстоит познакомиться основными направлениями робототехники и современного робототехнического производства.

3.Сообщение нового материала:

Педагог: Робототехника – это прикладная наука, занимающаяся разработкой автоматизированных технических систем.

Робототехника - первая ступень овладения техническими знаниями в области автоматизации. Она непосредственно связана с такими науками как электроника, механика, информатика, радиотехника, электроника.

Виды робототехники: строительная, промышленная, авиационная, бытовая, экстремальная, военная, космическая, подводная.

Слово «робот», придумал в 1920 г. чешский писатель Карел Чапек в своей научно-фантастической пьесе. В ней созданные роботы, работают без отдыха, потом восстают и губят создателей

Робот – автоматическое устройство, созданное по принципу живого организма. Робот действует по заранее заложенной программе. Информацию о внешнем мире робот получает от датчиков (аналогов органов чувств). При этом робот может, как и иметь связь с оператором (получать от него команды), так и действовать автономно.

Развитие робототехники и систем искусственного интеллекта идет семимильными шагами. Ещё 10 лет назад разрабатывались только управляемые манипуляторы. Программы искусственного интеллекта были нацелены на узкий круг решаемых задач. С развитием ИКТ произошёл качественный скачок развития робототехники.

Развитие роботов в дальнейшем, сможет значительно изменить образ жизни человека. Машины, наделенные интеллектом, смогут использовать для самых различных работ, в первую очередь тех, выполнение которых небезопасно для человека.

Индустриальная робототехника – одно из самых успешно развивающихся направлений. Уже сейчас существуют фабрики, на которых 30 роботов собирают автомобили.

В настоящее время бурно развивается такое направление, как создание бионических протезов. В операционных будущего, роботы станут продолжением или заменой рук хирургов. Они более точны и позволяют проводить операции в режиме дистанционного контроля.

Роботы будут наделены способностью «самообучаться», накапливая собственный опыт и используя его в таких же ситуациях при выполнении других работ. Любое изобретение можно использовать и с добрыми намерениями и со злым умыслом, поэтому ученым необходимо рассматривать все возможные сценарии и предвидеть все возможные последствия своих открытий.

Андроидом называется человекоподобный робот.

Классы роботов:

Манипуляционные, которые в свою очередь делятся на стационарные и передвижные.

Манипуляционные роботы – автоматические машины, состоящие из исполнительного устройства в виде манипулятора, имеющего несколько степеней подвижности, и устройства программного управления.

Мобильные , которые в свою очередь делятся на колесные, шагающие, гусеничные. А также ползающие, плавающие, летающие.

Мобильный робот - автоматическая машина, в которой имеется движущееся шасси с автоматически управляемыми приводами.

Компоненты робота : Приводы - это «мышцы» роботов. В настоящее время самыми популярными двигателями в приводах являются электрические, но применяются и другие, использующие химические вещества или сжатый воздух.

4.Планирование деятельности.

Педагог: Вы узнали о роботах и робототехнике, а сейчас я предлагаю вам поработать в конструкторском бюро и нарисовать свои модели роботов, придумать их назначение, область применения и оснащение. На пример: модель контролирует порядок на улице.

5.Практическая работа. Обучающиеся работают над созданием эскиза своего робота. Описывают его технические характеристики.

Внеурочная деятельность

Информатика

Технология

Робототехника в школе: 5 плюсов

Ключевые навыки человека XXI века предполагают реальное изменение школьной программы. Одним из таких нововведений становится робототехника – дисциплина творческая и практическая.

Так школа для школы или школа для жизни?

Если в XXI веке мы решимся выбрать второе, то практико-ориентированные предметы и комплексные знания станут неотъемлемой ее – школы – частью. Робототехника дает возможность отработать профессиональные навыки сразу по 3 направлениям: механике, программированию и теории управления. Более того, дети уже в рамках начального и среднего образования понимают: у них есть возможность решать реальные практические задачи.

Робототехника – это область техники, связанная с разработкой и применением роботов, а также компьютерных систем для управления ими, сенсорной обратной связи и обработки информации.

