Организаторы

2014 -> Конференция в Екатеринбурге -> Регистрация докладчика

Секция: Региональные практики организации работы по развитию робототехники

Развитие робототехники в Оренбургской области

Лукьянов Владислав Геннадьевич

преподаватель информатики и ИКТ. ФГКОУ "Оренбургское президентское кадетское училище". Оренбургская Область/Оренбург
stillyet@mail.ru

Тезисы:

В современном мире любому школьнику по силам собрать любого игрушечного робота, который в свою очередь является либо прототипом, либо моделью реально существующего робота. И действительно, с помощью конструктора Lego Mindstorms можно собрать и запрограммировать совершенно любое устройство.
В нашем училище процесс преподавания робототехники выстроен таким образом, чтобы все кадеты смогли попробовать себя в качестве конструкторов, изобретателей и инженеров.

Доклад:

Лукьянов
В.Г.

Развитие робототехники в Оренбургской
области

ФГКОУ Оренбургское президентское кадетское
училище

г. Оренбург

Аннотация

В современном мире любому
школьнику по силам собрать любого игрушечного робота, который в свою очередь
является либо прототипом, либо моделью реально существующего робота. И
действительно, с помощью конструктора Lego Mindstorms можно собрать и
запрограммировать совершенно любое устройство.

В нашем училище процесс
преподавания робототехники выстроен таким образом, чтобы все кадеты смогли
попробовать себя в качестве конструкторов, изобретателей и инженеров.

Процесс развития общества в наше время
достиг такого уровня, при котором требуется постоянное внедрение новых
технологий в образовательный процесс. Робототехника – направление, которое
совсем недавно казалось каким-то отдаленным и фантастическим.

Нельзя сказать, что робототехника – это
новое направление. Роботов разрабатывали и делали еще до нашей эры, но в те
далекие времена этот процесс был подвластен только, не побоюсь этого слова –
избранным ученым.

Много веков назад, считалось, что
робототехника доступна только некоторому кругу лиц и служила как на сцене для
развлечения народа, так и в быту – автоматы по розливу напитков за монету
появились еще до нашей эры. Даже на поле боя – механизированные автоматические
машины, которые с трудом, но все же можно назвать роботизированными, призванные
облегчить труд человека. Шли годы, наука развивалась, общество начало выражать
потребность в развитии этой тематики, появились некие инструменты, которые
помогли легко и просто, а главное быстро освоить азы этого направления. В
середине XX века робототехника начала вводиться в
образовательный процесс. Впервые роботов начинали делать в школах. Это были
сложные трудоемкие конструкции. Затем были сложные времена перестройки.
Возможности поубавились, но интерес остался. При этом, микроэлектроника не стояла
на месте. Развитие шло и до сих пор идет гигантскими шагами. Вспомним,
например, каких размеров были устройства раньше и сейчас: гигантские телевизоры,
но с маленьким экраном в начале и супер тонкие, но с гигантским экраном в наше
время, огромные сотовые телефоны в начале своего пути и сейчас, размер которых
может быть уменьшен до нескольких сантиметров.

Сейчас, с появлением роботизированных
конструкторов пошла новая волна развития в образовательных учреждениях
робототехники.

У каждых: региона, области, города,
района, образовательного учреждения был свой опыт знакомства с этим
направлением. Не будем забывать о том, что это направление требует финансовых
затрат, и даже сейчас, когда это направление считается уже устоявшимся и
занявшим свою нишу в образовательном процессе не все организации имеют к нему
доступ.

Развитие робототехники не обошло
стороной и Оренбургскую область. Так получилось, что Оренбургское президентское
кадетское училище открылось в 2010 году и на его базе были открыты курсы по
робототехнике. Усилиями преподавателей информатики и ИКТ, были разработаны
собственные программы по робототехнике. Нельзя говорить о развитии какого-то
направления без обмена опытом. Соревнования – двигатель прогресса в данной
области. Поэтому, когда появилась возможность, первый в области конкурс по
робототехнике был проведен силами педагогов ОПКУ. Это мероприятие было
направлено продемонстрировать всем желающим, что робототехника – это
направление, которое является доступным, что оно развивает и помогает развивать
множество умений и навыков.

