สรุปบทเรียนเปิดรายวิชา “หุ่นยนต์เพื่อการศึกษา” คิดด้วยมือของคุณ การฝึกหุ่นยนต์มีประโยชน์อย่างไร? เวทีองค์กร การกำหนดเป้าหมายและวัตถุประสงค์ของบทเรียน

ผมขอแนะนำให้คุณ สรุปกิจกรรมการศึกษาของเด็กๆอายุ 10-12 ปี (นักเรียนกลุ่มกลาง) ในหัวข้อ “ในป่าแห่งหุ่นยนต์” งานนี้จะเป็นประโยชน์สำหรับทั้งครูในโรงเรียนและพนักงานการศึกษาเพิ่มเติม (ผู้นำสโมสร) เราขอนำเสนอความสนใจของคุณซึ่งมีจุดมุ่งหมายเพื่อพัฒนาความอยากรู้อยากเห็นในหมู่เด็กนักเรียนตลอดจนการรักษาความสนใจในด้านเทคนิค งานของวิศวกรและโปรแกรมเมอร์ รายละเอียดเพิ่มเติมที่นี่: https://repetitor.ru/repetitors/informatika คุณจะพบกับสิ่งที่น่าสนใจมากมาย

เป้าหมาย: เพื่อพัฒนาความคิดของเด็กเกี่ยวกับว่ามันคืออะไร วิทยาการหุ่นยนต์ประวัติศาสตร์ จุดประสงค์ และตำแหน่งของมันคืออะไรในโลกสมัยใหม่

วัสดุสาธิต:

• การนำเสนอในหัวข้อ “ประวัติความเป็นมาของหุ่นยนต์และตัวสร้างเลโก้”
• วิดีโอ "จังเกิ้ล"

เอกสารประกอบการสอน: ชุดก่อสร้าง Lego Education 9580

เทคนิคระเบียบวิธี: บทสนทนา - บทสนทนา, สถานการณ์ในเกม, การดูการนำเสนอ, การสนทนา, พลศึกษาเฉพาะเรื่อง, การทดลอง, กิจกรรมการผลิตของเด็กนักเรียน, การวิเคราะห์, สรุป

สรุปบทเรียน “ในป่าแห่งหุ่นยนต์”

ครู:“ สวัสดีพวกคุณ!

ในชั้นเรียนที่ผ่านมาทั้งหมด เราได้รู้จักกับ Lego Constructor และโปรแกรม Lego Education คุณได้เรียนรู้วิธีประกอบหุ่นยนต์โดยใช้คำแนะนำสำเร็จรูปและตั้งโปรแกรมการกระทำของพวกมันด้วยตัวเอง วันนี้เราจะมาสรุปความรู้ทั้งหมดของเราในหมวด “สัตว์ตลก” คือเราจะสร้างโมเดลทั้งหมด 4 แบบด้วยกัน แผนกที่ 1:

• “สิงโตคำราม”
• “จระเข้ผู้หิวโหย”
• "ลิงตีกลอง"
• "นกเต้นรำ"

เพื่อทำเช่นนี้ วันนี้เราจะไปเที่ยวป่า แต่ไม่ใช่ป่าธรรมดา แต่เป็นป่าหุ่นยนต์ นักท่องเที่ยวจะถูกแบ่งออกเป็น 4 กลุ่ม แต่ละแผนกจะต้องประกอบหุ่นยนต์ในเวลาอันสั้น สร้างโปรแกรมในสภาพแวดล้อม Lego Education และ "ฟื้นฟูโมเดล" เราค้นหาว่ากลุ่มใดกระตือรือร้นที่สุด เป็นมิตรที่สุด และเร็วที่สุดในการทดลองทางวิทยาศาสตร์ โดยการสังเกตความเร็วและความถูกต้องของการประกอบ ตลอดจนพฤติกรรมของหุ่นยนต์

นักเรียนเริ่มรวมตัวกัน

ครู: “ในขณะที่นักออกแบบกำลังยุ่งอยู่กับงาน เราขอเชิญผู้เชี่ยวชาญในสาขาหุ่นยนต์เลโก้มาพูดคุยเกี่ยวกับประวัติความเป็นมาของนักออกแบบและหุ่นยนต์สมัยใหม่”

นักเรียน: “วิทยาการหุ่นยนต์ (จากหุ่นยนต์และเทคโนโลยี หุ่นยนต์ภาษาอังกฤษ) เป็นวิทยาศาสตร์ประยุกต์ที่เกี่ยวข้องกับการพัฒนาระบบทางเทคนิคอัตโนมัติและเป็นพื้นฐานทางเทคนิคที่สำคัญที่สุดสำหรับการเพิ่มความเข้มข้นของการผลิต

คลาสที่สำคัญที่สุดของหุ่นยนต์เอนกประสงค์คือหุ่นยนต์ดัดแปลงและหุ่นยนต์เคลื่อนที่

หุ่นยนต์จัดการ- เครื่องจักรอัตโนมัติ (เครื่องเขียนหรือเคลื่อนที่) ประกอบด้วยแอคทูเอเตอร์ในรูปแบบของหุ่นยนต์ที่มีความคล่องตัวหลายระดับและอุปกรณ์ควบคุมโปรแกรมซึ่งทำหน้าที่ทำหน้าที่มอเตอร์และควบคุมในกระบวนการผลิต หุ่นยนต์ดังกล่าวผลิตขึ้นในรุ่นติดตั้งบนพื้น แบบแขวน และแบบโครงสำหรับตั้งสิ่งของ แพร่หลายมากที่สุดในอุตสาหกรรมการสร้างเครื่องจักรและการผลิตเครื่องมือ

หุ่นยนต์เคลื่อนที่- เครื่องจักรอัตโนมัติที่มีแชสซีเคลื่อนที่พร้อมระบบขับเคลื่อนควบคุมอัตโนมัติ หุ่นยนต์ดังกล่าวสามารถขับเคลื่อนด้วยล้อ เดิน และติดตามได้ (ยังมีระบบหุ่นยนต์เคลื่อนที่คลาน ว่ายน้ำ และบินได้ด้วย

ระบบหุ่นยนต์ยังได้รับความนิยมในด้านการศึกษาในฐานะเครื่องมือวิจัยเทคโนโลยีขั้นสูงที่ทันสมัยในสาขาทฤษฎีการควบคุมอัตโนมัติและเมคคาทรอนิกส์ การใช้งานในสถาบันการศึกษาระดับมัธยมศึกษาและอาชีวศึกษาระดับสูงทำให้สามารถนำแนวคิด "การเรียนรู้ตามโครงการ" ไปใช้ซึ่งเป็นพื้นฐานของโครงการการศึกษาร่วมขนาดใหญ่ของสหรัฐอเมริกาและสหภาพยุโรปในชื่อ ILERT

การใช้ความสามารถของระบบหุ่นยนต์ในการศึกษาด้านวิศวกรรมทำให้สามารถพัฒนาทักษะวิชาชีพในสาขาวิชาที่เกี่ยวข้องไปพร้อมๆ กัน: กลศาสตร์ ทฤษฎีการควบคุม การออกแบบวงจร การเขียนโปรแกรม ทฤษฎีข้อมูล ความต้องการความรู้ที่ซับซ้อนมีส่วนช่วยในการพัฒนาความสัมพันธ์ระหว่างทีมวิจัย นอกจากนี้ ในกระบวนการฝึกอบรมเฉพาะทางแล้ว นักเรียนต้องเผชิญกับความจำเป็นในการแก้ปัญหาในทางปฏิบัติจริง

ระบบหุ่นยนต์ที่มีอยู่สำหรับห้องปฏิบัติการทางการศึกษา:

• ชุดควบคุมเมคคาทรอนิกส์
• การสอนเฟสโต
• เลโก้ มายด์สตอร์ม
• ฟิชเชอร์เทคนิก.

วิทยาการหุ่นยนต์เกี่ยวข้องกับสาขาวิชาต่างๆ เช่น อิเล็กทรอนิกส์ เครื่องกล วิทยาการคอมพิวเตอร์ ตลอดจนวิศวกรรมวิทยุและไฟฟ้า มีหุ่นยนต์ที่ใช้ในการก่อสร้าง อุตสาหกรรม ครัวเรือน การบิน และหุ่นยนต์เอ็กซ์ตรีม (การทหาร อวกาศ ใต้น้ำ) ชุดเลโก้ได้กลายเป็นอุปกรณ์ก่อสร้างที่สำคัญสำหรับการศึกษาหุ่นยนต์ในโรงเรียน

เลโก้(แปลจากภาษาเดนมาร์กว่า "เล่นได้ดี") - ชุดของเล่นซึ่งเป็นชุดชิ้นส่วนสำหรับประกอบและสร้างแบบจำลองวัตถุต่างๆ ชุด LEGO ผลิตโดย LEGO Group ซึ่งมีสำนักงานใหญ่ในเดนมาร์ก ที่นี่ ในเดนมาร์ก บนคาบสมุทร Jutland ในเมืองเล็กๆ ชื่อ Billund มีเลโก้แลนด์ที่ใหญ่ที่สุดในโลก ซึ่งเป็นเมืองที่สร้างขึ้นจากผู้สร้าง LEGO ทั้งหมด

