Что получится, если «смешать» школу и бизнес? И что происходит, когда руководители больших компаний доверяют школьникам ответственные проекты? В рамках образовательной программы «Большие вызовы», которая прошла в июле в «Сириусе», юные инженеры решали непростые задачи, стоящие перед современной наукой. Даже «Волгу» президента эти ребята уже готовы сделать беспилотной. О том, как всё было, журналу «Школа. Москва» рассказал адепт проектного подхода Алексей Четверов.
Дело номер ХХХ из архива личного состава корпуса учителей специального назначения. Четверов Алексей Владимирович, лейтенант образовательных сил быстрого реагирования. Мужчина, 33 года, сибиряк.
Сайт: www.uchiurok.ru
Социальная сеть Facebook: www.facebook.com/chetverof
Учитель в третьем поколении. Креативно и успешно обучает ребят созданию мобильных приложений на базе Android, автоматических систем на базе микроконтроллеров, основам схемотехники и построению логических цепей. Использует систему дистанционного образования (СДО) в качестве модульной технологии обучения. В её рамках при обучении программированию в качестве практического модуля использует VPL (Virtual Programming Lab for Moodle) как систему повышения мотивации учеников и автоматизации проверки готовых программ. В своей работе активно применяет технологию проектной деятельности, а также использует IT-технологии и облачные сервисы: G suite for Education, Plickers, Kahoot, Scratch и макетные платы.
Абсолютный победитель педагогического марафона «УчITель-2017». Лауреат в номинации «Личное информационно-образовательное пространство» конкурса молодежных инициатив «Молодые педагоги — московскому образованию». Постоянно совершенствует свои умения и навыки, открыт ко всему новому. Участник профессиональных смен «Учитель будущего» Всероссийских молодежных образовательных форумов «Селигер-2013», «Селигер-2014». В последнее время увлекается системами автоматического пилотирования с точки зрения повышения мотивации учеников и применения в учебном процессе (квадрокоптеры и дроны). Также занимается адаптацией и использованием в процессе обучения роботизированных наборов MakeBlock.
Направлен в Образовательный центр «Сириус» в городе Сочи, созданный фондом «Талант и успех» на базе олимпийской инфраструктуры по инициативе Президента Российской Федерации В. В. Путина.
— Я прибыл в город Сочи первого июля и, не раздумывая, направился в бывший 4-звездочный отель «Азимут», который был передан вместе с территорией «Сириусу». В нем живут ребята, прошедшие конкурсный отбор и получившие путевку в этот «Неверленд» абсолютно бесплатно. Сказать, что я был шокирован увиденным, — это не сказать ничего. Отель превратили в настоящий образовательный рай для увлеченных ребят, из которого не хочется уезжать: тут царит абсолютное торжество свободы и широкие возможности для занятий спортом, чтения книг и серфинга по Интернету. В первый день я еще не знал, что нам предстоит и как это будет происходить, но общая концепция проекта крутилась в голове: усовершенствование беспилотного автобуса «Матрешка», который еще проходит тестовые испытания на полигонах Volgabus. Доверить ребятам опытный образец беспилотного автобуса — достаточно смелое решение, но генеральный директор BMG Алексей Бакулин (как основной заказчик и партнер «Сириуса») — не из робкого десятка. В нашем полном распоряжении оказался гараж, в котором находился третий опытный образец беспилотного автобуса. Перед нами стояла задача — не просто запустить и отправить в автономное путешествие этот беспилотный автобус, а научить ребят проектировать и программировать подобные системы, и поэтому мы решили сначала провести обучение на макете, а уже после этого переходить к работе с реальным автобусом. В качестве такого макета мы выбрали электрический багги HPI Baja 5B Flux 2WD, на который ребята самостоятельно установили все необходимые контроллеры, датчики, компьютеры и стереокамеру. В первый день проектной смены совместно с преподавателями семи различных проектов направления «Беспилотный транспорт и логические системы» мы провели презентацию проектов и распределили участников по командам. В нашей команде оказалось семь смышленых парней из различных городов России. Лимит семь человек был связан с тем, что мы изначально решили использовать SСRUM-подход в нашем проекте, а SCRUM-команда не может состоять из большего числа участников ввиду количества коммуникативных связей. Учитывая особенности подросткового возраста и теории возрастной психологии, мы пришли к выводу, что для организации самостоятельной работы наших ребят оптимален Agile-манифест. Во-первых, люди и взаимодействие важнее процессов и инструментов (личностное общение со сверстниками). Во-вторых, работающий продукт важнее исчерпывающей документации (цель ясна и понятна, на каждом этапе мы получаем продукт, работу которого можно продемонстрировать). В-третьих, сотрудничество с заказчиком важнее согласования условий контракта (взаимодействие с педагогом и его помощь на всех этапах без оценочных процедур). В-четвертых, готовность к изменениям важнее следования первоначальному плану (на этапе разработки в силу своей неопытности ребята могут что-то упустить, а при должной работе педагога в этот момент можно сформировать позитивный настрой в процессах личностного роста ребенка). Активная работа закипела на второй день. Первым делом участники прослушали долгую и сложную лекцию по основам теории управления и математическим моделям, из которой (как оказалось) ребята мало что поняли, но на практике всё оказалось гораздо проще. Уже впоследствии в общих разговорах мы возвращались к этой лекции и на примере работы макета объясняли происходящие процессы.
