Robotas yra kartu ir in?inierius, ir programuotojas, ir kibernetikas, jis turi tur?ti ?ini? mechanikos, projektavimo teorijos ir valdymo srityse automatin?s sistemos. Tod?l norint tapti kvalifikuotu ?ios srities specialistu, reikia tur?ti mil?ini?k? ?ini? ir praktini? ?g?d?i? ?vairiose srityse.

Populiariausios ateities specialyb?s, susijusios su robotika

Robotikos in?inieriai kuria robotus. Remdamiesi projekto tikslais, jie apgalvoja elektronik?, jud?jimo mechanik?, programuoja ma?in? tam tikriems veiksmams. Be to, roboto k?rimo darbus da?niausiai atlieka visa k?r?j? komanda.

Ta?iau neu?tenka sukurti naujovi?k? automatizuot? ?rang?, reikia valdyti jos veikim?, atlikti reguliari? ap?i?r? ir remont?. Paprastai tai atlieka aptarnaujantis personalas.

Be to, robotika nuolat tobul?ja. Kibernetika, apimanti bio- ir nanotechnologij? derin?, pradeda klest?ti. Kvalifikuoti ?ios srities specialistai nuolat u?siima moksliniais tyrimais ir daro revoliucinius atradimus.

Yra 7 populiarios robotikos specialyb?s:

1. Elektronikos in?inierius – kuria robotik?, remontuoja ?rang? ir u?tikrina patikimum? elektroniniai elementai valdymas.

2. Serviso in?inierius – u?siima technin? prie?i?ra ir robotikos remont?, atlieka ?rangos diagnostik?, taip pat apmoko ir konsultuoja operatorius, kurie valdys robotus.

3. Elektros in?inierius yra universalus elektronini? prietais? specialistas, atsakingas u? teising? elektros signal? generavim?, konvertavim? ir formavim?, taip pat u?tikrina daugelio kit? proces? ?gyvendinim?. Turi tur?ti pla?i? fizikos, matematikos ir chemijos ?ini?.

4. Robotikos programuotojas – kuria programin? ?ranga robotams, pagal j? paskirt?. Taip pat dalyvauja paslaug? prie?i?ros, naujovi?k? mechanizm? paleidimo ir derinimo procese.

5. 3D modeliavimo specialistas – sujungia vizualizatoriaus ir modelio dizainerio ?g?d?ius. Specialisto pareigos apima trima?i? robotikos modeli? k?rim?.

6. Program? k?r?jas – kuria funkcines programas nuotolinio valdymo pulteliu robotika.

7. Specialyb?s „Robotika“ d?stytojas gali mokyti moksleivius, specializuot? universitet? studentus, d?styti i?pl?stinius ar parengiamuosius kursus, vesti kvalifikacijos k?limo kursus, dalyvauti seminaruose ir paskaitose.

Kur jie moko robotikos Rusijoje?

Universitetai, ruo?iantys robotikos specialistus:

1. Maskvos technologijos universitetas (MIREA, MGUPI, MITHT) – www.mirea.ru

2. Maskvos valstybinis technologijos universitetas „Stankin“ – www.stankin.ru

3. Maskvos valstybinis technikos universitetas pavadintas. N. E. Bauman – www.bmstu.ru

4. Nacionalinis mokslini? tyrim? universitetas„MEI“ – mpei.ru

5. Skolkovo mokslo ir technologijos institutas – sk.ru

5. Maskvos valstybinis imperatoriaus Nikolajaus II transporto universitetas – www.miit.ru

6. Maskvos valstybinis maisto gamybos universitetas – www.mgupp.ru

7. Maskvos valstybinis mi?k? universitetas – www.mgul.ac.ru

Nuotoliniai kursai:

Pirmasis Rusijos universitetas, prad?j?s internetinius robotikos kursus. ?iuo metu bakalauro ir auk?t?j? mokykl? studentai gali stoti ? du srautus: „Praktin? robotika“ ir „Robotikos pagrindai“.

2. Edukacinis projektas „Lektoriumas“ – www.lektorium.tv

Veda internetinius robotikos pagrind? kursus auk?t?j? mokykl? studentams, studentams ir specialistams.

3. Edukacin? programa Intel – www.intel.ru

Klubai ir klubai paaugliams:

Innopolio universitetas prad?jo vykdyti mokini? mokymo program? trijuose Rusijos regionuose.

2. Klubas „ROBOTRACK“ Saratove – robotika-saratov.rf

3. „Robot? lyga“ Maskvoje – obraz.pro

4. Edu Craft mokymo centras Maskvoje – www.edu-craft.ru

5. My Robot klubai Sankt Peterburge – hunarobo.ru

6. Robotikos akademija Krasnodare – www.roboticsacademy.ru

7. Maskvos politechnikos muziejaus Robotikos laboratorija – www.roboticsacademy.ru

Vis? b?reli? ir klub? s?ra?? visuose Rusijos miestuose galite rasti svetain?je: edurobots.ru.

Taigi bet kokio am?iaus ir specialyb?s ?mon?s turi galimyb? kuo grei?iau?valdyti k?rimo ?g?d?ius automatizuotos sistemos. Beveik visuose mokymo kursuose i?duodamas pa?ym?jimas, patvirtinantis, kad studentas ?gijo teorini? ir praktini? robotikos k?rimo ?ini?.

?iandien robotikos u?si?mimai tampa labai populiar?s. Tokios pamokos padeda moksleiviams formuoti ir ugdyti kritin? m?stym?, i?mokti k?rybi?kai ?velgti ? ?vairaus sud?tingumo problem? sprendimo proces?, taip pat ?gyja komandinio darbo ?g?d?i?.

Nauja karta

?iuolaikinis ?vietimas pereina ? nauj? raidos etap?. Daugelis mokytoj? ir t?v? ie?ko galimyb?s paskatinti vaikus dom?tis mokslu, ?skiepyti meil? mokytis ir ?krauti noro kurti ir m?styti u? lauko rib?. Tradicin?s med?iagos pateikimo formos jau seniai prarado savo aktualum?. Naujoji karta nepana?i ? savo prot?vius. Jie nori mokytis gyvai, ?domiai, interaktyviai. ?i karta lengvai nar?o ?iuolaikin?s technologijos. Vaikai nori tobul?ti taip, kad ne tik neatsilikt? nuo spar?iai besivystan?i? technologij?, bet ir tiesiogiai dalyvaut? ?iame procese.

