Актуальность проекта

Технологическая революция XXI века, связанная с интенсивным развитием робототехники и других инновационных технологий требует формирования научно-инженерного потенциала, адекватного современным вызовам мирового экономического развития.

Тамбовская область как никогда заинтересована в появлении нового поколения молодых лидеров индустрии: инженеров, программистов, техников. Сегодня формирование будущей инженерно-технической элиты начинается уже со школьной скамьи в объединениях технического творчества, в том числе робототехники.

Уникальность образовательной робототехники заключается в возможности объединить конструирование и программирование в одном курсе, что способствует интегрированию преподавания информатики, математики, физики, черчения, естественных наук с развитием инженерного мышления через техническое творчество.

Потребность в освоении учащимися инженерно-технических компетенций, в том числе в сфере робототехники и мехатроники, его ресурсной поддержки и методическом сопровождении послужили основанием для разработки регионального проекта «Образовательная робототехника».

Цель и задачи проекта

Цель: создание комплекса условий для развития технического творчества учащихся в сфере высоких технологий и инновационной деятельности посредством образовательной робототехники.

Задачи:

• модернизация и систематизация программ общего и дополнительного образования в сфере робототехники, мехатроники, технического творчества;
• создание современной системы оценки качества IT-образования и образовательных программ в сфере робототехники;
• обеспечение эффективной системы социализации и профессиональной ориентации учащихся;
• повышение профессиональной компетентности педагогических кадров в сфере образовательной робототехники.

Система сетевого взаимодействия по реализации проекта

Формирование инженерной и технологической культуры является многофакторным и многоуровневым процессом, реализация которого требует организации целенаправленного взаимодействия обучающегося и педагога, использования современных достижений в области образовательной робототехники, создания эффективной системы сетевого взаимодействия участников проекта.

Научно-методическое и организационно-технологическое сопровождение проекта осуществляют ТОГОАУ ДПО «Институт повышения квалификации работников образования» и ТОГБОУ ДО «Центр развития творчества детей и юношества».

С 2013 года на базе МАОУ «Лицей №14 имени Заслуженного учителя Российской Федерации А.М.Кузьмина» г.Тамбова при поддержке Всероссийской программы «Робототехника: инженерно-технические кадры инновационной России» действует региональный тренировочный ресурсный центр по робототехнике. В сотрудничестве с региональным ресурсным центром по робототехнике эти организации координируют деятельность объединений робототехники в муниципалитетах.

Партнерами Всероссийской программы «Робототехника: инженерно-технические кадры инновационной России» также являются 7 образовательных организаций области:

• ТОГБОУ ДО «Центр развития творчества детей и юношества»;
• ТОГАОУ «Мичуринский лицей-интернат»;
• МБОУ средняя общеобразовательная школа №3 г.Рассказово;
• МАОУ «Центр образования №13 имени Героя Советского Союза Н.А. Кузнецова» г. Тамбова;
• МАОУ «Лицей № 21» г.Тамбова;
• МАОУ «Средняя общеобразовательная школа №22 с углубленным изучением отдельных предметов» г. Тамбова;
• МАОУ «Лицей №29» г.Тамбова. 

Инфраструктура

Реализация регионального проекта «Образовательная робототехника» началась в Тамбовской области в 2011 году, когда в соответствии с приказом управления образования и науки Тамбовской области от 15.12.2011 №3253 «О развитии сети инновационных площадок в г.Тамбове и области» на базе 12 образовательных организаций области Бондарского, Никифоровского, Тамбовского районов, городов Котовска, Мичуринска, Моршанска, Рассказово и Тамбова были созданы инновационные площадки по разработке и внедрению дополнительных общеразвивающих программ технической направленности дополнительного образования по робототехнике.

Роль, которую взяли на себя образовательные организации общего и дополнительного образования, ставшие инновационными площадками, заключается в развитии образовательной робототехники, ее ресурсном обеспечении и методическом сопровождении.

В 2017 году инфраструктура направления в регионе представлена 12 региональными инновационными площадками по разработке и внедрению дополнительных общеразвивающих программ технической направленности по робототехнике и учебными объединениями, созданными  на базе 22 организаций общего и дополнительного образования 18 территорий области.