В нашем распоряжении был не только гараж «Лаборатория Матрешка», но и все возможности научного парка «Сириус», расположенного в бывшем здании Главного медиацентра Сочинских Олимпийских игр: лаборатории прототипирования, мастерские, паяльные станции, фрезерные станки, лазерный резак. Каждый участник команды нашел себе занятие по душе. Что-то у ребят получалось сразу, а что-то — после неоднократных попыток: к примеру, беспроводное управление электрическим багги-джойстиком от Xbox360 ребята подключили ровно в срок, а такие задачи, как получение одометрии с энкодеров и опрос сонаров заняли у них намного больше времени, чем планировалось. У команды были свои взлеты и падения (например, скачок напряжения погубил часть схемы, и всем пришлось поработать над её восстановлением). Но ничто не смогло затмить радость ребят, когда то, что они планировали, наконец-то заработало.
Весь проект был разделен на три этапа (недельные спринты), и по окончании каждого из них ребята получали возможность продемонстрировать результат. Неделя первая — разработка робота на дистанционном управлении с джойстика. Неделя вторая — разработка системы позиционирования и тестирования движения по заданной траектории. И, наконец, третья неделя — разработка и тестирование автономного движения робота на полигоне. За этот сравнительно небольшой срок нам удалось познакомить ребят с проектным подходом при решении инженерных задач и научить их работать в команде. Вся работа велась в операционной системе семейства Linux, и для некоторых ребят это было в новинку. Выбор этой операционной системы был связан с тем, что программная часть работала на фреймворке ROS (Robot Operating System). Большим облегчением для нас было то, что ребята хорошо знакомы c Arduino IDE, благодаря чему быстро освоили передачу информации из фреймворка в микроконтроллеры и обратно.
Всего в рамках смены ребята с успехом решили 47 проектных задач и в итоге получили в качестве результата работы над проектом универсальную платформу для отладки алгоритмов беспилотного управления, на которую можно загружать любую прошивку, а также универсальный алгоритм, применимый в любом беспилотном наземном устройстве. Главное — иметь необходимое оборудование, то есть стереокамеру, энкодеры, датчик ускорения и ультразвуковые датчики, микроконтроллеры и мощный компьютер. Алгоритм, разработанный ребятами, позволяет определять линию разметки любой формы, а также строить маршрут на основе облака точек, получаемых со стереокамеры.
В рамках смены ребята также научились демонстрировать полученные знания, умения и навыки, правильно презентовать созданный продукт. Экспертной комиссией, состоящей из ректоров вузов, генеральных директоров и заместителей крупных российских компаний, наш проект и презентация были выдвинуты на итоговую конференцию, в рамках которой ребятам за шесть минут удалось рассказать аудитории из 400 человек о своем проекте и решениях, которые будут реализованы в реальном беспилотном автобусе «Матрешка». Ну а в «Недетском разговоре» с В. В. Путиным один из участников нашей команды предложил сделать «Волгу» Владимира Владимировича беспилотной, на что президент согласился. Так что, возможно, в скором будущем эти семеро ребят совместно с Volgabus представят недорогой российский беспилотный автомобиль.
текст: А. Четверов фото: И. Абзалова (Московский политех)
Загрузка...
