Информационная система сопровождения деятельности федеральных инновационных площадок

К ВОПРОСУ О ВИРТУАЛЬНОМ ОБУЧЕНИИ РОБОТОТЕХНИКЕ ПО ПРОГРАММАМ ДОПОЛНИТЕЛЬНОГО ОБРАЗОВАНИЯ

2020

В апреле-мае 2019-2020 учебного года актуальным вопросом всех педагогов робототехники стал вопрос «Как работать в условиях удаленного доступа?» Необходимо было рассмотреть разные варианты для возможности проведения занятия по робототехнике с детьми 7-17 лет с использованием симуляторов и других инструментов. Вместе с тем, у многих детей и их родителей появились сомнения о целесообразности «виртуальных» занятий робототехникой? Изучив вопрос и апробировав анализируемую в данной статье проблему мы пришли к выводу, что существуют определенные преференции в виртуальном обучении робототехники. Использование симуляторов и других инструментов компьютерного моделирования дает существенное развитие ребенку, открывает новые возможности. В целом, мы можем выделить следующие преимущества дистанционного обучения: 1. В виртуальной среде можно заниматься с минимумом оборудования, имея компьютер и доступ в интернет; 2. Работа в виртуальных программных оболочках позволяет быстрее отлаживать различные программные алгоритмы, которые потом можно тестировать на реальных роботах; 3. Владение инструментами САПР дает возможности для дальнейшего совершенствования моделей; ~ 20 ~ 4. В виртуальных средах можно проводить соревнования для более широкого круга участников; 5. В виртуальных средах можно принимать участие в удаленных соревнованиях. Существует и ряд проблем, с которыми сталкивается так называемый «дистант»: 1. Требует обеспеченности компьютерами; 2. Предполагает курирование со стороны родителей для младших школьников; 3. Требует затратной по времени подготовки педагога; 4. Требует затрат времени на изучение новых программных оболочек; 5. Предъявляет высокие требования к умению удерживать интерес к занятиям при возникновении затруднений. В этой связи мы можем поделится накопленным опытом работы в двух областях, которые включает образовательная робототехника: конструирование и программирование. Для повышения навыков конструирования нами было использовано программное обеспечение: 1. Для обучающихся по программам "Основы LEGO WeDo" - Lego Digital Designer (LDD) https://www.lego.com/en-us/ldd; 2. Для обучающихся по программе "VEX IQ. Инженерный дизайн" - SnapCAD для VEX IQ. В процессе моделирования, обучающиеся знакомятся с возможностями программы, изучают простые механизмы, проходят этап осмысления механических связей между узлами, выдвигают новые идеи дизайна. Для того, чтобы они увидели результат своего труда был запущен проект для младших школьников, работающих в LDD, «Семь чудес света». От занятия к занятию мы вместе с детьми воссоздавали объекты исторического наследия по их описанию. Начинали очередную встречу с просмотра выполненных работ. По завершении курса организовали конкурс «Клуб путешественников». В конкурсе приняли участие более 30 участников из Краснодарского края. Многие выпускники курса стали победителями краевого конкурса по моделированию, посвященного Дню Победы. Для обучающихся по программе "VEX IQ. Инженерный дизайн" провели обучающий курс и организовали конкурс "Крутые тачки" с обязательным требованием - создать робота, способного к движению. Наши ребята приняли участие во Всероссийском конкурсе по моделировнаию от компании "Экзамен-технолаб". Для развития алгоритмического мышления и повышения навыков программирования была использована среда программирования роботов с интерактивным режимом имитационного моделирования: 1. Для обучающихся по программам "Соревновательная робототехника", «Робототехника» - TRIK Studio https://trikset.com/products/trik-studio; 2. Для обучающихся по программе "VEX IQ. Инженерный дизайн" - симуляционную среду для VEX IQ роботов https://vr.vex.com. 3. Для старших обучающихся по программе "Соревновательная робототехника" - симулятор роботов CoppeliaSim.В симуляторе инструменты, позволяющие устанавливать физические характеристики среды, механизмы динамического моделирования, кинематику и другие параметры, наиболее приближающие движения робота в реальной среде. При обучении на симуляторах мы, прежде всего, следовали принципу последовательности в обучении ("от простого к сложному"): вначале отрабатывали простые, затем сложные действия, использовали справку и готовые примеры программ. В заключении хотим также отметить некоторые моменты: 1. Разработчики TRIK предлагают много методических материалов, позволяющих начинать работать, практически не имея базовой подготовки. 2. В симуляционной русифицированной среде для VEX IQ роботов https://vr.vex.com есть различные игровые поля, позволяющие отрабатывать алгоритмы разной сложности. ~ 21 ~ 3. В качестве обучения на продвинутом уровне пригодился симулятор роботов CoppeliaSim и серия вебинаров, которые провел методист по олимпиадной робототехнике Университета Иннополис Алексей Овсянников. Результатом обучения работе в симуляторах можно считать участие моих обучающихся в соревнованиях Innopolis Open. Пятеро обучающихся проходили отбор на финал соревнований, трое стали финалистами олимпиады Innopolis Open.