ผลิตภัณฑ์หลักของบริษัท LEGO คือ อิฐพลาสติกหลากสีสัน ร่างเล็ก ฯลฯ LEGO สามารถใช้สร้างวัตถุต่างๆ เช่น ยานพาหนะ อาคาร และหุ่นยนต์ที่กำลังเคลื่อนที่ ทุกสิ่งที่สร้างขึ้นสามารถถอดประกอบและชิ้นส่วนที่ใช้สร้างวัตถุอื่นๆ ได้ บริษัท LEGO เริ่มผลิตอิฐพลาสติกในปี 1949 ตั้งแต่นั้นมา LEGO ได้ขยายการเข้าถึงให้ครอบคลุมถึงภาพยนตร์ เกม การแข่งขัน และสวนสนุกเจ็ดแห่ง อย่างไรก็ตามมีนักออกแบบโคลนและของปลอมมากมาย

มีการนำเสนอเรื่อง “ประวัติความเป็นมาของหุ่นยนต์และเลโก้”

ครู: “และตอนนี้นักวิจัยรุ่นเยาว์จะแบ่งปันความรู้เกี่ยวกับป่าไม้ พวกเขาจะบอกคุณเกี่ยวกับป่า”

นักเรียน: “จุงลี่คือต้นไม้และพุ่มไม้ที่ผสมผสานกับหญ้าสูง ชาวอังกฤษที่อาศัยอยู่ในอินเดียยืมคำนี้มาจากภาษาฮินดี

ป่าที่ใหญ่ที่สุดมีอยู่ในแอ่งอะเมซอนในอเมริกากลางส่วนใหญ่ (ซึ่งเรียกว่า "เซลวาส") ในแอฟริกาเส้นศูนย์สูตร ในหลายพื้นที่ของเอเชียตะวันออกเฉียงใต้ และในออสเตรเลีย ต้นไม้ในป่ามีลักษณะทั่วไปหลายอย่างที่ไม่พบในพืชในสภาพอากาศชื้นน้อย: โคนลำต้นในหลายสายพันธุ์มีส่วนที่ยื่นออกไปเป็นไม้กว้าง

ยอดไม้มักจะเชื่อมต่อกันอย่างดีด้วยเถาวัลย์ ลักษณะอื่นของป่า ได้แก่ เปลือกไม้ที่บางผิดปกติ (1-2 มม.) ในป่ามีลิงจมูกกว้าง ตระกูลสัตว์ฟันแทะ ค้างคาว ลามะ กระเป๋าหน้าท้อง นกหลายสายพันธุ์ รวมถึงสัตว์เลื้อยคลาน สัตว์ครึ่งบกครึ่งน้ำ ปลา และสัตว์ไม่มีกระดูกสันหลังบางชนิด

สัตว์หลายชนิดที่มีหางที่สามารถจับได้อาศัยอยู่ในต้นไม้ มีแมลงมากมายโดยเฉพาะผีเสื้อและปลามากมาย สองในสามของสัตว์และพืชทั้งหมดบนโลกนี้อาศัยอยู่ในป่า มีการประเมินกันว่าสัตว์และพืชหลายล้านสายพันธุ์ยังคงไม่สามารถอธิบายได้"

กำลังเล่นวิดีโอ The Jungle

นักเรียนใช้ Lego WeDo เพื่อสร้างแบบจำลองสิงโตคำราม ลิงมือกลอง จระเข้ผู้หิวโหย และนกเต้นรำ นักเรียนประกอบหุ่นยนต์ เขียนโปรแกรม และสาธิตแบบจำลอง ผู้รับผิดชอบจะประกาศผลการกรอกตารางวิเคราะห์เป้าหมายและวัตถุประสงค์ที่กำหนดไว้ในบทเรียนแบบเปิด

โมเดลหุ่นยนต์

กลุ่มที่ 1

นักเรียนหมายเลข 1.1: “เราประกอบโมเดล “มือกลองลิง” และตั้งโปรแกรมไว้ พลังงานถูกถ่ายโอนจากแล็ปท็อปไปยังมอเตอร์ และจากมอเตอร์ เฟืองเล็กจะหมุนก่อน จากนั้นจึงเฟืองวงแหวน สิ่งนี้จะหมุนแกน หมัดยกและลดอุ้งเท้าของมือกลองของเรา เราต้องเผชิญกับภารกิจในการสร้างลิงที่จะเอาชนะจังหวะต่างๆ และเราก็ทำสำเร็จ เราพยายามสร้างการเคลื่อนไหวที่แตกต่างกันของลิงโดยการเปลี่ยนตำแหน่งของลูกเบี้ยว การเปลี่ยนตำแหน่งจะทำให้เสียงและจังหวะเวลาของการโจมตีอุ้งเท้าลิงเปลี่ยนไป”

นักเรียนหมายเลข 1.2: “ถึงแม้จะดูน่ากลัว แต่ลิงตัวใหญ่ตัวนี้ สูงมากกว่า 2 เมตร ก็ยังเป็นมิตรมาก ตัวผู้จากฝูงเดียวกันมักจะไม่แข่งขันกันและเพื่อที่จะเชื่อฟังผู้นำก็เพียงพอแล้วที่จะเบิกตากว้างและเปล่งเสียงร้องที่เหมาะสมโดยใช้นิ้วตีหน้าอกตัวเอง พฤติกรรมนี้เป็นเพียงการกระทำและไม่เคยถูกโจมตีตามมา

ก่อนที่จะโจมตีจริง เขามองเข้าไปในดวงตาของศัตรูอย่างเงียบๆ เป็นเวลานาน การจ้องมองโดยตรงถือเป็นความท้าทายไม่เพียงแต่ในกอริลลาเท่านั้น แต่ในสัตว์เลี้ยงลูกด้วยนมเกือบทั้งหมด รวมถึงสุนัข แมว และแม้แต่มนุษย์ ลูกกอริลล่าอยู่กับแม่เกือบสี่ปี เมื่อลูกคนต่อไปเกิด แม่จะเริ่มเหินห่างกับลูกคนโต แต่ไม่เคยทำหยาบคาย ดูเหมือนเธอจะเชิญชวนให้เขาลองใช้มือของเขาเมื่อเป็นผู้ใหญ่

เมื่อตื่นขึ้น กอริลล่าก็ออกไปหาอาหาร พวกเขาอุทิศเวลาที่เหลือเพื่อพักผ่อนและเล่นเกม หลังอาหารเย็นพวกเขาก็จัดเครื่องนอนไว้บนพื้นเพื่อใช้นอนหลับ”

กลุ่มที่ 2

นักเรียนหมายเลข 2.1: เราประกอบโมเดล “สิงโตคำราม” พลังงานจะถูกถ่ายโอนไปยังมอเตอร์ซึ่งรับพลังงานจากคอมพิวเตอร์ สิ่งนี้จะขับเคลื่อนเกียร์ซึ่งหมุนวงล้อมงกุฎ ล้อมงกุฎเชื่อมต่อกับเพลาเดียวกับที่อุ้งเท้าหน้าของสิงโตยึดไว้ เมื่อเพลาหมุน สิงโตจะนั่งลงหรือนอนราบ มาสาธิตวิธีการทำงานของโมเดลกัน

นักเรียน #2.2:. “สิงโตเป็นสัตว์เลี้ยงลูกด้วยนมชนิดหนึ่งที่กินสัตว์อื่น ซึ่งเป็นหนึ่งในสี่ตัวแทนของสกุลเสือดำ มันเป็นแมวที่ใหญ่เป็นอันดับสองรองจากเสือ - น้ำหนักของตัวผู้บางตัวอาจสูงถึง 250 กิโลกรัม ลักษณะเฉพาะของสิงโตคือแผงคอหนาในตัวผู้ซึ่งไม่พบในตัวแทนคนอื่นของตระกูลแมว

ชอบพื้นที่เปิดโล่งซึ่งพบความเย็นสบายใต้ร่มไม้หายาก สำหรับการล่าสัตว์ ควรมองให้กว้างเพื่อสังเกตฝูงสัตว์กินพืชกินหญ้าจากระยะไกล และพัฒนากลยุทธ์วิธีที่ดีที่สุดในการเข้าใกล้พวกมันโดยไม่มีใครสังเกตเห็น ภายนอกเป็นสัตว์ขี้เกียจที่ชอบงีบหลับและนั่งเฉยๆ เป็นเวลานาน

เฉพาะเมื่อสิงโตหิวและถูกบังคับให้ไล่ตามฝูงสัตว์กินพืชหรือเมื่อเขาต้องปกป้องดินแดนของเขาเท่านั้นที่เขาจะออกจากอาการมึนงง สิงโตได้รับความนิยมในวัฒนธรรมในสมัยโบราณและในยุคกลาง สิงโตสะท้อนให้เห็นในรูปประติมากรรม ภาพวาด บนธงชาติ ตราอาร์ม ในตำนาน วรรณกรรม และภาพยนตร์”

กลุ่มที่ 3

นักเรียนหมายเลข 3.1: เราประกอบโมเดล "จระเข้หิว" พลังงานจะถูกถ่ายโอนจากคอมพิวเตอร์ไปยังมอเตอร์ ซึ่งจะหมุนเฟืองวงแหวน เกียร์นี้ติดตั้งอยู่บนแกนเดียวพร้อมรอก สายพานวางอยู่บนรอกขนาดเล็ก ซึ่งจะส่งการเคลื่อนที่ไปยังรอกขนาดใหญ่ เขาเปิดและปิดปากของจระเข้ เรามาสาธิตวิธีการทำงานของแบบจำลอง: ใส่ปลาเข้า - ปิดปาก, เอาปลาออก - ปากเปิด