Daugelis j? domisi: „Kas yra robotika? Kur to galima i?mokti?

?vietimas ir robotai

?i akademin? disciplina apima tokius dalykus kaip dizainas, programavimas, algoritmai, matematika, fizika ir kitos su in?inerija susijusios disciplinos. Pasaulin? robotikos olimpiada (World Robotics Olympiad – WRO) vyksta kasmet. ?vietimo srityje tai did?iulis konkursas, leid?iantis tiems, kurie pirm? kart? susiduria su tokia tema, geriau su?inoti, kas yra robotika. Tai suteikia galimyb? i?bandyti savo j?gas dalyviams i? daugiau nei 50 ?ali?. ? var?ybas atvyksta apie 20 t?kstan?i? komand?, kurias sudaro vaikai nuo 7 iki 18 met?.

Pagrindinis WRO tikslas: STT (mokslin?s ir technin?s k?rybos) bei robotikos pl?tra ir populiarinimas tarp jaunimo ir vaik?. Tokios olimpiados yra moderni XXI am?iaus ugdymo priemon?.

Naujos funkcijos

Tam, kad vaikai geriau suprast?, kas yra robotika, teoriniai ir praktiniai ?g?d?iai, ?gyjami u?si?mimuose kaip b?relio darbo dalis ir mokyklos mokymo programa gamtos ir tiksli?j? moksl? studijoms. Aistra robotikos disciplinai palaipsniui perauga ? nor? giliau su?inoti apie tokius mokslus kaip matematika, fizika, informatika ir technologijos.

WRO yra unikali galimyb? jos dalyviams ir steb?tojams ne tik giliau su?inoti, kas yra robotika, bet ir ugdyti k?rybi?kum? ir kritinis m?stymas, kurios taip reikalingos XXI a.

I?silavinimas

Susidom?jimas edukacine robotikos disciplina auga kiekvien? dien?. Materialin? baz? nuolat tobul?ja ir tobul?ja, daugelis id?j?, kurios dar neseniai buvo svajon?s, dabar yra realyb?. Studijuoti dalyk? „Robotikos pagrindai“ tapo ?manoma didelis skai?ius vaikai. Pamokose vaikai mokosi spr?sti problemas tur?dami ribotus i?teklius, apdoroti ir ?sisavinti informacij? bei tinkamai j? panaudoti.

Vaikai lengvai mokosi. ?iuolaikinei jaunesniajai kartai, u?augintai ant ?vairi? dalyk?li?, paprastai n?ra sunku ?sisavinti disciplin? „Robotikos pagrindai“, jei tik turi noro ir tro?kulio nauj? ?ini?.

B?tina, kad net suaugusiuosius b?t? sunkiau perkvalifikuoti, nei i?mokyti tyr?, bet i?tro?kus? vaik? prot?. Teigiama tendencija – did?iulis d?mesys robotikos populiarinimui jaunimo aplinka Rusijos vyriausybini? agent?r?. Ir tai suprantama, nes modernizacijos ir jaun? specialist? pritraukimo u?davinys yra valstyb?s konkurencingumo tarptautin?je arenoje klausimas.

Dalyko svarba

?iandien aktuali tema?vietimo ministerija ? mokyklini? disciplin? spektr? ?veda edukacin? robotik?. Tai laikoma svarbia vystymosi sritimi. Technologij? pamokose vaikai tur?t? ?gyti supratim? apie ?iuolaikin? technologij? k?rimo ir projektavimo srit?, kuri suteikia galimyb? sugalvoti ir kurti patiems. Neb?tina, kad visi studentai tapt? in?inieriais, bet kiekvienas turi tur?ti galimyb?.

Apskritai robotikos pamokos vaikams yra nepaprastai ?domios. Tai svarbu suprasti visiems – ir mokytojams, ir t?vams. Tokie u?si?mimai suteikia galimyb? pa?velgti ? kitas disciplinas kitu ?vilgsniu ir suprasti j? studij? prasm?. Ta?iau vaikin? mintis jaudina prasm?, supratimas, kod?l to reikia. Jo nebuvimas paneigia visas mokytoj? ir t?v? pastangas.

Svarbus veiksnys yra tai, kad robotikos mokymasis n?ra ?temptas procesas ir visi?kai sugeria vaikus. Tai ne tik mokinio asmenyb?s ugdymas, bet ir galimyb? atitr?kti nuo gatv?s, nepalankios aplinkos, laisvo laiko praleidimo ir su tuo susijusi? pasekmi?.

Kilm?

Pats robotikos pavadinimas kil?s i? atitinkamos angli?kos robotikos. Tai taikomasis mokslas, nagrin?jantis technini? automatizuot? sistem? k?rim?. Gamyboje tai vienas pagrindini? technini? intensyvinimo pagrind?.

Visi robotikos d?sniai, kaip ir pats mokslas, yra glaud?iai susij? su elektronika, mechanika, telemechanika, mechanotronika, informatika, radijo in?inerija ir elektrotechnika. Pati robotika skirstoma ? pramonin?, statybin?, medicinin?, kosmin?, karin?, povandenin?, aviacij? ir buitin?.

S?vok? „robotika“ savo pasakojimuose pirm? kart? pavartojo mokslin?s fantastikos ra?ytojas. Tai buvo 1941 m. (apsakymas „Melagis“).

Pat? ?od? „robotas“ 1920 m. sugalvojo ?ek? ra?ytojai ir jo brolis Josefas. Jis buvo ?trauktas ? mokslin?s fantastikos pjes? „Rosumo universalieji robotai“, kuri buvo pastatyta 1921 m. ir sulauk? did?iul?s publikos s?km?s. ?iandien galima steb?ti, kaip pjes?je nubr??ta linija buvo pla?iai pl?tojama mokslin?s fantastikos kinematografijos ?viesoje. Sklypo esm?: gamyklos savininkas kuria ir ?rengia daugyb? android?, galin?i? dirbti be poilsio, gamyb?. Ta?iau ?ie robotai galiausiai mai?tauja prie? savo k?r?jus.

