Подготовка специалистов будущего: подход "сверху-вниз".



Авторы: Лучин Роман Михайлович 1
Терехов Андрей Николаевич 2, доктор физико-математических наук, профессор
Прокофьев Андрей Сергеевич 3
1 Санк-Петербургий Госудаственный Университет, 2 Санкт-Петербургский Государственный Университет, 3 ООО "КиберТех"
Поскольку технологический прогресс ставит новые задачи перед образованием и наукой, изучение классических дисциплин недостаточно для решения таких задач. Для помощи в их решении сотрудники СПбГУ разработали унифицированную робототехническую платформу, подходящую для использования в школах и вузах. И апробировали подходи в школах и вузах Петербурга.

Современный ритм жизни диктует новые правила. Чтобы максимально адаптироваться в обществе и добиться успеха, мало быть просто исполнителем, даже очень хорошим. Сегодня и завтра обществу ценен человек-творец, исследователь проблем. Поэтому задача школы - дать ребёнку возможность не только получить готовое, но и научить делать открытия самостоятельно; дать стимул к творчеству, помочь ребёнку построить научную картину мира.

О необходимости изменения подходов в образовании говорил ещё академик П. Л. Капица во второй половине 20го века. Он подчёркивал, что уже не достаточно заставлять зубрить справочные данные, а необходимо формировать людей с деятельностным подходом в решении проблем.

Обостряет ситуацию и стремительный научно технический прогресс, увеличивая пропасть между современным школьным (и даже вузовским) образованием и текущим уровнем развития науки и техники. Этот же прогресс несёт в себе и скрытые опасности в виде современной индустрии развлечений. Эти факторы в совокупности увеличивают общую проблему потери мотивации учащихся.

При поиске новых подходов решения накопившихся проблем в мире сформировалась практика использования робототехнических наборов как образовательного инструмента. Использование детских робототехнических  наборов позволяет быстро изучать основы механики, информатики и математики, а платы для прототипирования – реализовывать исследовательские задачи. Однако существенным продвижением вперёд можно считать появление контроллеров с высоким уровнем автоматизации, как на программном, так и на аппаратном уровне. Подобные кибернетические контроллеры позволяют решать учащимся на первых этапах задачи, не отвлекаясь на технические трудности. При этом задачи могут быть весьма сложные, соответствующие представлениям о «современных» роботах, которые могут видеть, слышать, общаться. Это даёт возможность увлечь учащегося на первых этапах, в дальнейшем предлагая изучить детали программирования и конструирования. Таким образом, можно говорить о реализации в образовании подхода «сверху-вниз», когда через мотивацию идёт побуждение к дальнейшим действиям, к изучению частностей.

Следует заметить, что подход от общего к частному является обычным для современного процесса разработки в инжиниринговых компаниях. И как следствие можно говорить, что уже в школе можно формировать мышление специалистов подготовленных к реалиям ближайшего будущего.

 

C:\Users\Colomna Tea\Desktop\TRIK-1-original.png

Рис. 1. Пример преемственности от младших к производству на базе робототехнической платформы ТРИК.

В итоге была реализована идея создания нового конструктора, существенно превышающего по возможностям существующие аналоги, который можно было бы применять сквозным образом, в цепочке: младшие школьники –> старшие школьники –> студенты техникумов и колледжей –> студенты вузов –> промышленное прототипирование.

 

Рис. 2. Концепция модельно-ориентированного подхода.

Мы не только предлагаем инновационный кибернетический контролер, но и принципиально новый инструментарий TRIK Studio, основанный на модельно ориентированном походе к системе обучения робототехнике в школах и вузах.

Тип выступления  Устное выступление
Ключевые слова  Робототехника, Кибернетика, модернизация образования современными технологиями