В Школе программирования и робототехники БГПУ детей учат создавать виртуальный мир и умных роботов

22.09.2020, 08:31Общество

Создавать виртуальную реальность, собирать роботов и наделять их «интеллектом», писать игры, музыку, а также участвовать в олимпиаде кружкового движения НТИ.Junior, — все это могут сегодня учащиеся Школы программирования и робототехники Благовещенского государственного педагогического университета. В этом центре дополнительного образования школьников целых 5 уровней подготовки и 15 учебных модулей. Программы рассчитаны на учащихся со 2-го по 11-й класс. С 1 октября начинаются занятия в группах. У желающих получить новые навыки осталось чуть больше недели, чтобы записаться на кружки. О том, как учат одним из самых востребованных сегодня направлений — программированию и робототехнике, читайте в материале «Амурской правды».

Фото: БГПУ

Новый виток интереса

«Мы учимся вместе с детьми», — говорят педагоги Школы программирования и робототехники БГПУ о своей работе. И где-то они правы, потому что программы, создающие виртуальную реальность и наделяющие роботов человеческими способностями, не стоят на месте. Не проходит пары-тройки лет, как в этой сфере уже новые разработки. И дети, увлекающиеся программированием и робототехникой, хотят их освоить.

— В БГПУ я работаю уже 33-й год, и все эти годы мы занимаемся со школьниками информатикой и программированием, — рассказывает директор и преподаватель Школы программирования и робототехники, доцент кафедры информатики БГПУ, кандидат педагогических наук Галина Федченко. — Робототехника присоединилась к этим направлениям шесть лет назад, и сейчас мы ощущаем новый виток интереса у школьников к области IT. Потому что произошла цифровизация мира, вся экономика становится цифровой, новые технологии внедряются буквально всюду.

В связи тем, что в БГПУ хорошая образовательная база и отличная методика преподавания, университет вошел в базу тех организаций, которые могут по гранту реализовывать разнообразные цифровые технологии и обучать им школьников и педагогов, которые этим занимаются. Опыт накоплен огромный.

— На сегодняшний день это мощная, постоянно обновляемая Школа программирования и робототехники. Мы понимаем, что детям, когда они подходят к высоким достижениям определенного плана, необходимы физика, математика, биология и другие предметы. И у нас для этого работают различные кружки, дополнительные курсы. Мы даем консультации, чтобы дети достигали максимума, — отмечает Елена Лукина, директор Центра организации довузовского образования БГПУ, кандидат педагогических наук, куда входит Школа программирования и робототехники.

Пять уровней сложности

Учащиеся школы не только осваивают виртуальную реальность, но и создают собственные продукты: пишут программы, игры, музыку, моделируют на компьютере и воплощают наяву 3D-объекты. По 15 модулям ведется обучение ребят. Уровень сложности программ (всего пять уровней) варьируется и от возраста, и от знаний и возможностей ребенка.

К примеру, базовый уровень — мир информатики и программирования — школьники начинают осваивать во 2—4-х классах. В этом модуле они изучают основы информатики и информационных технологий. Это такие курсы, где дети, прозанимавшись год, понимают, в каком направлении им развиваться дальше. В 3—6-х классах педагоги уже дают основы алгоритмизации и программирования в визуальной среде Scratch, их воспитанники собирают и запускают лего-роботов.

Самое сложное, но не менее интересное направление — это анализ больших данных, где алгоритмы машинного обучения применяют к решению прикладных задач. Эта программа обучения согласована с Академией искусственного интеллекта Сбербанка, и сюда принимают только старшеклассников — 8—10-е классы.

— Если ребенок начинает заниматься индивидуальными проектами, участвует в олимпиадах, то фактически он у нас становится учеником детского научно-образовательного центра и занимается в его лабораториях. Это продолжается вплоть до выпуска из школы. У нас есть такие ученики, некоторые уже выпустились и поступили в топовые вузы нашей страны. К примеру, Ярослав Савельев — в Московский институт стали и сплавов, Артем Дыбов — в Санкт-Петербургский национальный исследовательский университет информационных технологий, механики и оптики (Университет ИТМО). Ярослав был с нами шесть лет — с 6-го по 11-й класс. Сначала он увлекался электроникой, потом к этому добавилось 3D-моделирование, программирование. В результате в 10—11-х классах он собрал все возможные призы по разным направлениям. В регионе стал призером олимпиады по технологии и олимпиады по информатике, а также победил во Всероссийской олимпиаде НТИ. В итоге без вступительных испытаний поступил в вуз, где почти все места заняты олимпиадниками, — продолжает Галина Федченко.

Более того, парень оказался среди тех счастливчиков, кого пригласили поучаствовать в проекте лаборатории робототехники Сбербанка. Там есть молодежная команда, которая участвует в международных соревнованиях по робототехнике. То есть если амурский школьник поступал только с результатами ЕГЭ, он бы не поступил. Его увлечение IT-технологиями и занятия в Школе программирования и робототехники БГПУ, в том числе индивидуальные проектные работы, сыграли здесь решающую роль.