Istoriniai pavyzd?iai

?domu tai, kad robotikos u?uomazgos atsirado senov?je. Tai liudija judan?i? statul? liekanos, kurios buvo pagamintos I am?iuje prie? Krist?. Homeras „Iliadoje“ ra?? apie i? aukso sukurtas tarnaites, geban?ias kalb?ti ir m?styti. ?iandien robotams suteiktas intelektas vadinamas - dirbtinis intelektas. Be to, senov?s graik? mechanikos in?inierius Archytas i? Tarentum yra priskiriamas mechaninio skraidan?io baland?io suk?rimui ir suk?rimui. ?is ?vykis datuojamas ma?daug 400 m. pr. Kr.

Toki? pavyzd?i? yra daug. Jie gerai apra?yti I.M. Makarovo knygoje. ir Topcheeva Yu.I. „Robotika: istorija ir perspektyvos“. Jame populiariai pasakojama apie ?iuolaikini? robot? kilm?, taip pat apib?dinama ateities robotika ir atitinkama ?mogaus civilizacijos raida.

Robot? tipai

?jungta moderni scena Svarbiausios bendrosios paskirties robot? klas?s yra mobil?s ir manipuliuojantys.

Mobilus yra automatin? ma?ina su judan?ia va?iuokle ir valdomomis pavaromis. ?ie robotai gali vaik??ioti, va?iuoti ratais, sekti, ?liau?ti, plaukioti ar skraidinti.

Manipuliacija yra automatin? stacionari arba mobili ma?ina, susidedanti i? manipuliatoriaus, turin?io kelet? mobilumo laipsni? ir valdoma programa, atliekantys variklio ir valdymo funkcijas gamyboje. Tokie robotai b?na grind?, portalo arba pakabinama forma. Jie labiausiai paplit? instrument? gamybos ir ma?in? gamybos pramon?je.

Jud?jimo b?dai

Ratiniai ir vik?riniai robotai tapo pla?iai paplit?. Vaik?tan?io roboto jud?jimas yra sud?tinga dinami?ka problema. Tokie robotai dar negali tur?ti stabilaus jud?jimo, b?dingo ?mon?ms.

Kalbant apie skraidan?ius robotus, galime pasakyti, kad dauguma ?iuolaikini? l?ktuv? yra b?tent tokie, ta?iau juos valdo pilotai. Tuo pa?iu metu autopilotas gali valdyti skryd? visuose etapuose. Skraidantys robotai taip pat apima savo poklas? – sparnuot?sias raketas. Tokie ?renginiai turi lengvas svoris ir atlikti pavojingas u?duotis, ?skaitant ?audym? operatoriaus nurodymu. Be to, yra projektavimo prietaisai galintis ?audyti savaranki?kai.

Yra skraidan?i? robot?, kurie naudoja varymo b?dus, kuriuos naudoja pingvinai, med?zos ir er?k??iai. ?? jud?jimo b?d? galima pamatyti Air Penguin, Air Ray ir Air Jelly robotuose. Juos gamina Festo. Ta?iau RoboBee robotai naudoja vabzd?i? skryd?io metodus.

Tarp ropojan?i? robot? yra daug patobulinim?, kuri? jud?jimas pana?us ? kirmin?, gyva?i? ir ?liu?? jud?jim?. Tokiu atveju robotas naudoja trinties j?gas grubl?tam pavir?iui arba pavir?iaus kreivumui. Toks jud?jimas yra naudingas siauros erdv?s. Tokie robotai reikalingi ie?kant ?moni? po sunaikint? pastat? griuv?siais. ? gyvates pana??s robotai gali jud?ti vandenyje (pavyzd?iui, Japonijoje pagamintas ACM-R5).

Robotai, judantys vertikaliu pavir?iumi, naudoja ?iuos metodus:

• pana?us ? ?mog?, kuris lipa ? sien? su atbrailomis (Stenfordo robotas kapucinas);
• pana?us ? gekonus su vakuuminiais siurbtukais (Wallbot ir Stickybot).

Tarp plaukimo robot? yra daug patobulinim?, kurie juda pagal ?uvies imitavimo princip?. Tokio jud?jimo efektyvumas yra 80% didesnis nei jud?jimo su propeleriu efektyvumas. Tokie dizainai pasi?ymi ma?u triuk?mo lygiu ir dideliu manevringumu. ?tai kod?l jie labai domina povandeninius tyrin?tojus. Tokie robotai apima Esekso universiteto modelius – Robotines ?uvis ir tunus, kuriuos suk?r? Lauko robotikos institutas. Jie modeliuojami pagal tunui b?ding? jud?jim?. Tarp robot?, imituojan?i? er?k??io judes?, ?inoma Festo kompanijos pl?tra: Aqua Ray. O robotas, kuris juda kaip med?za, yra to paties k?r?jo „Aqua Jelly“.

Klubo darbas

Dauguma robotikos klub? yra skirti pradedantiesiems ir vidurin? mokykl?. Bet ir vaikai ikimokyklinio am?iaus n?ra atimtas d?mesys. Pagrindinis vaidmuo?ia svarbus vaidmuo tenka k?rybi?kumo ugdymui. Ikimokyklinukai turi i?mokti laisvai m?styti ir savo id?jas paversti k?rybi?kumu. B?tent tod?l ir yra skirti robotikos u?si?mimai b?reliuose vaikams iki 6 met? aktyvus naudojimas kubeliai ir paprasti konstravimo rinkiniai.

Mokyklos programa tikrai tampa sud?tingesn?. Tai suteikia galimyb? susipa?inti su skirtingomis robot? klas?mis, i?bandyti save praktikoje ir gilintis ? moksl?. Naujos disciplinos atskleid?ia vaiko galimybes ?gyti profesini? ?g?d?i? ir ?ini? pasirinktoje in?inerijos srityje.

