Занятия в «Айти-лабе» начались 1 сентября, в «Роболабе» — 9 ноября. Кроме того, с октября в IT-лаборатории стартовали мастер-классы. В ходе первого, по скретч-технологиям (среды программирования для школьников, как продолжение идей языка Лого и конструктора Лего), ребятам предлагалось выполнить определенные задачи с использованием роботов. До конца года планируется провести еще четыре подобных урока для того, чтобы школьники получили дополнительные знания и навыки в игровой форме.
Оба вида занятий факультативны, но они входят в учебный план целой группы школ, где действуют профильные классы. В следующем году в регионе откроются еще девять «Айти-лабов» и два дополнительных «Роболаба», в том числе в Тобольске, Ишиме, Ялуторовске, Заводоуковске.
Принцип отбора учебных заведений будет конкурсным: новые лаборатории получат те школы, которые наиболее полно и качественно работают в электронных системах, у которых имеется необходимая база. Все курсы для учеников 6-9 классов будут проводиться с максимальной практической составляющей.
Учебная программа «Роболаба» рассчитана на 72 академических часа и продлится до конца 2015-2016 учебного года. Задача обучающихся в «Роболабе» — освоить программирование микроконтроллеров Arduino, выйти на 2D-, 3D-программирование, научиться работать на лазерном и фрезерном станках и выйти на уровень проектной деятельности. Для этого каждая группа будет разбита на команды. Подготовленные командами робототехнические проекты нужно защитить перед экспертами.
До конца года в «Роболабе» планируется обучить 75 школьников, в «Айти-лабе» — 60. Затем, с открытием в школах новых лабораторий, численность обучающихся в них увеличится до 150 и 600 соответственно. Преподавателями станут учителя информатики. Но ими могут быть и студенты старших курсов профильных факультетов.
— Поначалу мы планировали обучать школьников начиная с седьмого класса. Но потом решили взяться за шестиклассников. При этом в группах есть даже пятиклассники. А верхняя планка — это девятый класс. Начальный этап — освоение микроконтроллера Arduino. Школьники должны научиться с его помощью управлять светодиодом, различными датчиками, устройствами, снимать с них показания. Для этого они пишут на компьютере программу. Помимо этого мы научим их создавать 3D-модели, изготавливать детали для роботов на 3D-принтере, самостоятельно работать на лазерном резаке и фрезерном станке. Ребята будут собирать не готовые конструкторы, а свои собственные индивидуальные или групповые робототехнические модели, паять, пилить, вырезать и вытачивать на станках детали для своих разработок, — рассказал преподаватель, начальник отдела развития робототехники ГАОУ ТО «РИО-центр» Иван Козлович.
— Иван, какие-то проблемы при обучении детей существуют?
— С детьми я работаю давно, поэтому никаких проблем нет. После окончания института я девять лет отработал в школе, преподавал информатику.
— Какие задачи ставите для себя?
— Хочется, чтобы дети сумели реализовать некие идеи, которые принесут людям пользу.
Дело особой важности
Девятиклассник Степан Сараев хотел бы связать свое будущее именно с робототехникой, поехать на учебу в Санкт-Петербург, а затем вернуться в Тюменскую область. Он пояснил, что для успешных занятий робототехникой нужно хорошо знать физику, механику, программирование. К слову, учащиеся школы №88 уже давно изучают информационные процессы в технике, природе, социуме, имеют представление о знаковых системах, учатся программной обработке данных. Девятиклассница Милена Михейко начала заниматься в «Айти-лабе» в октябре, но уже теперь связывает свое профессиональное будущее с профессией инженера-программиста.
— Программирование мы начали изучать в восьмом классе, — рассказала Милена, — писали задачи. А в девятом классе нам предложили изучать новый, более распространенный язык. Прошло около двух месяцев, и скоро мы начнем делать проекты, имеющие практическое значение. Это может быть игра, вычислительная система или что-то еще. А в конце года нам нужно написать какое-либо приложение для мобильного устройства, чтобы люди могли его использовать.
— А детям не сложно изучать этот предмет? — спрашиваю я у замдиректора школы №88 по учебно-воспитательной работе Светланы Пуляшкиной.
— Нет, несложно. Основы детского структурно-логического мышления вообще складываются до десяти лет. Мы, наоборот, слишком поздно начинаем учить детей программированию. Ведь давно уже известно, что чем раньше ребенок начинает изучать иностранный язык, тем лучше. То же самое со структурно-логическим мышлением. Поэтому когда мы в пятом классе в рамках факультатива начинаем изучать алгоритмизацию и программирование, то дети осваивают эти дисциплины гораздо быстрее и в больших объемах.
— Светлана Петровна, какие надежды вы возлагаете на данный проект?
— Это предпрофильная, предпрофессиональная подготовка и ориентирование детей на профессии, связанные с наукоемкими технологиями. Наше учреждение позиционирует себя как базовую школу по формированию ИКТ-компетентности учащихся. В данном направлении мы работаем уже десять лет, и нынешний проект — это логическое продолжение всех наших предыдущих образовательных усилий. Программистом дано быть не каждому. Поэтому наша задача — сориентировать детей, чтобы они уже на уровне старших классов могли понять, нужно им это или нет.
