В опорном ТГУ начал работу Центр развития молодёжи в сфере электроники и робототехники

Как становятся инженерами

Программа обучения в центре включает несколько ступеней. Организационно можно приступить к любому блоку, но чтобы сохранялась логика обучения и появилась польза, установленной иерархией курсов лучше не пренебрегать.

«Первые шаги в робототехнику (Lego)» – начальный базовый курс, введение в азы инженерной профессии. Здесь школьники, не имеющие практического опыта, знакомятся с основами робототехники. Предполагается работа с конструкторами Lego, на базе которых программируются типовые робототехнические решения. Ребята познакомятся с основными датчиками, используемыми в электронике, изучат основы составления алгоритмов, потом перейдут к написанию программ, рассмотрят конструкции манипуляторов и транспортных средств. Это займёт 12 академических часов – 3 дня подряд с периодичностью набора групп раз в месяц.

Далее предлагается курс «Основы Arduino» – по мнению организаторов, один из самых интересных, поскольку погружает школьников в мир «жизни» бытовых приборов. Для иллюстрации того, как работают окружающие нас в быту устройства, сотрудники кафедры «Промышленная электроника» ТГУ создают агрегат, совмещающий в себе увлажнитель, очиститель воздуха и обогреватель – ноу-хау для молодых мам.

– Такие устройства управляются контроллерами – маленькой микросхемой и пультом дистанционного управления, – поясняет заведующий кафедрой ТГУ «Промышленная электроника» Александр Шевцов. – Если говорить о нашем аппарате, то он состоит из контроллера, клавиатуры, жидкокристаллического дисплея и канала беспроводной связи. Установив такой увлажнитель в квартире, можно получить программно-управляемый состав воздуха, что будет крайне полезно в первые месяцы жизни малыша.

«Разумные» технологии

Для популяризации электроники и программирования, а также облегчения процесса создания DIY-проектов итальянскими инженерами была разработана программно-аппаратная платформа Arduino. Это и среда программирования, и аппаратный комплекс. К нему подключаются различные датчики – положения, температуры, влажности, света – и различные исполнительные устройства, реле. На основе этих модулей можно получить движущихся роботов (на гусеницах, на колёсах), организовать систему «умного дома», построить теплицы и поливальные системы, сделать макеты бытовых устройств. Причём система Arduino позволяет школьникам спокойно «войти» в тему, не требуя специализированного образования электронщика или программиста. И на сегодняшний день она доступнее, по сравнению, скажем, с Lego, – цены на набор устройств (электронный конструктор) куда более демократичные.

Следует отметить, что Arduino ориентирована на старшеклассников. В рамках этого курса они изучают темы, которые в современном мире в тренде: система «умный дом» и интернет вещей.

– Мы даём основные приёмы программирования, базовые сведения о датчиках, о двигателях. То есть проводим своеобразную профориентацию. Причём школьники, приходя на занятия, уже имеют приличную мотивацию и заинтересованность, – рассказывает Александр Шевцов. – Наша задача – расширить их картину мира и показать текущий уровень отрасли, а также донести до ребят информацию о том, чем они смогут заниматься, если выберут карьеру инженера электронной техники, на какой рынок труда они придут, что они смогут делать через несколько лет. Тем самым мы ориентируем их более глубоко изучать электронику, делать акцент в обучении на математику, физику, программирование. Курсы «Роботы на основе Lego» и «Роботы на основе Arduino» – это уже углублённое изучение темы, следующий уровень погружения, требующий набора определённых навыков и хорошей школьной эрудиции.

Роботы, на старт!

Поскольку Тольяттинский госуниверситет является организатором соревнований по робототехнике, в программе Центра представлен курс «Соревновательная робототехника». На занятиях учащиеся узнают устройство датчиков, математические законы, позволяющие строить эффективных роботов, получат возможность построить под руководством преподавателя и на практике отработать алгоритм функционирования роботов, следующих по траектории, роботов для «сумо» и кегельринга.

Несмотря на то, что в Тольятти действует большое количество школ и кружков по робототехнике, Центр развития молодёжи в сфере электроники и робототехники ТГУ пользуется у школьников популярностью. По мнению Александра Шевцова, этому способствует несколько факторов: удачное расположение в жилом массиве города, профессиональные преподаватели, имеющие не только инженерные и научные знания, но и педагогический опыт, возможность впоследствии стать участником областного конкурса «Роботека», проводимого ТГУ. При более глубоких теоретических знаниях есть отличное «заземление» на практическую деятельность. К тому же занятия в центре проходят в хорошо оснащённой лаборатории с удобными столами, компьютерами, конструкторами, проектором и экраном. А главное – здесь очень легко «заболеть» инженерной профессией. Вполне возможно, те ребята, которым только предстоит сделать свои первые шаги в робототехнике, спустя пару лет вернутся в опорный университет уже студентами.