Передовая инженерная школа СПбПУ «Цифровой инжиниринг» (ПИШ СПбПУ) изготовила 45 учебных моделей малогабаритного автономного робота для петербургских школ. Работу возглавляют проректор по цифровой трансформации СПбПУ, руководитель Передовой инженерной школы СПбПУ «Цифровой инжиниринг» Алексей Боровков, директор Центра дополнительного профессионального образования ПИШ СПбПУ Сергей Салкуцан и заведующая лабораторией «Промышленные системы потоковой обработки данных» (ПСПОД) ПИШ СПбПУ Марина Болсуновская. Деятельность ведётся в рамках сотрудничества ПИШ СПбПУ и администрации Санкт-Петербурга по реализации модели «школа — вуз — предприятие». Партнёром масштабного проекта выступает Академия цифровых технологий — современная образовательная площадка, где школьники обучаются предпрофессиональным навыкам и умениям в области IT, роботостроения, естественных наук и других.
Сегодня одним из приоритетов эффективной подготовки инженеров новой формации является долгосрочный, последовательный и практико-ориентированный образовательный маршрут.
, — отметил проректор по цифровой трансформации СПбПУ, руководитель Передовой инженерной школы СПбПУ «Цифровой инжиниринг» Алексей Боровков.
Чтобы реализовать модель бесшовного инженерного образования и содействовать углублению знаний учащихся в робототехнике, информатике и технических науках через изучение принципов построения беспилотного транспорта, ведущие специалисты лаборатории «Промышленные системы потоковой обработки данных» (ПСПОД) Передовой инженерной школы СПбПУ «Цифровой инжиниринг» разработали малогабаритный колёсный автономный робот (МКАР) и комплект дополнительных материалов, предназначенные для дополнительных школьных занятий. Руководителем проекта стал научный сотрудник лаборатории ПСПОД ПИШ СПбПУ Георгий Васильянов.
Модель автономной платформы способна двигаться без участия человека, избегая препятствий. Она оснащена системами ориентации в пространстве, которые используются в промышленности при создании систем управления автономным транспортом. На основе физической модели также разработана виртуальная модель-симулятор, которая позволит проводить отладку программного обеспечения без физической модели и существенно ускорит процесс разработки. Также набор укомплектован проектной, конструкторской и технической документацией, методическими материалами и учебным пособием объёмом более 400 страниц с иллюстрациями, описаниями и примерами кода.
Презентация модели и обсуждение планов по её использованию в школах состоялись на форуме «Инженерное образование» в рамках VI международного форума «Передовые цифровые и производственные технологии», который прошёл с 15 по 16 октября прошлого года в СПбПУ. На пленарном заседании вице-губернатор Санкт-Петербурга Ирина Потехина подчеркнула, что одним из основных вопросов обеспечения технологической независимости нашей страны является обучение в достаточном количестве квалифицированных кадров: «инженерного спецназа» (3 — 5%), линейного персонала высшей категории (25 — 27%), квалифицированных рабочих и специалистов среднего звена (70%).
, — подчеркнула Ирина Потехина.
Раскрыть и развить технические способности через изучение основ беспилотного транспорта и инженерное творчество поможет образовательная программа для обучения школьников разработке транспортных средств и основам робототехники на базе МКАР. Курс был апробирован на образовательных сменах для старшеклассников в международных и всероссийских детских центрах «Артек», «Орлёнок», «Океан», «Зеркальный» с 2021 по 2024 год. Программа получила отличные отзывы ребят и родителей. Также модель использовалась как учебное пособие на лекциях и практических занятиях, которые проводили преподаватели СПбПУ в рамках сотрудничества вуза с «Академией талантов».
С 25 ноября по 6 декабря прошлого года на базе Передовой инженерной школы СПбПУ «Цифровой инжиниринг» состоялся двухнедельный курс повышения квалификации «Робототехника на основе МКАР». Сертификаты государственного образца о повышении квалификации в СПбПУ вручили 29 преподавателям информатики и робототехники из 15 ведущих школ Санкт-Петербурга. Именно эти школы получат учебные комплекты для проведения занятий по робототехнике, разработанные специалистами ПИШ СПбПУ в рамках сотрудничества с Академией цифровых технологий.
Основная цель курса — познакомить учителей с устройством робототехнической платформы и её программным обеспечением, а также научить их, как подавать этот материал школьникам.
Учебная программа состояла из трёх блоков:
- обучение универсальному языку описания роботов — URDF;
- обучение работе с основными программными модулями, из которых состоит беспилотная система управления;
- работа непосредственно с физической версией МКАР, запуск устройства и основных датчиков.
, — отметила старший методист учебно-методического центра Академии цифровых технологий Зинаида Бушуева.
Главная особенность полностью отечественной разработки МКАР — возможность стать отправной точкой для инженерного творчества школьников. Максимально унифицированы шасси и используемые в них элементы, сокращено число готовых фабричных деталей. Большинство компонентов спроектированы под изготовление способами 3D-печати и лазерной резки. Школьники пройдут все этапы создания робототехнического устройства: освоят необходимые навыки программирования на Python, познакомятся со созданием робототехнических устройств и универсальным языком описания роботов. Ребята научатся настраивать готовые программные модули для ROS и писать свои собственные модули, отвечающие за движение, навигацию и другие функции беспилотного устройства.
Современное отечественное оборудование ориентировано на практическое применение в школе и создано для того, чтобы сделать изучение робототехники доступным и увлекательным для учеников.