นักเรียนหมายเลข 3.2: “จระเข้เป็นสกุลที่มีเพียงสองสายพันธุ์ที่ทันสมัย: จระเข้อเมริกัน (หรือมิสซิสซิปปี้) และจระเข้จีน จระเข้ตัวใหญ่มีตาสีแดง ในขณะที่จระเข้ตัวเล็กจะมีตาสีเขียว ด้วยคุณสมบัตินี้ จึงสามารถตรวจจับจระเข้ได้ในเวลากลางคืน จระเข้ที่ใหญ่ที่สุดที่เคยบันทึกไว้ในประวัติศาสตร์ถูกค้นพบบนเกาะแห่งหนึ่งในรัฐลุยเซียนาของสหรัฐอเมริกา ความยาวของมันคือ . มีการชั่งน้ำหนักตัวอย่างขนาดยักษ์หลายชิ้น โดยชิ้นที่ใหญ่ที่สุดมีน้ำหนักมากกว่าหนึ่งตัน

มีเพียงสองประเทศในโลกที่ตัวแทนของสกุลนี้อาศัยอยู่ - สหรัฐอเมริกาและจีน จระเข้จีนกำลังใกล้สูญพันธุ์ จระเข้อเมริกันอาศัยอยู่บนชายฝั่งตะวันออกของสหรัฐอเมริกา ในฟลอริดาเพียงประเทศเดียว จำนวนคนเหล่านี้เกิน 1 ล้านคน สถานที่เดียวในโลกที่มีจระเข้และจระเข้อยู่ร่วมกันคือฟลอริดา

ตัวผู้ตัวใหญ่มีวิถีชีวิตสันโดษโดยยึดมั่นในอาณาเขตของตน ตัวผู้ตัวเล็กสามารถพบเห็นได้เป็นกลุ่มใหญ่และอยู่ใกล้กัน บุคคลขนาดใหญ่ (ทั้งชายและหญิง) ปกป้องดินแดนของตน จระเข้ตัวเล็กมีความอดทนต่อบุคคลที่มีขนาดเท่ากันมากกว่า

ความแตกต่างระหว่างจระเข้กับจระเข้: ความแตกต่างที่ใหญ่ที่สุดอยู่ที่ฟัน เมื่อกรามของจระเข้ปิด จะมองเห็นฟันซี่ที่สี่ขนาดใหญ่ของกรามล่าง ในจระเข้ กรามบนจะคลุมฟันเหล่านี้ นอกจากนี้ จระเข้ยังมีปากกระบอกปืนรูปตัว V ที่แหลมคม ซึ่งจระเข้ตัวจริงจะมีปากกระบอกปืนแหลมคม ส่วนจระเข้มีปากกระบอกทู่รูปตัว U”

จระเข้

กลุ่มที่ 4

นักเรียนหมายเลข 4.1: “เราสร้างแบบจำลอง “นกเต้น” พลังงานถูกถ่ายโอนไปยังมอเตอร์ และเฟืองจะหมุนจากคอมพิวเตอร์ มันถูกติดตั้งบนแกนเดียวกันกับรอกซึ่งหมุนด้วย มีนกติดอยู่ที่ด้านบนของรอกและมีเข็มขัดติดอยู่ที่รอก เมื่อรอกหมุน สายพานจะเคลื่อนที่และหมุนรอกอีกอันหนึ่ง เป้าหมายของเราคือการสร้างโครงสร้างที่นกจะหมุนในทิศทางเดียวก่อนแล้วจึงหมุนไปในทิศทางที่ต่างกัน มาสาธิตวิธีการทำงานของโมเดลกัน โดยการเปลี่ยนเกียร์ คุณสามารถหมุนนกไปในทิศทางต่างๆ ได้”

เทคโนโลยีชั้นสูงค่อยๆ กลายเป็นส่วนหนึ่งของชีวิตประจำวัน: "บ้านอัจฉริยะ" นิทรรศการศิลปะเชิงโต้ตอบ บอทสนทนา ไม่น่าแปลกใจเลยที่พวกเขาเริ่มสอนพื้นฐานของการเขียนโปรแกรมและหุ่นยนต์ก่อนเข้าเรียนด้วยซ้ำ ศูนย์หุ่นยนต์และชมรมวิศวกรรมกำลังเปิดบ่อยขึ้นเรื่อยๆ ตามแหล่งข้อมูลต่างๆ มีประมาณ 400 สโมสรที่เกี่ยวข้องกับหุ่นยนต์และไอทีในรัสเซีย ยังไม่มีสถิติอย่างเป็นทางการ และจำนวนนี้จะเพิ่มมากขึ้นเท่านั้น

จากแวดวงวิศวกรรุ่นเยาว์และนักวิทยุสมัครเล่นไปจนถึงหมวดวิทยาการหุ่นยนต์

วิทยาการหุ่นยนต์ได้บูรณาการเข้ากับกระบวนการศึกษาทั้งแบบอินทรีย์และแบบเงียบๆ ในปี 2559 หุ่นยนต์จะฉายไฟ LED ในทุกระดับของสถาบันการศึกษา ตั้งแต่โรงเรียนอนุบาลไปจนถึงมหาวิทยาลัย แต่ที่สำคัญที่สุดคือในโรงเรียน วิทยาการหุ่นยนต์ถือเป็นเครื่องมือสำหรับการศึกษาเชิงลึกในสาขาวิชาต่างๆ เช่น วิทยาการคอมพิวเตอร์ ฟิสิกส์ และเทคโนโลยี ดังนั้น เด็กนักเรียนจึงสามารถเรียนรู้จุดเริ่มต้นของวิทยาการหุ่นยนต์ได้ไม่เพียงแต่ในชมรมเท่านั้น แต่ยังรวมถึงในโรงเรียนและมหาวิทยาลัยด้วย ซึ่งมีการนำหุ่นยนต์เข้าสู่กระบวนการศึกษาเพิ่มมากขึ้น

ระบบการศึกษาเพิ่มเติมแบบวงกลมเป็นที่รู้จักกันดีโดยเฉพาะกับคนรุ่นเก่าจากประเทศในอดีตสหภาพสาธารณรัฐของสหภาพโซเวียต การศึกษาแบบเสรีของสหภาพโซเวียตได้รับการเสริมอย่างไม่เห็นแก่ตัวด้วยกิจกรรมนอกหลักสูตรในพระราชวังและบ้านของผู้บุกเบิก (ตามวิกิพีเดีย มี "พระราชวัง" 4,400 แห่งที่เปิดดำเนินการในปี 1971)

การคิดเชิงพื้นที่ได้รับการพัฒนาในวิศวกรในอนาคตโดยชมรมการสร้างแบบจำลองทางเทคนิคและการออกแบบและการประชุมเชิงปฏิบัติการทางวิทยุ เด็กนักเรียนสร้างโมเดลรถยนต์และเครื่องบินตั้งแต่เริ่มต้น เรียนรู้การทำงานกับอุปกรณ์ (เครื่องกลึง เครื่องเผา จิ๊กซอว์ และตะไบ) และเริ่มคุ้นเคยกับหลักการของไฟฟ้า

ระบบการศึกษาของสหภาพโซเวียตสำหรับสาขาวิชาวิศวกรรมศาสตร์และเทคนิคพิเศษซึ่งมี "แวดวง" เป็นส่วนหนึ่งของระบบนั้นถือว่าเป็นหนึ่งในระบบที่ดีที่สุดในโลก ทุกวันนี้เป็นเรื่องปกติที่จะพูดคุยเพิ่มเติมเกี่ยวกับข้อเสียของการศึกษาในรัสเซียและสถาบันการศึกษาของอเมริกาและเอเชียก็ครองตำแหน่งผู้นำในด้านเทคโนโลยี

นอกจากการล่มสลายของสหภาพโซเวียตแล้ว วัฒนธรรมการศึกษาเพิ่มเติมและชมรมก็ลดลงเช่นกัน กิจกรรมต่างๆ ได้รับค่าตอบแทน และหัวข้อต่างๆ หายไป เช่น ส่วนกีฬา โรงเรียนสอนเต้นและศิลปะ ได้รับความนิยม ผลกระทบของการเปลี่ยนแปลงดังกล่าวในเมนูการศึกษาของเด็กทั้งรุ่นสามารถตัดสินได้แล้วในตอนนี้ ผู้สำเร็จการศึกษาจากมหาวิทยาลัยที่มีอนุปริญญาสาขามนุษยศาสตร์หางานไม่ได้ และองค์กรต่างๆ ต่างก็มองหาบุคลากรด้านวิศวกรรมอย่างสิ้นหวังในระหว่างวัน

