В рамках реализации Дорожной карты инновационного образовательного проекта «Инновационная модель формирования инженерного мышления: навигация робототехнических систем» были организованы и проведены апробационные занятия по дополнительной общеобразовательной программе для школьников «Программирование и техническое творчество».
Данная инициатива направлена на раннее вовлечение обучающихся в сферу высоких технологий и формирование у них компетенций, востребованных в цифровой промышленности.
Основной целью занятий стало ознакомление учащихся муниципальных общеобразовательных учреждений МОУ "Гимназия №9" г.о.Электросталь и Информационный Центр МОУ "Гимназия №21" г.о. Электросталь с базовыми принципами программирования беспилотных летательных аппаратов (БПЛА). В качестве демонстрационной и учебной платформы был выбран квадрокоптер Геоскан «Пионер Мини».
Занятия проводились доцентом Института дополнительного образования ГГТУ Сарыковым Евгением Сергеевичем, старшим преподавателем кафедры информатики и физики Можаевы Андреем Андреевичем, а также студентами факультета математики, физики и информатики Анастасией Потаповой и Денисом Лаухиным. Под их руководством школьники получили представление о том, что современные беспилотные воздушные суда (БВС) могут не только управляться дистанционно, но и выполнять заранее заложенную программу, осуществляя автономные задачи. Были подробно рассмотрены и проанализированы различные примеры полетных сценариев.
Для удобства и эффективности программирования квадрокоптера было изучено специализированное программное обеспечение TRIK Studio и Pioneer Station. Эти платформы позволяют формировать полетное задание и загружать его в память дрона при подключении к компьютеру.
В среде TRIK Studio обучающиеся освоили:
• основные блоки, используемые для программирования;
• различные настройки и их комбинации;
• принципы организации логических связей и создания собственной полетной программы.
Особое внимание было уделено междисциплинарным аспектам. При работе со светодиодами школьники разобрали принцип формирования цветов в модели RGB (Red, Green, Blue) через сложение трех базовых оттенков. Было объяснено, что такой механизм повторяет принцип восприятия цвета человеческим глазом, а смешивание этих цветов в разных пропорциях позволяет создать более 16 миллионов оттенков. Каждый пиксель на экране смартфона или монитора состоит из трех крошечных светодиодов или кристалов, излучающих свет определенной интенсивности. Интенсивность каждого цвета измеряется в диапазоне от 0 до 255 (0 – отсутствие цвета, 255 – максимальная яркость), с примерами записи, такими как RGB(255,0,0) для чистого красного и RGB(255,255,255) для белого.
При задании маршрута квадрокоптера семиклассники познакомились с новой для них прямоугольной (декартовой) системой координат в трёхмерном пространстве, образуемой тремя взаимно перпендикулярными осями: абсцисс, ординат и аппликат. Работа с модулем «Рысканье» (вращение дрона вокруг вертикальной оси) способствовала закреплению темы «Градусная мера угла» из школьного курса геометрии.
В ходе работы с программой Pioneer Station школьники приобрели практические навыки:
• обновления прошивки полётного контроллера;
• выполнения загрузки и настройки параметров автопилота;
• загрузки готовых полетных заданий.
Подобные интерактивные занятия предоставляют школьникам ценную возможность на практике применить теоретические знания, полученные в рамках общеобразовательной программы, и познакомиться с базовыми концепциями программирования и робототехники. Это способствует формированию основ инженерного мышления, развитию логического и пространственного мышления, а также стимулирует интерес к научно-техническому творчеству и выбору будущей профессии. Дальнейшее развитие таких программ является ключевым элементом подготовки кадров для цифровой экономики.
