Доклад на районном по теме "Введение робототехники в образовательный процесс"

Муниципальное казенное общеобразовательное учреждение

«Средняя общеобразовательная школа №2» с.п. Чегем Второй

Доклад

Алакаева Юрия Хажмуратовича

на районном семинаре

учителей информатики и физики

 по теме «Введение робототехники в образовательный процесс»

февраль 2015г

Робототехника- это прикладная наука, занимающаяся разработкой автоматизированных технических систем. Она является одним из важнейших направлений научно-технического прогресса, в котором проблемы механики и новых технологий соприкасаются с проблемами искусственного интеллекта.

Роботостроение - развитая отрасль промышленности: несколько тысяч роботов работают на различных предприятиях, робототехнические манипуляторы превратились в неотъемлемую часть подводных исследовательских аппаратов, изучение космического пространства уже не обходиться без использования роботов с высоким уровнем интеллекта.

Высока научная активность в области робототехники: каждый год проводится несколько международных конференций по роботам, организуются национальные научно-технические совещания. Все большее число технических специалистов начинает заниматься роботами. Робот бытового назначения быстро выходит из стен лабораторий. В мире насчитывается около тысячи предприятий, производящих подобные устройства. Появляется все больше роботов заменяющих человека на рабочем месте.

Специалисты, обладающие знаниями в этой области, сильно востребованы, поэтому вопрос внедрения робототехники в образовательный процесс очень актуален. Если ребенок интересуется данной сферой с  младшего возраста, он может открыть для себя очень много интересного. Поэтому, внедрение робототехники в учебный процесс и внеурочное время приобретают все большую значимость.

Играть в конструкторы и собирать трансформеров скоро можно будет прямо на уроке. В российских школах уже со следующего года может появиться новый предмет - робототехника.

Настоящий робот не просто выполняет команды человека, он способен самостоятельно справиться с задачей. Это только на первый взгляд, кажется, что машина случайно сбивает железные банки, совсем нет. Робот точно определяет, где они находятся. Помогают ему специальные датчики.

Конечно, пока эти школьные роботы выполняют простые задачи. Но они уже способны, например, передвигаться по строго заданной траектории, а также замечать препятствия. "Если взять даже роботов, которых собирают для соревнований, они могут выполнять совершенно конкретные цели: это и расчистка территории, и перемещение грузов, отслеживание перемещений. Если использовать датчики более расширенные, то можно оценивать уровень шума, освещения, загрязнений. Пока робототехника - всего лишь внеклассные занятия, но уже со следующего года этот предмет займет свое место в обычном школьном расписании.

Новый предмет, конечно, будут изучать не все школьники, а только те, кто всерьез увлекается физикой, математикой или информатикой. Но при этом специальной техникой должны быть оборудованы классы. Ввести спецкурс в школьную программу было решено во время прошедшей недавно в Сочи Международной олимпиады по робототехнике. Здесь министр образования Российской Федерации Дмитрий Ливанов заявил, что, уже со следующего учебного года курс робототехники может войти в школьную программу российских школ в рамках предмета «технология». Правда, сразу это будет сделано не во всех школах. Сначала нужно подготовить преподавателей, да и самих учеников.

"Несмотря на то, что робототехника уже достаточно прочно вошла в нашу жизнь, в образовательную часть она вошла еще не так мощно. И преподавать эти программы, создавать эти программы, на мой взгляд, нужно еще с дошкольного возраста. Надо создавать с того момента, когда ребенку это становится интересно. Изучать робототехнику планируют с начальной школы. Сначала это будут обычные конструкторы, которые должны развивать у малышей навыки командной работы и пространственное мышление. Хотя у ребят в руках пока детский конструктор, мечты уже вполне серьезные.

"Робот нужен для того, чтобы помогать человеку, делать опасную для него работу и переносить разные тяжелые предметы", - считают дети.

 Говорят, что у всех машин будут одинаковые технические характеристики, а вот их интеллектуальные способности полностью зависят от фантазии и умелых рук школьников.

Занимательная робототехника – образовательный и просветительский проект. Наша миссия – популяризация робототехники в молодежной среде – от дошкольников до студентов. Поэтому надо рассказать и показать, что робототехника и роботы – это интересно, доступно и увлекательно. 

Какими средствами?

Во-первых, это новости робототехники.  Надо отбирать самое интересное в ракурсе заявленной цели на новостных сайтах, каналах ведущих мировых ИТ-корпораций и организаций робототехнической сферы. Это вдохновляющие идеи и примеры того, как не ограничены способности человеческого мозга.

Во-вторых, запускают несколько обучающих курсов по робототехнике в различных форматах, рассчитанных на разную аудиторию.

В-третьих, на сайте публикуются статьи педагогической направленности, ориентированные на учителей среднего и дополнительного образования, и популярные статьи для родителей с рекомендациями по выбору кружков, покупке конструкторов и выстраиванию индивидуальных траекторий обучения  детей.

В-четвертых, это информация о робототехнических мероприятиях и соревнованиях разного уровня.

В-пятых, создать удобный и актуальный каталог кружков робототехники, с возможностью поиска по различным атрибутам, отзывами и оценками пользователей.