Robot? kompleksai

?iuolaikin? robotikos raida yra tokiame etape, kad atrodo, jog netrukus ?vyks galingas robot? technologijos prover?is. Tai taip pat, kaip ir naudojant vaizdo skambu?ius ir mobili?sias program?les. Dar visai neseniai visa tai atrod? neprieinama masiniam vartojimui. Ta?iau ?iandien tai yra ?prasta ir nustoja stebinti. Bet kiekviena robotikos paroda mums parodo fantasti?kus projektus, kurie u?fiksuoja ?mogaus dvasi? vien pagalvojus apie j? ?gyvendinim? visuomen?s gyvenime.

?vietimo sistemoje jie leid?ia ?gyvendinti program? naudojant projekto veikla b?tent sud?tingi robot? ?renginiai, tarp kuri? yra populiar?s:

Kontrol?

Pagal valdymo sistem? tip? yra:

• biotechninis (komandinis, kopijavimas, pusiau automatinis);
• automatinis (programinis, adaptyvus, intelektualus);
• interaktyvus (automatizuotas, pri?i?rimas, interaktyvus).

Pagrindin?s roboto valdymo u?duotys:

• planuoti judesius ir pozicijas;
• j?g? ir moment? planavimas;
• dinamini? ir kinematini? duomen? identifikavimas;
• dinaminio tikslumo analiz?.

Valdymo metod? k?rimas turi didel? reik?m? robotikos srityje. Tai svarbu techninei kibernetikai ir automatinio valdymo teorijai.

Robotika Rusijoje pastaruoju metu intensyviai vystosi. D?l to vis didesnis d?mesys skiriamas auk?t?j? technologij? technologij? ir ?rangos naudojimui su auk?to lygio automatizavimas ir robotizacija.

Norint pereiti prie nauj? technologij?, reikalinga inovatyvios ekonomikos personalo mokymo sistema (mokinys – darbuotojas – atestuotas specialistas), naudojant ?iuolaikinius metodus ir motyvacij?.

?iuo metu vyksta didelio masto robotizacija ?vairiose srityse ?mogaus gyvenim?: mechanin? in?inerija, medicina, kosmoso pramon? ir kt. Pramoniniai robotai tapo neatsiejama daugelio gamybos sri?i? dalimi.

Mokomoji robotika?iandien ji populiar?ja mokyklose ir papildomo ugdymo b?reliuose. Mokiniai ?traukiami ? ugdymo proces? kurdami modelius – robotus, projektuodami ir programuodami robotinius ?renginius, dalyvauja robotikos var?ybose, konkursuose, olimpiadose, konferencijose.

Mokomoji robotika yra in?inerinio ugdymo dalis. Dabar reikia aktyviai prad?ti populiarinti in?inieriaus profesij? nuo mokyklos laik?. Vaikams reikia in?inerini? pavyzd?i?. Robotika ugdo mokinius i?pl?stinio k?rimo re?imu, pasikliaudamas informatikos, matematikos, technologij?, fizikos ir chemijos mokslais. Robotika apima mokini? edukacin?s ir pa?intin?s kompetencijos ugdym?.

Mokomoji robotika – tai mokymosi aplinka, pagr?sta robot? naudojimu mokymo tikslais. Joje studentai ?traukiami ir motyvuojami savaranki?ku modeliavimu ir modeli? (objekt?, kuri? charakteristikos yra pana?ios arba visi?kai identi?kos realiems objektams) konstravimas. ?ie modeliai sukurti naudojant ?vairios med?iagos ir yra valdomi kompiuterine programine sistema, vadinama prototipu arba modeliavimu.

11-13 met? am?iaus vaik? apklausa parod?, kad vaikai mieliau tvarko kambar?, valgo sriub?, eina pas odontolog? ir i?ne?a ?iuk?les, nei skai?iuoja. Kaip ?is akivaizdus motyvacijos mokytis matematikos tr?kumas veikia akademinius rezultatus? Deja, motyvacijos tr?kumas neigiamai veikia rezultatus matematikos, gamtos moksl?, technologij? ir in?inerijos (STEM) srityse; sritys, gyvybi?kai svarbios tautos pasauliniam konkurencingumui, inovacijoms, ekonomikos augimui ir na?umui.

?iuo tikslu did?ja su STEM susijusio ?vietimo ir kurs?, skirt? darbuotojams nuo techninio iki doktorant?ros lygio, paklausa. STEM ?vietimas ir kursai galiausiai gali padidinti vidutin? darbuotoj? potencial? 26%. Iki 2019 m. ma?daug 92 % tradicini? STEM darb? reik?s papildomo i?silavinimo, ?skaitant tam tikro lygio pramon?s sertifikatus. Be to, kai kuriose ataskaitose teigiama, kad net ne STEM darbuotojai tur?s ?gyti kai kuri? pagrindini? STEM kompetencij?, kad atitikt? pasaulinius poreikius ir i?gyvent? ?iuolaikin?je technologij? visuomen?je.

Mokymasis per edukacin? robotik? leid?ia mokiniams galvoti apie technologijas. Modeliuodami, konstruodami, programuodami ir dokumentuodami autonominius robotus, mokiniai ne tik su?ino, kaip veikia technologijos, bet ir prasming? bei smagiu b?du pritaikyti mokykloje ?gytas ?inias ir ?g?d?ius. Mokomoji robotika yra turtinga galimybi? integruoti ne tik mokslo, technologij?, in?inerijos ir matematikos (STEM), bet ir daugel? kit? sri?i?, ?skaitant ra?tingum?, socialinius mokslus, ?ok?, muzik? ir men?, tod?l mokiniai gali rasti b?d? dirbti kartu. , lavinti savo bendradarbiavimo ir savirai?kos ?g?d?ius, problem? sprendimo ?g?d?ius, kritin? ir novatori?k? m?stym?.

