МОБИЛЬНЫЙ ТЕХНОПАРК «КВАНТОРИУМ» КАК СРЕДСТВО РАЗВИТИЯ ТЕХНИЧЕСКОГО ТВОРЧЕСТВА

МОБИЛЬНЫЙ ТЕХНОПАРК «КВАНТОРИУМ» КАК СРЕДСТВО РАЗВИТИЯ ТЕХНИЧЕСКОГО ТВОРЧЕСТВА

Научная статья

Дьячковская И.А.*

ORCID: 0000-0002-1888-361X,

Северо-Восточный федеральный университет имени М. К. Аммосова, Якутск, Россия

* Корреспондирующий автор (tumtaki-92[at]mail.ru)

Аннотация

В статье рассматривается мобильный технопарк «Кванториум», созданный на базе перевозной автомобильной станции, реализующий обучение детей программам инженерной направленности, а также осуществляющий дополнительную подготовку и практико-ориентированное обучение педагогов школ и учреждений дополнительного образования технической направленности. Передвижной комплекс, оснащенный высокотехнологичным оборудованием, создан, чтобы решить проблему доступности дополнительного образования детей для удаленных регионов.

На базе школ и мобильного технопарка будут проходить уроки «Технология в Кванториуме» и дополнительные занятия по направлениям технопарка на выбор – «VR/IT», «ГЕО/АЭРО», «РОБО/ Промдизайн», «Hi-Tech» с учащимися 5-11-х классов. С помощью наставников ребята научатся и наработают навыки и отточат мастерство, которые позволят школьникам эффективно работать в команде, ставить цели и достигать их, ставить задачи и решать их, создавать актуальные и востребованные проекты.

Ключевые слова: мобильный технопарк, оборудование, инженерная направленность, проект, образование, направление, моделирование.

"KVANTORIUM" MOBILE TECHNOPARK AS MEANS OF DEVELOPING TECHNICAL CREATIVITY

Research article

Dyachkovskaya I.A.*

ORCID: 0000-0002-1888-361X,

Ammosov North-Eastern Federal University, Yakutsk, Russia

* Corresponding author (tumtaki-92[at]mail.ru)

Abstract

The article discusses the "Kvantorium" mobile technopark created on the basis of a transport car station, which conducts the training of children in engineering programs, as well as provides additional training and practice-oriented training of teachers of schools and institutions of additional technical education.  Equipped with high-tech equipment, the mobile complex was created to solve the problem of access to additional education for children in remote regions.

The schools and the mobile technopark are set to host "Technology in Kvantorium" lecutres and additional classes in the areas of the technopark to choose from – "VR/IT", "GEO/AERO", " ROBO/ Industrial design", "Hi-Tech" for students of grades from 5 to 11. With the help of mentors, students will learn and develop skills and hone these skills that will allow students to effectively work in teams, set goals and achieve them, set tasks and solve them, create relevant and popular projects.

Keywords: mobile technopark, equipment, engineering orientation, project, education, direction, modeling.

Введение

Чтобы успешно жить и работать в цифровом мире, человек должен уметь работать с информацией, эффективно ее использовать для различных видов деятельности и прежде всего для инноваций в образовании. Традиционно инновации в образовании наиболее ярко проявляют себя в педагогическом образовании. Именно педагогическое образование в России всегда стремится к передовым образовательным технологиям и прорывным образовательным стратегиям. Однако сейчас, когда во главе угла широкомасштабных преобразований находятся цифровые технологии, их использование в педагогическом образовании пока не столь значительно, как хотелось бы. В силу того, что именно педагогическое образование находится в основе всех инноваций, от эффективности процессов цифровизации в секторе именно этого образования напрямую зависит прогрессивное развитие современного общества и экономики [6], [7], [8], [9].

Приоритеты научно-ехнического творчества в нашей стране заложены в принятых еще в 2016 году Национальной технологической инициативе и в Стратегии научно-ехнологического развития России, утвержденных президентом Российской Федерации [2], [4].

Под научно-техническим творчеством понимается процесс получения новых социально-начимых знаний, их материализация в новейших изделиях и технологиях [10].

Таким образом техническое творчество–вид деятельности, в результате которой создаются технические объекты с признаками полезной новизны» [5].