Робототехника – это наше будущее. Завтра роботы будут делать большинство работы, все, что останется нам – создавать их. Подружитесь с роботами уже сейчас!

По мнению специалистов министерства образования, робототехника позволит в увлекательной для детей форме закреплять свои познания в целом ряде классических школьных предметов: математика и физика, инженерия и проектирование, черчение (словом, всё то, что дети будут использовать при создании учебных роботов).

«При этом очень важно дать детям представления о современной техносфере, а также предоставить возможность самим придумать, сконструировать, запрограммировать и запустить созданный своими руками механизм. Именно здесь им поможет школьная робототехника. Конечно, отнюдь не все станут инженерами или конструкторами в будущем, но  каждый ребёнок должен иметь шанс попробовать».

Стоит отметить, что ряд российских регионов (Краснодарский край, Москва, Санкт-Петербург, Татарстан, Челябинская область) ранее уже включил робототехнику в свою школьную программу, но в качестве дополнительного образования детей. Теперь же чиновники хотят обобщить их опыт и сделать его доступным для других российских регионов вплоть до каждой школы. Робототехника может очень скоро стать обязательной частью школьной программы, потому, что России очень нужны новые инженеры и собственные платформы для того, чтобы создавать конкурентоспособные технологии, говорят эксперты.

Еще в 1942 г. Айзек Азимов сформулировал три знаменитых закона робототехники:

1. Робот не может причинить вред человеку или своим бездействием допустить, чтобы человеку был причинен вред.

2. Робот должен повиноваться всем приказам, которые дает человек, кроме тех случаев, когда эти приказы противоречат первому Закону.

3. Робот должен заботиться о своей безопасности в той мере, в которой это не противоречит Первому и Второму Законам.

Первый тренд современной робототехники — безопасное взаимодействие с людьми. Промышленные роботы не только учатся безопасно взаимодействовать с людьми, но и делать такое взаимодействие максимально эффективным. "Проведенные исследования доказывают, что когда человек работает в продуманной оптимизированной связке, то эффективность труда такой производственной ячейки может возрасти на 80%. 

"Многие научные коллективы ведут работу по созданию роботов, которые способны работать рядом с людьми. В настоящий момент в промышленной робототехнике используются роботы, которые работают в отдельных цехах, и появление людей в таких цехах опасно для жизни — работающий робот не может понять, что рядом с ним находится человек". Однако вскоре эта ситуация может в корне измениться. Робототехника может очень скоро стать обязательной частью школьной программы, потому, что России  нужны новые инженеры и собственные платформы

Второй - роботизация не сокращает рабочие места, а напротив, приводит к их возникновению. Один работающий робот сегодня — это внедрение 3–4 инженеров, то есть рабочие места становятся более высокотехнологичными. "Рабочие места, которые могут быть оптимизированы при роботизации производства, никуда не исчезают. Просто создаются новые, более высокотехнологичные рабочих места. Вопрос лишь в том, в какой стране рабочие места сокращаются, а в какой, они создаются.

Третий тренд — взаимопроникновение технологий промышленной и сервисной робототехники. То, что ранее находило использование лишь в цехах заводов, теперь начинает массово применяться в других видах робототехники

Четвертый тренд - компоненты для создания роботов станут дешевле. Один из последних серьезнейших толчков к массовому развитию робототехники — вывод на рынок игровой приставки Microsoft Kinect.

Пятый тренд — отрасль промышленной робототехники достигла зрелости. Промышленная робототехника сегодня — развитая область, которая приносит многомиллиардную прибыль. Хорошим примером тут является реабилитационная робототехника. На сегодняшний день по объему продаж сервисных роботов лидирует именно медицинское направление.

Шестой тренд — растет значимость конкретных проявлений искусственного интеллекта в робототехнике. Роботы учатся лучше анализировать окружающее пространство, понимают, каких действий от них требует та или иная среда.

Седьмой тренд — темпы создания новых производств будут постоянно расти. И в недалеком будущем, мы научимся разворачивать производство на новом месте за один день.

В первую очередь российским специалистам сегодня необходимо активизировать научные публикации. Традиционно сложилась ориентация советской, а затем и российской науки на военное и космическое применение, что по определению означает закрытость и секретность. А японские военные никогда не проявляли интереса к робототехнике, и поэтому японской робототехнике пришлось научиться "добывать" деньги на исследования и разработки у промышленности, делая реально полезные для общества и экономики вещи".

Ключевым фактором для конкурентоспособности отрасли станет умение создавать собственные технологические платформы для робототехники, а не использовать зарубежные.

Именно на новое поколение российских робототехников работают соревнования WRO. Прежде всего, дети должны получить базовые навыки программирования, чтения алгоритмов, они должны уметь паять, понимать, что такое микросхемы и не бояться с ними работать. С точки зрения практических умений, уроки робототехники в рамках уроков труда были бы очень полезны. Причем это может пригодиться и мальчикам, и девочкам.

Еще одной важной инициативой помимо введения уроков робототехники в школе может стать вопрос о включении этого предмета в перечень олимпиад школьников, дающих льготы при поступлении в инженерные вузы.