Mokomoji robotika yra mokymosi priemon?, kuri pagerina mokini? patirt? per praktin? mokym?si. Svarbiausia, kad mokomoji robotika suteikia smagi? ir ?domi? mokymosi aplink? d?l praktinio pob?d?io ir technologij? integracijos. ?traukianti mokymosi aplinka motyvuoja mokinius mokytis, nepaisant ?g?d?i? ir ?ini?, reikaling? j? tikslams pasiekti, kad u?baigt? juos dominant? projekt?.

Kaip mokytojai gali paskatinti mokinius dom?tis dalyk?, kuriems reikia gamtos moksl?, technologij?, in?inerijos ir matematikos (STEM) ?g?d?i?? Mokomoji robotika yra unikali alternatyva tradiciniams mokymo metodams.

Dom?jimasis robot? naudojimu mokant mokinius jaunesni?j? klasi? pasirod? 80-?j? pirmoje pus?je. prad?jus naudoti programas, sukurtas naudojant tuo metu turimas technologijas. Ta?iau jis kur? laik? liko nepriimtas d?l ribotos prieigos prie susijusi? technologij?, dideli? s?naud?, tyrim? tr?kumo ir daugyb?s bandym? poreikio, o tai neleido pla?iai naudoti robot? mokymo tikslais. Bet laikai pasikeit?. Per pastar?j? de?imtmet? su atvykimu technologin?s naujov?s, dabar moksleiviai yra visi?kai ?prat? naudotis technologijomis d?l garso grotuv?, i?mani?j? telefon?, plan?etini? kompiuteri?, interneto ir virtuali? pasauli?, kuriuos sukuria ?aidimai, kuriuos jie ?aid?ia. Mokiniai yra motyvuoti naudoti ?iuos ?renginius, o tai savo ruo?tu gali suteikti kasdieniniam mokymui nauj? dimensij?.

Ma?i vaikai yra tikri in?inieriai. Jie kuria fortus, plyt? bok?tus, sm?lio pilis ir i?ardo ?aislus, kad su?inot?, kas yra viduje. Taip pat ?iame am?iuje vaikai tam tikru mastu yra susipa?in? su konstravimo rinkiniais. Dar nesulauk?s dar?elinio am?iaus kiekvienas vaikas jau yra ?aid?s su konstravimo rinkiniu arba bent jau ?ino, kas tai yra. Naudodamiesi ?ia asociacija galite ?traukti vaikus ? mokymosi proces?.

Vaikams svarbios ir ?domios dizaino temos pasirinkimas yra puiki mokymosi motyvacija. Pavyzd?iui, klas?je vaikai mok?si apie g?les. Jie suk?r? ma?as sodas o j? u?duotis – apsaugoti j? nuo kenk?j?. Mokytojas si?lo i?spr?sti ?i? problem? naudojant robot? rinkinius.

Kiekvienam vaikui projekte pagal ?inias ir mokymosi stili? paskiriamas vaidmuo: k?r?jas, dizaineris, programuotojas, fotografas ir kt. Vaikai tyrin?ja projektavimo proces? atlikdami ?iuos problemos sprendimo veiksmus: problemos apibr??imas, problemos sprendimo sugalvojimas, darbo id?jos pasirinkimas, sprendimo projektavimas, sprendimo k?rimas naudojant robot? rinkinius, modelio programavimas, proceso dokumentavimas ir demonstruojant gaut? dizain?.

Dirbdami su projektu studentai mokosi fizikos, in?inerijos ir technologij?, ugdo komandinio darbo ir bendravimo ?g?d?ius kartu spr?sdami problem? ir eksperimentuodami su ?vairiomis id?jomis.

Vaikai i?moksta dirbti kartu ir greitai pradeda suprasti kiekvieno komandos nario svarb?. Pavyzd?iui, k?r?jas negali nieko sukurti be dizainerio, nes ne?ino dizaino ypatybi?, o programuotojas negali dirbti be k?r?jo, nes be k?r?jo baigtas modelis jis netur?s k? programuoti.

Vaikai, kurie n?ra susipa?in? su konstravimo rinkiniais, taip pat tur?t? sukurti projekt?, pagr?st? paprastais mechanizmais. Jiems suteikiama galimyb? pad?ti mokytis ?aid?iant su statybiniais blokais. Taip pat galite atne?ti jiems nebaigtus ar netinkamai pagamintus modelius ir suteikti galimyb? juos pataisyti. Tikslas yra ne duoti vaikams kopijuoti pavyzd?, o suteikti jiems gaires, kaip sukurti model?, kad jie gal?t? bendrauti su likusia grupe. Jis veikia tikrai gerai, o vaikai prad?jo nuo bandym? ir klaid? taisydami model? ir i?mok? j? programuoti. Jie gali naudoti skirtingas strategijas, kad pasiekt? galutin? rezultat?.

Vaikams taip pat svarbu u?sira?yti projekto pastabas. Tai padeda jiems susisteminti gaut? informacij? ir geriau j? ?siminti. Tai taip pat padeda steb?ti j? pa?ang? darbe.

Studentai lavina technologin? sklandum? dirbant kompiuteriu, skaitmeniniai fotoaparatai ir kiti ?renginiai, kuriuos jie gali naudoti kurdami. Jie mokosi programuoti ir mokosi pagrindini? technin?s s?vokos, kurios reikalingos teisingam modeliavimui. Pl?todami technologin? sklandum?, jie i?rei?kia save ?vairiais b?dais modeliuodami, ?ra?ydami, fotografuodami ir aptardami savo projekt?. Ir svarbiausia, kad jie, kaip besimokantys, ugdo savigarb? ir pasitik?jim?.

Tai, kas i?d?styta pirmiau, rodo, kad edukacin? robotika yra galinga priemon?, kuri? galima naudoti mokymui.

1. Vaikai kaupia savo ?inias modeliuodami jiems reik?mingus projektus ir juos ?gyvendindami sav? id?j? naudojant savaranki?kai sukurtus algoritmus;
2. Vaikai mokosi vienu metu dirbdami virtualiame (programavimas) ir realiame pasaulyje (kurdami model?);
3. Su kognityviniais konfliktais vaikai susiduria lyginant s?lygas ir rezultatus modelio programavimo ir testavimo procese;
4. Vaikai mokosi reflektuodami ir atgamindami savo ?inias, aptardami savo pasteb?jimus;
5. Vaikai mokosi per pokalbius, paremtus bendradarbiavimu, diskusijomis ir argumentais.