Основная часть

Осенью 2020 г. в Якутию прибыл первый в регионе нестационарный технопарк «Кванториум». Он был создан в рамках проекта федерального масштаба под названием «Успех каждого ребенка» (национальный проект «Образование») [1].

Этот технопарк – передвижная автомобильная станция. В планах «Кванториума» реализация подготовки учеников, а также переподготовки и повышения квалификации преподавателей учреждений общего и дополнительно образования по программам преимущественно технико-инженерной направленности.

Среди целей реализации проекта особого внимания заслуживают следующие:

1. Обеспечение доступности дополнительного образования.
2. Повышение заинтересованности к научно-техническим областям знания у обучающихся школ и проходящих подготовку в учреждениях дополнительного образования лиц.
3. Популяризация научных профессий и инженерных специальностей [3].

По Якутии планируется функционирование мобильных технопарков в Якутске, а также в ряде районов (в Вилюйском, Верхневилюйском и др.).

Нестационарный технопарк рассчитан на обслуживание 1 тыс. учеников ежегодно на постоянной основе, а также 3 тыс. в рамках мастер-классов и сопутствующих им мероприятий. «Кванториум» оснащен современными моделями оборудования и средствами для проведения опытной, конструкторской работы, а также для моделирования.

На базе учреждений общего образования и технопарка планируется реализация уроков в формате «Технология в Кванториуме». Также будут реализовываться занятия по направлениям «VR/IT», «ГЕО/АЭРО», «Hi-Tech» и др. Выбор смогут делать ученики самостоятельно. Направления рассчитаны на ребят, проходящих обучение в средней школе и получающих общее среднее образование. При содействии наставников они смогут получить некоторые знания и отработать навыки для эффективной командной работы, которые позволят ребятам впоследствии решать сложные задачи и достигать стоящие перед ними цели.

По ряду уже перечисленных направлений, к примеру, по направлению «VR/IT», подготовка ребят является довольно актуальной. Эта сфера позволяет получить в качестве «выхода» множество информационных продуктов: приложений образовательного характера, обучающих стимуляторов, сред виртуального тестирования объектов и т. д.

Технопарк оснащен по последнему слову техники, является высокотехнологичным и позволяет заинтересованным в этом ученикам школ обучиться принципам работы с системами виртуальной реальности, познакомится с особенностями настроек смартфонов с очками «HIPER VR VRM». Также ребята смогу познакомиться с особенностями работы с планшетными компьютерами для отображения виртуальной реальности.

Значительный период времени обучения в рамках предусмотренных программ и направлений отведен созданию виртуальных площадок.

На стыке двух взаимосвязанных направлений, VR-квантума (VR-прототипирование при помощи графического движка Unity) и IT-квантума (программирование на языке C#, являющееся неотъемлемой частью данного направления) школьники приобретут необходимые навыки.

Тесная связь направлений Гео и Аэро разрешает их соединить в единый квантум. На занятиях учащиеся научатся собирать квадрокоптеры, мастерски управлять ими, а с помощью квадрокоптера djimavik снимать на видеокамеру с высоты птичьего полёта. Также будут заниматься исследованием наборов квадрокоптеров для гонок, которые могут развивать невероятно высокую скорость, чрезвычайно маневренны, способны выполнять разнообразные пилотажные трюки, а небольшие размеры дают преимущество им летать там, где другие модели не смогут пролететь!

Изучая геоинформатику, дети научатся работать в программах: GoogleEarthPro, QGIS, ArcGISOnline, а также Survey123 от ArcGIS, NextGISLogger, Геотрекер. По направлению основы фотографии рассмотрят PT Gui, Pano2VR и схожие программы. В направлении основы съемки с БПЛА используют Pix4Dcapture, DJI Go и аналоги; SketchUp, AgisoftMetashape.

Освоение указанных программ способствует созданию так называемых виртуальных туров, открывает возможности работы со снимками со спутников. Дополнительно ребята получат доступ к бесплатным настольным приложениям, позволяющим создавать карты с учетом геоаналитических данных, а также разрабатывать «планы» полетов беспилотных летательных аппаратов.

Коснемся и другого направления – это промышленный дизайн и робототехника. Сочетание пары направлений позволяет обеспечить эффективность обучения моделированию механизмов и конструкций посредством аддитивных технологий. Моделирование доступно посредством CAD-моделей, в результате обработки которых можно без труда создать полную или частичную копию любого изделия.

