СОЗДАНИЕ СИСТЕМЫ МНОГОУРОВНЕВОГО НЕПРЕРЫВНОГО ТЕХНИЧЕСКОГО ОБРАЗОВАНИЯ НА БАЗЕ ВУЗА КАК ИНСТРУМЕНТ РАЗВИТИЯ ИНЖЕНЕРНОГО ТВОРЧЕСТВА СРЕДИ МОЛОДЕЖИ

Одной из актуальных проблем современного образования является отсутствие популяризации инженерного творчества при выборе профессии выпускниками школ. Инженерное образование должно находить свое место уже в средней школе, родители и дети должны понимать перспективы трудоустройства после завершения образования. Такое направление как робототехника решает ставшую острой проблему несоответствия полученных знаний, навыков и опыта в средней школе и в профессиональном образовании и заявленных требований к будущим специалистам предприятий.

Робототехника объединяет много направлений инженерной деятельности, является хорошим инструментом для развития и способствует:

• выявлению молодежи, владеющей современными компетенциями;
• развитию профессионального потенциала и лидерских качеств;
• удовлетворению потребностей предприятий как будущих работодателей в высококвалифицированных инженерных кадрах;
• восстановлению привлекательности и росту интереса молодежи к инженерным профессиям.

Основные элементы системы, охватывающей как общее, так и профессиональное образование:

• единый учебно-методический комплекс;
• единая сеть спортивно-технических мероприятий, встроенная в международную;
• создание общероссийских региональных ресурсных центров на базе аккредитованных ВУЗов, обеспечивающих регулярное обучение детей и молодежи.

Реализация данной программы возможна в создании целостной системы многоуровневого непрерывного технического образования. В качестве инструмента используется клуб инженерного творчества по робототехнике. Инструмент является апробированным в Рязанской области на базе Рязанского государственного радиотехнического университета. Подробнее о нем.

Клуб инженерного творчества начал свою работу в декабре 2013 года на базе ведущего технического ВУЗа Рязанской области - Рязанского государственного радиотехнического университета. Он работает как курс дополнительного образования для школьников в возрасте от 9 до 18 лет. Ученики разделены на 3 возрастные группы: 9-11 лет, 12-14 лет, 14-18 лет.

Программа обучения представляет собой многоуровневую систему от простых задач к сложным. Начав занятия в 7-9 лет, ребенок может развивать свои навыки вплоть до окончания школы, а затем продолжить занятия на той же базе в качестве студента РГРТУ, где открыт набор на новое направление «Робототехника и мехатроника».

Занятия имеют в основном практическую направленность. Дети решают технические задачи посредством сборки и программирования моделей роботов, результаты которых проверяются на соревнованиях, закрепляют свои знания по техническим школьным предметам. При посещении курсов и во время участия в соревнованиях учащиеся приобретают такие полезные навыки, как работа в команде, умение презентовать свой проект, работа с технической документацией.

По результатам первого Регионального фестиваля по робототехнике, были отобраны и рекомендованы для участия во Всероссийских соревнованиях 6 команд представляющих Рязанскую область. Команда клуба заняла 5 место среди 30 команд, отстав от призовых мест на считанные баллы. Участие в соревнованиях усилило у учеников интерес к занятиям.

За время работы клуба его слушатели приняли участие в ряде соревнований по робототехнике и стали обладателями большого количества призов. Это пять региональных фестивалей по робототехнике, Всероссийский фестиваль «Робофест» в 2014-16 г., профильная смена по робототехнике для школьников в г. Анапа, Всероссийский конкурс по робототехнике и интеллектуальным системам в г. Москва, ежегодная всероссийская Олимпиада по робототехнике в г. Казани, фестиваль по спортивным боям роботов «Битва Роботов 2015» и проч.

В первый год работы в клубе инженерного творчества занимались всего около 25 ребят. Постоянное расширение базы оборудования, инженерных кадров, преподавательского и административного состава позволило на данный момент привлечь к занятиям более 400 школьников г. Рязани, и количество желающих заниматься техническими науками постоянно растет. Сейчас в клубе реализуется 4 основных направления обучения: робототехника, электроника, программирование и 3D-конструирование и моделирование и порядка 10 образовательных программ.

Базовым комплектом оборудования для занятий робототехникой является Lego Mindstorms - полноценный робототехнический набор, включающий помимо пластиковых элементов для сборки электронные компоненты - двигатели, датчики, блок управления. Старшие группы используют комплекты расширения для базового конструктора, включающие металлические детали, дополнительные датчики, моторы повышенной мощности. Используется ряд более сложных и дорогих платформ: Bioloid, RoboPica, Arduino и т.д.

На занятиях по электронике учащиеся занимаются изучением основ электроники, схемотехники, учатся проектировать печатные платы, практикуются в поверхностном монтаже электронных компонентов, проектируют корпуса роботов и других устройств, занимаются сборкой готовых прототипов, программируют микроконтроллеры и одноплатные компьютеры, создают встраиваемые интеллектуальные системы.

Польза занятий:

• умение конструировать и программировать технические системы, в том числе роботов;
• реализация модели устройства средствами вычислительной техники;
• умение применять необходимые принципы математического описания составных частей мехатронных и робототехнических систем (информационных, электромеханических, электронных элементов и средств вычислительной техники);
• владение навыками разработки макетов информационных, механических, электронных модулей мехатронных и робототехнических систем;
• написание алгоритмов и составление программ управления роботом;
• умение проводить программную настройку и механическую отладку робота;
• способность выявлять и анализировать социально значимые проблемы и процессы с позиций национальной и общечеловеческой культуры;
• умение работать в команде;
• понимание необходимости саморазвития, самообразования и самовоспитания;
• критическая оценка собственных достоинств и недостатков, выбор путей и средств развития первых и устранения последних;
• осознание социальной значимости своей траектории развития, высокая мотивация к учебной деятельности

Формами подведения итогов реализации программы являются участие обучающихся в робототехнических соревнованиях различного масштаба, фестивалях, выставках, тематических экскурсиях. Больше шансов поступить на открывшуюся недавно специальность «Робототехническое приборостроение» в РГРТУ, так как готовится законопроект, по которому победа на всероссийских соревнованиях приравнивается к получению 100 баллов по ЕГЭ.

Планируется, что ученики на определенном этапе развития будут принимать участие в самых крупных соревнованиях по робототехнике в России:

• Junior Skills,
• Бронебот,
• Кубок РТК

Сегодня наблюдается острый дефицит инженерных кадров на отечественном рынке труда. Но, к сожалению, получение диплома о высшем образовании не является гарантией успешного трудоустройства и хорошей карьеры. Важно обладать опытом, навыками, знаниями работы над реальными проектами. Поэтому популяризация профессии инженера – актуальная проблема и внедрение робототехники в учебный процесс и внеурочное время является актуальной социально значимой задачей.

Список литературы:

1. Программа развития образовательной робототехники МБОУ «Лингвистический лицей №22 им. А.С.Пушкина», Ижевск, 2015г.