Конечно, теоретические знания необходимы, но, согласитесь, куда больший восторг вызывает работа исследовательская, творческая и самостоятельная. Современная школьная программа, как известно, ориентирована не только на изучение достижений прошлого, но и технологий, необходимых для развития человечества в будущем. К тому же, знаниевый аспект не имеет теперь главенствующего значения, разделив «трон обучения» с аспектом деятельностным.

Зачем вводить предмет в школьную программу? Робототехника позволит вовлечь учащихся в процесс, мотивировать их на учебную деятельность, разнообразить программу, использовать групповые методы обучения, наладить межпредметные связи. К числу плюсов также стоит отнести практическую составляющую предмета и его профориентационное значение.

5 плюсов робототехники в школе

1. Робототехника может стать стартовой площадкой для школьников, "горящих" техническими науками

Сам процесс роботостроения позволяет развить несколько компетенций за раз, более того, применить свои практические навыки сразу в нескольких дисциплинах.
Удивительно наблюдать, как любовь детей к определенному предмету растет благодаря новым возможностям. И даже у тех, кто не горел особыми чувствами к математике или физике.

Некоторые из учеников проявляют интерес к 3D-печати, программированию и даже доходят до любимых занятий юности их родителей и дедушек: разбору и сборке бытовой техники (чей папа в детстве не разбирал радио или часы?). Вы можете наблюдать самостоятельно, как школьники выстраивают собственную траекторию обучения, потому что робототехника – по-сути, предоставляет им открытую платформу для творчества и экспериментов. Что касается педагогов, то учебная программа по робототехнике позволит в полной мере применить тот самый индивидуальный подход и помочь ребенку найти себя.

Если вы уже используете современные образовательные технологии на своих уроках, то рады пригласить к участию во всероссийском конкурсе iУчитель-2018 . Прием заявок продлится до 11 февраля.

2. Хорошая учебная программа по робототехнике позволит развивать лидерские качества у учеников

Когда учащиеся взаимодействуют с роботами в классе и заставляют их выполнять различные движения и задачи, они развивают и совершенствуют свои сильные качества и стороны.

Робототехника – это предмет, где требуется слаженная работа в команде, и где каждый ученик сможет взять на себя роль, которая удается ему лучше всего. Кто-то быстро схватывает задачу и хорошо выражает свои идеи на бумаге, есть ученики, которые ведут себя "тише", но отлично кодируют, выполняют технические задачи и даже поддерживают дисциплину в команде, напоминая, что надо сосредоточиться на задаче. Благодаря объединенной работе оба типа учеников развивают свои качества, выражают идеи и создают наилучший конечный результат. Умения понимать в чем твоя сильная сторона, кооперироваться и договариваться будут иметь важное значение в жизни детей, независимо от того, станут ли они художниками, бизнесменами, менеджерами или инженерами.

Что использовать? Большинство школ закупает действительно хорошую конструкторскую базу – Lego Education (тут все зависит от возраста детей и уровня подготовки: WeDo или Mindstorms NXT).

3. Робототехника может научить школьников, как работать на разных технологических и информационных платформах

Социальные медиа стали частью нашей повседневной жизни, и использование их для школьников сегодня так же естественно, как пользоваться ручкой и карандашом. Не буду отрицать: в социальных сетях много полезных и классных ресурсов и вещей, но также много потенциальных опасностей и контента, которого стоило бы избегать.

Рассказывает один европейский учитель: "У нас в классной комнате есть полутораметровый робот по имени Твич. Твич имеет собственную учетную запись в Twitter. Школьники ежедневно обновляют профиль и рассказывают от имени Твича об экспериментах и своей работе. Так что робототехника учит не только изгибать свои "математические мышцы", но и может показать, как "серфить" в Интернете или грамотно вести переписку".

Итак, благодаря пресловутой работе в команде и необходимости искать новую информацию на разных платформах, дети получают опыт написания эффективных сообщений для различных аудиторий – а этот навык, поверьте журналисту, важен каждому, независимо от карьеры.

Где использовать? Сегодня робототехнические конструкторы используются для проведения демонстрационных учебных экспериментов по физике, химии, биологии, математике, программированию. Все это позволяет познакомить школьника с законами мира на практике.

4. Робототехника может стать основой для формирования сообщества и мотивацией для роста

Школьное сообщество, по свидетельствам психологов и методистов, имеет многочисленные преимущества: улучшение посещаемости и оценок, формирование комфортной эмоциональной атмосферы – уменьшение количества поведенческих проблем. Самое главное, пожалуй, это формирование позитивной мотивации в отношении образования в целом.