ในช่วงทศวรรษปี 2000 ความสนใจด้านวิทยาการหุ่นยนต์เพิ่มมากขึ้นอย่างเห็นได้ชัด ตั้งแต่ปี 2545 เป็นต้นมา การแข่งขันหุ่นยนต์ในประเทศและต่างประเทศได้จัดขึ้นที่รัสเซีย ในเวลาเดียวกัน มีการก่อตั้งสมาคมหุ่นยนต์เพื่อการศึกษาแห่งรัสเซีย (RAER) ตั้งแต่ปี 2008 ศูนย์การศึกษาและระเบียบวิธีสำหรับหุ่นยนต์เพื่อการศึกษา All-Russian (VUMTSOR) ได้ดำเนินการบนพื้นฐานของ RAOR - องค์กรจัดทำคู่มือและให้ข้อมูลทางกฎหมายและคำแนะนำในการเปิดชมรมหุ่นยนต์แก่ทุกคน

นอกจากนี้ ตั้งแต่ปี 2008 มูลนิธิ Volnoye Delo ของ Oleg Deripaska ได้เปิดตัวโครงการวิทยาการหุ่นยนต์ ซึ่งสนับสนุนโครงการด้านการศึกษาและการแข่งขัน

ในปี 2014 ผู้คนเริ่มพูดถึงหุ่นยนต์ในระดับรัฐ ASI (Agency for Strategic Initiatives ผู้ก่อตั้ง – รัฐบาลสหพันธรัฐรัสเซีย) ได้ประกาศโครงการริเริ่มด้านเทคนิคแห่งชาติ แนวคิดระดับโลกของ NTI คือการนำรัสเซียไปสู่ระดับการแข่งขันในตลาดเทคโนโลยีขั้นสูงภายในปี 2578 หนึ่งในพื้นที่ของโครงการคือการสนับสนุนและเผยแพร่การศึกษาด้านเทคนิค

นอกเหนือจากความนิยมของวิทยาการหุ่นยนต์ในสภาพแวดล้อมทางการศึกษาแล้ว แนวคิดของ STEM (หรือ STEAM) ก็ปรากฏขึ้น ทิศทางในกระบวนการศึกษาระดับโลกนี้มีลักษณะเฉพาะด้วยแนวทางการเรียนรู้แบบสหวิทยาการ สาขาวิชาหลักๆ มีการเข้ารหัสด้วยตัวย่อ: วิทยาศาสตร์ เทคโนโลยี วิศวกรรมศาสตร์ ศิลปะ (ไม่เสมอไป) คณิตศาสตร์ ระบบนี้ออกแบบมาเพื่อพัฒนาวิศวกรและนักวิทยาการหุ่นยนต์ในอนาคต

ด้วยการสนับสนุนจากรัฐบาล ไม่เพียงแต่เปิดสโมสรเท่านั้น แต่ยังเปิดศูนย์เทคโนโลยีทั้งหมดด้วย ซึ่งเป็นศูนย์เด็กที่รวมสโมสรในพื้นที่ทางเทคนิคต่างๆ เข้าด้วยกัน อุทยานเทคโนโลยียังไม่มีมากนัก ในเดือนพฤษภาคม ศูนย์เด็กแห่งแรกที่ Mosgormash เปิดในมอสโก และอุทยานเทคโนโลยี Quantorium เปิดเมื่อปลายเดือนกันยายน นอกจากนี้ยังมีแผนที่จะเปิดอุทยานเทคโนโลยีในภูมิภาคอีกด้วย ควรปรากฏใน 17 ภูมิภาค: มอร์โดเวีย, ตาตาร์สถาน, ชูวาเชีย, ดินแดนอัลไตและอื่น ๆ

จากนักออกแบบไปจนถึงไมโครเซอร์กิต

แม้ว่าหุ่นยนต์จะรวมอยู่ในชั้นเรียนสำหรับเด็กก่อนวัยเรียน แต่บทบาทหลักในการพัฒนาวิศวกรที่อายุน้อยที่สุดในอนาคตไม่ได้เล่นโดยอุปกรณ์อิเล็กทรอนิกส์ แต่ด้วยความคิดสร้างสรรค์ ในระบบการศึกษา STEM เสรีภาพในการคิดและสร้างสรรค์เป็นสิ่งสำคัญอันดับแรกในชั้นเรียนก่อนวัยเรียน ดังนั้นในแวดวงสำหรับเด็กอายุต่ำกว่า 6 ปีจึงมีการใช้ชุดและลูกบาศก์ก่อสร้างที่เรียบง่าย

ชมรมหุ่นยนต์ส่วนใหญ่มุ่งเป้าไปที่เด็กวัยประถมศึกษาและมัธยมศึกษา

“ตามกฎแล้ว โปรแกรมของหลักสูตรสำหรับเด็กดังกล่าวประกอบด้วยความรู้เบื้องต้นเกี่ยวกับการออกแบบวงจร พื้นฐานของการเขียนโปรแกรมและหุ่นยนต์ ความแตกต่างระหว่างไม้กอล์ฟคืองานของพวกเขา: เด็กจะสนุกหรือเรียนรู้ จากนี้จึงเลือกวิธีการสอนและเทคโนโลยี เป้าหมายระดับโลกของ ROBBO Club คือการยกระดับนักนวัตกรรมรุ่นเยาว์ที่จะสามารถแข่งขันได้ไม่เพียงแต่ในตลาดรัสเซียเท่านั้น แต่ยังรวมถึงในโลกด้วย ดังนั้นหลักสูตรของเราจึงออกแบบมาเพื่อทำงานกับเด็กทุกวัย: เราสร้างโปรแกรมแอนิเมชั่นและเกมคอมพิวเตอร์คลาสสิก (Pac-man, Arkanoid) สำหรับเด็กก่อนวัยเรียน) โปรแกรมหุ่นยนต์เพื่อทำงานต่าง ๆ โดยเด็กนักเรียนมีส่วนร่วมในการเขียนโปรแกรมในภาษา "ผู้ใหญ่" , การสร้างแบบจำลอง 3 มิติ, การออกแบบ 3 มิติ และการพิมพ์ 3 มิติ ดังนั้น เด็กจึงมาหาเราโดยมีทักษะการอ่านเท่านั้น และออกเดินทางพร้อมกับหุ่นยนต์ที่พิมพ์บนเครื่องพิมพ์ 3 มิติ ซึ่งประกอบและตั้งโปรแกรมแยกกัน” พาเวล โฟรลอฟ ผู้ผลิตโครงการหุ่นยนต์สำหรับเด็กเพื่อการศึกษา “ROBBO” อธิบาย

วิทยาการหุ่นยนต์ช่วยเสริมเนื้อหาที่ครอบคลุมในบทเรียนเทคโนโลยี ฟิสิกส์ และคณิตศาสตร์ Dmitry Spivak ผู้อำนวยการชมรมหุ่นยนต์สำหรับเด็ก Robx แห่งเซนต์ปีเตอร์สเบิร์กเชื่อว่าเด็ก ๆ สามารถใช้ความรู้เกี่ยวกับกลศาสตร์และไฟฟ้าพลศาสตร์ในชั้นเรียนของสโมสรได้ และเจาะลึกภาษาการเขียนโปรแกรมแบบข้อความ (เช่น C) “ในโรงเรียนมัธยมศึกษาตอนต้น นักเรียนของเราเริ่มคุ้นเคยกับ Arduino ซึ่งเป็นโปรแกรมที่ซับซ้อนมากขึ้นสำหรับการสร้างแบบจำลอง 3 มิติ เช่น OpenSCAD การสร้างแบบจำลองพาราเมตริก ซึ่งเด็กๆ อธิบายรูปร่างด้วยโค้ด” Dmitry กล่าว

หุ่นยนต์เพื่อการศึกษามักเริ่มต้นด้วย Legos ชุดอุปกรณ์รักษาสมดุลระหว่างการออกแบบและการเขียนโปรแกรม หลังจากที่เด็กเข้าใจพื้นฐานแล้ว เขาสามารถเจาะลึกลงไปในด้านใดด้านหนึ่งและศึกษาการเขียนโปรแกรมและการออกแบบได้ลึกซึ้งยิ่งขึ้น ในชั้นเรียนที่เน้นการเขียนโปรแกรม นักเรียนจะได้ทำงานกับภาษาและโปรแกรมการเขียนโปรแกรมต่างๆ และมีส่วนร่วมในการสร้างแบบจำลอง 3 มิติ ชมรมออกแบบเตรียมวิศวกรในอนาคต: เด็กๆ ที่นี่จะพัฒนารูปร่างและ "การเติม" ของหุ่นยนต์อย่างอิสระ

เลโก้แอนด์โค

ตลาดสำหรับ STEM และชุดอุปกรณ์ก่อสร้างหุ่นยนต์ค่อนข้างหลากหลาย ผู้ผลิตส่วนใหญ่ครอบคลุมทุกประเภทอายุ ตั้งแต่ชุดอุปกรณ์สำหรับเด็กก่อนวัยเรียนไปจนถึงโมดูล Quad-Core สำหรับนักเรียนมัธยมต้นและมัธยมปลาย

ผู้นำระดับโลกและรัสเซียในด้านหุ่นยนต์เพื่อการศึกษาเป็น บริษัท ย่อยของ บริษัท โฮลดิ้ง LEGO Group - LEGO Education แบรนด์เดนมาร์กไม่เพียงเป็นเจ้าของอุปกรณ์และการพัฒนาระเบียบวิธีเท่านั้น แต่ยังเป็นเจ้าของเครือข่ายศูนย์เด็กเฉพาะทาง รวมถึง LEGO Academy ที่ครูสามารถเข้ารับการฝึกอบรมได้ ในขณะนี้ ศูนย์การศึกษาเพิ่มเติมอีก 16 แห่งเป็นพันธมิตรอย่างเป็นทางการของ Lego Education Afterschool Programs ในรัสเซีย