Всего в образовательных организациях области создано 69 учебных объединений образовательной робототехники (в 2016 году – 70) с охватом 1066 обучающихся (в 2016 году – 1068). Доля детей, занимающихся в объединениях образовательной робототехники, от общего числа обучающихся в объединениях технической направленности региональной системы ДО, составляет 18,5%.

61 объединение (в 2016 году – 62) с охватом 933 обучающихся  (в 2016 году – 938) создано на базе общеобразовательных школ 16 территорий области  (Бондарского, Знаменского, Мичуринского, Никифоровского, Первомайского, Петровского, Рассказовского, Сосновского, Староюрьевского, Тамбовского районов и городов Кирсанова, Котовска, Мичуринска, Моршанска, Рассказово, Тамбова).

8 объединений (в 2016 году – 8) с охватом 133 обучающихся (в 2016 году – 130) создано в 5 организациях дополнительного образования 4 территорий области (Мучкапского, Токаревского районов и городах Рассказово, Мичуринске).    

Второй год подряд основные показатели развития направления остаются на стабильно высоком уровне, достигнутом в ходе реализации регионального проекта  «Образовательная робототехника» в 2011- 2016 гг. При этом количество образовательных организаций, реализующих дополнительные общеразвивающие программы технической направленности по образовательной робототехнике, с 2011 года увеличилось почти  в 3 раза (34), в 13 раз (1066) увеличился охват детей в объединениях робототехники.

Главным лимитирующим фактором в дальнейшем развитии направления в настоящее время является отсутствие оборудования (робототехнических конструкторов, контроллеров, блоков программирования) для организации занятий по робототехнике в других образовательных организациях.

При этом материально-техническая база в большинстве действующих объединений образовательной робототехники устаревает. В образовательных организациях региона отмечается преобладание робототехнических конструкторов предыдущего поколения Lego Mindstorms NXT 2.0, на которые приходится почти половина (48%) используемого оборудования, а также конструкторов Lego Education WeDo (32%), используемых для организации образовательного процесса с учащимися младшего школьного возраста и не применяющихся для участия в робототехнических состязаниях.

Доля современных робототехнических конструкторов Lego Mindstorms EV3, а также конструкторов на платформе Arduino и конструкторов Tetrix/Matrix, применяющихся для обучения старшеклассников и студентов  составляет лишь 14%, еще 6% приходится на конструкторы  fischertechnik.

Программное обеспечение

Одним из главных содержательных компонентов образовательной робототехники является программное обеспечение, которое представлено реализацией дополнительных общеразвивающих программ технической направленности в количестве 64 (в 2015 году – 65), в том числе: 

5 – в  организациях дополнительного образования (в 2015 году – 5);

59 – в  общеобразовательных организациях (в 2015 году – 60).

Эти показатели подтверждают приоритетное развитие образовательной робототехники в организациях общего образования.

Удельный вес программ по образовательной робототехнике от общего количества программ технической направленности, реализуемых в региональной системе ДО составляет 22%. Таким образом, образовательная робототехника входит в тройку самых востребованных направлений технического творчества.

По типу и срокам реализации среди дополнительных общеразвивающих программ преобладают модифицированные краткосрочные (срок реализации – 1-2 года) программы. Большая часть программ предназначена для обучающихся младшего и среднего школьного возраста, тогда как для обучающихся старшего школьного возраста – всего лишь 10 % программ.

При   относительно   стабильных      количественных     показателях,   в условиях постоянно растущих потребностей в инновационных организационных формах и технологиях по-прежнему остро стоит проблема обновления содержания реализуемых программ и методического сопровождения реализации программ.

Поэтому первоочередной задачей является ресурсная поддержка и методическое сопровождение реализации программ по робототехнике, обновление содержания и расширение спектра программ за счет привлечения лучших педагогов, специалистов региональных ресурсных центров и площадок и профильных специалистов. 

Важными аспектами этой деятельности является, в том числе разработка программ по спортивной робототехнике, предусматривающих эффективную подготовку учащихся к решению не только классических соревновательных задач, но и  творческих заданий повышенной сложности, используемых для проведения состязаний Всероссийской робототехнической олимпиады, а также создание дополнительных общеразвивающих программ, в которых изучаются различные языки программирования.