Преподавание робототехники в классе может создать чувство общности, которое расширится до сообщества в его полноценном понимании. В России есть школы, ученики которых уже представляли своих роботов на региональных и международных выставках и конкурсах. Это их "минута славы", их продукт, в который они вложили усилия, так что необходимость ради такого поработать и взять на себя ответственность становится не препятствием, а, наоборот, стимулом.

Благодаря указанным возможностям, школьники начинают рассматривать робототехнику как нечто большее, чем просто проект для оценки, а скорее как инструмент, который может вдохновлять других.

5. Робототехника учит работать в команде

Робототехника учит навыкам командной работы – это факт, причем педагогически полезный. Понятно, что не все ваши ученики собираются пойти работать в Роскосмос или хотя бы пойдут учиться в МГТУ им. Баумана. Тем не менее, навыки командной работы и понятие личной ответственности, возникающее при разделении обязанностей, приобретенные на уроках робототехники, они будут использовать в течение всей жизни.

Когда учащиеся работают в группах над проектом, они быстро видят: технические навыки и кодирование важны. Однако их робот не будет двигаться, если они не знают, как сотрудничать с другими участниками и сообщать свои идеи. На русском языке или на уроке алгебры, увы, довольно трудно научиться выражать себя и учиться слушать других.

Подведем итог: мы живем в XXI веке, и этот факт вносит свои коррективы в современное образование. Нашим детям предстоит занять другие должности, по-другому общаться и уметь делать другие вещи, чем мы с вами. Наша задача: не мешать, а помочь.

Хорошим подспорьем в обучении технологии в 5-9 классах станет

Постепенно в повседневную жизнь входят высокие технологии: «умный дом», интерактивные художественные выставки, боты-собеседники. Неудивительно, что обучать азам программирования и роботостроения начинают еще до школы. Центры робототехники и инженерные кружки открываются все чаще. По разным данным, в России действуют около 400 кружков, связанных с робототехникой и IT, официальной статистики пока еще нет. И это число будет только расти.

От кружка юных инженеров и радиолюбителей до секции «Робототехника»

Робототехника встроилась в образовательный процесс органично и почти без шума. В 2016 году роботы мигают светодиодами на всех уровнях учебных учреждений: от садов до университетов, но больше всего – в школе. Робототехника считается инструментом для углубленного изучения таких дисциплин, как информатика, физика и технология. Поэтому постичь начала роботостроения школьники могут не только в кружках, но также в школах и вузах, где роботы все больше внедряются в учебный процесс.

Кружковая система дополнительного образования особенно хорошо знакома людям старшего поколения, из стран бывших союзных республик СССР. Бесплатное советское образование было щедро дополнено внешкольными занятиями на базе дворцов и домов пионеров (по данным Википедии, 1971 году действовало 4 400 «дворцов»).

Развивали пространственное мышление у будущих инженеров кружки технического моделирования и конструирования, радиомастерские. Школьники «с нуля» создавали модели автомобилей и самолетов, учились работать с оборудованием (токарные станки, выжигательные аппараты, лобзики и напильники), знакомились с принципами работы электричества.

Советская система образования по инженерно-техническим специальностям, частью которой были «кружки», считалась одной из лучших в мире. Сегодня же принято говорить больше о минусах образования в России, а лидирующие позиции в сфере технологий занимают американские и азиатские учебные заведения.

Вместе с распадом СССР в упадок пришла и культура дополнительного образования и кружков. Кружки стали платными, а тематика потеряла в разнообразии: популярными стали спортивные секции, танцевальные и художественные школы. Как повлияло такое изменение в учебном меню целого поколения детей, можно судить уже сейчас. Выпускники вузов с дипломами о гуманитарном образовании не находят работу, а предприятия днем с огнем ищут инженерные кадры.

В 2000-х годах все более заметным становится интерес к робототехнике в образовании. С 2002 года в России проводятся внутренние и Международные состязания роботов. В это же время формируется Российская ассоциация образовательной робототехники (РАОР) . С 2008 года на основе РАОР работает Всероссийский учебно-методический центр образовательной робототехники (ВУМЦОР) – организация поставляет методички и снабжает всех желающих правовой информацией и рекомендациями для открытия робототехнического кружка.