Lego Education ดำเนินธุรกิจมาตั้งแต่ปี 1980 กลุ่มผลิตภัณฑ์ของแบรนด์ประกอบด้วยชุดการก่อสร้างที่ไม่มีส่วนประกอบอิเล็กทรอนิกส์ (Lego Simple Mechanisms, First Designs) ชุดที่มีไมโครโปรเซสเซอร์และเซ็นเซอร์สำหรับการศึกษาหุ่นยนต์ในโรงเรียนประถมศึกษา (Lego WeDo) และชุดสำหรับสาธิตหลักการทางวิทยาศาสตร์ในโรงเรียนมัธยม (เทคโนโลยี Lego และฟิสิกส์) และกำหนดซีรีส์ MINDSTORMS ในตำนาน

คล้ายกับเลโก้ แต่ไม่ค่อยมีใครรู้จัก บริษัท Pitsco ในอเมริกาก่อตั้งขึ้นในปี 1971 โดยครูสามคน ชุด STEM ระดับประถมศึกษาสำหรับเด็กเล็กมีของเล่นเพื่อการศึกษาทั่วไปที่สร้างสรรค์มากขึ้น เช่น ว่าวบิน จรวด หุ่นยนต์รวมอยู่ในทิศทางของ Tetrix - ชุดโครงสร้างหุ่นยนต์โลหะซึ่งเป็นที่รู้จักอย่างกว้างขวางในรัสเซีย ชิ้นส่วนโลหะทำให้ชุดเหล่านี้เป็นสากล Tetrix เข้ากันได้กับตัวควบคุม Lego MINDSTORMS หุ่นยนต์ที่ใช้ Tetrix มักจะเข้าร่วมการแข่งขัน รวมถึงในประเภทนักเรียนด้วย

Arduino แพลตฟอร์มแบบเปิดต่างจากบอร์ดอื่นๆ ตรงที่เป็นบอร์ดที่มีเอกลักษณ์พร้อมเชลล์ซอฟต์แวร์ สิ่งนี้ทำให้ Arduino เป็นพื้นฐานสากลสำหรับการออกแบบหุ่นยนต์ในทุกระดับในการศึกษาของเด็ก ชุดก่อสร้างหุ่นยนต์หลายยี่ห้อถูกสร้างขึ้นโดยใช้ Arduino แพลตฟอร์มสามารถซื้อแยกต่างหากได้ ข้อเสียของแพลตฟอร์มคือการออกแบบค่อนข้างซับซ้อนและต้องใช้เด็กในการทำงานกับหัวแร้ง

ชุดอุปกรณ์ในประเทศมีแบรนด์ที่โดดเด่นสองแบรนด์ในตลาด ได้แก่ TECHNOLAB และ Amperka คู่มือได้รับการพัฒนาสำหรับ TECHNOLAB โดยได้รับการสนับสนุนจากผู้เชี่ยวชาญจากคณะวิทยาการหุ่นยนต์และระบบอัตโนมัติที่ซับซ้อนของ N.E. ผลิตภัณฑ์ TECHNOLAB เป็นโมดูลเฉพาะเรื่องและเฉพาะช่วงอายุ แต่ละโมดูลประกอบด้วยชุดหุ่นยนต์หลายชุด วิธีการ "ขายส่ง" นี้แสดงถึงราคาที่สูงสำหรับชุดเครื่องมือก่อสร้าง: จาก 93,000 รูเบิลต่อโมดูลสำหรับเด็กอายุ 5-8 ปีและสูงถึง 400,000 รูเบิลสำหรับโมดูลหุ่นยนต์ทางอากาศ

Amperka เป็นสตาร์ทอัพปี 2010 ที่ใช้แพลตฟอร์ม Arduino ผลิตภัณฑ์ Amperka ตั้งอยู่ภายใต้ชื่อเกม: "Matryoshka", "Raspberry", "Electronics for Dummies" ฯลฯ คุณสามารถซื้อส่วนประกอบแต่ละชิ้นได้บนเว็บไซต์ Amperka - บอร์ด Arduino, เซ็นเซอร์, สวิตช์

Robotis แบรนด์เกาหลีนำเสนอชุดหุ่นยนต์สำหรับทุกระดับ ได้แก่หุ่นยนต์พลาสติกสำหรับโรงเรียนประถมศึกษา (Robotis Play, Robotis Dream) และหุ่นยนต์ฮิวแมนนอยด์ที่ใช้เซอร์โวมอเตอร์ Robotis Bioloid

ผู้ผลิตในเกาหลี HunaRobo และ RoboRobo มุ่งเน้นไปที่ชุดก่อสร้างสำหรับเด็กเล็กและวัยกลางคน ชุดอุปกรณ์จากแบรนด์เกาหลีประกอบด้วยองค์ประกอบพื้นฐาน: เมนบอร์ด มอเตอร์และกระปุกเกียร์ ตัวรับสัญญาณ RC และแผงควบคุม

VEX Robotics เป็นบริษัทเอกชนที่มุ่งเน้นด้านหุ่นยนต์เคลื่อนที่ ซึ่งมีสำนักงานใหญ่อยู่ในสหรัฐอเมริกา แบรนด์นี้เป็นเจ้าของโดย Innovation First, Inc. ซึ่งพัฒนาอุปกรณ์อิเล็กทรอนิกส์สำหรับหุ่นยนต์ภาคพื้นดินอัตโนมัติ แบรนด์นี้แบ่งออกเป็นสองทิศทาง ได้แก่ ซีรีส์ VEX IQ สำหรับระดับเริ่มต้น และ VEX EDR ซึ่งเป็นแพลตฟอร์มสำหรับนักเรียนขั้นสูง หุ่นยนต์ที่ตั้งโปรแกรมได้แบบเคลื่อนที่ VEX บนรีโมทคอนโทรลมุ่งเน้นไปที่การแข่งขันและทักษะการเขียนโปรแกรม

แทนที่จะได้ข้อสรุป

แพลตฟอร์มการเรียนรู้เกี่ยวกับหุ่นยนต์ที่หลากหลาย การสนับสนุนจากรัฐบาล และแฟชั่นสำหรับหุ่นยนต์เป็นเพียงการบูรณาการหุ่นยนต์เข้ากับการศึกษาเท่านั้น ชมรมและชั้นเรียนวิศวกรรมศาสตร์และหุ่นยนต์ถือเป็นข้อยกเว้น โดยเฉพาะอย่างยิ่งในภูมิภาค อย่างไรก็ตาม ปัจจุบันเด็กหลายแสนคนมีโอกาสเรียนเพิ่มเติมในสาขาวิศวกรรมศาสตร์และไอที และจำนวนนี้จะเพิ่มขึ้นในอนาคตอันใกล้นี้เท่านั้น - สื่อกำลังรายงานเกี่ยวกับอุทยานและแวดวงเทคโนโลยีใหม่และเจ้าหน้าที่กำลังรายงานความพร้อมในการสนับสนุนความคิดริเริ่มดังกล่าว

ฉันอยากจะเชื่อว่าการบูรณาการการศึกษาด้านเทคนิคเพิ่มเติมที่เพิ่มขึ้นจะเป็นแรงผลักดันให้เกิดการจัดตั้งผู้เชี่ยวชาญด้านเทคนิคระดับสูงมากขึ้นในอนาคต การเคลื่อนไหวของวงกลมมุ่งมั่นที่จะครอบคลุมในวงกว้าง - โปรแกรมกิจกรรมหุ่นยนต์ได้รับการออกแบบเพื่อให้เด็ก ๆ สนใจ กฎหมายและแนวคิดทางเทคนิคขั้นพื้นฐานเริ่มเข้าถึงได้ง่ายขึ้น อย่างน้อยที่สุด ชั้นเรียนวิทยาการหุ่นยนต์ก็เปิดโลกทัศน์ให้กว้างขึ้น และในระดับสูงสุด ชั้นเรียนเหล่านี้จะมอบอนาคตให้กับบุคลากรด้านวิศวกรรมและเทคนิค เราเชื่อมั่นในขีดสุด!

เสียงร้อง ภาษาต่างประเทศ ครอสติช หรือหุ่นยนต์? เพื่อช่วยผู้ปกครองที่สงสัย ผู้เชี่ยวชาญของ Smartbabr ให้ข้อโต้แย้งเพื่อสนับสนุนวิทยาการหุ่นยนต์

ชั้นเรียนวิทยาการหุ่นยนต์ช่วยพัฒนาความคิดเชิงตรรกะและเป็นระบบ รวมถึงความสามารถเชิงสร้างสรรค์ แม้ว่าบุตรหลานของคุณจะไม่ได้เป็นวิศวกรและไม่ต้องการความสามารถในการควบคุมหุ่นยนต์ แต่การทำความเข้าใจวิธีการทำงานของอุปกรณ์อัตโนมัติและประสบการณ์การออกแบบจะเป็นประโยชน์ในกิจกรรมอื่น ๆ อย่างแน่นอน ไม่ว่าเด็กจะเลือกอาชีพใดในอาชีพใดก็ตาม อนาคต.

