Администрация Квинсленда, Австралия, недавно объявила о решении добавить робототехнику в перечень обязательных дисциплин в рамках школьной программы. Область цифровых технологий все чаще получает поддержку университетов и властей.

В США, России и ряде других стран также существуют инициативы, направленные на обучение школьников основам робототехники - для этого применяются, в частности, робо-платформы на основе конструкторов Lego Mindstorms, Fischertehnik, Huno, Meccano и Vex.

Lego - фактический монополист среди детских развивающих наборов. Тем не менее, конструктор не лишен недостатков. К ним относится высокая стоимость одного набора и изолированная среда - собственный язык программирования, уникальные, нигде более не использующиеся, решения соединительных узлов. Основные достоинства - крайне широкая методическая база, включающая в себя всю необходимую информацию - от пособий до идей для творчества, а также высокая прочность элементов конструктора.

Существует масса других наборов, отличающихся ценой, уникальными элементами - приводами, захватами, сочленениями, сенсорами, степенью открытости среды и  поддерживаемыми языками программирования. Достойны упоминания отечественные образовательные наборы “Амперка” и ТРИК. Наиболее распространенная платформа для “взрослых” учеников - Arduino.

Недавняя тенденция - создание модульных обучающих систем, состоящих из большого числа однотипных элементов. К таким конструкторам относится, например, CellRobot. 

Перечень далеко не полный - интерес к развивающим устройствам выражается в обилии разных моделей для детей, родителей и учителей.

В отдельных учебных заведениях или на курсах начали применять намного более сложные и дорогие машины, например такие, как японский робот NAO, цена которого может достигать 700 тысяч рублей. Этот подход не подразумевает самостоятельного конструирования или даже сборки робота из готового набора - здесь творчество сводится к программированию различных алгоритмов взаимодействия робота с окружающей средой - занятие вполне достойное, но узкопрофильное.

Интересный подход - это создание роботов из отдельных элементов, что называется “с чистого листа”, когда вначале придумывается концепт, затем разрабатывается проект, собираются электромеханические конструкции, добавляется управляющая электроника, пишется необходимое ПО. Такие роботы могут включать компоненты, распечатанные на 3D-принтере.

Почему необходимо преподавать робототехнику в школах?

Во-первых, роботы нравятся детям. Можно выделить два основных “чуда” робототехники - легко достижимую “магию” преобразования строк кода на экране компьютера в механические движения робота, и более сложное практическое внедрение - например, установку систем “умного дома” в собственной квартире. В зависимости от возраста учеников им можно предлагать различные соревнования. Например, несколько групп детей строят из Lego собственных роботов, а затем участвуют в тематических конкурсах. По широте творческих идей и интересности для детей конструирование устройств может соперничать разве что с разработкой компьютерных игр.

Во-вторых, робототехника - это легкий способ освоить программирование. Само по себе оно может выглядеть для многих учащихся чем-то слишком абстрактным. Другое дело - управление собственным роботом, когда каждое действие машины и результат выполнения конкретной команды на виду. Учащиеся быстро осознают, что устройствам требуются четкие инструкции. Занятия роботохеникой объединяют в сознании учеников сразу несколько областей - технологию, инженерию, программирование и математику. Абстрактные знания, полученные в школе, находят свою практическую востребованность.

Конструирование роботов закладывает навыки, которые в дальнейшем помогут ребенку в профориентации и даже на работе. Нет сомнений, что необходимость в навыках разработки и программирования электромеханических и электронных устройств различной сложности сохранится в обозримом будущем.

Предмет не предъявляет к ребенку особых требований, занятия робототехникой подходят, в частности, детям, страдающим аутизмом. Взаимодействия человека с роботом и программными интерфейсами предсказуемы и упорядочены.

Наконец, один из плюсов освоения робототехники - очищение технологии от различных мистификаций. Нередко можно прочесть в новостях о том, что необходимо как можно скорее запретить “роботов-убийц”, которые вот-вот обретут свободу и разум, беспилотники, представляющие опасность для любых общественных мероприятий, а то и промышленных роботов, которые в ближайшие пару лет якобы займут все существующие вакансии. Изучение робототехники со школьной скамьи позволяет понять, на что способны машины, изучить их сильные и слабые стороны и избавиться от необоснованных страхов. Сегодня в России для этого есть все возможности - интересующиеся темой могут записаться в кружок или на курсы.