Александр Шерцер: «Найти идеи для робототехнических проектов просто, если посмотреть внимательно вокруг»
Александр Шерцер, учитель информатики и робототехники «Назарбаев Интеллектуальная школа» физико-математического направления, г. Костанай
Если у одного ученика получится яркий успешный проект, за ним подтянутся другие. Так и произошло с моими учениками: вначале Айдос Куанышев и Нуржан Биктимисов придумали на основе платформы Ардуино инваробота — перчатку с датчиками, которые превращают жестовые движения рукой в текст и выводят его на экран. Такое устройство может помочь общаться глухонемым людям. Далее другие мои ученицы Валерия Олещенко и Анастасия Руденко продолжили идею, придумав «умную» обувь с датчиком обнаружения препятствия, который включает звук, когда расстояние становится критичным.
Линейку «умной» одежды пополнило изобретение учеников НИШ Раухата Аркулова и Абылайхана Адильбека — «умная» тюбетейка. С ней Раухат и Абылайхан стали победителями конкурсов Roboland и Infomatrix.
Мы также развили технологию «умного» дома, применив ее для юрты. Чтобы юртой можно было пользоваться и в холодное время года, провели внутри электричество. Его юрта получает от солнечных панелей. Управлять электронной «начинкой» можно через мобильное приложение.
Найти идеи для робототехнических проектов просто, если посмотреть внимательно вокруг. Вот есть у тебя набор датчиков и определенное оборудование — почему бы не попробовать, к примеру, заменить ими дорогостоящую аппаратуру в школьной лаборатории? Вместе c Александрой Лапкиной, Инессой Подопригора, Дана Клышпаевой и другими учениками мы создали на основе Ардуино метеозонд и отправили его в ближайшие слои атмосферы. Подобными метеозондами можно заменить дорогие аналоги, которые Казгидромет сейчас запускает ежедневно по стране, затрачивая на это более 50 тысяч тенге ежедневно.
Другой пример замены дорогостоящего оборудования — запатентованное изобретение моего ученика Виктора Ковальчука, с помощью которого из любой плоской поверхности можно сделать интерактивную. Это делается только с помощью камеры и программы, которую Виктор написал на языке программирования Python. Его изобретение сейчас начинают применять в НИШ и в других казахстанских школах.
Как научный руководитель призеров и победителей республиканских олимпиад и международных научно-практических конференций я доволен итогами своих талантливых учеников. За последние 12 лет ученики создали более 20 научно-исследовательских проектов, стали призерами международных олимпиад и заняли более 50 призовых мест на республиканских интеллектуальных конкурсах. Количество идей равно призовым местам, а уровень признания – мерка качества. Кроме того с учениками у нас получилось создать доверительную творческую атмосферу, в которой удовольствие сотрудничать и создавать. Важно услышать восхищенный возглас от ученика, который достиг того результата, к которому стремился, увидеть его глаза. Моя работа больше, чем просто работа: с первого дня преподавания я возвращаюсь в школу снова и снова, чтобы искать новое, чего раньше не было.
Робототехнические конкурсы и научно-исследовательские проекты дают ученикам огромный опыт. Они начинают понимать современные технологии и то, как их можно применять в науке. И конечно же, это дает хорошую базу для поступления в вузы и большой плюс для учебного или научного портфолио.
Как правило, робототехнические команды состоят из двух человек. Лучше всего, чтобы один был механиком, а другой программистом или олимпиадником по математике. Как минимум один из них должен иметь хорошие коммуникативные навыки. Это важно не только для презентации проекта, но и чтобы составить его хорошую документацию, то есть найти, обработать и отредактировать материал. Этой бумажной рутиной технари обычно не любят заниматься.
Поэтому хорошие технические проекты могут получаться и у школьников с хорошо развитыми гуманитарными навыками. У таких учеников грамотно построена научно-исследовательская работа. Такие ученики всегда отлично презентуют, потому как их навыки письма и разговорной речи всегда на высоком уровне, за счет все тех же коммуникативных навыков.
Программирование сейчас выходит на первый план на робототехнических конкурсах. По моему наблюдению жюри стали уделять больше внимание тому, как написана программа, и меньше самой сборке роботов. Основные механизмы все-таки уже хорошо изучены и любой желающий может найти их в интернете, поэтому жюри сборкой не удивишь. Поэтому навык программирования важен, и чем он более развит, тем успешнее ученик будет в STEM.