ปัจจุบันการศึกษาในโรงเรียนส่วนใหญ่เป็นแบบเป็นทางการ ไม่อนุญาตให้บุคคลสร้างชีวิตของตนเองในโลกทางเทคนิคที่ซับซ้อนได้สำเร็จ ต้องขอบคุณวิทยาการหุ่นยนต์ที่ทำให้เด็ก ๆ ได้รู้จักการวาดภาพ การสร้างแบบจำลอง 3 มิติ การก่อสร้างในทางปฏิบัติ เข้าใจการรับรู้สามมิติของอวกาศ และอื่นๆ อีกมากมาย เขาเรียนรู้ที่จะคิดไม่เพียงแต่ด้วย "หัว" เท่านั้น แต่ยังคิดด้วย "มือ" ของเขาด้วย และในเวลาเดียวกัน: ทั้งที่มีศีรษะและด้วยมือ

ในชมรมวิทยาการหุ่นยนต์ นักเรียนมัธยมปลายจะได้เห็นกฎทางกายภาพในการปฏิบัติงาน นักเรียนชั้นประถมศึกษาปีที่ 5-7 แก้ปัญหาเรขาคณิตและคณิตศาสตร์ที่น่าสนใจ เด็กอนุบาลและประถมศึกษาที่ทำหุ่นยนต์จะพัฒนาทักษะด้านการเคลื่อนไหว ความสนใจ และความสามารถในการทำงานเป็นกลุ่ม

หากมีการเพิ่มวิทยาการหุ่นยนต์เข้าไปในหลักสูตรแกนกลาง แม้จะเป็นวิชาเทคโนโลยีก็ตาม ความหมายของมันจะเริ่มสูญหายไป ปัจจุบัน โรงเรียนใช้เวลาและทรัพยากรอย่างมีการคัดเลือก ตัวอย่างเช่น สถาบันการศึกษาหลายแห่งไม่สนับสนุนเด็กที่มีพรสวรรค์ แม้ว่าจะมีโครงการของรัฐบาลที่เกี่ยวข้องและการนำไปปฏิบัติก็เป็นความรับผิดชอบของโรงเรียนก็ตาม และบทเรียนด้านเทคโนโลยีไม่ได้สอนทุกที่ มีความเป็นไปได้ที่สิ่งที่คล้ายกันจะเกิดขึ้นกับคลาสวิทยาการหุ่นยนต์: สิ่งเหล่านี้จะเกิดขึ้นอย่างเป็นทางการ แต่จะมีประโยชน์หรือไม่นั้นเป็นประเด็นที่น่าสงสัย แน่นอนว่ามีข้อยกเว้นเกิดขึ้นได้ และสิ่งที่ดีและดีจะเกิดขึ้นที่ไหนสักแห่ง

แต่ไม่ว่าในกรณีใด แก้วมัคจะเหมาะสำหรับเด็กที่มีพรสวรรค์ที่สนใจศึกษาวิทยาการหุ่นยนต์มากกว่า เนื่องจากช่วยให้พวกเขาเจาะลึกยิ่งขึ้น ดังนั้นแม้ว่าจะมีการแนะนำวิทยาการหุ่นยนต์ในหลักสูตรหลักของโรงเรียน การเคลื่อนที่แบบวงกลมก็ไม่สามารถละทิ้งได้

ฉันเชื่อว่าการฝึกหุ่นยนต์จะพัฒนาตรรกะอย่างมาก เพิ่มการคิดอย่างเป็นระบบ และทั้งหมดนี้ยังส่งผลต่อระดับความตระหนักรู้ในการตัดสินใจด้วย แค่ประกอบหุ่นยนต์ก็ช่วยพัฒนาทักษะการเคลื่อนไหวมัดเล็กได้ เด็กๆ ยังได้รับความรู้ไม่เพียงแต่เกี่ยวกับวิธีการทำงานของหุ่นยนต์เท่านั้น แต่ยังรวมถึงวิธีการทำงานของระบบที่มีอยู่ด้วย ทักษะนี้จะช่วยพวกเขาในอนาคตในการออกแบบระบบของตนเองในอุตสาหกรรมใด ๆ เนื่องจากมีชุดกฎและข้อจำกัดในกิจกรรมประเภทใด ๆ

ฉันแน่ใจว่าคุณสามารถเริ่มเรียนวิทยาการหุ่นยนต์ได้ตั้งแต่อายุ 5-6 ขวบ อย่างน้อยก็ด้วยตัวอย่างง่ายๆ และเป็นตัวอย่าง เด็กในวัยนี้ค่อนข้างจะตระหนักรู้ถึงการกระทำของตนเป็นอย่างดีแล้ว และยังมีความคิดที่ยังไม่ "โต" ด้วยแบบแผนอีกด้วย ในวัยนี้ เด็กๆ เปิดกว้างมากและเต็มไปด้วยความคิดและความคิดสร้างสรรค์ เพียงแค่ดูภาพวาดของพวกเขา ทั้งหมดนี้สามารถมีส่วนช่วยในอนาคตในการพัฒนาระบบใหม่เชิงคุณภาพ เด็กเหล่านี้จะมีเอกลักษณ์เฉพาะตัวในแบบของพวกเขา

ระเบียบวินัยนี้ควรรวมอยู่ในหลักสูตรของโรงเรียนหรือไม่? ไม่แน่ใจ. ท้ายที่สุดแล้ว มีมาตรฐานของรัฐ และหากไม่มีการมีส่วนร่วมของรัฐอย่างเหมาะสม มันก็ค่อนข้างยากที่จะปรับตัวให้เข้ากับสิ่งใหม่ ๆ แต่ในฐานะที่เป็นวิชาเลือกก็ใช่ อย่างไรก็ตาม ขณะนี้มีปัญหาการขาดแคลนผู้เชี่ยวชาญจำนวนมากที่จะตกลงที่จะสอนวิชาเหล่านี้ในโรงเรียน ฉันคิดว่านี่ขึ้นอยู่กับสถาบันอุดมศึกษาทางเทคนิคที่จะรับภาระนี้โดยเป็นส่วนหนึ่งของงานแนะแนวอาชีพของพวกเขา

ชั้นเรียนวิทยาการหุ่นยนต์ช่วยพัฒนาความคิดเชิงตรรกะและเป็นระบบ รวมถึงความสามารถเชิงสร้างสรรค์ สิ่งเหล่านี้เป็นคุณสมบัติที่มีประโยชน์มากซึ่งจะเป็นประโยชน์ต่อเด็กอย่างแน่นอนในอนาคตแม้ว่าอาชีพของเขาจะไม่เกี่ยวข้องกับวิทยาศาสตร์ทางเทคนิคก็ตาม หากคุณเจาะลึกกระบวนการฝึกวิทยาการหุ่นยนต์ คุณจะเข้าใจได้ว่าความสำเร็จในด้านนี้เป็นไปไม่ได้หากปราศจากความรู้ด้านฟิสิกส์ คณิตศาสตร์ วิทยาการคอมพิวเตอร์ และความสามารถในการนำไปใช้ในการแก้ปัญหาที่ไม่ได้มาตรฐาน นั่นคือวิทยาการหุ่นยนต์เป็นวิชาเมตา และครูที่กำลังจัดชมรมสำหรับบุตรหลานเพื่อพัฒนาทักษะด้านหุ่นยนต์อยู่แล้ว จะได้รับเงินปันผลอย่างแน่นอนในอนาคตในรูปแบบของการพัฒนาและบ่มเพาะบุคลิกภาพที่รอบรู้และสนใจในตัวนักเรียนซึ่งจะ สามารถวิเคราะห์และให้เหตุผลอย่างมีเหตุผลโดยใช้องค์ความรู้จากสาขาต่างๆ และทำงานที่จุดตัดของวิทยาศาสตร์อันเป็นที่ต้องการในอนาคตอย่างแน่นอน

นอกจากนี้ไม่เพียงแต่เด็กนักเรียนผู้ใหญ่เท่านั้น แต่ยังรวมถึงเด็กก่อนวัยเรียนด้วยที่สามารถมีส่วนร่วมในหุ่นยนต์ได้ องค์ประกอบการควบคุมหุ่นยนต์สำหรับเด็กก่อนวัยเรียนกำลังสนุกสนาน สำหรับนักเรียนชั้นประถมศึกษา ชั้นเรียนหุ่นยนต์จะพัฒนาความคิดเชิงตรรกะ และในขั้นตอนนี้ พวกเขายังมีความจำเป็นในการสร้างสรรค์สิ่งใหม่ๆ อีกด้วย นักเรียนมัธยมปลายมีความสนใจที่จะสร้างโมเดลหุ่นยนต์เพื่อแก้ปัญหาและปัญหาที่แท้จริง ตามกฎแล้ว ในขั้นตอนนี้ นักเรียนเข้าใจแล้วว่าทำไมพวกเขาถึงมีส่วนร่วมในวิทยาการหุ่นยนต์ และด้วยเหตุนี้พวกเขาจึงพัฒนาความจำเป็นในการศึกษาสาขาวิชาทางเทคนิค ดำเนินกิจกรรมโครงการ และศึกษาวิทยาศาสตร์ที่เกี่ยวข้องโดยมีเป้าหมายเพื่อแก้ไขปัญหาเฉพาะ

