Ինչ է անհրաժեշտ դպրոցում ռոբոտաշինության համար. Ի՞նչ է ռոբոտաշինությունը դպրոցականների համար: Ինչպես ընտրել ռոբոտաշինության դասընթացներ

Աստիճանաբար բարձր տեխնոլոգիաները դառնում են առօրյա կյանքի մաս՝ «խելացի տուն», ինտերակտիվ արվեստի ցուցահանդեսներ, խոսակցական բոտեր։ Զարմանալի չէ, որ նրանք սկսում են դասավանդել ծրագրավորման և ռոբոտաշինության հիմունքները դեռ դպրոցից առաջ։ Ավելի ու ավելի հաճախ են բացվում ռոբոտաշինության կենտրոններ, ինժեներական ակումբներ։ Ըստ տարբեր աղբյուրների՝ Ռուսաստանում գործում է ռոբոտաշինության և ՏՏ ոլորտի շուրջ 400 ակումբ, դեռևս պաշտոնական վիճակագրություն չկա. Եվ այս թիվը միայն կաճի։

Երիտասարդ ինժեներների և ռադիոսիրողների շրջանակից մինչև Ռոբոտաշինություն բաժին

Ռոբոտաշինությունը օրգանապես և գրեթե լուռ ինտեգրվել է ուսումնական գործընթացին։ 2016 թվականին ռոբոտները լուսադիոդներ են վառում ուսումնական հաստատությունների բոլոր մակարդակներում՝ մանկապարտեզներից մինչև համալսարաններ, բայց ամենից շատ՝ դպրոցներում: Ռոբոտաշինությունը համարվում է այնպիսի առարկաների խորը ուսումնասիրության գործիք, ինչպիսիք են համակարգչային գիտությունը, ֆիզիկան և տեխնոլոգիան: Հետևաբար, դպրոցականները ռոբոտաշինության սկիզբը կարող են սովորել ոչ միայն ակումբներում, այլ նաև դպրոցներում և համալսարաններում, որտեղ ռոբոտներն ավելի ու ավելի են ներմուծվում կրթական գործընթաց:

Լրացուցիչ կրթության շրջանային համակարգը հատկապես հայտնի է ԽՍՀՄ նախկին միութենական հանրապետությունների ավագ սերնդի մարդկանց։ Խորհրդային անվճար կրթությունը առատաձեռնորեն լրացվում էր արտադպրոցական միջոցառումներով, որոնք հիմնված էին պալատներում և պիոներների տներում (ըստ Վիքիպեդիայի, 1971-ին գործում էին 4400 «պալատներ»։

Տարածական մտածողությունը մշակվել է ապագա ինժեներների մոտ տեխնիկական մոդելավորման և դիզայնի ակումբների և ռադիոսեմինարների միջոցով: Դպրոցականները զրոյից ստեղծեցին մեքենաների և ինքնաթիռների մոդելներ, սովորեցին աշխատել սարքավորումների հետ (խառատային հաստոցներ, այրվող մեքենաներ, ոլորահատ սղոցներ և ֆայլեր) և ծանոթացան էլեկտրականության սկզբունքներին։

Ինժեներա-տեխնիկական մասնագիտությունների խորհրդային կրթական համակարգը, որի մաս էին կազմում «շրջանները», համարվում էր լավագույններից մեկը աշխարհում։ Այսօր ընդունված է ավելի շատ խոսել Ռուսաստանում կրթության թերությունների մասին, իսկ ամերիկյան և ասիական ուսումնական հաստատությունները առաջատար դիրքեր են զբաղեցնում տեխնոլոգիաների ոլորտում։

ԽՍՀՄ փլուզմանը զուգընթաց անկում ապրեց նաև լրացուցիչ կրթության և ակումբների մշակույթը։ Գործունեությունը դարձել է վճարովի, իսկ թեմաները կորցրել են բազմազանությունը. հանրաճանաչ են դարձել սպորտային բաժինները, պարի և արվեստի դպրոցները։ Մի ամբողջ սերնդի երեխաների կրթական մենյուի նման փոփոխության ազդեցությունն արդեն կարելի է դատել։ Համալսարանի հումանիտար գիտությունների դիպլոմ ունեցող շրջանավարտները աշխատանք չեն գտնում, իսկ ձեռնարկությունները օրվա ընթացքում հուսահատ ինժեներական կադրեր են փնտրում։

2000-ականներին կրթության ոլորտում ռոբոտաշինության նկատմամբ հետաքրքրությունը գնալով ավելի նկատելի դարձավ: 2002 թվականից Ռուսաստանում անցկացվում են ռոբոտների ներքին և միջազգային մրցույթներ։ Միևնույն ժամանակ ձևավորվեց Ռուսաստանի կրթական ռոբոտաշինության ասոցիացիան (RAER): 2008 թվականից RAOR-ի հիման վրա գործում է Ուսումնական ռոբոտաշինության համառուսաստանյան ուսումնամեթոդական կենտրոնը (VUMTSOR) - կազմակերպությունը տրամադրում է ձեռնարկներ և բոլորին տրամադրում է իրավական տեղեկատվություն և առաջարկություններ ռոբոտաշինության ակումբ բացելու համար:

Նաև 2008 թվականից Օլեգ Դերիպասկայի «Վոլնոյե Դելո» հիմնադրամը սկսեց «Ռոբոտիկա» ծրագիրը, որն աջակցում է կրթական և մրցակցային նախագծերին:

2014 թվականին մարդիկ սկսեցին խոսել ռոբոտների մասին պետական ​​մակարդակով։ ASI-ն (Ռազմավարական նախաձեռնությունների գործակալություն, հիմնադիր՝ Ռուսաստանի Դաշնության կառավարություն) հայտարարեց Ազգային տեխնիկական նախաձեռնության մասին: NTI-ի համաշխարհային գաղափարն է մինչև 2035 թվականը Ռուսաստանը բարձր տեխնոլոգիաների շուկայում մրցունակ մակարդակի հասցնել: Ծրագրի ուղղություններից էր տեխնիկական կրթության աջակցությունն ու հանրահռչակումը։

Կրթական միջավայրում ռոբոտաշինության մասսայականացմանը զուգընթաց ի հայտ եկավ STEM (կամ STEAM) հասկացությունը։ Համաշխարհային կրթական գործընթացում այս ուղղությունը բնութագրվում է ուսուցման միջառարկայական մոտեցմամբ: Հիմնական առարկաները կոդավորված են հապավումներով՝ գիտություն, տեխնոլոգիա, ճարտարագիտություն, արվեստ (ոչ միշտ), մաթ. Համակարգը նախատեսված է ապագա ինժեներների և ռոբոտիստների զարգացման համար:

Կառավարության աջակցությամբ բացվում են ոչ միայն ակումբներ, այլ նաև ամբողջ տեխնոլոգիական պարկեր՝ մանկական կենտրոններ, որոնք միավորում են ակումբները տարբեր տեխնիկական ոլորտներում։ Տեխնոլոգիական պարկերը դեռ շատ չեն։ Մայիսին Մոսկվայում բացվեց Մոսգորմաշի առաջին մանկական կենտրոնը, իսկ սեպտեմբերի վերջին՝ «Քվանտորիում» տեխնոլոգիական պարկը։ Նախատեսվում է նաև մարզերում տեխնոլոգիական պարկեր բացել։ Նրանք պետք է հայտնվեն 17 շրջաններում՝ Մորդովիայում, Թաթարստանում, Չուվաշիայում, Ալթայի երկրամասում և այլն։

Դիզայներից մինչև միկրոշրջան

Չնայած այն հանգամանքին, որ ռոբոտները ներառված են նախադպրոցական տարիքից երեխաների համար նախատեսված դասարաններում, ապագա ամենաերիտասարդ ինժեներների զարգացման մեջ հիմնական դերը խաղում է ոչ թե էլեկտրոնիկան, այլ ստեղծագործությունը: STEM կրթական համակարգում նախադպրոցական դասարաններում մտածելու և ստեղծագործելու ազատությունն առաջնագծում է: Հետևաբար, մինչև 6 տարեկան երեխաների համար նախատեսված շրջանակներում ակտիվորեն օգտագործվում են պարզ շինարարական հավաքածուներ և խորանարդներ:

Ռոբոտաշինության խմբակների հիմնական մասը նախատեսված է տարրական և միջնակարգ դպրոցական տարիքի երեխաների համար:

«Որպես կանոն, նման մանկական դասընթացների ծրագիրը ներառում է ներածություն շղթայի դիզայնին, ծրագրավորման հիմունքներին և ռոբոտաշինությանը: Ակումբների տարբերությունը նրանց խնդիրն է՝ երեխան կամ զվարճանում է, կամ սովորում։ Դրա հիման վրա ընտրվում են դասավանդման մեթոդներն ու տեխնոլոգիաները։ ROBBO Club-ի գլոբալ նպատակն է մեծացնել երիտասարդ նորարարների սերունդ, որը մրցունակ կլինի ոչ միայն ռուսական շուկայում, այլև աշխարհում: Հետևաբար, մեր դասընթացը նախատեսված է տարբեր տարիքի երեխաների հետ աշխատելու համար. նախադպրոցականների հետ մենք ստեղծում ենք անիմացիոն ծրագրեր և դասական համակարգչային խաղեր (Pac-man, Arkanoid), ծրագրավորում ենք ռոբոտներ տարբեր առաջադրանքներ կատարելու համար, դպրոցականների հետ մենք զբաղվում ենք ծրագրավորմամբ «մեծահասակների» լեզուներով: , 3D մոդելավորում, 3D դիզայն և 3D տպագրություն։ Այսպիսով, երեխան մեզ մոտ գալիս է միայն կարդալու հմտություններով, և հեռանում է 3D տպիչի վրա տպված ռոբոտով, որը հավաքվում և ծրագրավորվում է ինքնուրույն»,- բացատրում է Պավել Ֆրոլովը՝ «ROBBO» կրթական մանկական ռոբոտաշինության նախագծի պրոդյուսերը։