Robotika – universalus ?rankis i?silavinimui. Jis puikiai tinka tiek papildomam mokymuisi, tiek popamokin? veikla. Tai taip pat yra geras pasirinkimas mokant j? kaip dalyk? mokyklos mokymo programoje, nes jis visi?kai atitinka federalinio valstybinio ?vietimo standarto reikalavimus. Mokytis robotikos galite bet kuriame am?iuje.

Be to, robot? ?rangos naudojimas yra mokymasis, ?aidimas ir k?rybi?kumas vienu metu, o tai garantuoja aistr? ir susidom?jim?, taip pat vaiko tobul?jim? mokymosi procese.

Mokomoji robotika leid?ia ankstyvoje stadijoje atpa?inti mokini? techninius polinkius ir ugdyti juos ?ia kryptimi. ?iuo metu egzistuoja didelis skai?ius?vair?s robot? rinkiniai, atitinkantys bet kokius reikalavimus. Kiekvienas rinkinys turi savo ypatybes. Tai yra rinkinio dali? skai?ius ir tipas, ir skirtingos aplinkos programavimas, kuris imituoja arba palaiko ?inomas kalbas.

Trumpai apie save:

Nesu pedagogikos ir ugdymo srities specialistas, i? prad?i? su vaikais elgiuosi kaip su individais gyvenimo kelias, o ne „gyvenimo spalvoms“, o mano tikslas yra sudominti juos ir perteikti jiems savo patirt?. Jau kelet? met? dirbu robotikos srityje ir tikrai domiuosi ?ia sritimi.

Rusijoje atsiranda vis daugiau robotikos b?reli?, ta?iau ma?ai t?v? supranta, kas tiksliai yra ?i sritis. Dauguma ?moni? ? tai ?i?ri skepti?kai, manydami, kad viskas yra susieta su ?prastu LEGO, kur? galite ?aisti namuose, arba mano, kad tai yra nuo gyvenimo atskirtas objektas, ? kur? galite si?sti savo vaik? pramogai ir poilsiui. Kita vertus, kai kurie mano, kad ?i veikla yra genij? ar v?pla. Na, arba kad tai gali padaryti genij? i? j? vaiko.

Ties? sakant, edukacin? robotika n?ra nei abejingas dalykas, nei ateities profesija, nei ner?pestinga pramoga. Ir tai yra pagrindas rimtai studijuoti taikomuosius techninius ?g?d?ius, reikalingus b?simam technikai.

?inoma, ?i veikla tinka ne visiems – daugelis vaik? netrok?ta mokytis „nuobod?ios“ teorijos, o ne ?prastai linksmintis. sporto skyrius. Ta?iau tiems, kurie m?gsta nuolat k? nors kurti savo rankomis, domisi kompiuterin?mis technologijomis ar tiesiog domisi bet kokia technologija, mokomoji robotika gali i?mokyti daug ?g?d?i?, pavyzd?iui:

• Nepriklausomas konstrukcij? projektavimas
• ?vairi? mechanizm? veikimo princip? supratimas
• Kompiuterinio ra?tingumo pagrindai
• Programavimo principai
• Proces? optimizavimas ir alternatyvi? sprendim? paie?ka
• Taikymas angl? kalba(technologij? pramon?s standartas)
• Supratimas „kam reikalinga matematika“
• Programin?s ?rangos dalies s?veika su dizainu
• Komandinis darbas ir bendra socializacija

?inoma, visa tai su s?lyga, kad individualus ratas yra pakankamai ?rengtas, profesinis mokymas mokytojo ir didelio jo susidom?jimo, taip pat kai kuri? kit? individuali? veiksni?.

Svarbiausia, kad nereik?t? siekti konkre?i? rezultat?, pavyzd?iui, laim?ti priz? ?vairiose robotikos var?ybose. Pirmiausia jie reikalingi socializacijai, susidom?jimui pramone ir konkurencijos dvasia. Taip yra tada, kai visomis prasm?mis dalyvavimas yra svarbesnis u? pergal?. ?ia robotika yra ar?iau meno mokyklos su savo parodomis, kur svarbiausia pa?velgti ? kitus ir parodyti save.

Laipsni?kas sud?tingumo did?jimas gali b?ti laikomas mokymosi rezultatu sukurtus projektus(ir rate, ir namuose), bet ?ia viskas individualu.

Pereikime prie da?niausiai u?duodam? klausim?:

K? mes veikiame robotikoje?

?inoma, mes kuriame robotus! ?dom?s ir skirtingi. I? LEGO. Mes tiriame, kas yra jutikliai, pavaros, vik?rai, kam jie reikalingi ir kaip juos naudoti. Atkuriame kai kuriuos „suaugusi?j? pasaulio“ ?renginius, tokius kaip parkavimo jutikliai arba apsaugos sistema, taip pat gaminame vis? r??i? vik?rinius visureigius.

Visam tam da?nai tenka pasitelkti matematik? ir banali? intuicij?. A loginis m?stymas– apskritai m?s? viskas.

Kod?l LEGO?

LEGO Mindstorms EV3 mokomieji rinkiniai yra tarptautinis mokomosios robotikos standartas, nes joks kitas rinkinys nepasi?lo tokio standartizavimo lygio, naudojimo paprastumo ir tobul?jimo gilumo. 2013 m. i?leistas tre?iosios kartos mokomasis LEGO robotikos rinkinys EV3 (populiariai „Eve“) turi tikrai did?iul? programin?s ir aparatin?s ?rangos galimybi? ?vairov?, o suderinamumas su bet kuriais kitais LEGO rinkiniais, net prie? 40 met?, leid?ia j? naudoti. akivaizdus geb?jimas naudoti bet kokias dalis konstrukcij? statybai. Beje, LEGO rinkiniai turi puikiai ?gyvendintus mechaninius komponentus (diferencialus, elementus ?vairi? tip? krumpliara?iai, pakabos elementai ir kt.) ir net atskira pneumatika. Joks kitas rinkinys neturi nieko pana?aus tokiu pa?iu ?gyvendinimo lygiu. Yra ir fischertechnik, bet palyginus retai maciau, o kaina ta pati.