แน่นอนว่าควรมีโอกาสที่จะมีส่วนร่วมในวิทยาการหุ่นยนต์ อย่างน้อยก็เป็นส่วนหนึ่งของกิจกรรมกลุ่ม ในระดับที่มากขึ้น วิทยาการหุ่นยนต์เป็นวิชาในโรงเรียนสามารถมุ่งเป้าไปที่การอธิบายและการประยุกต์ใช้ความรู้ทางทฤษฎีที่ได้รับในห้องเรียนเป็นกิจกรรมโครงงานประยุกต์แบบสหวิทยาการ ถ้าเราพูดถึงวินัยของ "เทคโนโลยี" ก็มักจะมุ่งเป้าไปที่การได้รับทักษะเชิงปฏิบัติในการสร้างสรรค์บางสิ่งบางอย่าง ดังนั้น หุ่นยนต์ก็สามารถเป็นส่วนหนึ่งของมันได้เช่นกัน

ผมจะแบ่งวิทยาการหุ่นยนต์ออกเป็นสองส่วนใหญ่: การเขียนโปรแกรมและอิเล็กทรอนิกส์

การครอบครองส่วนประกอบเหล่านี้แยกจากกันทำให้คนหนุ่มสาวกลายเป็นผู้เชี่ยวชาญที่เป็นที่ต้องการ และการครอบครองทั้งคนแรกและคนที่สองพร้อมกันทำให้ผู้เชี่ยวชาญหนึ่งคนเทียบเท่ากับสองคน

ฉันเชื่อว่าวิทยาการหุ่นยนต์จะเป็นประโยชน์ต่อเด็กทุกวัย เนื่องจากหุ่นยนต์จะพัฒนาความเข้าใจทั่วไปว่าเทคโนโลยีทำงานอย่างไร

การเรียนรู้โครงสร้างและการควบคุมหุ่นยนต์มีประโยชน์อย่างไรต่อเด็กๆ คำถามที่ถูกต้องมาก ความเกี่ยวข้องนี้จะรุนแรงยิ่งขึ้นในอีก 50 ปีข้างหน้า เมื่อพลังการประมวลผลของคอมพิวเตอร์จะเกินความสามารถของสมองมนุษย์ เราถูกรายล้อมไปด้วยเทคโนโลยีแล้ว การทำความเข้าใจอินเทอร์เฟซระหว่างมนุษย์กับเครื่องจักรหมายถึงการควบคุมเครื่องจักร ลูกหลานของเราต้องวางรากฐานของการมีปฏิสัมพันธ์ระหว่างมนุษย์ คอมพิวเตอร์ และหุ่นยนต์ตั้งแต่ตอนนี้ เพื่อหลีกเลี่ยงสถานการณ์ในภาพยนตร์เรื่อง Terminator

ถ้าพูดถึงการศึกษาในโรงเรียน ผมเชื่อว่าจำเป็นต้องรวมวิชาวิทยาการหุ่นยนต์เป็นวิชาเลือกในวิชาคณิตศาสตร์และฟิสิกส์เชิงลึกเพื่อเชื่อมโยงวิทยาศาสตร์พื้นฐานเข้ากับการปฏิบัติ คุณต้องเริ่มต้นตั้งแต่ชั้นประถมศึกษาปีที่ 5 และสำหรับผู้ที่สนใจเท่านั้น

ภารกิจที่ระบบการศึกษาของรัสเซียกำลังเผชิญอยู่ในขณะนี้คือการเตรียมวิศวกรสร้างสรรค์ที่สามารถคิดค้นและใช้เทคโนโลยีใหม่ ๆ ที่ไม่มีระบบอะนาล็อกในโลก ตอนนี้เราสามารถพูดได้ว่าในอีกห้าปีข้างหน้า อาชีพที่เป็นที่ต้องการมากที่สุดคือวิศวกรรม ดังนั้นเด็ก ๆ ที่จะสนใจหุ่นยนต์และการออกแบบในขณะนี้จึงเป็นวิศวกรนวัตกรรมในอนาคตซึ่งจะเป็นที่ต้องการไม่เพียง แต่ในรัสเซียเท่านั้น แต่ยังรวมถึงตลาดต่างประเทศด้วย

ประการแรก พื้นฐานของวิทยาการหุ่นยนต์และการเขียนโปรแกรมจะสอนให้เด็กคิดอย่างมีเหตุผล สร้างความสัมพันธ์ระหว่างเหตุและผลที่ถูกต้อง ดำเนินการวิเคราะห์ และสรุปผลได้อย่างถูกต้อง ประการที่สอง เด็กสมัยใหม่ที่คุ้นเคยกับอุปกรณ์เคลื่อนที่ต่างๆ (เช่น สมาร์ทโฟนและแท็บเล็ตที่มีอินเทอร์เฟซแบบสัมผัส) ไม่รู้ว่าจะเขียนและวาดด้วยมืออย่างไร ส่วนต่างๆ ของสมองที่รับผิดชอบในการสร้างสรรค์นั้นไม่ได้เปิดใช้งาน เด็กเหล่านี้ไม่สามารถสร้างสรรค์ได้ ทำได้เพียงรวมบางสิ่งบางอย่างหรือบริโภคเท่านั้น

ความหลงใหลในหุ่นยนต์ การเขียนโปรแกรม และการออกแบบส่งเสริมให้เด็กทุกวัยมีความคิดสร้างสรรค์และผลิตผลิตภัณฑ์ที่มีเอกลักษณ์เฉพาะตัว นี่เป็นกุญแจสู่อนาคตที่ประสบความสำเร็จไม่เพียงแต่สำหรับเด็กแต่ละคนเท่านั้น แต่ยังรวมถึงประเทศโดยรวมด้วย

เด็ก ๆ จำเป็นต้องเริ่มสอนวิทยาการหุ่นยนต์ให้เร็วที่สุดเท่าที่จะเป็นไปได้ เนื่องจากความสนใจในวิชาชีพวิศวกรรมจะปรากฏให้เห็นอย่างแท้จริงตั้งแต่อายุ 5 ขวบ ความสนใจนี้จำเป็นต้องได้รับการพัฒนาและส่งเสริมในทุกที่ ไม่เพียงแต่ในโรงเรียนเท่านั้น แต่ยังรวมถึงโรงเรียนอนุบาล สโมสรเอกชน และแวดวงต่างๆ ด้วย

รูปถ่าย: Russianrobotics.ru จากเอกสารส่วนตัวของผู้เชี่ยวชาญ

หนึ่งในสาขาที่มีแนวโน้มมากที่สุดในด้านเทคโนโลยีไอทีคือหุ่นยนต์ ทำไม ใช่ เพราะในอีก 15 ปีข้างหน้า อาชีพใหม่ๆ มากมายจะปรากฏในโลก ซึ่งจะขึ้นอยู่กับความรู้จากสาขาวิทยาการหุ่นยนต์

เรากำลังพูดถึงความเชี่ยวชาญพิเศษเช่น:
นักออกแบบหุ่นยนต์อุตสาหกรรม
นักออกแบบตามหลักสรีระศาสตร์
วิศวกรคอมโพสิต
ผู้ดำเนินการระบบหุ่นยนต์มัลติฟังก์ชั่น
นักออกแบบหุ่นยนต์สำหรับเด็ก
นักออกแบบหุ่นยนต์ทางการแพทย์
นักออกแบบหุ่นยนต์ประจำบ้าน
ผู้ออกแบบส่วนต่อประสานประสาทสำหรับการควบคุมหุ่นยนต์

อุปกรณ์ควบคุมตนเองเริ่มถูกนำมาใช้ในช่วงครึ่งหลังของศตวรรษที่ผ่านมา ในตอนแรก หุ่นยนต์ทำงานในด้านการผลิตและการวิจัย แต่จากนั้นก็ย้ายไปยังภาคบริการได้สำเร็จ แน่นอนว่าหุ่นยนต์ไม่ใช่ปรากฏการณ์มวลชนในขณะนี้ แต่มีการเลือกเวกเตอร์แล้ว และแทบจะเป็นไปไม่ได้เลยที่จะเปลี่ยนแปลง นั่นคือเหตุผลที่เราสามารถพูดได้ว่าในอนาคตอันใกล้นี้บทบาทของบุคคลในฐานะคนงานจะเปลี่ยนไปอย่างมาก แต่จะเข้าถึงหุ่นยนต์ได้อย่างไร? จะเริ่มการเดินทางอันน่าตื่นเต้นของคุณได้ที่ไหน? ลองตอบคำถามเหล่านี้กัน

หุ่นยนต์สำหรับเด็ก

เป็นการดีที่สุดที่จะเริ่มเรียนรู้พื้นฐานของหุ่นยนต์ตั้งแต่อายุยังน้อย แต่ไม่ได้หมายความว่าเส้นทางจะปิดสำหรับผู้ใหญ่ ความจริงก็คือเด็กเรียนรู้ทักษะใหม่ได้เร็วขึ้น เขาไม่ต้องกังวลว่าจะรบกวนงานอดิเรกที่เขาชื่นชอบ นอกจากนี้ วิทยาการหุ่นยนต์สำหรับเด็กยังมุ่งเป้าไปที่การศึกษาวิชาเฉพาะ ในขณะที่วิทยาการหุ่นยนต์มืออาชีพเกี่ยวข้องกับการแก้ปัญหาที่ซับซ้อน ตัวอย่างเช่น เด็กและผู้ที่เป็นงานอดิเรกสามารถแยกส่วนกลไกง่ายๆ เพื่อทำความเข้าใจวิธีการทำงานของพวกเขาได้ แต่ผู้เชี่ยวชาญที่เป็นผู้ใหญ่มากกว่าจะสร้างเครื่องมือควบคุมทางอุตสาหกรรมที่ซับซ้อนขึ้นมา