Ռոբոտաշինությունը լրացնում է տեխնոլոգիայի, ֆիզիկայի և մաթեմատիկայի դասերին ընդգրկված նյութը: Սանկտ Պետերբուրգի մանկական Robx ռոբոտաշինության ակումբի տնօրեն Դմիտրի Սպիվակը կարծում է, որ հենց ակումբային դասարաններում երեխան կարող է կիրառել մեխանիկայի և էլեկտրադինամիկայի գիտելիքները և խորանալ տեքստային ծրագրավորման լեզուների մեջ (օրինակ, C): «Միջին դպրոցում մեր աշակերտները սկսում են ծանոթանալ Arduino-ին, 3D մոդելավորման ավելի բարդ ծրագրերին՝ OpenSCAD, պարամետրային մոդելավորում, որտեղ երեխաները նկարագրում են ձևերը կոդով», - ասում է Դմիտրին:

Կրթական ռոբոտաշինությունը սովորաբար սկսվում է լեգոներից: Կոմպլեկտները պահպանում են հավասարակշռությունը դիզայնի և ծրագրավորման միջև: Այն բանից հետո, երբ երեխան տիրապետում է հիմունքներին, նա կարող է ավելի խորանալ ոլորտներից մեկի մեջ և ավելի խորը ուսումնասիրել ծրագրավորումն ու դիզայնը: Ծրագրավորման վրա շեշտադրված դասերին ուսանողները աշխատում են տարբեր լեզուներով և ծրագրավորման ծրագրերով և զբաղվում 3D մոդելավորմամբ: Դիզայներական ակումբները պատրաստում են ապագա ինժեներներին. այստեղ երեխաները ինքնուրույն զարգացնում են ռոբոտի ձևն ու «լցոնումը»:

Lego and Co.

STEM-ի և ռոբոտային շինարարական փաթեթների շուկան բավականին բազմազան է: Արտադրողների մեծ մասն ընդգրկում է բոլոր տարիքային կատեգորիաները՝ սկսած նախադպրոցական տարիքի հավաքածուներից մինչև չորս միջուկային մոդուլներ միջին և ավագ դպրոցի աշակերտների համար:

Ուսումնական ռոբոտաշինության ոլորտում համաշխարհային և ռուսական առաջատարը LEGO Group հոլդինգային ընկերության՝ LEGO Education դուստր ձեռնարկությունն է։ Դանիական ապրանքանիշին են պատկանում ոչ միայն փաթեթները և մեթոդական մշակումները, այլ նաև մասնագիտացված մանկական կենտրոնների ցանցը, ինչպես նաև LEGO ակադեմիան, որտեղ ուսուցիչները կարող են վերապատրաստվել: Այս պահին 16 լրացուցիչ կրթական կենտրոններ Ռուսաստանում Lego Education Afterschool Programs-ի պաշտոնական գործընկերներն են:

Lego Education-ը բիզնեսում է 1980 թվականից: Ապրանքանիշի շարքը ներառում է առանց էլեկտրոնային բաղադրիչի շինարարական հավաքածուներ (Lego Simple Mechanisms, First Designs), միկրոպրոցեսորով և սենսորներով կոմպլեկտներ տարրական դպրոցում ռոբոտաշինություն ուսումնասիրելու համար (Lego WeDo) և միջնակարգ դպրոցում գիտական ​​սկզբունքների ցուցադրման հավաքածուներ (Lego Technology և Physics) և սահմանում է լեգենդար MINDSTORMS շարքը:

Lego-ի նման, բայց շատ ավելի քիչ հայտնի, ամերիկյան Pitsco ընկերությունը հիմնադրվել է 1971 թվականին երեք ուսուցիչների կողմից։ Փոքր երեխաների համար նախատեսված Elementary STEM հավաքածուները ներկայացված են ավելի կրեատիվ ընդհանուր կրթական խաղալիքներով՝ թռչող օդապարիկներ, հրթիռներ: Ռոբոտները ներառված են Tetrix ուղղության մեջ՝ Ռուսաստանում լայնորեն հայտնի ռոբոտային մետաղական կոնստրուկցիաների հավաքածուներ։ Մետաղական մասերը այս հավաքածուները դարձնում են ունիվերսալ, Tetrix-ը համատեղելի է Lego MINDSTORMS կարգավորիչի հետ։ Tetrix-ի վրա հիմնված ռոբոտները հաճախ մասնակցում են մրցույթների, այդ թվում՝ ուսանողական անվանակարգերում:

Բաց հարթակ Arduino-ն, ի տարբերություն մյուսների, եզակի տախտակ է՝ ծրագրային կեղևով։ Սա Arduino-ն դարձնում է երեխաների կրթության ցանկացած մակարդակի ռոբոտային դիզայնի համընդհանուր հիմք: Արդուինոյի հիման վրա ստեղծվել են ռոբոտային շինարարական փաթեթների մի քանի ապրանքանիշեր։ Պլատֆորմը կարելի է գնել առանձին։ Պլատֆորմի թերությունն այն է, որ դիզայնը բավականին բարդ է և պահանջում է, որ երեխան աշխատի զոդման երկաթով:

Կենցաղային փաթեթները ներկայացված են շուկայում երկու հայտնի ապրանքանիշերով՝ TECHNOLAB և Amperka: TECHNOLAB-ի համար ձեռնարկներ են մշակվել N.E. Բաումանի անվան պետական ​​տեխնիկական համալսարանի ռոբոտաշինության և համալիր ավտոմատացման ֆակուլտետի մասնագետների աջակցությամբ: TECHNOLAB-ի արտադրանքը թեմատիկ և տարիքային մոդուլներ են: Յուրաքանչյուր մոդուլ պարունակում է մի քանի ռոբոտային փաթեթներ: Այս «մեծածախ» մոտեցումը ենթադրում է բարձր գին շինարարական փաթեթների համար՝ 5-8 տարեկան երեխաների համար 93 հազար ռուբլուց մեկ մոդուլի համար և մինչև 400 հազար ռուբլի օդային ռոբոտների մոդուլի համար:

Amperka-ն 2010 թվականի ստարտափ է, որը հիմնված է Arduino հարթակի վրա: Amperka-ի արտադրանքը դրված է խաղային անվանումներով՝ «Matryoshka», «Raspberry», «Electronics for Dummies» և այլն: Amperka կայքում կարող եք գնել նաև անհատական ​​բաղադրիչներ՝ Arduino տախտակներ, սենսորներ, անջատիչներ:

Կորեական Robotis ապրանքանիշն առաջարկում է ռոբոտաշինության հավաքածուներ յուրաքանչյուր մակարդակի համար: Սրանք պլաստիկ ռոբոտներ են տարրական դպրոցի համար (Robotis Play, Robotis Dream) և մարդանման ռոբոտներ, որոնք հիմնված են Robotis Bioloid սերվոշարժիչների վրա:

Կորեական արտադրող HunaRobo-ն և RoboRobo-ն կենտրոնացած են երիտասարդ և միջին տարիքի երեխաների համար նախատեսված շինարարական խաղալիքների վրա: Կորեական ապրանքանիշերի հավաքածուները ներառում են հիմնական տարրեր՝ մայր տախտակ, շարժիչ և փոխանցումատուփ, RC ընդունիչ և կառավարման վահանակ:

VEX Robotics-ը մասնավոր ընկերություն է, որը կենտրոնացած է շարժական ռոբոտաշինության վրա, հիմնված ԱՄՆ-ում: Ապրանքանիշը պատկանում է Innovation First, Inc.-ին, որը մշակում է էլեկտրոնիկա ինքնավար ցամաքային ռոբոտների համար: Բրենդը բաժանված է երկու ոլորտների՝ VEX IQ շարք սկզբնական մակարդակի համար և VEX EDR՝ հարթակ առաջադեմ ուսանողների համար: VEX շարժական ծրագրավորվող ռոբոտները հեռակառավարման վահանակի վրա կենտրոնացած են մրցակցության և ծրագրավորման հմտությունների վրա:

Եզրակացության փոխարեն

Ռոբոտների ուսուցման հարթակների լայն շրջանակը, կառավարության աջակցությունը և ռոբոտների նորաձևությունը միայն ինտեգրում են ռոբոտաշինությունը կրթության մեջ: Բավականին բացառություն են ճարտարագիտության և ռոբոտաշինության խմբակներն ու պարապմունքները, հատկապես մարզերում։ Այնուամենայնիվ, այսօր հարյուր հազարավոր երեխաներ հնարավորություն ունեն լրացուցիչ սովորելու ճարտարագիտության և ՏՏ ոլորտներում։ Եվ այս թիվը մոտ ապագայում միայն կաճի. ԶԼՄ-ները հայտնում են նոր տեխնոլոգիական պարկերի և շրջանակների մասին, իսկ իշխանությունները հայտնում են նման նախաձեռնություններին աջակցելու իրենց պատրաստակամության մասին:

Կցանկանայի հավատալ, որ լրացուցիչ տեխնիկական կրթության ավելացված ինտեգրումը, ի վերջո, խթան կհանդիսանա ապագայում ավելի բարձր մակարդակի տեխնիկական մասնագետների ձևավորման համար։ Շրջանակային շարժումը ձգտում է լայն ծածկույթի. ռոբոտաշինության գործունեության ծրագրերը նախատեսված են ցանկացած երեխայի հետաքրքրելու համար: Հիմնական տեխնիկական օրենքներն ու հասկացությունները դառնում են ավելի մատչելի: Ռոբոտաշինության դասերը նվազագույնը ընդլայնում են մարդու մտահորիզոնը, իսկ առավելագույնը՝ ապագան ապահովելու են ինժեներական և տեխնիկական անձնակազմով: Մենք հավատում ենք առավելագույնին!