Также с 2008 года фонд Олега Дерипаски «Вольное дело» запустил программу «Робототехника» , которая поддерживает образовательные и соревновательные проекты.

В 2014 году о роботах заговорили на государственном уровне. В АСИ (Агентство стратегических инициатив, учредитель – Правительство Российской Федерации) анонсировали Национальную техническую инициативу. Глобальная идея НТИ – к 2035 году вывести Россию на конкурентных уровень на рынке высоких технологий. Одним из направлений программы стала поддержка и популяризация технического образования.

Вместе с популяризацией робототехники в образовательной среде появилось понятие STEM (или STEAM). Это направление в мировом образовательном процессе, его характеризует междисциплинарный подход к обучению. Ключевые дисциплины зашифрованы в аббревиатуре: Science, Technology, Engineering, Art (не всегда), Math. Система призвана развивать будущих инженеров и робототехников.

При государственной поддержке открываются не просто кружки, но и целые технопарки — детские центры, объединяющие кружки по разным техническим направлениям. Пока технопарков не много. В мае в Москве заработал первый детский центр при “Мосгормаш” , в конце сентября открылся технопарк “Кванториум”. В регионах также собираются открывать технопарки. Они должны появиться в 17 регионах: в Мордовии, Татарстане, Чувашии, Алтайском крае и в других.

От конструктора к микросхеме

Несмотря на то, что роботы включены в занятия для детей с дошкольного возраста, главную роль в становлении самых маленьких будущих инженеров играет не электроника, а творчество. В системе STEM образования в занятиях для дошкольников на первом плане – свобода мыслить и создавать. Поэтому в кружках для детей до 6 лет активно используют простые конструкторы и кубики.

Основная масса кружков по робототехнике ориентирована на детей возраста начальной и средней школы.

“Как правило, в программу подобных детских курсов входит знакомство со схемотехникой, основами программирования и робототехники. Разница между кружками состоит в их задаче: ребенок либо развлекается, либо учится. Исходя из этого и подбирается методика обучения и технологии. Глобальная цель РОББО Клуба – вырастить поколение молодых инноваторов, которые были бы конкурентоспособны не только на российском рынке, но и в мире. Поэтому наш курс рассчитан на работу с детьми разного возраста: с дошкольниками мы создаем анимационные программы и классические компьютерные игры (Pac-man, Arkanoid), программируем роботов на выполнение различных задач, со школьниками занимаемся программированием на «взрослых» языках, 3D-моделированием, 3D-конструированием и 3D-печатью. Так, ребенок приходит к нам только с навыками чтения, а уходит с напечатанным на 3D-принтере, собранным и запрограммированным самостоятельно роботом”, — поясняет Павел Фролов, продюсер детского робототехнического проекта для образования «РОББО»

Робототехника дополняет пройденный материал на уроках технологии, физики и математики. Дмитрий Спивак, директор санкт-петербургского кружка робототехники для детей Robx считает, что именно на кружковых занятиях ребенок может применить знания механики и электродинамики, вникнуть в текстовые языки программирования (например, С). “В средней школе наши подопечные начинают знакомство с Arduino, более сложные программами для 3D моделирования — OpenSCAD, параметрическим моделированием, где дети описывают фигуры кодом” — говорит Дмитрий.

Образовательная робототехника, как правило, начинается с конструкторов Lego. В наборах соблюдается баланс конструирование-программирование. После того, как ребенок освоит азы, он может углубиться в одно из направлений, более глубоко изучать программирование и конструирование. На занятиях с уклоном в программирование ученики работают с разными языками и программами для программирования, занимаются 3D моделированием. Конструкторские кружки готовят будущих инженеров: здесь дети самостоятельно разрабатывают форму и “начинку” робота.

Lego и Ко

Рынок STEM и роботизированных конструкторов довольно разнообразен. Большинство производителей охватывает все возрастные категории, от наборов для дошкольного образования до модулей с 4-ядерными процессорами для средних и старших школьников.