В распоряжении «Кванториума» есть 2 трехмерных принтера («BiZon2», «Zenit DUO»). На них предустановлено программное обеспечение «Fusion360», также используется приложение «Cura», подготавливающее файлы к трехмерной печати.

Преимущество применения аддитивных технологий – возможность разрабатывать и создавать роботов различных типов, а также инструменты для них. Также посредством таких технологий можно проводить тесты деталей, собирать модели и подбирать для них необходимую электронику, впоследствии задавая алгоритмы действий. К примеру, посредством «Makeblock ULTIMATE ROBOT KIT» можно создать до десяти стандартных моделей. В наборе есть рейки из алюминия, зубчатые колеса, покрышки, винты и различные датчики, а также прочие элементы. Поддержка C++ и графических сред обеспечивает программирование в необходимом формате.

По ряду направлений, к примеру, «Hi-Tech», можно обучиться созданию предметов и вещей современными способами.

По всем направлениям предусмотрена общая последовательность действий:

1. Проектирование моделей.
2. Настройка операций и задание алгоритма их выполнения.
3. Ожидание завершения цикла работы станка и получение готового продукта.

Программ и типов станков множество. По направлению лазер у ребят есть доступ к лазерному станку TrotecSpeedy 100, на котором можно будет выполнять гравировку и резку таких материалов, как фанера, пластик, оргстекло и т.д. Для создания макетов используется программа Coreldraw.

По направлению "3D-моделирование" используются 3D-принтеры Prusha i3 Steel, для моделирования - программа blender. Чтобы генерировать эти две команды 3D-принтеру на основе 3D-модели, используем программу Cura.

Такое сочетание программ и устройств, оборудования – гарантия максимальной простоты создания небольших, но сложных объектов. К примеру, ребята смогут изготовить небольшие фигурки солдатиков с высоким уровнем детализации отдельных элементов. При этом они должны будут работать в первую очередь головой, а не руками.

Заключение

Мобильный технопарк «Кванториум» – это уникальная среда ускоренного развития технических способностей, пространство интеллектуальной смелости, а самое главное – это место, в котором каждый ребенок сможет воплотить свои инженерные мечты. В деятельности мобильного технопарка «Кванториум» учтены основные векторы развития экономики: энергетика, информационные технологии, робототехника, биотехнологии, промышленный дизайн и многое другое. Усиление цифровой экономики и технологического развития в республике требует воспитания новых лидеров, подготовка которых начинается с формирования навыков XXI века, таких как IT-компетенции, умение работать в команде, эффективная коммуникация. Для этого необходимо использовать новые формы образования, учитывающие мотивацию детей и подростков к обучению, деловой и социальной активности. Таким образом, проект «Мобильный технопарк Кванториум» несомненно полезен как образовательным организациям профессионального и высшего образования, так и крупным предприятиям республики в части привлечения из сельской местности талантливой, мотивированной к техническим специальностям, молодежи.

Благодарности Автор выражает благодарность за наставничество коллективу детского технопарка «Кванториум» г. Якутск.	Acknowledgement The author expresses gratitude for mentoring the staff of the children's technopark "Quantorium" in Yakutsk.
Конфликт интересов Не указан.	Conflict of Interest None declared.

Список литературы / References

1. Национальный проект "Образование" (утв. президиумом Совета при Президенте РФ по стратегическому развитию и национальным проектам, протокол от 24.12.2018 N 16)
2. Постановление Правительства РФ от 18.04.2016 № 317 «О реализации Национальной технологической инициативы».
3. Распоряжение Министерства просвещения Российской Федерации от 1.03.2019 № р-25 Методические рекомендации по созданию и функционированию мобильных технопарков «Кванториум».
4. Указ Президента РФ от 01.12.2016 № 642 «О стратегии научно-технологического развития Российской Федерации».
5. Бим-Бад Б.М. Педагогический энциклопедический словарь / Б.М. Бим-Бад. — М., 2002. С. 289
6. Власова Е. З. корпоративная среда информационно - технологического взаимодействия высших учебных заведений / Е. З. Власова, Е. В. Балакирева. 2016. № 3. С. 45-48
7. Власова Е. З. Эффективная адаптивная подготовка студентов российских педагогических вузов к использованию электронных образовательных технологий / Е. З. Власова, С. Гончарова, П. Аксютин и др. // Espacios, 2018. Т. 39. № 23.
8. Власова Е. З. Дидактический потенциал технологий электронного обучения / Е. З. Власова // Universum: вестник Герценовского университета. – Санкт-Петербург, 2018. – № 1. – с. 113-116. 11.
9. Власова Е. З. Искусственный интеллект – пространство для новых возможностей подготовки педагогов / Е. З. Власова, Е. Ю. Авксентьева, С. В. Гончарова и др. 2019. Т. 40. № 9. С. 17.
10. Пусько В.С. Роль технических наук в становлении общества знания / В.С. Пусько // Гуманитарий Юга России, 2017 №2