เพื่อทำความเข้าใจว่าเด็กชอบหุ่นยนต์หรือไม่ ก็เพียงพอที่จะซื้อชุดก่อสร้าง (โชคดีที่หุ่นยนต์สำหรับเด็กไม่ได้ขาดแคลนในปัจจุบัน) และดูว่าเขาแสดงความสนใจในกระบวนการประกอบหรือไม่ หากเป็นเช่นนั้น คุณจะพบชมรมหุ่นยนต์ที่เด็ก ๆ สามารถพัฒนาจินตนาการ ตรรกะ ทักษะยนต์ปรับ การรับรู้เชิงพื้นที่ ความอดทน และสมาธิ

เป็นที่น่าสังเกตว่าวิทยาการหุ่นยนต์มีหลายด้าน: การเขียนโปรแกรม อิเล็กทรอนิกส์ การออกแบบ หากลูกของคุณชอบชุดก่อสร้าง การก่อสร้างก็น่าจะเหมาะกับพวกเขา ผู้ที่สนใจเรียนรู้ว่าสิ่งนี้ทำงานอย่างไรควรศึกษาอุปกรณ์อิเล็กทรอนิกส์ การเขียนโปรแกรมจะสนใจนักคณิตศาสตร์รุ่นใหม่

คุณเริ่มเรียนรู้เมื่ออายุเท่าไหร่?

อายุที่เหมาะสมในการเริ่มต้นด้านวิทยาการหุ่นยนต์คือ 8-12 ปี ก่อนหน้านี้เด็กอาจมีปัญหาในการทำความเข้าใจหลักการทำงานของกลไกบางอย่างและเป็นการดีกว่าที่จะไม่พูดถึงความปรารถนาที่จะเรียนรู้คณิตศาสตร์ (ซึ่งจำเป็นอย่างยิ่งสำหรับการวาดอัลกอริธึมการออกแบบวงจรและกลไก) ตั้งแต่อายุยังน้อย พวกเราคนไหนที่ต้องการศึกษาสูตรและทฤษฎีบทเมื่อสภาพอากาศภายนอกดีและมี Sony PlayStation อยู่ใต้ทีวี? คำถามคือวาทศิลป์

แต่เมื่ออายุ 8-9 ขวบ เด็กๆ ที่ไม่มีปัญหาใดๆ สามารถเข้าใจและจดจำว่าตัวเก็บประจุ, LED และตัวต้านทานคืออะไร ในวัยนี้ พวกเขาสามารถเชี่ยวชาญแนวคิดจากฟิสิกส์ของโรงเรียนได้แล้ว ซึ่งเหนือกว่าหลักสูตรของสถาบันการศึกษาของเราอย่างมาก

หากเด็กไม่หมดความสนใจในงานอดิเรกเมื่ออายุ 14-15 ปี เขาควรเรียนคณิตศาสตร์ต่อไปและเริ่มเรียนการเขียนโปรแกรม นอกวงกลมมีสิ่งที่น่าสนใจมากมายรอเขาอยู่: พื้นฐานทางคณิตศาสตร์, ทฤษฎีของกลไกและเครื่องจักร, การใช้อัลกอริธึมการนำทางอัตโนมัติ, การออกแบบอุปกรณ์ไฟฟ้าเครื่องกลสำหรับอุปกรณ์หุ่นยนต์, การเรียนรู้ของเครื่องจักรและอัลกอริธึมการมองเห็นของคอมพิวเตอร์ ห่างออกไป).

เล็กน้อยเกี่ยวกับการเลือกนักออกแบบ

แต่ละกลุ่มอายุมีแพลตฟอร์มการศึกษาและผู้สร้างของตนเอง ซึ่งมีระดับความซับซ้อนที่แตกต่างกัน วันนี้มีการนำเสนอชุดทั้งในประเทศและต่างประเทศในตลาดซึ่งมีราคาแตกต่างกันไปตั้งแต่ 400 ถึง 15,000 ฮรีฟเนีย
สำหรับเด็กอายุ 8-11 ปี ชุดก่อสร้างจาก BitKit, Fischertechnik หรือ (แน่นอนว่าผู้ผลิตเหล่านี้ก็มีชุดสำหรับเด็กผู้ใหญ่ให้เลือกด้วย) ตัวอย่างเช่นผลิตภัณฑ์ BitKit มีวัตถุประสงค์เพื่อศึกษาอุปกรณ์อิเล็กทรอนิกส์ (ฉันทดสอบตัวสร้าง Omka เป็นการส่วนตัวและเขียนเกี่ยวกับเรื่องนี้ในช่วงฤดูหนาวปี 2559 -); Fischertechnik - ช่วยให้เข้าใกล้การพัฒนาหุ่นยนต์อย่างแท้จริงมากขึ้น โดยชุดอุปกรณ์ประกอบด้วยปลั๊ก สายไฟ และสภาพแวดล้อมในการเขียนโปรแกรมด้วยภาพ Lego นำเสนอชุดการก่อสร้างที่มีชื่อเสียงมากพร้อมรายละเอียดที่น่าสนใจและมีสีสัน คำแนะนำโดยละเอียด และความเป็นไปได้ที่ยอดเยี่ยม

มาตรฐานด้านวิทยาการหุ่นยนต์เพื่อการศึกษาคือโมดูล Arduino และคอมพิวเตอร์บอร์ดเดี่ยว ในการทำงานร่วมกับพวกเขาคุณจะต้องมีทักษะการเขียนโปรแกรมขั้นพื้นฐาน แต่ในที่สุดคุณสามารถเรียนรู้วิธีสร้างอุปกรณ์ "อัจฉริยะ" ทุกประเภทด้วยมือของคุณเองตั้งแต่ระบบรดน้ำอัตโนมัติไปจนถึงระบบเตือนภัย


ฝึกวิทยาการหุ่นยนต์ที่ไหน?

หลักสูตรวิทยาการหุ่นยนต์สำหรับเด็กในประเทศยูเครนเปิดสอนโดยองค์กรต่อไปนี้:
หลักสูตร “Stem Fll” จาก First Lego League;
หลักสูตร “Robo-3D Junior” จาก RoboUa;
หลักสูตร “Robo-3D” จาก Lego Mindstorms
หลักสูตรที่ใช้ Arduino, Lego และ Fischertechnik จาก Robot School
หลักสูตรสำหรับเด็กอายุตั้งแต่ 4 ปีจากสตูดิโอ MAN
หลักสูตรจากโบเธียน
หลักสูตร “Preparing for Flight” จาก Singularity Studio
หลักสูตรจากโรงเรียนสมาร์ทไอที

การเรียนรู้ด้วยตนเอง: เป็นไปได้ไหม?

สำหรับการศึกษาด้วยตนเองมีหลักสูตรออนไลน์ฟรีมากมายบนอินเทอร์เน็ต แต่รูปแบบนี้ไม่น่าจะเหมาะกับเด็ก ดังนั้นการศึกษาทางไกลจึงอาจน่าสนใจสำหรับผู้ใหญ่เท่านั้น

สำหรับเด็ก นอกเหนือจากชุดอุปกรณ์ที่น่าตื่นเต้นและมีประโยชน์แล้ว หนังสือเกี่ยวกับหุ่นยนต์ยังมีประโยชน์สำหรับเขาอีกด้วย กล่าวคือ:

บรากา นิวตัน “การสร้างหุ่นยนต์ที่บ้าน”;
ดักลาส วิลเลียมส์ “หุ่นยนต์ที่ตั้งโปรแกรมได้ควบคุมจาก PDA”;
โอเว่น บิชอป, “คู่มือนักพัฒนาหุ่นยนต์”;
Vadim Mitskevich "กายวิภาคของหุ่นยนต์ที่สนุกสนาน";
Vladimir Gololobov "จุดเริ่มต้นของหุ่นยนต์"

มีผลงานที่คล้ายกันมากมาย น่าเสียดายที่วิทยาการหุ่นยนต์กำลังพัฒนาอย่างรวดเร็ว และความเกี่ยวข้องของข้อมูลในหนังสือกำลังล้าสมัย ดังนั้นคุณควรมีฟอรัมเฉพาะเรื่องและไซต์พิเศษอยู่เสมอ

ผลลัพธ์เป็นอย่างไร?

เป็นผลให้เราได้รับทิศทางที่น่าหวังอย่างยิ่งซึ่งไม่ควรละเลยไม่ว่าในกรณีใด ๆ หากคุณมีลูก ลองคิดถึงอนาคตของพวกเขา และบางทีบทความของฉันเกี่ยวกับ Keddre อาจกลายเป็นตัวเร่งในการหาสโมสรที่เหมาะสม

หากคุณพบข้อผิดพลาด โปรดเน้นข้อความและคลิก Ctrl+ป้อน.