Так, в 2012 году состоялся первый
областной турнир по робототехнике «Оренробот» в котором приняло участие всего 15
команд, большая часть которых была из ОПКУ. Всего же участников было
зарегистрировано 35. Уже в 2013 году, турнир стал регулярным. На турнире
зарегистрировано: 32 команды и 65 участников. В 2014 году – зарегистрировано:
65 команд и 111 участников

Рисунок
1. Количество участников в турнире
по робототехнике "Оренробот" за 2012-2014 годы

Так получается, что на данный момент
«Оренробот» единственный полноценный турнир по робототехнике для школьников в
нашей области.

Если посмотреть на диаграмму, то можно
заметить. Что число желающих принять участие в турнире растет, но растет и
число образовательных учреждений. В 2012 году в турнире приняло участие 5
учебных заведений, в 2013 году – 8, в 2014 – 12.

Рисунок 2. Количество учебных
заведений, принявших участие в областном турнире по робототехнике "Оренробот"
за 2012-2014 годы

Кроме того, в этом году в турнире
приняли участие команды из Тюмени, Ставрополя и Екатеринбурга.

В целом, развитие такого направления как
робототехника в нашей области налицо. На диаграммах четко выражено, что с
каждым годом интерес к робототехнике все больше и больше.

Благодаря программе распространения
роботизированных конструкторов Lego Mindstorms, которые за минимальный промежуток
времени помогают овладеть навыками построения роботов, а также получить знания
и умения инженерии, программирования, конструирования и т.д. процесс превращается
в игру.

Со временем игра перерастает во что-то
большее, и все участники этого процесса начинают поиски нового. Возникает
потребность в более широких познаниях. И тут на помощь стремится
микроэлектроника, которая представляет неограниченный доступ к полету фантазии
юного изобретателя-робототехника.

Спрос рождает предложение, и появляются
все новые и новые конструкторы.

Получается, что в образовательном
процессе лучше всего использовать конструктор. Почему? Во-первых, конструктор –
это универсальный набор деталей, позволяет собрать и разрабатывать множество
различных сборок, не прибегая к сложным математическим расчётам конструкции,
электронных составляющих – в наличии уже все есть. Во-вторых, возможности
любого роботизированного конструктора ограничены лишь полетом фантазии юного
изобретателя. В-третьих – после сборки конструкции ее можно со временем
разобрать и собрать новую, а значит, ее легко внедрить в образовательный
процесс.

Если говорить о развитии робототехники в
образовательном процессе, то конструкторы хороши на начальных этапах. Когда
развитие умений и навыков доходит до такого уровня, когда и этого становится
мало – на помощь приходит либо другой более совершенный конструктор, либо
возникает потребность в подборе конкретных деталей и электронных компонентов.
Это уже полупрофессиональный уровень. Ученик, достигший этого уровня, уже может
самостоятельно принимать решения о постройке той или иной конструкции, при этом
не редко используются вспомогательные инструменты, такие как 3d принтер или лазерный, фрезерный станок.

Возвращаясь к нашей теме, все это
хочется внедрить не только в образовательный процесс, но и в процесс развития
робототехники в регионе. Развитие всегда должно двигаться вперед, нельзя стоять
на месте. Поэтому уже сейчас. после проведения третьего турнира «Оренробот»
проводится анализ, и выстраиваются пути дальнейшего развития робототехники в
регионе.

Так, в 2012 году в турнире «Оренробот»
предлагалось 6 номинаций. В 2013 году – 9 номинаций. В 2014 году – 12 номинаций.

Рисунок 3. Количество номинаций в
областном турнире по робототехнике "Оренробот" за 2012-2014 годы

Итак, за период 2012-2014 годы в регионе
значительно выросло число учащихся занимающихся робототехникой, что можно
заметить на диаграммах (рисунок 1, рисунок 2, рисунок 3).
Для популяризации и развития этого направления и в дальнем, в следующем году
планируется проведение соревнований с внедрением новых классов роботов по таким
номинациям, как BEAM роботы, а также
роботы управляемы на базе Arduino. Это позволит
сделать участие в турнире более доступным, и большее количество участников
сможет попробовать свои силы.