Список литературы на английском языке/ References in English

1. Nacional'nyjj proekt "Obrazovanie" (utv. prezidiumom Soveta pri Prezidente RF po strategicheskomu razvitiju i nacional'nym proektam, protokol ot 24.12.2018 N 16) [National Project "Education" (approved by the Presidium of the Presidential Council for Strategic Development and National Projects, Protocol No. 16 of 24.12.2018)] [in Russian]
2. Postanovlenie Pravitel'stva RF ot 18.04.2016 № 317 «O realizacii Nacional'nojj tekhnologicheskojj iniciativy» [Resolution of the Government of the Russian Federation of 18.04.2016 No. 317 "On the implementation of the National Technology Initiative"] [in Russian]
3. Rasporjazhenie Ministerstva prosveshhenija Rossijjskojj Federacii ot 1.03.2019 № r-25 Metodicheskie rekomendacii po sozdaniju i funkcionirovaniju mobil'nykh tekhnoparkov «Kvantorium».[Order of the Ministry of Education of the Russian Federation No. r-25 dated 1.03.2019 Methodological recommendations for the creation and operation of the "Kvantorium" mobile technoparks] [in Russian]
4. Ukaz Prezidenta RF ot 01.12.2016 № 642 «O strategii nauchno-tekhnologicheskogo razvitija Rossijjskojj Federacii». [Decree of the President of the Russian Federation of 01.12.2016 No. 642 "On the Strategy of scientific and technological development of the Russian Federation"] [in Russian]
5. Bim-Bad B. M. Pedagogicheskijj ehnciklopedicheskijj slovar' [Pedagogical Encyclopedic Dictionary] / B. M. Bim-Bad — M., 2002, p. 289 [in Russian]
6. Vlasova E. Z. Korporativnaja sreda informacionno - tekhnologicheskogo vzaimodejjstvija vysshikh uchebnykh zavedenijj [Corporate Environment of Information and Technological Interaction of Higher Educational Institutions] / Z. Vlasova, E. B. Balakireva. 2016. № 3, pp. 45-48 [in Russian]
7. Vlasova E. Z. Ehffektivnaja adaptivnaja podgotovka studentov rossijjskikh pedagogicheskikh vuzov k ispol'zovaniju ehlektronnykh obrazovatel'nykh tekhnologijj [Effective Adaptive Training of Students of Russian Pedagogical Universities for the Use of Electronic Educational Technologies] / E. Z. Vlasova, S. Goncharova, P. Aksyutin et al. Espacios, 2018. Vol. 39. No. 23 [in Russian]
8. Vlasova E. Z. Didakticheskijj potencial tekhnologijj ehlektronnogo obuchenija [Didactic Potential Of E-Learning Technologies] / E. Z. Vlasova // Universum: vestnik Gercenovskogo universiteta [Universum: Bulletin of the Herzen University]. - Saint Petersburg, 2018. - No. 1, pp. 113-116. 11 [in Russian]
9. Vlasova E. Z. Iskusstvennyjj intellekt – prostranstvo dlja novykh vozmozhnostejj podgotovki pedagogov [Artificial Intelligence-a Space for New Opportunities for Teacher Training] / E. Z. Vlasova, E. Yu. Avksentieva, S. V. Goncharova et al., 2019. Vol. 40. No. 9, p. 17 [in Russian]
10. Pusko V. S. Rol ' tekhnicheskikh nauk v stanovlenii obshchestva znaniya [The Role of Technical Sciences in the Formation of the Knowledge Society] / V. S. Pusko // Gumanitariy Yuga Rossii [Humanitarians of the South of Russia], 2017, No. 2 [in Russian]