Skepticizmas viduje LEGO pus? yra dvi prie?astys:

1. Pavir?utini?ka pa?intis su ?iuo rinkiniu. Daugelis robotikos klub? (netgi universitetini?!) mokytoj? turi nuod?m? gerai ne?inoti, k? dirba. Nelabai susipa?in? su mechanizm? projektavimo ir programavimo pradmenimis, jie nesugeba ?vertinti vis? ?rankio galimybi?, juo labiau panaudoti juos edukaciniais tikslais.

2. „Senosios mokyklos“ ?alininkai turi nos? ? or?. ?ia apie tuos, kurie teigia, kad tie, kurie dirba su LEGO, ne?ino apie tranzistorius-rezistorius, o apskritai mes ?ia visk? darome i? paruo?t? kalad?li? ir programuojame juos kalad?l?mis. Tai, k? jie visi sako, yra tiesa. Mes ne?inome. Tik robotika – ne elektronika ir litavimas, o praktini? problem? sprendimas ir automatika. Taip pat yra variant? su " ?aun?s programuotojai“, kurie i? karto u?siima mikrovaldikli? ir mirksin?i? ?viesos diod? programavimu, visi?kai pamir?dami apie mechanin? dal?.

I? tikr?j? LEGO Mindstorms turi tik 2 reik?mingus tr?kumus:

• Ma?as dideli? konstrukcij? standumas
• Didelis pagrindinio modulio ir varikli? dydis ir svoris (miniati?riniai servo ?renginiai ? komplekt? ne?eina)

Ta?iau tai retai trukdo ugdymo procesui.

Kokio am?iaus ?mon?ms tinka robotika?

Ma?daug nuo 6-7 iki 67 met? :)

Ties? sakant, viskas yra labai individualu. 5–6 met? am?iaus dauguma vaik? vis dar yra „?aidimas yra mokymosi pagrindas“ faz?je. ?iame am?iuje svarbiausia ?gyti k?rimo ?g?d?i?, tai yra, pagal savo supratim? i?mokti surinkti i? statybinio komplekto patiems, be instrukcij? ar patarim?. Ma?daug nuo 5,5 met? vedu vaikus ? pamokas, kur jie, ties? sakant, eina per „kopijavimo knygas“ - i? kubeli? surenkame automobilius, savivar?ius, l?ktuvus ir sraigtasparnius ir ?rengiame ?iuos pastatus varikliais, kad j? ratai ir sraigtai sukt?si ( Dirbame su LEGO WEDO 2.0). Programuoti duodu tik tiems, kurie patys nori su?inoti „kaip ten vyksta“.

Nuo 7 met? vaikas da?niausiai subr?sta s?moningai gilintis ? sud?tingus dalykus, neprarasdamas susidom?jimo. ?iame am?iuje jau mokom?s „Ievoje“, ?sisavindami tokias s?vokas kaip „kampo laipsnis, procentas, de?imtain? trupmena“ (na kaip kitaip, ?ia jau glaud?iai bendradarbiaujame su jutikliais). Paprastai niekam nekyla joki? ypating? problem?, jei yra susidom?jimas ?iniomis. Problemos kyla tik tada, kai jau reikia k? nors dalinti ir dauginti, o to dar nemokyta mokykloje.

10-14 met? yra pats efektyviausias mokymosi am?ius, nes po?i?ris ? dalyk? da?niausiai rimtesnis, dom?jimasis profesionalesnis, nebijoma ?e?tos klas?s matematikos. Be to, galite pasakyti, kod?l reikalingi ?ie ?inomi sinusai-kosinusai, kuri? taikomoji reik?m? mokykloje lieka nei?tirta.

Taip pat po met? treniruo?i? galite pereiti nuo LEGO ? nemokam? element? baz? (vienos plok?t?s kompiuteriai ir jutikliai i? Kinijos + aliuminio profiliai i? technin?s ?rangos parduotuv?s).

K? daryti, jei nusipirksite vien? i? ?i? LEGO namams ir tai padarysite patys?

Tai visi?kai pagr?sta id?ja, jei:

Turite bent minimali? ?ini? apie mechanizmus ir programavim? ir gebate visi?kai savaranki?kai i?tirti rinkin?. Turite papildomai ~40 tr. komplektui ir kai kuriems papildomiems moduliams ?sigyti. Ta?iau net ir ?iuo atveju geriau mokytis lygiagre?iai rate, namuose pl?tojant id?jas, kurios kilo i?studijavus nauj? tem?.

Kod?l mes nesinaudojame instrukcijomis?

Nurodymai – nuo piktojo :)

Kai vaikas k? nors stato pagal instrukcijas, jis tai tiesiog kartoja, nesigilindamas ? esm?, kam reikalinga ta ar kita dalis ar mazgas. ?inoma, perkant brang? LEGO Tehnic rinkin? su kr?va mechanikos, pneumatikos ir nekonstruojant si?lom? modeli? pagal instrukcijas, bent jau d?l veikimo principo i?studijavimo - bloga mintis. ?ie modeliai yra labai sud?tingi ir ?dom?s. Ta?iau m?s? rate svarbiausia ?gyvendinti bet kok? princip?. Bet koks kelias – jau mokinio problema, kuri? jis turi i?spr?sti pasitelk?s galv?. Net jei tai negerai, su klaidomis, bet - jis pats. Instrukcijas naudojame tik tada, kai surenkame model? su labai sud?tinga mechanika ir (arba) program?, skirt? veikimo principui i?tirti.

Jei ratas nuolat surenkamas pagal instrukcijas, tai yra mokytojo profesin?s nekompetencijos ?rodymas. Tai da?nai pastebima fran?iz?s klubuose ir mokyklose.

Kaip vyksta programavimo procesas?