В 2017 году эта задача частично решалась  благодаря разработке  специалистами регионального тренировочного ресурсного центра по робототехнике методических пособий по организации соревновательной деятельности и решения соревновательных задач направления «Hello, robot!», а также пособия по решению олимпиадных задач по робототехнике.

Кадровый состав

Общее количество педагогов, организующих образовательный процесс в объединениях технической направленности дополнительного образования, составляет  47 человек. Из них 6 педагогов, что составляет 13% от их общего количества, работают в организациях дополнительного образования детей, 41 педагог, 87% – в общеобразовательных организациях.

Высшую квалификационную категория имеют 7 педагогов (15%), первую – 17 (36%). 23 руководителя объединений робототехники  не имеют квалификационной категории.

К муниципалитетам, имеющим наиболее значительный кадровый потенциал для развития робототехники, можно отнести г.Тамбов (16 педагогических работников), г.Рассказово (4), Тамбовский район (4).

Конкурсы и массовые мероприятия для детей

Образовательная робототехника совмещает два вектора действия – образовательный и соревновательный.

Одним из важных аспектов стимулирования учащихся к занятиям робототехникой и самостоятельному развитию творческой мыслительной деятельности является их участие в робототехнических соревнованиях, олимпиадах и фестивалях, которые набирают все большую популярность в Российской Федерации. Участие в них почетно для любой образовательной организации, а победа команды – серьезный шаг в карьере будущего инженера.

Соревнования по робототехнике отличаются от других конкурсных мероприятий по нескольким параметрам:

• зрелищность: ребенок видит положительную работу своих сверстников, передовые инженерно-технические достижения, новые решения в области робототехники;
• состязательность: позволяет выявить наиболее подготовленную команду, способную оперативно решить постав-ленную тренером (организатором) задачу;
• азартность: стремление детей к лидерству, опережению своих сверстников, быстрому и бескомпромиссному решению поставленной задачи как нельзя лучше проявляется во время соревнований по робототехнике.

Система конкурсных мероприятий для обучающихся по робототехнике сформировалась в период 2013-2016 гг. и в настоящее время включает в себя ежегодное проведение:

• областной робототехнической олимпиады;
• областных соревнований по робототехнике:
• открытого межрегионального фестиваля робототехники Тамбовской области.

Охват детей конкурсами и массовыми мероприятиями по робототехнике составил в 2016-2017 учебном году – 405 обучающихся (в 2015-2016 учебном году – 379). С полным основанием мы можем констатировать, что мероприятия по робототехнике являются самыми массовыми  в системе конкурсных мероприятий по техническому творчеству.  

С момента проведения первых робототехнических фестивалей и соревнований масштабы мероприятий по робототехнике значительно выросли. Открытый фестиваль робототехники Тамбовской области – одно из крупнейших робототехнических мероприятий в Центрально-Черноземном регионе. В фестивале и соревнованиях регулярно принимают участие представители Воронежской, Липецкой, Пензенской, Рязанской областей.

Среди муниципалитетов Тамбовской области наиболее активными в конкурсных мероприятиях по робототехнике стали обучающиеся г.Тамбова (222), Петровского района (27), г.Рассказово (16), г.Мичуринска (12), Тамбовского района (12).

Участие во Всероссийских конкурсных мероприятиях

В 2016-2017 учебном году участие в 4 Всероссийских и межрегиональных мероприятиях по робототехнике приняли 25 учащихся из 4 образовательных организаций (в 2015-2016 году – 26 учащихся из 5 образовательных организаций).

Учащиеся Тамбовской области стали призерами:

межрегионального открытого робототехнического фестиваля «Созвездие роботов – 2016»: (3 место – А.Силкина (кегельринг), Е.Пашенцев, И.Рязанов (траектория), учащиеся МАОУ «Лицей №14 имени Заслуженного учителя РФ А.М.Кузьмина» г.Тамбова);

межрегионального открытого робототехнического фестиваля «РОБОАРТ 2017 – ВОРОНЕЖ»: (3 место «Траектория-евролиния» - Колмаков Илья, Топильский Игорь, учащиеся Политехнического лицея-интерната ФГБОУ ВО ТГТУ)