Վիկտորյա Ֆեդոսենկո

Վոկալ, օտար լեզուներ, խաչաձև կար, թե՞ ռոբոտներ: Կասկածող ծնողներին օգնելու համար Smartbabr-ի մասնագետները փաստարկներ են բերում ռոբոտաշինության օգտին:

Ռոբոտաշինության դասերը օգնում են զարգացնել տրամաբանական և համակարգված մտածողությունը, ինչպես նաև ստեղծագործական կարողությունները: Նույնիսկ եթե ձեր երեխան չի դառնում ինժեներ, և նա կարիք չունի ռոբոտին կառավարելու կարողության, ապա ավտոմատ սարքի աշխատանքի ըմբռնումը և դիզայնի փորձը միանշանակ օգտակար կլինեն այլ գործունեության մեջ՝ անկախ նրանից, թե ինչ մասնագիտություն կընտրի երեխան։ ապագան։

Մեր օրերում դպրոցը հիմնականում ֆորմալ բնույթ է կրում։ Այն մարդուն թույլ չի տալիս հաջողությամբ կառուցել իր կյանքը բարդ տեխնիկական աշխարհում։ Ռոբոտաշինության շնորհիվ երեխան գործնականում ծանոթանում է նկարչության, 3D մոդելավորման, շինարարության հետ, ընկալում է տարածության եռաչափ ընկալումը և շատ ավելին: Մի խոսքով, նա սովորում է մտածել ոչ միայն «գլխով», այլեւ «ձեռքերով»։ Եվ նաև միևնույն ժամանակ՝ և՛ գլխով, և՛ ձեռքերով։

Ռոբոտաշինության ակումբներում ավագ դպրոցի աշակերտները տեսնում են ֆիզիկական օրենքները գործողության մեջ: 5-7-րդ դասարանների աշակերտները լուծում են հետաքրքիր երկրաչափական և մաթեմատիկական խնդիրներ: Ռոբոտաշինությամբ զբաղվող մանկապարտեզի և տարրական դասարանների երեխաները զարգացնում են շարժիչ հմտություններ, ուշադրություն և խմբում աշխատելու կարողություն:

Եթե ​​ռոբոտաշինությունը ավելացվի հիմնական ուսումնական ծրագրին, նույնիսկ որպես տեխնոլոգիական առարկա, դրա իմաստը կսկսի կորցնել: Այսօր դպրոցներն ընտրովի են ծախսում ժամանակն ու ռեսուրսները: Օրինակ, շատ կրթական հաստատություններ չեն աջակցում շնորհալի երեխաներին, թեև կան համապատասխան պետական ​​ծրագրեր, և դրանց իրականացումը դպրոցի պարտականությունն է։ Իսկ տեխնոլոգիայի դասերը ամենուր չեն անցկացվում։ Հնարավորություն կա, որ նման բան տեղի կունենա ռոբոտաշինության դասընթացների հետ. ֆորմալ առումով դրանք կլինեն, բայց արդյոք դրանք օգտակար կլինեն, վիճելի հարց է: Իհարկե, բացառություններ հնարավոր են, և ինչ-որ տեղ մեծ ու լավ բաներ կփայլեն։

Բայց ամեն դեպքում, գավաթներն ավելի հարմար են շնորհալի երեխաներին, ովքեր հետաքրքրված են ռոբոտաշինությամբ զբաղվելով, քանի որ օգնում են նրանց խորանալ: Հետևաբար, նույնիսկ եթե ռոբոտաշինությունը ներմուծվի հիմնական դպրոցական ծրագրում, շրջանաձև շարժումը չի կարող հրաժարվել:

Կարծում եմ, որ ռոբոտաշինությամբ զբաղվելը մեծապես զարգացնում է տրամաբանությունը, մեծացնում է համակարգված մտածողությունը, և այս ամենն ազդում է նաև կայացված որոշումների իրազեկվածության աստիճանի վրա։ Պարզապես ռոբոտների հավաքումը կարող է օգնել զարգացնել նուրբ շարժիչ հմտությունները: Երեխաները նաև գիտելիքներ են ձեռք բերում ոչ միայն այն մասին, թե ինչպես են աշխատում ռոբոտները, այլև ինչպես են գործում առկա համակարգերը: Այս հմտությունը կօգնի նրանց ապագայում ցանկացած ոլորտում սեփական համակարգեր նախագծելիս, քանի որ ցանկացած տեսակի գործունեության մեջ կա կանոնների և սահմանափակումների մի շարք:

Համոզված եմ, որ ռոբոտաշինություն ուսումնասիրելը թեկուզ մի քանի պարզ ու պատկերավոր օրինակներով կարելի է սկսել 5-6 տարեկանից։ Այս տարիքում երեխան արդեն լիովին գիտակցում է իր գործողությունները, ինչպես նաև ունի մտածողություն, որը դեռևս չի «աճել» նախշերով: Այս տարիքում երեխաները շատ բաց են և պարզապես պայթում են գաղափարներով և ստեղծագործական ունակություններով: Պարզապես նայեք նրանց նկարներին: Այս ամենը կարող է ապագայում նպաստել որակապես նոր համակարգերի զարգացմանը, այս երեխաներն իրենց տեսակի մեջ եզակի կլինեն։

Արդյո՞ք այս կարգապահությունը պետք է ներառվի դպրոցական ծրագրում: Վստահ չեմ։ Չէ՞ որ կա պետական ​​չափանիշ, և առանց պետության պատշաճ մասնակցության բավականին դժվար է դրան հարմարվել նորարարական բանով։ Բայց որպես ընտրովի, այո։ Սակայն այժմ նման մասնագետների մեծ պակաս կա, ովքեր կհամաձայնեն այդ առարկաները դասավանդել դպրոցներում։ Կարծում եմ, որ դա կախված է տեխնիկական բարձրագույն ուսումնական հաստատություններից, որոնք իրենց վրա կվերցնեն այս բեռը որպես իրենց կարիերայի ուղղորդման աշխատանքի մի մաս:

Ռոբոտաշինության դասերը օգնում են զարգացնել տրամաբանական և համակարգված մտածողությունը, ինչպես նաև ստեղծագործական կարողությունները: Սրանք շատ օգտակար որակներ են, որոնք անպայման օգտակար կլինեն երեխային ապագայում, նույնիսկ եթե նրա կարիերան կապված չէ տեխնիկական գիտությունների հետ։ Եթե ​​դուք ավելի խորանաք ռոբոտաշինության պրակտիկայում, կարող եք հասկանալ, որ այս ոլորտում հաջողությունն անհնար է առանց ֆիզիկայի, մաթեմատիկայի, համակարգչային գիտության իմացության և դրանք կիրառելու ոչ ստանդարտ խնդիրներ լուծելիս: Այսինքն՝ ռոբոտաշինությունը մետա-թեմա է, և այն ուսուցիչները, ովքեր արդեն խմբակներ են կազմակերպում իրենց երեխաների համար՝ զարգացնելու ռոբոտաշինության հմտությունները, անպայման ապագայում շահաբաժիններ կստանան՝ իրենց աշակերտների մեջ գիտուն և հետաքրքրված անհատականություն զարգացնելու և դաստիարակելու տեսքով, որը կարողանալ տրամաբանորեն վերլուծել և տրամաբանել՝ օգտագործելով տարբեր ոլորտների գիտելիքները և աշխատել գիտությունների խաչմերուկում, որը ապագայում անպայման պահանջված կլինի։

Բացի այդ, ռոբոտաշինությամբ կարող են զբաղվել ոչ միայն մեծահասակ դպրոցականները, այլեւ նախադպրոցական տարիքի երեխաները։ Նախադպրոցական տարիքի երեխաների համար ռոբոտի կառավարման տարրը զվարճալի է: Տարրական դասարանների աշակերտների մոտ ռոբոտաշինության դասերը զարգացնում են տրամաբանական մտածողությունը, և այս փուլում նրանք նաև նոր բաներ ստեղծելու կարիք ունեն։ Ավագ դպրոցի աշակերտները հետաքրքրված են ռոբոտների մոդելների ստեղծմամբ՝ իրական խնդիրներն ու խնդիրները լուծելու համար։ Որպես կանոն, այս փուլում ուսանողներն արդեն հասկանում են, թե ինչու են զբաղվում ռոբոտաշինությամբ, և այդպիսով նրանց մոտ առաջանում է տեխնիկական առարկաներ ուսումնասիրելու, նախագծային գործունեություն իրականացնելու և կոնկրետ խնդրի լուծմանն ուղղված հարակից գիտություններ ուսումնասիրելու անհրաժեշտություն:

Իհարկե, ռոբոտաշինությամբ զբաղվելու հնարավորություն պետք է լինի, թեկուզ որպես խմբակային գործունեության մաս։ Ավելի մեծ չափով, ռոբոտաշինությունը որպես դպրոցական առարկա կարող է ուղղված լինել դասարանում ձեռք բերված տեսական գիտելիքների բացատրմանը և կիրառմանը որպես միջառարկայական կիրառական նախագծային գործունեություն: Եթե ​​խոսենք «տեխնոլոգիայի» մասին, ապա այն սովորաբար ուղղված է ինչ-որ բան ստեղծելու գործնական հմտություն ձեռք բերելուն, ուստի ռոբոտաշինությունը նույնպես կարող է դրա տարր լինել։

Ես ռոբոտաշինությունը կբաժանեի երկու մեծ բաղադրիչի` ծրագրավորում և էլեկտրոնիկա:

Այս բաղադրիչների առանձին տիրապետումն արդեն երիտասարդներին դարձնում է պահանջված մասնագետ, իսկ թե՛ առաջինի, թե՛ երկրորդի միաժամանակյա տիրապետումը մեկ մասնագետին հավասարեցնում է երկուսին։

Ես հավատում եմ, որ ռոբոտաշինությունը օգուտ կբերի բոլոր տարիքի երեխաներին, քանի որ այն զարգացնում է ընդհանուր պատկերացում, թե ինչպես է աշխատում ցանկացած տեխնոլոգիա:

Ի՞նչ օգուտներ է տալիս երեխաներին ռոբոտների կառուցվածքն ու կառավարումը սովորելը: Շատ ճիշտ հարց. Դրա արդիականությունը հատկապես կսրվի 50 տարի հետո, երբ համակարգիչների հաշվողական հզորությունը կգերազանցի մարդու ուղեղի հնարավորությունները։ Մենք արդեն շրջապատված ենք տեխնոլոգիայով։ Մարդ-մեքենա ինտերֆեյսի հասկանալը նշանակում է կառավարել մեքենաները: Մեր երեխաները պետք է հիմա դնեն մարդ-համակարգիչ-ռոբոտ փոխազդեցության հիմքերը, որպեսզի խուսափեն Տերմինատոր ֆիլմի սցենարներից:

Եթե ​​խոսենք դպրոցական կրթության մասին, ապա կարծում եմ, որ անհրաժեշտ է ռոբոտաշինության դասերը որպես ընտրովի ներառել մաթեմատիկայի և ֆիզիկայի խորացված ուսումնասիրությամբ դասարաններում՝ հիմնարար գիտությունները պրակտիկայի հետ կապելու համար: Պետք է սկսել 5-րդ դասարանից և բացառապես հետաքրքրվողների համար։

Խնդիրը, որն այժմ կանգնած է ռուսական կրթական համակարգի առջեւ, ստեղծարար ինժեներների պատրաստումն է, որոնք կարող են հորինել և կիրառել աշխարհում նմանը չունեցող նոր տեխնոլոգիաներ։ Այժմ կարելի է ասել, որ առաջիկա հինգ տարիներին ամենապահանջված մասնագիտությունները լինելու են ճարտարագետը։ Ըստ այդմ, այն երեխաները, ովքեր այժմ կհետաքրքրվեն ռոբոտաշինությամբ և դիզայնով, ապագա նորարար ինժեներներ են, որոնք պահանջված կլինեն ոչ միայն ռուսական, այլև միջազգային շուկայում։

Առաջին հերթին ռոբոտաշինության և ծրագրավորման հիմունքները երեխային սովորեցնում են տրամաբանորեն մտածել, ճիշտ պատճառահետևանքային հարաբերություններ կառուցել, վերլուծական գործողություններ կատարել և ճիշտ եզրակացություններ անել։ Երկրորդ, ժամանակակից երեխաները, ովքեր ծանոթ են տարբեր շարժական սարքերին (օրինակ՝ սմարթֆոններն ու պլանշետները՝ հպումով ինտերֆեյսով), չգիտեն, թե ինչպես գրել և նկարել իրենց ուղեղի ստեղծագործության համար պատասխանատու հատվածները. Նման երեխաներն ընդունակ չեն ստեղծագործելու, նրանք կարող են միայն ինչ-որ բան վերամիավորել կամ պարզապես սպառել։

Ռոբոտաշինության, ծրագրավորման և դիզայնի հանդեպ կիրքը խրախուսում է ցանկացած տարիքի երեխաներին ստեղծագործ մտածել և եզակի արտադրանք արտադրել: Սա հաջող ապագայի բանալին է ոչ միայն առանձին երեխայի, այլ նաև ամբողջ երկրի համար:

Երեխաները պետք է հնարավորինս շուտ սկսեն ռոբոտաշինություն դասավանդել, քանի որ ինժեներական մասնագիտությունների նկատմամբ հետաքրքրությունը դրսևորվում է բառացիորեն 5 տարեկանից։ Այս հետաքրքրությունը պետք է զարգացնել և առաջ մղել ամենուր, ոչ միայն դպրոցներում, այլ նաև մանկապարտեզներում, մասնավոր ակումբներում և շրջանակներում:

Լուսանկարը՝ russianrobotics.ru, փորձագետների անձնական արխիվից

ՔԱՂԱՔԱՊԵՏԱԿԱՆ ԲՅՈՒՋԵ ՈՒՍԼՐԱՑՈՒՑԻՉ ԿՐԹՈՒԹՅՈՒՆ

ՄԱՆԿԱԿԱՆ ԱՐՎԵՍՏԻ ԵՎ Արհեստների ՏՈՒՆ

ՔԱՂԱՔԱՊԵՏԱՐԱՆԸ

ԿՈՎԿԱՍՅԱՆ ՇՐՋԱՆ

Դասի ուրվագիծ

այս թեմայով. «Ռոբոտաշինության ներածական դաս».

Մասնակիցներ:

«Ռոբոտ» ասոցիացիայի սաները

Ուսման 1 տարի, 11-18 տարեկան

Արվեստ. Կովկասյան 2016թ

Թիրախ: զարգացնել երեխաների հետաքրքրությունը և ցանկությունը զբաղվել ռոբոտաշինությամբ

Առաջադրանքներ.

• կրթական:

Երեխաներին ծանոթացնել ռոբոտաշինության և ժամանակակից ռոբոտաշինության հիմնական ոլորտներին.

Ռոբոտաշինության մեջ ամենատարածված և հեռանկարային տեխնոլոգիաների մասին պոլիտեխնիկական գիտելիքների ձևավորում.

Սովորեք կիրառել ձեր գիտելիքներն ու հմտությունները նոր իրավիճակներում:

• կրթական:

Մշակել ճշգրտություն և համբերություն շինարարների հետ աշխատելիս.

Խթանել հոգատար վերաբերմունք ռոբոտաշինության լաբորատորիայի նյութատեխնիկական բազայի նկատմամբ.

Խթանել հաղորդակցության մշակույթը:

• զարգացող:

Մշակել անկախություն և ստեղծագործական, հնարամիտ խնդիրներ լուծելու կարողություն.

- զարգացնել դիտորդական հմտություններ, տրամաբանելու, քննարկելու, վերլուծելու և դիագրամների և տեխնոլոգիական քարտեզների վրա հիմնված աշխատանք կատարելու կարողություն.

Մշակել նախագծային և տեխնոլոգիական կարողություններ, տարածական հասկացություններ:

• առողջության խնայողություն.

Անվտանգության կանոններին համապատասխանելը.

Սարքավորումներ: համակարգիչ, մուլտիմեդիա պրեզենտացիա, պատրաստի ռոբոտներ.

Նյութեր: ռոբոտի հավաքման դիագրամներ, դիզայներական մասեր:

Գործիքներ: մատիտ, քանոն։

Դասի ընթացքում օգտագործվող հիմնական հասկացությունները.Լեգո - ռոբոտներ, շինարարություն, ծրագրավորում.

UUD-ի ձևավորում(ունիվերսալ ուսումնական գործունեություն).

Անձնական UUD:

1. Զարգացրեք հետաքրքրասիրությունը և խելամտությունը մի շարք խնդրահարույց առաջադրանքներ կատարելիս:
2. Զարգացնել ուշադրությունը, հաստատակամությունը, վճռականությունը և դժվարությունները հաղթահարելու կարողությունը:
3. Զարգացնել արդարության և պատասխանատվության զգացում:

Ճանաչողական UUD:

1. Ծանոթացեք հասկացություններինԼեգո - ռոբոտներ ", " դիզայն», « ծրագրավորում».
2. Պատրաստ ռոբոտի վրա ընտրեք տվյալ ձևի մասեր:
3. Վերլուծեք ռոբոտի մասերի դասավորությունը:
4. Կառուցեք ռոբոտ մասերից:
5. Որոշե՛ք կառուցվածքում տվյալ մասի տեղը.
6. Ստացված (միջանկյալ, վերջնական) արդյունքը համեմատե՛ք տվյալ պայմանի հետ.
7. Վերլուծեք առաջարկվող հնարավոր տարբերակները ճիշտ լուծման համար:
8. Մոդել ռոբոտը մասերից:
9. Կատարեք լայնածավալ հսկողության և ինքնակառավարման գործողություններ՝ համեմատեք պատրաստի ռոբոտը նմուշի հետ:
10. Իմացեք կոնստրուկտորի հետ աշխատելու հիմնական կանոնները.
11. Ստեղծեք ռոբոտի ստանդարտ մոդելներ մասերից:

Հաղորդակցական UUD:

1. Զարգացնել անհատական ​​և խմբային աշխատելու կարողությունը:
2. Արտահայտեք ձեր կարծիքը և լսեք ուրիշների կարծիքները,

Լրացրեք ընկերների կարծիքը, համագործակցեք հասակակիցների հետ:

1. Կարողանալ հարցեր տալ:

Կարգավորող UUD:

1. Դասարանում գործունեության նպատակը որոշելու կարողություն զարգացնել:
2. Ընդունեք և պահպանեք ուսումնական առաջադրանքը:
3. Իրականացնել արդյունքների վերջնական և փուլային վերահսկողություն.
4. Համարժեք ընկալել ուսուցչի գնահատականը.
5. Զարգացնել ճանաչողական և անձնական իրագործման ունակությունը

արտացոլումը.