Yra keletas LEGO Mindstorms EV3 parink?i?:

1. Integruota programavimo aplinka tiesiai pagrindiniame modulyje. I? ten galite u?programuoti paprastus linijinius algoritmus, pvz., „pirmiausia eikite ? priek? iki sienos, tada pasukite tiksliai ? kair?“. ?ia mes pradedame. Tai leid?ia atid?ti kompiuteri? programavimo mokym?si ir sutelkti d?mes? ? pagrindus.
2. Speciali programin? ?ranga kompiuteriams ir plan?etiniams kompiuteriams, paremta „suaugusi?j?“ vizualinio programavimo sistema LabView. Programa surenkama i? funkcini? blok?. Tai leid?ia i?vengti sintaks?s mokymosi problem? ir jokiu b?du nenusileid?ia funkcionalumui suaugusi?j? teksto programavimui. Tiesa, atrodo sud?tingai, taip. Bet tai ai?ku. Ciklos, s?lyginiai sakiniai, kintamieji, funkcijos ir visa tai yra prieinama. Tai yra m?s? pagrindinis ?rankis.
3. Jei norite, galite naudoti C ar kit? programavimo kalb?, ta?iau jei kyla toks klausimas, geriau tam naudoti „Arduino“ ir apskritai tai yra visi?kai kita istorija.

Paliksiu tai, a?i?, kad skait?te!

Robotika ?vietime

Yra daug svarbius klausimus, ? kuri? niekas nenori kreipti d?mesio, kol situacija netampa katastrofi?ka.

Viena i? ?i? problem? Rusijoje – nepakankamas in?inerinio personalo pasi?la. Jie krenta vis da?niau kosmin?s raketos ir atsiranda palydovai ?mogaus sukelt? nelaimi?, atsiradusius d?l nepakankamo technin?s prie?i?ros personalo, k?r?j? ir projektuotoj? profesionalumo.

Tai, ?inoma, lemia daugyb? prie?as?i?. Ta?iau visi, susij? su ugdymo aplinka, vieningai pa?ymi, kad per pastaruosius kelerius metus suma??jo mokini? susidom?jimas fizikos, matematikos, astronomijos (kurios, beje, visi?kai i?brauktos i? mokyklos programos) ir kt. tikslieji mokslai, o d?l to apskritai prast?ja ugdymo kokyb?.

Pavyzd?iui, A.M. Reimanas, Taikomosios fizikos instituto vyresnysis mokslo darbuotojas Rusijos akademija Mokslai, mano: „Turiu bendr? vidurinio ugdymo degradacijos jausm?, d?l kurio ma??ja besidomin?i? studijomis gimnazist?... Fizik? galima ir reikia lavinti. Ir tai turi b?ti padaryta anksti, kol vaiko akys nesu?ib?jo ir nesusiformavo utilitarinis po?i?ris ? gyvenim?. ...Ir jie taip pat k? nors ?inos ?iuolaikinis mokslas, ir jiems nebus leista kabinti makaron?...“

Motyvuoti vaikus u?siimti rimtu mokslu reik?t? prad?ti kuo anks?iau, pageidautina jau m pradin? mokykla! I? kur tokia i?vada? Apklausus vaikus, ar jie nor?t? dalyvauti technikos b?reliuose, susidar? toks vaizdas: devintose ir auk?tesn?se klas?se susidom?jimo 6-8 klas?mis prakti?kai nebuvo, susidom?jimas pasirei?k? daugiausia tarp t? vaik?, kurie buvo savaranki?kai namuose arba organizacijose Papildomas i?silavinimas apima Lego konstravim?, radijo elektronik? ir programavim?. Ta?iau ketvirtos klas?s mokini? susidom?jimas buvo tiesiog did?iulis. Tai yra, jei vaikai iki 11-12 met? n?ra prisiliet? prie technin?s k?rybos, tai su am?iumi jiems yra gana sunku sukelti susidom?jim? ?ia veikla. Tod?l robotikos, fizikos propedeutikos darbai, supa?indinimas su programavimo prad?ia turi b?ti atliekami pradin?se klas?se ir penktose klas?se. D?l to vaikai ? vidurin? mokykl? ateis tur?dami gerai i?vystytus projektavimo ?g?d?ius, i?vystyt? algoritmin? m?stym? ir paskatin? dom?tis eksperimentais.

Taigi b?tina aktyviai prad?ti ?adinti susidom?jim? tiksliaisiais mokslais ir masin? in?inieriaus profesijos populiarinim?, o toki? ?ingsni? reikia imtis vaikams, turintiems pakankamai ankstyvas am?ius. B?tina gr??inti visuomenei masin? susidom?jim? moksline ir technine k?ryba.

?iuo metu j? yra pakankamai ?vietimo technologijos kurios skatina kritinio m?stymo ir problem? sprendimo ?g?d?i? ugdym?, bet edukacin?se aplinkose, kurios ?kvepia naujov?ms per moksl?, technologijas, matematik?, skatina k?rybi?kum?, geb?jim? analizuoti situacij?, taikyti teorini? ?ini? problemoms spr?sti realus pasaulis, ?iandien yra tam tikras tr?kumas.

Perspektyviausias b?das ?ia kryptimi yra robotika, leid?ianti ?aismingai supa?indinti vaikus su mokslu. Robotika yra efektyvus metodas studijuojant svarbias mokslo, technologij?, dizaino, matematikos sritis ir yra naujos tarptautin?s paradigmos dalis: STEM ?vietimas (mokslas, technologijos, in?inerija, matematika).

Robotikos laboratorijos organizavimas mokykloje ar papildomo ugdymo ?staigoje yra:

• ?iuolaikini? mokslini? ir praktini? technologij? diegimas ? ugdymo proces?;
• vaik? mokslinio techninio k?rybi?kumo ugdymo skatinimas;
• in?inieriaus profesijos populiarinimas ir pasiekimai robotikos srityje;
• naujos darbo su gabiais vaikais formos;
• efektyvios darbo su probleminiais vaikais formos;
• naujovi?k? mokymosi galimybi?;
• ?aidim? technologijos ?vietime;
• mokslo ir technikos profesij? populiarinimas.