Проекты

Краткое описание

Проект «Инженерный резерв: создаем мобильные робототехнические системы сегодня для технологий будущего» представляет собой комплексную образовательную программу для школьников от 12 лет по разработке и управлению мобильными робототехническими системами. Проект охватывает полный цикл инженерного творчества: от проектирования механической платформы, внедрения элементов автономности, получения навыков дистанционного управления до проведения соревновательных испытаний.
Целевая аудитория - учащиеся 5–11 классов Ишимского, Абатского, Сладковского и Бердюжского районов Тюменской области.
На подготовительном этапе будет осуществлена апробация образовательной программы «Мобильные робототехнические системы: от концепции до испытаний».
Основной этап включает реализацию образовательного интенсива: отбор участников, проведение занятий и организацию проектной деятельности. Сюда входят следующие модули: конструкторско-технологический (3D-моделирование, лазерная резка, 3D-печать, сборка шасси, электроника), программно-алгоритмический (программирование микроконтроллеров, работа с датчиками) и модуль интеллектуальных систем (алгоритмы следования по линии, объезда препятствий).
На соревновательном этапе проводится Открытый региональный чемпионат «Кубок инженерного резерва», включающий скоростное маневрирование, прохождение трассы с препятствиями и выполнение задач с элементами автономности.
Ключевые особенности проекта: полный цикл создания робота, работа на современном оборудовании, проектный формат, соревновательная кульминация, открытые методические материалы. Созданные роботы остаются в школах, что служит начальным шагом в создании инженерных центров при образовательных учреждениях.
Ожидаемые количественные результаты: обучение 500 школьников в 12 образовательных организациях, создание 24 функционирующих роботов (по 2 робота в одно образовательное учреждение) проведение чемпионата с участием не менее 12 команд, повышение квалификации 12 педагогов.
Качественные результаты: формирование практических навыков у школьников 2D- и 3D-моделирования, программирования и электроники, создание на базе Ишимского пед. института им. П.П. Ершова постоянно действующего Центра молодежного инженерного творчества, повышение престижа инженерного образования среди подростков.
Устойчивость проекта обеспечивается продолжением работы инженерных центров в школах и их координацией Центром молодежного инженерного творчества при Ишимском пед. институте: обучение детей, проведение регулярных соревнований, методическая поддержка школ и сетевое взаимодействие с партнерами, что превращает проект в ресурсный центр технического творчества для всего юга Тюменской области.
Таким образом, проект представляет собой системную подготовку будущих инженерных кадров, предоставляя школьникам малых городов возможность создавать роботов с нуля, программировать их поведение и побеждать в соревнованиях, что является реальным вкладом в технологическое будущее страны.

Цель

1. Создание условий для комплексной подготовки школьников 12-17 лет в области разработки и управления мобильными робототехническими системами через практическое освоение полного цикла: проектирование колесной платформы → программирование систем дистанционного управления - внедрение элементов автономности - соревновательные испытания.

Задачи

1. Апробация модульной практико-ориентированной образовательной программы «Мобильные робототехнические системы: от концепции до испытаний»
2. Реализация образовательного интенсива для школьников, включая отбор участников, проведение занятий и организацию проектной деятельности
3. Организация и проведение итогового Открытого регионального чемпионата по мобильной робототехнике «Кубок инженерного резерва»

Обоснование социальной значимости

Проект «Инженерный резерв: создаем мобильные робототехнические системы сегодня для технологий будущего» направлен на учащихся 7–11 классов (возраст 12–17 лет), проживающих в Ишимском, Абатском, Сладковском и Бердюжском районах Тюменской области. Общая численность школьников данной возрастной группы на указанной территории составляет около 4 127 человек по данным Департамента образования и науки Тюменской области на 2024 год. Из них 400 человек станут непосредственными участниками образовательного интенсива и будут вовлечены в мероприятия проекта, включая мастер-классы, соревнования и выставки. Косвенными благополучателями выступят 10 педагогов, прошедших повышение квалификации, и родительская общественность. Анализ текущей ситуации в сфере дополнительного технического образования на юге Тюменской области выявляет системную проблему: школьники из малых городов и сельских территорий не имеют равного доступа к качественному инженерному образованию, соответствующему современному технологическому уровню. Подростков не устраивает, что в ряде школ отсутствует современное оборудование для занятий робототехникой, такое как 3D-принтеры, лазерные станки и программируемые микроконтроллеры, а существующие кружки, если они есть, работают преимущественно с готовыми конструкторами типа LEGO, что не дает понимания полного цикла инженерной разработки - от проектирования деталей до программирования сложных алгоритмов. Школьники изучают физику, математику и информатику, но не видят практического применения этих знаний для создания действующих технических устройств, и у них отсутствует система подготовки к участию в региональных и всероссийских соревнованиях по робототехнике, из-за чего талантливые дети из районов не могут конкурировать с командами из городов вследствие отсутствия материальной базы и квалифицированных наставников. Причинами существования проблемы являются недостаточное финансирование школ для приобретения дорогостоящего оборудования, дефицит педагогических кадров, владеющих современными компетенциями в области робототехники и программирования, отсутствие на территории районов ресурсного центра, координирующего развитие технического творчества и обеспечивающего методическую поддержку, а также территориальная удаленность от крупных образовательных центров, где такие возможности доступны.
В ходе анкетирования, проведенного среди учащихся 7–11 классов школ Ишимского района с участием 156 человек, результаты которого показали, что 78 процентов респондентов выразили интерес к занятиям робототехникой и программированием, 67 процентов никогда не имели возможности работать с микроконтроллерами Arduino или Raspberry Pi, 82 процента хотели бы участвовать в создании действующего робота, если бы для этого были созданы условия, а 91 процент считают, что навыки программирования и робототехники помогут им в будущем при выборе профессии. Интервью с 14 учителями информатики и технологии из школ указанных районов выявили, что 12 из 14 педагогов отметили отсутствие в школах современного оборудования как главное препятствие для ведения кружков робототехники, 10 педагогов указали на собственную потребность в повышении квалификации в области программирования микроконтроллеров и 3D-моделирования, а 9 учителей подтвердили, что их ученики проявляют инициативу и просят организовать занятия по робототехнике, но школа не может обеспечить такие возможности.

География проекта

Ишимский, Абатский, Сладковский, Бердюжский районы Тюменской области

Целевые группы

1. учащиеся 7-11 классов