— Самые яркие страницы, самые весомые успехи ваших учащихся — в чем?
— Наши воспитанники ежегодно становятся победителями олимпиад, конкурсов по информатике и информационным технологиям. Их успехи — успехи школы, они отмечены дипломами, сертификатами, благодарственными письмами. В 2013 году нашей организации присуждено звание «Учреждение-лауреат национальной образовательной программы «Интеллектуально-творческий потенциал России» в номинации «Интеллект-экспресс». Как правило, большинство учащихся профильных классов после окончания школы поступают в вузы по данной специализации.
Знать, хотеть, уметь
Сверхзадача обоих проектов — стать кузницей кадров для специальностей, связанных с робототехникой и информационно-коммуникационными технологиями. К их реализации подключены ТюмГУ и ТюмГНГУ, которые заинтересованы в подборе лучших абитуриентов, интеллектуальном и личностном становлении детей, которые «знают, хотят, умеют». Тюменские предприятия также заинтересованы в том, чтобы к ним приходили качественно подготовленные специалисты, поэтому со временем школьники начнут решать реальные производственные задачи.
В сентябре в Тюмени состоялся чемпионат по робототехнике и программированию. Все проекты, которые победили в номинациях чемпионата, имели практическое значение. Например, робот-наблюдатель в состоянии передавать диспетчеру данные о работе нефтепровода через десятки километров. Мини-робот, установленный на теле человека, может в режиме онлайн транслировать врачу данные об основных параметрах жизнедеятельности пациента.
— Безусловно, это только начальный этап, понятно, что дети занимались этими разработками под руководством взрослых. Но то, что они осваивают новое для себя поле деятельности, — это большой плюс. Наша задача — научить детей мыслить широко, не только в своих личных интересах, но и в интересах общества, в интересах Тюменской области, — прокомментировали в ГАОУ ТО «РИО-центр».
Учреждение является основным исполнителем программы. По словам директора Татьяны Беляевой, в следующем году проекты будут растиражированы по другим школам области.
— Открытие «Роболаба» и «Айти-лаба» — это продолжение нашей деятельности в рамках программы губернатора «Расширяя горизонты», — рассказала она. — Поначалу мы делали упор на повышение компьютерной грамотности среди представителей старшего поколения. Затем решили сделать шаг в сторону подрастающего поколения. Дело в том, что легоконструирование существует во многих школах. А проекты «Роболаб» и «Айти-лаб» — логическое продолжение воспитания в детях интереса к технике и информационным технологиям.
Школа — вуз — производство
Как пояснил директор департамента информатизации Тюменской области Александр Албычев, программа обучения в новой аудитории рассчитана ровно на один учебный год. За это время учащийся должен изучить основы робототехники на базе процессоров Arduino, получить базовые навыки программирования на языке С++. Курс обучения предусматривает также развитие навыков по управлению проектами, что немаловажно для будущих инженеров и проектировщиков. Пока что этот проект пилотный, поэтому методики и программа обучения совершенствуются, продолжается оснащение класса элементами робототехники, платами, 3D-принтерами, сканерами и прочим оборудованием.
Для определения тематики работ проведены консультации с департаментами образования, лесного комплекса, здравоохранения, а также с крупными промышленными предприятиями. В их числе — УГМК-Сталь, РН-Уватнефтегаз, Антипинский НПЗ, СИБУР Холдинг и другие. Производственники представили обучающимся в «Роболабе» свои технические задания, связанные с решением актуальных производственных задач. И теперь у школьников, объединяемых в проектные команды, есть все шансы проявить свой талант. Руководителями команд могут стать преподаватели, молодые ученые. А работу над прототипами будут курировать и оценивать сами предприятия. Таким образом, выстраивается единая цепочка: «школа — вуз — производство».
— Александр Сергеевич, насколько охотно предприятия региона идут на контакт?
— Им эти контакты ничего не стоят. Достаточно просто рассказать о своем производстве и поставить перед школьниками некие задачи. И если произведенный в «Роболабе» продукт будет востребован, мы будем очень рады.
— Данный проект — это региональная инициатива или она коррелируется с федеральными программами и задачами?
— Это региональная инициатива, поддержанная губернатором. А в дальнейшем мы рассматриваем перспективу выхода на уровень взаимодействия с такими крупными научными центрами, как, например, Сколково. Думаю, это дело времени. В начале следующего года мы откроем центр робототехники и программирования в Тюменском технопарке, куда войдут подразделения для студентов и молодых специалистов. Школьники смогут совершенствовать в нем свои проекты. И это будет их первый шаг на пути к Сколково. Мы надеемся, что учащиеся внесут серьезный вклад в развитие нашего региона. Самые достойные работы в дальнейшем могут быть отобраны для участия в форуме-выставке ИНФОТЕХ.
Александр Албычев отметил, что цель всей программы — подготовка высококлассных специалистов для экономики Тюменской области.
— Мы стараемся создать образовательные программы для всех возрастов, вести системную подготовку школьников, параллельно разрабатывая новые курсы для студентов и молодых ученых. В проекте задействованы вузы, база Тюменского технопарка, привлекаются площадки и технологии крупных промышленных предприятий региона, — сказал он. — Все эти усилия способны повысить не только интеллектуальный ресурс региона, но и качество образования.