Օգտագործված մանկավարժական տեխնոլոգիաներ.

Անհատականության վրա հիմնված;

Խմբի տեխնոլոգիա;

Կոլեկտիվ ստեղծագործական գործունեության տեխնոլոգիա;

Առողջության խնայողություն;

Անհատական ​​ուսուցում.

Դասի պլան:

1. Դասի կազմակերպչական մասը. (2 րոպե)
2. Հաղորդել դասի նպատակներն ու խնդիրները (2 րոպե):
3. Նոր նյութի տեղադրում. (10 րոպե)
4. Գործունեության պլանավորում.(3 րոպե)
5. Գործնական աշխատանք. (20 րոպե)
6. Աշխատանքի ամփոփում. (3 րոպե)

Դասի առաջընթացը.

1. Դասի կազմակերպչական մաս. Աշխատանքների պատրաստում.

2. Դասի նպատակների և խնդիրների մասին հաղորդակցում.

Ուսուցիչ- Տղերք, այսօր մենք պատրաստվում ենք ծանոթանալ ռոբոտաշինության և ժամանակակից ռոբոտաշինության հիմնական ոլորտներին:

3.Նոր նյութի հաղորդագրություն.

Ուսուցիչ. Ռոբոտաշինությունը կիրառական գիտություն է, որը զբաղվում է ավտոմատացված տեխնիկական համակարգերի մշակմամբ:

Ռոբոտաշինությունը ավտոմատացման ոլորտում տեխնիկական գիտելիքների յուրացման առաջին քայլն է։ Այն անմիջականորեն կապված է այնպիսի գիտությունների հետ, ինչպիսիք են էլեկտրոնիկան, մեխանիկա, համակարգչային գիտությունը, ռադիոտեխնիկան և էլեկտրոնիկան:

Ռոբոտաշինության տեսակները՝ շինարարական, արդյունաբերական, ավիացիոն, կենցաղային, էքստրեմալ, ռազմական, տիեզերական, ստորջրյա։

«Ռոբոտ» բառը ստեղծվել է 1920 թվականին չեխ գրող Կարել Կապեկի կողմից իր գիտաֆանտաստիկ պիեսում: Դրանում ստեղծված ռոբոտներն աշխատում են առանց հանգստի, հետո ապստամբում ու ոչնչացնում իրենց ստեղծողներին

Ռոբոտը կենդանի օրգանիզմի սկզբունքով ստեղծված ավտոմատ սարք է։ Ռոբոտը գործում է նախապես սահմանված ծրագրի համաձայն: Ռոբոտը արտաքին աշխարհի մասին տեղեկատվություն է ստանում սենսորներից (զգայական օրգանների անալոգներ): Այս դեպքում ռոբոտը կարող է և՛ շփվել օպերատորի հետ (նրանից հրամաններ ստանալ), և՛ ինքնուրույն գործել։

Ռոբոտաշինության և արհեստական ​​ինտելեկտի համակարգերի զարգացումը առաջընթաց է գրանցում թռիչքներով և սահմաններով։ Ընդամենը 10 տարի առաջ մշակվեցին միայն վերահսկվող մանիպուլյատորներ: Արհեստական ​​ինտելեկտի ծրագրերն ուղղված էին լուծելու խնդիրների նեղ շրջանակի։ ՏՀՏ-ի զարգացման հետ մեկտեղ որակական թռիչք է տեղի ունեցել ռոբոտաշինության զարգացման գործում:

Ռոբոտների զարգացումն ապագայում կկարողանա էապես փոխել մարդկանց ապրելակերպը։ Մեքենաները, որոնք օժտված են բանականությամբ, կկարողանան օգտագործվել տարբեր աշխատանքների համար, հիմնականում՝ մարդկանց համար անապահով:

Արդյունաբերական ռոբոտաշինությունը ամենահաջող զարգացող ոլորտներից մեկն է: Արդեն կան գործարաններ, որտեղ 30 ռոբոտներ մեքենաներ են հավաքում։

Ներկայումս այնպիսի ուղղություն, ինչպիսին է բիոնիկ պրոթեզների ստեղծումը, արագ զարգանում է։ Ապագայի վիրահատարաններում ռոբոտները կդառնան վիրաբույժների ձեռքերի երկարացում կամ փոխարինում։ Դրանք ավելի ճշգրիտ են և թույլ են տալիս գործողություններ իրականացնել հեռակառավարման ռեժիմով:

Ռոբոտներն օժտված կլինեն «ինքնասովորելու»՝ սեփական փորձը կուտակելու և այն նույն իրավիճակներում այլ աշխատանքներ կատարելիս օգտագործելու ունակությամբ։ Ցանկացած գյուտ կարող է օգտագործվել բարի կամ չար նպատակներով, ուստի գիտնականները պետք է դիտարկեն բոլոր հնարավոր սցենարները և կանխատեսեն իրենց հայտնագործությունների բոլոր հնարավոր հետևանքները:

Android-ը մարդանման ռոբոտ է:

Ռոբոտների դասեր.

Մանիպուլյատիվ,որոնք իրենց հերթին բաժանվում են ստացիոնար և շարժական:

Մանիպուլյացիոն ռոբոտները ավտոմատ մեքենաներ են, որոնք բաղկացած են շարժունակության մի քանի աստիճանով մանիպուլյատորի տեսքով և ծրագրի կառավարման սարքից:

Բջջային , որոնք իրենց հերթին բաժանվում են անիվների, քայլող և հետագծերի։ Եվ նաև սողալ, լողալ, թռչել:

Շարժական ռոբոտը ավտոմատ մեքենա է, որն ունի շարժվող շասսի՝ ավտոմատ կառավարվող կրիչներով:

Ռոբոտի բաղադրիչներԳործարկիչները ռոբոտների «մկաններն» են: Ներկայումս կրիչներում ամենատարածված շարժիչները էլեկտրական են, սակայն օգտագործվում են նաև քիմիական նյութեր կամ սեղմված օդ օգտագործող մյուսները:

4. Գործունեության պլանավորում.

Ուսուցիչ. Դուք սովորել եք ռոբոտների և ռոբոտաշինության մասին, և այժմ ես առաջարկում եմ ձեզ աշխատել դիզայներական գրասենյակում և նկարել ռոբոտների ձեր սեփական մոդելները, գտնել դրանց նպատակը, շրջանակը և սարքավորումները: Օրինակ՝ մոդելը վերահսկում է կարգուկանոնը փողոցում:

5. Գործնական աշխատանք. Ուսանողները աշխատում են իրենց ռոբոտի էսքիզ ստեղծելու վրա: Նկարագրեք դրա տեխնիկական բնութագրերը:

Ռոբոտաշինությունը ինտերնետ տեխնոլոգիաների ոլորտում ամենահեռանկարային ոլորտներից է, և մեր ժամանակներում կարիք չկա բացատրելու, որ ՏՏ ոլորտը ապագան է։ Ռոբոտաշինությունը հետաքրքրաշարժ բան է. ռոբոտ նախագծելը գրեթե նշանակում է ստեղծել նոր արարած, թեև էլեկտրոնային:

Անցյալ դարի 60-ական թվականներից ի վեր, ավտոմատացված և ինքնակառավարվող սարքերը, որոնք որոշակի աշխատանք են կատարում մարդու համար, սկսեցին օգտագործվել հետազոտության և արտադրության մեջ, այնուհետև սպասարկման ոլորտում, և այդ ժամանակից ի վեր, ամեն տարի դրանք ավելի ամուր են հաստատվել: նրանց տեղը մարդկանց կյանքում: Իհարկե, չի կարելի ասել, որ Ռուսաստանում ամեն ինչ իրականացվում է ամբողջությամբ անկախ մեխանիզմներով, բայց որոշակի վեկտոր այս ուղղությամբ միանշանակ ուրվագծվում է։ Սբերբանկն արդեն ծրագրում է երեք հազար փաստաբանի փոխարինել խելացի մեքենաներով։

Փորձագետների հետ միասին մենք կփորձենք պարզել, թե ինչու է անհրաժեշտ ռոբոտաշինությունը և ինչպես մոտենալ դրան:

Ինչպե՞ս է երեխաների համար նախատեսված ռոբոտաշինությունը տարբերվում պրոֆեսիոնալ ռոբոտաշինությունից:

Մի խոսքով, ռոբոտաշինությունը երեխաների համար ուղղված է առարկայի ուսումնասիրությանը, իսկ պրոֆեսիոնալ ռոբոտաշինությունը՝ կոնկրետ խնդիրների լուծմանը։ Եթե ​​մասնագետները ստեղծում են արդյունաբերական մանիպուլյատորներ, որոնք կատարում են տարբեր տեխնոլոգիական առաջադրանքներ, կամ մասնագիտացված անիվներով հարթակներ, ապա սիրողականներն ու երեխաները, իհարկե, ավելի պարզ բաներ են անում։

Տատյանա Վոլկովա, Խելացի ռոբոտաշինության կենտրոնի աշխատակից. «Որպես կանոն, բոլորը սկսում են այստեղից. նրանք պարզում են շարժիչները և ստիպում ռոբոտին պարզապես առաջ քշել, հետո շրջադարձ կատարել: Երբ ռոբոտը կատարում է շարժման հրամաններ, դուք արդեն կարող եք միացնել սենսորը և ստիպել ռոբոտին շարժվել դեպի լույսը կամ, հակառակը, «փախչել» դրանից։ Եվ հետո գալիս է բոլոր սկսնակների սիրելի առաջադրանքը՝ ռոբոտ, որը քշում է գծի երկայնքով: Նույնիսկ տարբեր ռոբոտների մրցավազք են կազմակերպվում»։

Ինչպե՞ս կարող եք հասկանալ, թե արդյոք ձեր երեխան հակված է ռոբոտաշինությանը:

Նախ պետք է գնել շինարարական հավաքածու և տեսնել, թե արդյոք ձեր երեխան սիրում է այն հավաքել: Եվ հետո դուք կարող եք տալ այն շրջանակին: Դասերը նրան կօգնեն զարգացնել նուրբ շարժիչ հմտությունները, երևակայությունը, տարածական ընկալումը, տրամաբանությունը, կենտրոնացումը և համբերությունը:

Որքան շուտ կարողանաք որոշել ռոբոտաշինության ուղղությունը՝ դիզայն, էլեկտրոնիկա, ծրագրավորում, այնքան լավ։ Երեք ոլորտներն էլ հսկայական են և պահանջում են առանձին ուսումնասիրություն:

Ալեքսանդր Կոլոտով, Իննոպոլիսի համալսարանի STEM ծրագրերի առաջատար մասնագետ. «Եթե երեխան սիրում է շինարարական հավաքածուներ հավաքել, ապա շինարարությունը նրան կհամապատասխանի: Եթե ​​նա հետաքրքրված է սովորել, թե ինչպես են աշխատում իրերը, ապա նա հաճույքով կզբաղվի էլեկտրոնիկայով: Եթե ​​երեխան կիրք ունի մաթեմատիկայի նկատմամբ, ուրեմն նրան կհետաքրքրի ծրագրավորումը»։

Ե՞րբ սկսել ռոբոտաշինություն սովորել:

Լավագույնն այն է, որ մանկուց սկսել սովորել և գրանցվել ակումբներ, սակայն ոչ շատ վաղ. 8-12 տարեկանում, ասում են փորձագետները։ Ավելի վաղ երեխայի համար ավելի դժվար է հասկանալ հասկանալի աբստրակցիաները, իսկ ավելի ուշ՝ դեռահասության տարիքում, նրա մոտ կարող են առաջանալ այլ հետաքրքրություններ և շեղվել։ Երեխային պետք է մոտիվացնել նաև մաթեմատիկա սովորելու համար, որպեսզի հետագայում նրա համար հետաքրքիր և հեշտ լինի մեխանիզմներ և սխեմաներ նախագծելը, ալգորիթմներ կազմելը։

8-9 տարեկանիցԵրեխաներն արդեն կարող են հասկանալ և հիշել, թե ինչ է ռեզիստորը, լուսադիոդը, կոնդենսատորը, իսկ ավելի ուշ դպրոցական ֆիզիկայից դպրոցական ծրագրից առաջ յուրացնել հասկացությունները: Կարևոր չէ՝ նրանք կդառնան այս ոլորտի մասնագետ, թե ոչ, նրանց ձեռք բերած գիտելիքներն ու հմտությունները հաստատ իզուր չեն անցնի։

14-15 տարեկանումդուք պետք է շարունակեք ուսումնասիրել մաթեմատիկա, ռոբոտաշինության դասերը մղեք հետին պլան և սկսեք ավելի լրջորեն ուսումնասիրել ծրագրավորումը՝ հասկանալու ոչ միայն բարդ ալգորիթմները, այլև տվյալների պահպանման կառուցվածքները: Հաջորդը գալիս է ալգորիթմացման մաթեմատիկական հիմքը և գիտելիքները, մեխանիզմների և մեքենաների տեսության մեջ ընկղմում, ռոբոտային սարքի էլեկտրամեխանիկական սարքավորումների նախագծում, ավտոմատ նավիգացիոն ալգորիթմների ներդրում, համակարգչային տեսողության ալգորիթմներ և մեքենայական ուսուցում:

Ալեքսանդր Կոլոտով․ բարձրագույն կրթություն ստանալիս պետք է լրացուցիչ ուշադրություն դարձնեն այս առարկաներին»։

Ո՞ր դիզայներներն ընտրել:

Յուրաքանչյուր տարիք ունի իր կրթական ծրագրերը, կոնստրուկտորները և հարթակները, որոնք տարբերվում են բարդության աստիճանից: Դուք կարող եք գտնել ինչպես արտասահմանյան, այնպես էլ հայրենական արտադրանք: Կան ռոբոտաշինության թանկարժեք հավաքածուներ (մոտ 30 հազար ռուբլի և ավելի), կան նաև ավելի էժան, շատ պարզ (1-3 հազար ռուբլու սահմաններում):

Եթե ​​երեխան 8-11 տարի, կարող եք գնել Lego կամ Fischertechnik շինարարական հավաքածուներ (չնայած, իհարկե, արտադրողները առաջարկներ ունեն ինչպես փոքր, այնպես էլ մեծ տարիքի համար)։ Lego ռոբոտաշինության հավաքածուն ունի հետաքրքիր դետալներ, գունավոր ֆիգուրներ, հեշտ է հավաքվում և տրվում է մանրամասն հրահանգներով։ Fischertechnik շինարարական հավաքածուների շարքը ռոբոտաշինության համար մոտեցնում է ձեզ իրական զարգացման գործընթացին, այստեղ դուք ունեք լարեր, վարդակներ և տեսողական ծրագրավորման միջավայր:

13-14 տարեկանումկարելի է սկսել աշխատել TRIC կամ Arduino մոդուլներով, որոնք, ըստ Տատյանա Վոլկովայի, գործնականում չափանիշ են կրթական ռոբոտաշինության ոլորտում, ինչպես նաև Raspberry-ն։ TRIC-ն ավելի բարդ է, քան Lego-ն, բայց ավելի թեթև, քան Arduino-ն և Raspberry Ri-ն: Վերջին երկուսն արդեն պահանջում են հիմնական ծրագրավորման հմտություններ:

Էլ ի՞նչ կպահանջվի սովորելու համար:

Ծրագրավորում. Դրանից հնարավոր է խուսափել միայն սկզբնական փուլում, բայց հետո առանց դրա ապրել չես կարող։ Կարող եք սկսել Lego Mindstorms-ից, Python-ից, ROS-ից (Robot Operating System):

Հիմնական մեխանիկա.Կարելի է սկսել թղթից, ստվարաթղթից, շշերից պատրաստված արհեստներից, ինչը կարևոր է նուրբ շարժիչ հմտությունների և ընդհանուր զարգացման համար։ Ամենապարզ ռոբոտը կարելի է պատրաստել առանձին մասերից (շարժիչներ, լարեր, ֆոտոսենսոր և մեկ պարզ միկրոշրջան): «Գործիք պատրաստելու համար Father Sperch»-ը կօգնի ձեզ ծանոթանալ հիմնական մեխանիկայի հետ:

Էլեկտրոնիկայի հիմունքներ.Նախ, սովորեք, թե ինչպես հավաքել պարզ սխեմաներ: Մինչև ութ տարեկան երեխաների համար փորձագետները խորհուրդ են տալիս «Գիտակցող» շինարարական հավաքածուն, այնուհետև կարող եք անցնել «Էլեկտրոնիկայի հիմունքներ»: Սկսել».