Молодые, но опытные педагоги

— Требования к абитуриентам, поступающим на IT-специальности, значительно выросли, поэтому мы должны уже учащимся средних классов предлагать продвинутые вещи, — продолжает Галина Михайловна. — Преподаватель должен говорить с ребятами на одном языке, то есть сам должен быть игроком, программистом (писать игры), уметь работать с 3D-графикой. Поэтому очень важно привлекать к обучению школьников молодых специалистов. И такие у нас есть — это студенты выпускного курса физико-математического факультета, профиль «Математическое обеспечение и администрирование информационных систем», Ренат Ниталиев и Валерия Усольцева. Они ведут курс «Разработка игр на платформе Unreal Engine 4» в 8—10-х классах.

Талантливым ребятам в разработке индивидуальных проектов и их участии в олимпиаде кружкового движения НТИ.Junior помогают наставники. Например, в модуле НТИ.Junior, рассчитанном на учащихся 5—7-х классов, предусмотрена такая поддержка. В прошлом году наставником ребят был студент 4-го курса ФМФ Данил Кобцев, обучающийся по профилю «Физика и информатика». Под его наставничеством воспитанники школы стали финалистами олимпиады.

Кстати, сейчас как раз ведется набор в группу НТИ.Junior. Также Школа программирования и робототехники БГПУ ждет ребят с техническим складом ума — на учебный модуль «Подводная робототехника», где они будут учиться управлять автономными подводными роботами. Осваивая навыки на настоящей подводной модели, которую педагогический университет приобрел этой весной. «Робототехника в старших классах — очень наукоемкое направление, уровень подготовки ребят должен быть высоким, ведь им приходится работать с алгоритмами компьютерного зрения», — считает Галина Федченко.

Все программы рассчитаны на учащихся со 2-го по 11-й класс. Занимаются ребята весь учебный год — 1—2 раза в неделю, в группах всего по 10—12 человек. Обучение по всем направлениям платное — стоимость варьируется от 1 800 до 2 400 рублей в месяц.

В Школе программирования и робототехники БГПУ нет академического преподавания, наоборот, преподаватели пытаются уйти от него. Как школа олимпийского резерва, они готовят своих учеников к большим достижениям в будущем. И часть детей с высокими достижениями по учебным модулям даже переводят на бесплатное обучение.

— Школьникам не запрещается переходить с одного модуля на другой, в поисках того, что им ближе, — говорит Галина Михайловна. — Мы за то, чтобы ребята искали и находили себя, чтобы, если не получилось или не понравилось, выбирали другие направления. Сегодня приветствуется, если специалист всесторонне развит.

Вошли в программу «Навигатор»

Заявка Центра довузовского образования БГПУ о включении их образовательных направлений в программу дополнительного образования «Навигатор» уже одобрена. В 2021 году желающие обучаться в Школе программирования и робототехники БГПУ смогут подать свои заявления на платформе «Навигатора».

Какие учебные модули выбрать

Мир информатики — основы информатики, алгоритмизации и информационных технологий; программное обеспечение, 2—4-е классы;
Мир программирования — основы алгоритмизации и программирования в среде программирования Scratch, программирование компьютерной анимации, программирование игр, 3—6-е классы;
Основы робототехники (лего-роботы) — основы конструирования и программирования лего-роботов, решение задач в соответствии с регламентами соревнований Hello Robot, 3—4-е классы;
Программирование роботов на EV3 (лего-роботы) — основы конструирования и программирования лего-роботов. Управление мобильным роботом. Решение задач в соответствии с регламентами соревнований Hello Robot, Робосумо, JuniorSkills, 5—7-е классы;
НТИ.Junior — основы электроники, 3D-моделирования, конструирования и программирования. Первое полугодие — участие в олимпиаде кружкового движения НТИ.Junior. Второе полугодие — развитие проектов финала НТИ.Junior, 5—7-е классы;
Программирование микроконтроллеров (Arduino) — основы схемотехники и программирования микроконтроллеров, проектирование, изготовление и тестирование электронных программируемых систем, 6—8-е классы;
Основы программирования на языке С/C++ — основы алгоритмизации и программирования на языке C, решение задач процедурного программирования базового и повышенного уровня, 7—9-е классы;
Основы программирования на Python с реализацией игровых мини-проектов — основы алгоритмизации и программирования на языке Python на примерах реализации игровых мини-проектов, создание собственной игры, 6—8-е классы;
3D-моделирование — основы инженерной графики, моделирование трехмерных объектов, лазерная резка, 3D-печать, 6—-е классы;
Подводная робототехника — аппаратное оснащение АНПА (автономных необитаемых подводных аппаратов), решение сложных задач управления автономными подводными роботами, соревновательная робототехника (профиль ВРС олимпиады КД НТИ), 8—9-е классы;
GameDev разработка на Unreal Engine 4 — разработка игр на Unreal Engine 4, 3D-моделирование в 3D’s Max и 3D Coat, программирование на языках C++ и BluePrint, 8—10-е классы;
Программирование на C# — освоение синтаксиса и основы данного языка, знакомство с объектно-ориентированным подходом программирования, изучение универсальных шаблонов и о создании последовательных алгоритмов, 8—10-е классы;
Анализ больших данных — математические основы анализа больших данных, базовые алгоритмы машинного обучения, применение алгоритмов машинного обучения к решению прикладных задач (программа обучения согласована с Академией искусственного интеллекта Сбербанка), 8—10-е классы;
Сопровождение участия в олимпиаде НТИ — консультации по содержанию задач первого и второго этапов олимпиады, 8—10-е классы.