робототехника как актуальное направление научных исследований в образовании
ТИХОНОВА ЛЮДМИЛА ПАВЛОВНА (tihonova. l.p@mail, ru)
ПИТЕРЦЕВ МИХАИЛ ЭДУАРДОВИЧ (*****@***com)
ПОПОВА СВЕТЛАНА ИГОРЕВНА (*****@***ru)
ФГБОУ ВО «Череповецкий государственный университет» (ЧГУ), г. Череповец
Аннотация
Доклад посвящен вопросам формирования научно-инновационных направлений деятельности вуза; поднимаются актуальные темы разработки и создания роботов (андроидов) как средств обучения в контексте системы педагогических наук, требующие исследований и своевременного решения.
В настоящее время актуальным направлением научных исследований в стране и в мире является робототехника. Нормативно-правовая база развития робототехники в РФ определена целым рядом документов, среди которых Концепция развития образовательной робототехники и непрерывного IT-образования в РФ от 01.01.2001г., Стратегия развития отрасли ИТ в РФ на 2014-2020 гг. и на перспективу до 2025 [3], Концепция развития образования на 2016 – 2020 [1] и др.
Ведущей целью Череповецкого государственного университета, как опорного вуза региона, центра научных и образовательных инноваций, является позиция лидера образования, науки и нововведений в области приоритетных направлений и технологий. Вуз вносит значительный вклад в укрепление, развитие и конкурентоспособность области. Формирование направления «Мехатроника и робототехника» – одно из ключевых преобразований ЧГУ. Мехатроника - новая область инженерии, объединяющая точную механику с интеллектуальными системами управления и современными информационными технологиями. Робототехника - область науки и техники, ориентированная на создание роботов и робототехнических систем, построенных на базе информационно-сенсорных, исполнительных и управляющих мехатронных модулей. Робототехника - весьма продуктивная область развития науки, имеет практическое применение во многих отраслях, в т. ч. и в образовании.
Разработка и создание роботов (андроидов) как средств обучения, требует не только знания законов математики, физики, механики, технологий проектирования, но и учета многих факторов:
- Типа образовательной организации (дошкольная, общеобразовательная, профессиональная и др.); Условий, в которых протекает образовательный (воспитательный) процесс; Уровня подготовленности учащихся (воспитанников) и их возрастных и индивидуальных особенностей (например, лица с ОВЗ); Специфики учебного материала; Уровня педагогической квалификации учителя (воспитателя); Материальной базы.
В связи с этим важны глубокие исследования в области педагогики. В системе педагогических наук закладывается инновационное направление – андроидная педагогика, которое Череповецкий государственный университет также рассматривает как приоритетное. И особенно актуальными, на наш взгляд, являются вопросы:
- Исследования и обобщения проблемного поля новой науки; Теоретико-методологических оснований, определяющих стратегические направления исследований; Всеобъемлющего анализа функций робототехники в образовательном процессе в контексте системы педагогических наук; Психолого-педагогических аспектов взаимодействия субъектов образовательного процесса и средств обучения (андроидов).
Все это позволит:
- Начать разработку психолого-педагогических предпосылок и оснований к созданию роботов различных направлений системы образования; Разрабатывать роботов, психологически и педагогически адаптированных к взаимодействию с субъектами образовательного и учебно-воспитательного процессов; Решить «проблему отсутствия единообразных подходов к созданию новых средств информатизации, сдерживающих разработку, внедрение и совместное эффективное использование информационных технологий в образовании» [2].
Для повышения конкурентоспособности Череповецкого государственного университета, более успешного привлечения талантливой молодежи, создания доступной научной среды и развития исследований в области робототехники на базе Института информационных технологий уже открыто студенческое конструкторское бюро «МиР» - СКБ «Микроэлектроника и робототехника», что само по себе говорит о направлениях деятельности бюро. Его идея — создание единого рабочего пространства для студентов, у которых есть интересные технические задумки; возможность осуществить весь цикл - от проектирования роботизированных устройств до их создания и испытания. СКБ предназначено для разработки инновационных проектов и первые работы (прототипы роботизированных устройств) уже сделаны в рамках студенческого интенсива «Роботон». Обучающиеся разработали USB-флеш-накопитель, способный защитить находящиеся на нем данные (он открывается только на конкретных устройствах и имеет ограничения по территории использования); предложили систему защиты продуктов от изготовления подделок (это значит, что «пиратский» вариант сделать можно, но о его нелегальности будет сразу известно); создали устройство, помогающее передавать информацию с любой доски (например, с классной) на любое другое устройство - телефон, планшет или ноутбук (что будет удобно при проведении занятий, конференций, семинаров).
В ближайших планах СКБ:
- Разработка студентами различных роботов, в т. ч. и для образования; Работа со школьниками: мастер-классы, университетские конкурсы; Закупка оборудования для исследований; Взаимодействие с компаниями города, работающими в сфере информационных технологий.
Решение актуальных вопросов создания роботов для образовательных учреждений на основе педагогических исследований в нашем учебном заведении возможно в рамках совместной деятельности Института информационных технологий, Института педагогики и психологии и СКБ «МиР». Вуз обладает соответствующим кадровым потенциалом, способным приступить к исследованиям в данных направлениях. Кроме этого, и в вузе и в городе созданы все условия для эмпирических исследований, апробации научных материалов. В качестве базы исследования определены вуз, детский технопарк «Кванториум» г. Череповца, школы города и другие образовательные организации, где используется робототехника.
Важно отметить, что оснащение университета научно-исследовательскими и образовательными лабораториями, наличие научных кадров – необходимые условия для проведения исследований в области приоритетных направлений «Мехатроника и робототехника», и андроидная педагогика, но недостаточные. Только обмен опытом, обсуждение полученных теоретических и экспериментальных данных, совместные исследования с другими вузами, научными лабораториями, участие в научных конференциях различного уровня будут способствовать полноценному развитию инновационных направлений российской науки.
Литература
Концепция федеральной целевой программы развития образования на 2016 – 2020// Распоряжение Правительства Российской Федерации от 01.01.01 года N 2765-р , Идеи уникального научного проекта «Андроидная педагогика» в условиях развития робототехнического направления в научной и образовательной системах России / , // Высшее образование сегодня.— 2016 .— №10 .— С. 12-18 Стратегия развития отрасли информационных технологий в Российской Федерации на 2014 - 2020 годы и на перспективу до 2025 года//Утверждена распоряжением Правительства Российской Федерации от 1 ноября 2013 г.