На чтение: ≈ 11 мин.Преподаватели Елабужского института Казанского федерального университета разработали первые учебные пособия по андроидной и биоморфной робототехнике. Апробация учебников уже идет в IT-лицее КФУ.
Началось все с предложения, которое в 2015 году озвучили представители научно-производственного объединения «Андроидная техника» из Магнитогорска. Создатели отечественных биоморфных роботов предложили ученым разработать методику использования российских роботов для обучения школьников. Елабужский институт КФУ откликнулся на запрос одним из первых. Сотрудники вуза и его директор Елена Мерзон не боятся новшеств, поэтому смелые перспективные идеи всегда находят здесь отклик и поддержку.Была создана команда разработчиков, состоящая из преподавателей и студентов, заинтересовавшихся решением нестандартной задачи. Группу возглавила старший преподаватель факультета математики и естественных наук Елена Любимова, ее соратниками стали преподаватели кафедры математики и прикладной информатики Эльвира Галимуллина и Ландыш Шарафеева, студенты Ильнур Хуснутдинов, Ильгиз Султыев, Александр Мельников, Андрей Чирков, Разиля Галимова, Анжелика Иванова, Лейсан Ибатуллина.- С чего начиналась работа? – задаю вопрос Елене Михайловне.- Поскольку основной нашей задачей было сделать учебник по отечественной робототехнике интересным для педагогов и школьников, мы уже на начальном этапе общались с учителями, психологами, проводили анализ образовательных возможностей отечественных робототехнических систем. Затем посетили НПО «Андроидная техника», где увидели весь процесс создания роботов и общались со специалистами. Получив андроидного и биоморфного роботов, мы приступили к изучению их свойств, возможностей, чувствительности датчиков. Следующим этапом стало определение структуры и содержания учебного материала, а затем и сама разработка учебников. Мы писали программы и готовили методику по использованию малоразмерных роботов в образовательном процессе. Выпустили три книги: учебное пособие «Основы робототехники», лабораторные практикумы «Программирование андроидного робота AR-101M» и «Программирование биоморфного робота MR-200». Сейчас ведутся занятия с ребятами – идет период апробации, который должен показать плюсы и недочеты.- Кто будет пользоваться учебными пособиями? На кого вы ориентировались?- Учебник будет полезен как центрам дополнительного образования, так и для индивидуальной работы дома. Мы стремились к тому, чтобы сложное не отталкивало при обучении, а, наоборот, вызывало интерес. Это определило и структуру учебника. Он состоит из трех частей. В книге «Основы робототехники» рассматриваются вопросы истории и современного состояния робототехники, состав и структура роботов, основы искусственного интеллекта, социальная робототехника. Пособие призвано расширить кругозор и обеспечить погружение школьников в мир роботов. Два лабораторных практикума по программированию андроидного и биоморфного роботов научат ребят ловко управлять андроидом и пауком. Работа с практикумами обеспечит развитие у школьников как инженерных способностей, так и навыков программирования. Практикумы разбиты на уроки, каждый из которых содержит план, необходимый теоретический и практический материал, эксперименты с готовыми листингами программ, написание новых программ, их тестирование на роботе и дальнейшую корректировку, а также домашнее задание, которое ученики выполняют в рабочей тетради.Нужно уточнить, что учебников по робототехнике для школьников издано достаточно, но практически все они рассматривают основы конструирования и программирования лего-роботов. Дети же, как показывает практика, довольно быстро вырастают из «Лего».- В чем отличие отечественной робототехники от зарубежных аналогов, которые не так давно появились в школах, учреждениях дополнительного образования?- Роботы, выпускаемые «Андроидной техникой», служат удобными платформами для научно-технических исследований и творчества. Биоподобные роботы позволяют заполнять методические пробелы, присущие западным роботам-конструкторам. Они дают возможность не только взаимодействовать с андроидами, но и программировать их в соответствии со сферой применения, что отражает вектор развития современных технологий. Использование биоподобных роботов позволяет отойти от концепции «мелкой моторики» и развивает инновационное мышление у детей.- Мы предлагаем подросткам альтернативу лего-роботам для развития и расширения мотивации дальше заниматься этой темой. Кстати, студентов она тоже увлекает, – поясняет Елена Любимова.По ее словам, тема андроидов интересна своими возможностями программирования. В том, что эта сфера имеет большое будущее, не сомневается, наверное, никто. Биоморфные роботы получают все большее применение не только при освоении космоса и изучении океана, но и везде, где человек не может работать в силу условий (например, в зоне техногенных катастроф или чрезвычайных ситуаций). Особенно важны роботы там, где нужно исключить или минимизировать человеческий фактор. Спектр использования биоморфных роботов со временем будет только расширяться.Поскольку для инженеров и конструкторов НПО «Андроидная техника» важно понимание возможностей обучения школьников на основе создаваемых ими роботов, группа разработчиков работает с коллегами из Магнитогорска довольно тесно. Взаимодействие осуществляется по техническим вопросам. Организационную поддержку проекта осуществляет руководство Казанского федерального университета. Так, в IT-лицее при поддержке ректора КФУ Ильшата Гафурова открыт экспериментальный робототехнический класс.- Апробация учебников проходит в 8-х и 10-х классах, – рассказывает Елена Любимова. – У наших партнеров из НПО «Андроидная техника» для лицея приобретен класс-комплект 12 биоморфных и 6 андроидных устройств, готовых к программированию, а также 10 роботов-пауков в разобранном виде. Мы выезжаем в лицей еженедельно по понедельникам и вторникам, проводим по 4 урока (2 в 8-х классах, 2 в 10-х классах). В роли педагогов выступают не только преподаватели Елабужского института КФУ, но и студенты, участвующие в «РобоСтарте». Должна сказать, что лицеисты-восьмиклассники встретили нас с огромным интересом. Взаимодействие с лицеистами и учителями происходит и во внеурочное время. Робототехнические классы открыты целый день, поэтому и ребята, и педагоги заходят туда довольно часто. Первые для того, чтобы выполнить домашнее задание, поработать с роботами, а вторые – чтобы обсудить промежуточные результаты апробации. По ее итогам будут сформулированы рекомендации для специалистов «Андроидной техники» по доработке и дальнейшему развитию робототехнических систем для использования в системе образования.Елена Любимова уточняет:- По инициативе директора Елены Мерзон разработана и апробируется новая архитектура дистанционных курсов на основе smart-технологий. Так сложилось, что в век информационного общества каждому человеку, даже обывателю, приходится осваивать новые технологии и гаджеты. Проект «РобоСтарт» направлен на реализацию одного из приоритетов развития КФУ- стратегической академической единицы «Учитель XXI века»Апробация учебно-методического сопровождения продлится в IT-лицее до конца учебного года. По ее итогам разработчики будут вносить коррективы в учебники, совершенствовать методику, формировать рабочие тетради. Первые результаты дадут толчок к развитию российской образовательной робототехники. Специалисты НПО узнают, какие технические характеристики и иные аспекты востребованы сегодня школой. Роботы подвергнутся модификации, чтобы стать максимально полезными в обучении. Елабужский институт КФУ будет делиться полученным опытом на семинарах, мастер-классах, научно-практических конференциях. Республика Татарстан, фото автора
Выбор читателей
Комментарии