Мировым и российским лидером в сфере образовательной робототехники является дочерняя компания холдинга LEGO Group — LEGO Education. Датскому бренду принадлежат не только наборы и методические разработки, но и сеть специализированных детских центров, а также ЛЕГО Академия, где обучение могут пройти педагоги. На данный момент 16 центров дополнительного образования являются официальными партнерами Lego Education Afterschool Programs в России.

Lego Education работает с 1980 года. В линейке бренда как конструкторы без электронной составляющей (Lego Простые механизмы, Первые конструкции), наборы с микропроцессором и датчиками для изучения робототехники в младшей школе (Lego WeDo) так и наборы для демонстрации научных принципов в средней школе (Lego Технология и физика) и наборы легендарной серии MINDSTORMS.

Похожая на Lego, но гораздо менее известная американская компания Pitsco была основана в 1971 году тремя преподавателями. Наборы для младшего возраста Elementary STEM представлены скорее творческими общеразвивающими игрушками – летучие змеи, ракеты. Роботы включены в направление Tetrix – роботизированные металлические конструкторы, широко известные в России. Металлические детали делают такие наборы универсальными, Tetrix совместим с контроллером Lego MINDSTORMS. Роботы на основе Tetrix часто участвуют в соревнованиях, в том числе и в студенческих категориях.

Открытая платформа Arduino в отличие от прочих уникальная плата с программной оболочкой. Это делает Arduino универсальной основой для робототехнических конструкций любого уровня в рамках детского образования. На основе Arduino создано несколько брендов робототехнических наборов-конструкторов. Платформу можно приобрести отдельно. Минус платформы в том, что конструирование достаточно сложное, подразумевает работу ребенка с паяльником.

Отечественные наборы представлены двумя заметными на рынке брендами – ТЕХНОЛАБ и Амперка. Для ТЕХНОЛАБ разработаны методички при поддержке специалистов факультета «Робототехника и комплексная автоматизация» МГТУ им Н.Э.Баумана. Продукты ТЕХНОЛАБ — тематические и возрастные модули. В каждом модуле – несколько робототехнических наборов. Такой «оптовый» подход предполагает высокую цену конструкторов: от 93 тыс. рублей за модуль для детей 5-8 лет и до 400 тыс. рублей за модуль воздушных роботов.

Амперка – стартап 2010 года, основанный на платформе Arduino. Продукты Амперки — наборы под игровыми названиями: «Матрешка», «Малина», «Электроника для чайников» и т.д. Также на сайте Амперки можно купить отдельные комплектующие – платы Arduino, датчики, коммутаторы.

Корейский бренд Robotis предлагает робототехнические наборы для каждого уровня. Это пластмассовые роботы для начальной школы (Robotis Play, Robotis Dream) и человекоподобные роботы на основе сервомоторов Robotis Bioloid.

Корейские производители HunaRobo и RoboRobo акцентируют внимание на конструкторах для детей младшего и среднего возраста. Наборы корейских брендов включают базовые элементы: материнскую плату, двигатель и редуктор, RC приемник и пульт управления.

VEX Robotics — частная компания с фокусом на мобильную робототехнику, базируется в США. Бренд принадлежит компании Innovation First, Inc., которая разрабатывает электронику для автономных наземных роботов. Бренд поделен на два направления – серия VEX IQ для начального уровня и VEX EDR– платформа для продвинутых учеников. Мобильные программируемые роботы VEX на пульте управления ориентированы на соревнования и навыки программирования.

Вместо заключения

Широкий ассортимент робототехнических обучающих платформ, государственная поддержка и мода на роботов только встраивают робототехнику в образование. Инженерные и робототехнические кружки и занятия скорее исключение, особенно в регионах. Однако, уже сегодня сотни тысяч детей получили возможность учиться дополнительно по инженерным и IT направлениям. И это число в ближайшее время будет только расти — СМИ рапортуют о новых технопарках и кружках, а власти — о готовности поддержать подобные инициативы.

Хочется верить, что усиленная интеграция дополнительного технического образования в итоге даст толчок к формированию большего количества технических специалистов высокого уровня в будущем. Кружковое движение стремится к широкому охвату — программы робототехнических занятий построены так, чтобы заинтересовать любого ребенка. Основные технические законы и понятия становятся доступнее. Занятия робототехникой как минимум расширяют кругозор, как максимум — обеспечат будущее инженерными и техническими кадрами. Верим в максимум!