Որտե՞ղ կարող են երեխաները զբաղվել ռոբոտաշինությամբ:

Եթե ​​տեսնում եք երեխայի հետաքրքրությունը, կարող եք նրան ուղարկել ակումբներ և դասընթացներ, թեև կարող եք ինքնուրույն սովորել: Դասընթացների ընթացքում երեխան կլինի մասնագետների ղեկավարության ներքո, կկարողանա գտնել համախոհներ, կանոնավոր կերպով կզբաղվի ռոբոտաշինությամբ։

Ցանկալի է նաև անմիջապես հասկանալ, թե ինչ եք ուզում դասերից՝ մասնակցել մրցույթների և մրցել մրցանակների համար, մասնակցել նախագծային գործունեությանը կամ պարզապես սովորել ինքներդ:

Ալեքսեյ Կոլոտով. «Լուրջ դասերի, նախագծերի, մրցույթներին մասնակցելու համար հարկավոր է ընտրել ակումբներ 6-8 հոգանոց փոքր խմբերով և մարզիչ, ով ուսանողներին տանում է մրցանակների մրցույթներում, ով անընդհատ զարգացնում է իրեն և տալիս հետաքրքիր առաջադրանքներ: Հոբբի գործունեության համար կարող եք գնալ մինչև 20 հոգանոց խմբերի»:

Ինչպե՞ս ընտրել ռոբոտաշինության դասընթացներ:

Դասընթացներին գրանցվելիս ուշադրություն դարձրեք ուսուցչին, խորհուրդ է տալիս Promobot-ի կոմերցիոն տնօրեն Օլեգ Կիվոկուրցևը։ «Կան նախադեպեր, երբ ուսուցիչը երեխաներին պարզապես սարքավորումներ է տալիս, և հետո յուրաքանչյուրը կարող է անել այն, ինչ ուզում է», - Օլեգի հետ համաձայն է Տատյանա Վոլկովան: Նման գործողությունները քիչ օգտակար կլինեն:

Դասընթացներ ընտրելիս պետք է նաև ուշադրություն դարձնել առկա նյութատեխնիկական բազայի վրա. Կա՞ն շինարարական փաթեթներ (ոչ միայն Lego), հնարավո՞ր է ծրագրեր գրել, սովորել մեխանիկա և էլեկտրոնիկա և ինքներդ նախագծեր պատրաստել: Յուրաքանչյուր զույգ ուսանող պետք է ունենա իր ռոբոտաշինության հավաքածուն: Ցանկալի է լրացուցիչ մասերով (անիվներ, շարժակներ, շրջանակի տարրեր), եթե ցանկանում եք մասնակցել մրցույթներին։ Եթե ​​միանգամից մի քանի թիմեր աշխատում են մեկ սեթով, ապա, ամենայն հավանականությամբ, լուրջ մրցակցություն չի սպասվում։

Իմացեք, թե ռոբոտաշինության ակումբը ինչ մրցույթների է մասնակցում. Արդյո՞ք այս մրցույթները օգնում են համախմբել ձեր ձեռք բերած հմտությունները և հնարավորություն տալ հետագա զարգացման համար:

Robocup մրցույթ 2014 թ

Ինչպե՞ս ինքնուրույն ուսումնասիրել ռոբոտաշինությունը:

Դասընթացները պահանջում են գումար և ժամանակ։ Եթե ​​առաջինը բավարար չէ, և դուք չեք կարողանա կանոնավոր կերպով ինչ-որ տեղ գնալ, կարող եք ինքնուրույն սովորել ձեր երեխայի հետ: Կարևոր է, որ ծնողներն ունենան անհրաժեշտ կոմպետենտություն այս ոլորտում՝ առանց ծնողի օգնության, երեխայի համար բավականին դժվար կլինի տիրապետել ռոբոտաշինությանը, զգուշացնում է Օլեգ Կիվոկուրցևը։

Գտեք նյութ ուսումնասիրելու համար: Դրանք կարելի է վերցնել ինտերնետում, պատվիրված գրքերից, մասնակցած կոնֆերանսներին, «Զվարճալի ռոբոտներ» ամսագրից: Ինքնուսուցման համար կան անվճար առցանց դասընթացներ, օրինակ՝ «Ռոբոտների և այլ սարքերի կառուցում Arduino-ի միջոցով. լուսացույցից մինչև 3D տպիչ»:

Արդյո՞ք մեծահասակները պետք է սովորեն ռոբոտաշինություն:

Եթե ​​դուք արդեն հեռացել եք մանկությունից, դա չի նշանակում, որ ռոբոտաշինության դռները փակ են ձեր առջեւ։ Կարող եք նաև գրանցվել դասընթացների կամ ինքնուրույն ուսումնասիրել այն:

Եթե ​​մարդը որոշի դա անել որպես հոբբի, ապա նրա ուղին կլինի նույնը, ինչ երեխայի ճանապարհը: Այնուամենայնիվ, պարզ է, որ դժվար թե կարողանաք առաջադիմել սիրողական մակարդակից առանց մասնագիտական ​​կրթության (դիզայնի ինժեներ, ծրագրավորող և էլեկտրոնիկայի ինժեներ), չնայած, իհարկե, ոչ ոք ձեզ չի արգելում պրակտիկա ստանալ ընկերությունում: և համառորեն կրծում է ձեզ համար նոր ուղղության գրանիտը:

Օլեգ Կիվոկուրցև. «Մեծահասակների համար ավելի հեշտ կլինի տիրապետել ռոբոտաշինությանը, բայց ժամանակը կարևոր գործոն է»:

Նրանց համար, ովքեր ունեն նմանատիպ մասնագիտություն, բայց ցանկանում են վերապատրաստվել, կան նաև տարբեր դասընթացներ, որոնք կօգնեն: Օրինակ՝ մեքենայական ուսուցման մասնագետների համար հարմար կլինի «Արհեստական ​​ինտելեկտը ռոբոտաշինության մեջ» հավանական ռոբոտաշինության անվճար առցանց դասընթացը։ Գործում են նաև Intel կրթական ծրագիրը, Lectorium կրթական նախագիծը և ITMO հեռավար դասընթացները։ Մի մոռացեք գրքերի մասին, օրինակ, սկսնակների համար շատ գրականություն կա («Ռոբոտաշինության հիմունքներ», «Ռոբոտաշինության ներածություն», «Ռոբոտաշինության ձեռնարկ»): Ընտրեք այն, ինչը ձեզ համար առավել պարզ և հարմար է:

Պետք է հիշել, որ լուրջ աշխատանքը սիրողական հոբբիից տարբերվում է առնվազն սարքավորումների արժեքով և աշխատողին հանձնարարված առաջադրանքների ցանկով: Մի բան է ամենապարզ ռոբոտը սեփական ձեռքերով հավաքելը, բայց բոլորովին այլ բան է, օրինակ՝ համակարգչային տեսլականը: Հետևաբար, դեռ ավելի լավ է վաղ տարիքից ուսումնասիրել դիզայնի, ծրագրավորման և ապարատային տեխնիկայի հիմունքները և հետագայում, եթե դա ձեզ դուր է գալիս, ընդունվեք մասնագիտացված համալսարան:

Ո՞ր համալսարանները պետք է գնամ:

Ռոբոտաշինության հետ կապված մասնագիտությունները կարելի է գտնել հետևյալ համալսարաններում.

- Մոսկվայի տեխնոլոգիական համալսարան (MIREA, MGUPI, MITHT);

— Մոսկվայի պետական ​​տեխնիկական համալսարանի անվ. N. E. Bauman;

- Մոսկվայի «Ստանկին» պետական ​​տեխնոլոգիական համալսարան;

- Ազգային հետազոտական ​​համալսարան «MPEI» (Մոսկվա);

- Սկոլկովոյի գիտության և տեխնիկայի ինստիտուտ (Մոսկվա);

— Կայսր Նիկոլայ II-ի Մոսկվայի պետական ​​տրանսպորտային համալսարան;

- Մոսկվայի սննդի արտադրության պետական ​​համալսարան;

- Մոսկվայի պետական ​​անտառային համալսարան;

— Սանկտ Պետերբուրգի օդատիեզերական գործիքավորման պետական ​​համալսարան (SGUAP);

— Սանկտ Պետերբուրգի տեղեկատվական տեխնոլոգիաների, մեխանիկայի և օպտիկայի ազգային հետազոտական ​​համալսարան (ITMO);

— Մագնիտոգորսկի պետական ​​տեխնիկական համալսարան;

- Օմսկի պետական ​​տեխնիկական համալսարան;

- Սարատովի պետական ​​տեխնիկական համալսարան;

- Իննոպոլիսի համալսարան (Թաթարստանի Հանրապետություն);

- Հարավային Ռուսաստանի դաշնային համալսարան (Նովոչերկասկի պետական ​​տեխնիկական համալսարան):

Ամենակարևորը

Ռոբոտաշինության հիմունքների իմացությունը շուտով կարող է օգտակար լինել հասարակ մարդկանց համար, և այս ոլորտում մասնագետ դառնալու հնարավորությունը շատ խոստումնալից է թվում, ուստի, անկասկած, արժե գոնե փորձել ձեր ուժերը ռոբոտաշինության մեջ:

ՏՏ տեխնոլոգիաների ոլորտում ամենահեռանկարային ոլորտներից մեկը ռոբոտաշինությունն է։ Ինչո՞ւ։ Այո, քանի որ առաջիկա տասնհինգ տարիների ընթացքում աշխարհում կհայտնվեն տասնյակ նոր մասնագիտություններ, որոնք հիմնված կլինեն ռոբոտաշինության ոլորտի գիտելիքների վրա։

Խոսքը այնպիսի մասնագիտությունների մասին է, ինչպիսիք են.
արդյունաբերական ռոբոտաշինության դիզայներ;
էրգոնոմ դիզայներ;
կոմպոզիտային ինժեներ;
բազմաֆունկցիոնալ ռոբոտային համակարգերի օպերատոր;
մանկական ռոբոտաշինության դիզայներ;
բժշկական ռոբոտի դիզայներ;
տնային ռոբոտի դիզայներ;
ռոբոտների կառավարման համար նյարդային ինտերֆեյսերի դիզայներ:

Անցյալ դարի երկրորդ կեսից սկսեցին կիրառվել ինքնակառավարվող սարքերը։ Սկզբում ռոբոտներն աշխատում էին արտադրության և հետազոտության ոլորտներում, բայց հետո հաջողությամբ տեղափոխվեցին սպասարկման ոլորտ: Իհարկե, ռոբոտներն այս պահին զանգվածային երևույթ չեն, բայց վեկտորն ընտրված է, և այն փոխել գրեթե անհնար է։ Այդ իսկ պատճառով կարելի է ասել, որ մոտ ապագայում մարդու՝ որպես բանվորի դերը կտրուկ փոխվելու է։ Բայց ինչպե՞ս մոտենալ ռոբոտաշինությանը: Որտեղի՞ց սկսել ձեր հետաքրքիր ճանապարհորդությունը: Փորձենք պատասխանել այս հարցերին։

Ռոբոտաշինություն երեխաների համար

Ավելի լավ է սկսել սովորել ռոբոտաշինության հիմունքները վաղ տարիքից, բայց դա չի նշանակում, որ ճանապարհը փակ է չափահասի համար: Բանն այն է, որ երեխան ավելի արագ է սովորում նոր հմտություններ, նա չունի մտահոգություններ, որոնք կարող են խանգարել նրա սիրելի զբաղմունքին։ Բացի այդ, երեխաների համար ռոբոտաշինությունն ուղղված է կոնկրետ առարկայի ուսումնասիրմանը, իսկ պրոֆեսիոնալ ռոբոտաշինությունը զբաղվում է բարդ խնդիրների լուծմամբ։ Օրինակ՝ երեխաները և հոբբիստները կարող են պարզ մեխանիզմներ քանդել՝ հասկանալու համար, թե ինչպես են դրանք աշխատում, բայց ավելի հասուն մասնագետները բարդ արդյունաբերական մանիպուլյատորներ են ստեղծում:

Հասկանալու համար, թե արդյոք երեխան հակված է ռոբոտաշինությանը, բավական է գնել շինարարական հավաքածու (բարեբախտաբար, մանկական ռոբոտներն այսօր պակաս չեն) և տեսնել, թե արդյոք նա հետաքրքրություն է ցուցաբերում դրա հավաքման գործընթացին: Եթե ​​այո, ապա դուք կարող եք գտնել ռոբոտաշինության խմբակ, որտեղ երեխան կարող է զարգացնել երևակայությունը, տրամաբանությունը, նուրբ շարժիչ հմտությունները, տարածական ընկալումը, համբերությունը և կենտրոնացումը:

Հարկ է նշել, որ ռոբոտաշինության մեջ կան տարբեր ոլորտներ՝ ծրագրավորում, էլեկտրոնիկա, դիզայն։ Եթե ​​ձեր երեխային դուր է գալիս շինարարական շինարարական հավաքածուները, ապա շինարարությունը, ամենայն հավանականությամբ, հարմար կլինի նրանց համար: Նրանք, ովքեր հետաքրքրված են իմանալ, թե ինչպես է աշխատում այս կամ այն ​​բանը, պետք է սովորեն էլեկտրոնիկա։ Ծրագրավորումը կհետաքրքրի ցանկացած երիտասարդ մաթեմատիկոսի։

Ո՞ր տարիքից եք սկսում սովորել:

Ռոբոտաշինությամբ սկսելու իդեալական տարիքը 8-12 տարեկանն է։ Ավելի վաղ երեխան կարող է դժվարություններ ունենալ որոշակի մեխանիզմների գործարկման սկզբունքները հասկանալու համար, և ավելի լավ է չհիշատակել մաթեմատիկա սովորելու ցանկությունը (որը չափազանց անհրաժեշտ է ալգորիթմներ կազմելու, սխեմաներ և մեխանիզմներ նախագծելու համար) վաղ տարիքում: Դե, մեզանից ո՞վ էր ուզում բանաձևեր և թեորեմներ ուսումնասիրել, երբ դրսում հիանալի եղանակ էր, իսկ հեռուստացույցի տակ Sony PlayStation կար: Հարցը հռետորական է.

Բայց 8-9 տարեկանում երեխաներն առանց խնդիրների կարող են հասկանալ և հիշել, թե ինչ է կոնդենսատորը, լուսադիոդը և ռեզիստորը։ Այս տարիքում նրանք արդեն կարող են յուրացնել դպրոցական ֆիզիկայի հասկացությունները՝ զգալիորեն առաջ անցնելով մեր ուսումնական հաստատությունների ուսումնական ծրագրերից։

Եթե ​​մինչև 14-15 տարեկան երեխան չի կորցնում հետաքրքրությունը իր հոբբիի նկատմամբ, նա պետք է շարունակի սովորել մաթեմատիկա և սկսի սովորել ծրագրավորում։ Շրջանակներից դուրս նրան շատ հետաքրքիր բաներ են սպասում. հեռու):

Մի քիչ դիզայներների ընտրության մասին

Յուրաքանչյուր տարիքային խումբ ունի իր կրթական հարթակներն ու կառուցողները՝ տարբերվող բարդության աստիճանով։ Այսօր շուկայում ներկայացված են ինչպես արտասահմանյան, այնպես էլ ներքին հավաքածուներ, որոնց արժեքը տատանվում է 400-ից 15000 գրիվնա։
8-11 տարեկան երեխայի համար՝ BitKit-ի, Fischertechnik-ի կամ (իհարկե, այս արտադրողները իրենց տեսականու մեջ ունեն նաև մեծահասակ երեխաների համար նախատեսված հավաքածուներ)։ Օրինակ, BitKit-ի արտադրանքը ուղղված է էլեկտրոնիկան ուսումնասիրելուն (ես անձամբ փորձարկել եմ նրանց Omka կոնստրուկտորը և գրել դրա մասին 2016 թվականի ձմռանը -); Fischertechnik - ավելի է մոտեցնում ռոբոտների իրական զարգացմանը, դրանց փաթեթներն ունեն խրոցակներ, լարեր և տեսողական ծրագրավորման միջավայր; Lego-ն առաջարկում է շատ հայտնի շինարարական հավաքածուներ՝ հետաքրքիր և գունեղ մանրամասներով, մանրամասն հրահանգներով և մեծ հնարավորություններով։

Կրթական ռոբոտաշինության ստանդարտը Arduino մոդուլներն են, ինչպես նաև մեկ տախտակային համակարգիչը: Նրանց հետ աշխատելու համար ձեզ հարկավոր են ծրագրավորման հիմնական հմտություններ, բայց, ի վերջո, կարող եք սովորել, թե ինչպես ստեղծել բոլոր տեսակի «խելացի» սարքեր ձեր սեփական ձեռքերով՝ ոռոգման ավտոմատ համակարգից մինչև ազդանշանային համակարգ:


Որտեղ զբաղվել ռոբոտաշինությամբ:

Ռոբոտաշինության դասընթացներ երեխաների համար Ուկրաինայում առաջարկում են հետևյալ կազմակերպությունները.
«Stem Fll» դասընթաց Առաջին Lego League-ից;
«Robo-3D Junior» դասընթաց RoboUa-ից;
«Robo-3D» դասընթաց Lego Mindstorms-ից;
դասընթացներ, որոնք հիմնված են Arduino-ի, Lego-ի և Fischertechnik-ի վրա Robot School-ից;
դասընթացներ 4 տարեկանից երեխաների համար MAN ստուդիայից;
ուսումնական ծրագիր Boteon-ից;
«Պատրաստվում է թռիչքին» դասընթաց Singularity Studio-ից;
դասընթացներ Smart IT դպրոցի կողմից:

Ինքնուրույն ուսուցում. հնարավո՞ր է:

Ինքնուսուցման համար ինտերնետում կան բազմաթիվ անվճար առցանց դասընթացներ: Բայց այս ձևաչափը դժվար թե հարմար լինի երեխայի համար, ուստի հեռավար կրթությունը կարող է գրավիչ լինել միայն մեծահասակների համար:

Ինչ վերաբերում է երեխային, բացի հուզիչ և օգտակար հավաքածուներից, ռոբոտաշինության վերաբերյալ գրքերը նրան օգտակար կլինեն, մասնավորապես.

Բրագա Նյուտոն, «Ռոբոտների ստեղծում տանը»;
Դուգլաս Ուիլյամս, «Ծրագրավորվող ռոբոտ, որը կառավարվում է PDA-ից»;
Օուեն Բիշոփ, «Ռոբոտների մշակողի ձեռնարկ»;
Վադիմ Միցկևիչ, «Ռոբոտների զվարճալի անատոմիա»;
Վլադիմիր Գոլոլոբով, «Որտեղ են սկսվում ռոբոտները».

Նմանատիպ գործերը շատ են։ Ցավոք սրտի, ռոբոտաշինությունը զարգանում է արագ տեմպերով, և գրքերում տեղ գտած տեղեկատվության համապատասխանությունը դառնում է հնացած: Հետևաբար, դուք պետք է միշտ ձեռքի տակ ունենաք թեմատիկ ֆորումներ և մասնագիտացված կայքեր:

Ի՞նչ է ստացվում:

Արդյունքում մենք ստանում ենք շատ խոստումնալից ուղղություն, որը ոչ մի դեպքում չպետք է անտեսել։ Եթե ​​երեխաներ ունեք, մտածեք նրանց ապագայի մասին, և միգուցե Կեդդրեի մասին իմ հոդվածը կատալիզատոր դառնա հարմար ակումբներ գտնելու համար:

Եթե ​​սխալ եք գտնում, խնդրում ենք ընդգծել տեքստի մի հատվածը և սեղմել Ctrl+Enter.