Чтобы создать успешный проект в робототехнике, стоит прокачать следующие навыки:
● Уметь объединить в одном проекте несколько технологий, например, те, что обычно не сочетают друг с другом, а также умение найти замену действующей технологии без использования шаблонов;
● Уметь проводить экспериментальные работы, создавать черновики, прототипы или опытные образцы;
● Иметь высокий уровень естественно-научной и математической грамотности, в том числе знание механизмов и их работы;
● Знать азы ведения научно-исследовательской деятельности;
● Уметь искать, отсеивать и интерпретировать информацию;
● Развивать языковые, ораторские и лидерские навыки и умение работать в команде;
● Не использовать плагиат и соблюдать авторские права;
● Критическое мышление и постоянная доработка устройства, ведь нет предела совершенству :) ;
● Иметь хорошие навыки тайм-менеджмента, а также уметь следовать правилам и регламентам конкурсов;
● Уметь разрабатывать маркетинговый план и бизнес-исследование своего проекта;
В каких конкурсах стоит принять участие? Советую обратить внимание на:
● Республиканский конкурс научных проектов, проводимый ежегодно Министерством образования Республики Казахстан. Победителям дают возможность представить свой проект на различных международных конкурсах — Intel ISEF (США), «Молодой ученый» (Южная Корея), Всероссийская Олимпиада учебных и научно-исследовательских проектов детей и молодежи «Созвездие» «Человек – Земля – Космос», соревнования по космическим исследованиям «Открываем мир науки» (Байконур), конкурс исследовательских проектов по математике и механике им. Джолдасбекова (Алматы); Всероссийский открытый конкурс юношеских исследовательских работ им. Вернадского (Москва), конкурс "Математика и проектирование".
● World Robotics Olympiad (WRO) — глобальный конкурс, принять участие в котором могут школьники и студенты 6-25 лет. Для участия в финальном международном этапе необходимо выиграть региональный и республиканский туры. Казахстан участвует в WRO с 2014 года и проводит отборы во многих регионах страны.
● Соревнования для учащихся и студентов Республиканского общественного объединения «Казахстанская Федерация образовательной и спортивной робототехники «КазРоботикс». Федерация организует также конкурсы научно-технических проектов и выставки по робототехнике;
● Technovation Challenge — ежегодный международный конкурс, где девочки 10-18 лет разрабатывают мобильные приложения, которые предлагают решения для реальных проблем общества. Помимо разработки участницы под руководством наставников проводят маркетинговые исследования, пишут бизнес-план, снимают видео, учатся презентовать и продвигать проект. Казахстанские школьницы дважды завоевывали главные призы в финальном туре, который по традиции проводят в Кремниевой долине.
● Премия Джеймса Дайсона – это шанс для начинающих изобретателей сделать себе имя. В конкурсе могут участвовать студенты факультетов промышленного дизайна и инженерии со всего мира. Необходимо придумать изобретение, которое может решить одну из насущных проблем современного общества.
● Всероссийский технологический фестиваль "РобоФест" — один из крупнейших в мире фестивалей, ежегодно собирающий лучших участников научно-технического творчества. Помимо научно-развлекательной программы фестиваль проводит робототехнические конкурсы и олимпиады для школьников и студентов.
● International Youth Robot Competition (IYRC) — международное соревнование роботов для школьников старше 8 лет. IYRC предлагает не только соревнования, но и различные программы, включая научный эксперимент, общественные мероприятия и увлекательные туры.
Кроме того проводится множество других мероприятий и конференций: в Казахстане — чемпионаты от WorldSkills, международные олимпиады Infomatrix и Roboland; в России и за рубежом — Балтийский инженерный конкурс, международный конкурс детских инженерных команд «Кванториада», Всероссийская инженерная олимпиада Кружкового движения НТИ, Vex Robotics Competition, FIRST Robotics Competition, конкурс проектов молодых исследователей и инженеров в области нейротехнологий и искусственного интеллекта NEUROTECH CUP, олимпиада университета Иннополис Innopolis Open по робототехнике (IOR), соревнования «РОБОТРАФФИК», конкурс проектов STEAM CUP, молодежные робототехнические соревнования Eurobot и другие.
Вне зависимости от побед или поражений, не сдавайтесь менять мир к лучшему. Начинайте с того, что доступно, развивайте себя, мысли и идеи, постоянно экспериментируйте и вы придумаете свое.