Как подготовить будущих Королевых и Масков на отечественном ПО и робототехнике

Автор материала: Игорь Воронин, научный сотрудник ИПЛИТ РАН

Подготовку будущих пользователей российского софта, его разработчиков, инженеров-робототехников надо начинать с раннего детства. Но когда перед учителем встает задача использовать российский софт в своей деятельности, не каждый справляется с ней сразу. Время от времени мне приходится читать и слушать жалобы коллег на «невозможность» установить и освоить российские операционные системы и прикладные программы. Педагоги часто не знают, с чего начать осваивать российский софт, где почерпнуть знания, куда обратиться за  помощью. Поэтому решил публично поделиться собственным оптимистичным опытом. Я педагог с 10-летним стажем, автор образовательных методик для кружков по робототехнике в школах и учреждениях дополнительного образования, соавтор раздела по робототехнике для школьного учебника «Технологии». В  Шатуре, в Москве и других городах мы проводим хакатоны и мероприятия научно-практической направленности для школьников. Ежегодно наши ученики становятся призерами и победителями международных и российских конкурсов технического творчества и олимпиад. Также много общаюсь с учителями в самых разных уголках нашей страны;  помогаю организовать техническую проектную деятельность технической направленности самым разным школам. И знаю, что происходит в школах страны не понаслышке. 

Как учить будущих инженеров и программистов? 

Умение работать с российским ПО обязательно для современного учителя: ведь переход на отечественный софт идет по всей стране. Вскоре и педагогам предстоит в обязательном порядке включить его в занятия. А ребятам надо освоить российские программы, чтобы работать с ними в школе и в вузе, а спустя несколько лет свободно использовать в профессиональной деятельности.

Какие отечественные программные продукты уже сегодня есть в арсенале учителя? Во-первых, российские операционные системы. По своим потребительским свойствам они не уступают известной зарубежной ОС: функциональны и надежны, умеют работать на компьютерах с разными процессорами, совместимы с самыми разными периферийными устройствами. В том числе, с 3D-принтерами. Есть даже специализированные операционные системы для образовательных организаций – как, например, «Альт Образование». Я использую ее много лет и вижу, как она развивается, давая мне как учителю все больше возможностей. 

Во-вторых, существует множество прикладных программ для всех возрастов и дисциплин. Многие из них пользователи получают сразу вместе с российской ОС, причем совершенно бесплатно. Среды для разработки на популярных языках программирования, которые обновляются с каждой новой версией ОС. КуМир — язык и система программирования, предназначенная для начальных курсов информатики и программирования, «младший брат» КуМира – ПиктоМир для обучения дошкольников и младших школьников азам алгоритмизации и программирования. Офисный пакет «МойОфис» с редакторами текстов, электронных таблиц и презентаций. Moodle,  система организации онлайн-обучения, TrueConf для проведения видеоконференций и групповой работы. УМКИ (Управляемый Машинный Конструктор Инженерный) – российский программно-аппаратный учебно-методический комплект по образовательной робототехнике. Инженерные и графические редакторы OpenSCAD и Blender 3D, а также средства подготовки и обработки 3D-моделей. GCompris – целый пакет обучающих программ для детей от 2 до 10 лет по основам компьютерной грамотности, математике, основам физики, географии и др. Язык программирования для начинающих Scratch – можно создавать собственные анимированные и интерактивные игры. И еще множество полезных учителю и интересных детям программ, которые можно использовать для проведения уроков практически по любому предмету. Если какой-то нужной программы нет в стандартной поставке российской ОС, ее можно бесплатно скачать из репозитория. Для этого в ОС есть специальный пункт меню.

В-третьих, – и это очень важно! – многие из этих программ свободные. Дети могут не только пользоваться ими, но и поэкспериментировать с открытым кодом, придать программе новые свойства. Это очень вдохновляет – они чувствуют себя волшебниками, даже если просто поменяли цвет окошек меню. И с двойным энтузиазмом начинаю «рваться в бой».

В-четвертых, существуют специализированные российские программно-аппаратные комплексы для обучения будущих инженеров – тех, кому сегодня от трех до восемнадцати.  Об этом хочу поговорить чуть подробнее.    

Увлекательная робототехника: детская игра со взрослым результатом  

По моему глубокому убеждению, образовательная робототехника  позволяет решить сразу две задачи: увлечь детей техническим творчеством и подготовить их к сдаче ЕГЭ на высокие баллы. Причем больших сил и времени педагога не требуется, ребята сами охотно погружаются в мир процессорных плат, приводов и беспроводной передачи данных. Да и процесс подготовки к ЕГЭ можно сделать интересным.

А еще мои ученики регулярно выступают со своими разработками на конференциях в вузах, получая тем самым дополнительные баллы при поступлении в профильный технический вуз. Они разрабатывают нужные и полезные вещи, которые можно использовать в быту, а если повезет, то и в будущих стартапах. Например, автопоилки и устройства подкормки для домашних питомцев, автоматический фонтанчик для релаксации и даже автоматическую картофелечистку. Старшие ребята в своих проектах программируют контроллеры на языках высоко уровня, проектируют корпуса изделий, а затем изготавливают их на 3D-принтерах. Недавно такие принтеры прошли сертификацию и полностью подтвердили совместимость с российской операционной системой.

Идею развития детского технического творчества поддерживает государство.

Согласно Указу Президента РФ №599«О мерах по реализации государственной политики в области образования и науки» от 7 мая 2012 года, в каждом российском регионе надо увлечь техническим творчеством не менее 25% детей. Но в реальности это число редко достигает 15-20 %. Почему?

Раньше такие низкие показатели можно было списать на отсутствие достаточной материально-технической базы в школах страны. На протяжении длительного времени российские школы и центры дополнительного образования закупали в основном комплекты от иностранной компании LEGO. Но они достаточно дороги, поэтому не каждой школе по карману. А главное – с контроллерами из этого набора,  настоящего творческого проекта выполнить невозможно. Он предназначен для работы исключительно по заранее известным схемам. К тому же из-за лицензионных ограничений ученику нельзя уносить домой и приносить из дома свои разработки, иначе могут последовать санкции от прокуратуры для руководства школы. Поэтому время работы с конструктором резко ограничивается. Все эти досадные препятствия на корню рубят энтузиазм педагогов и ребят, и заветные 25% остаются недостижимыми.

Но есть же альтернатива! Вот, например, УМКИ (Управляемый Машинный Конструктор Инженерный) – российский программно-аппаратный учебно-методический комплект по образовательной робототехнике.  Он дает ребятам возможность в доступной и игровой форме (но c  учетом строгих требований САНПИНов!) постигать премудрости базовой логики, кодирования, управления устройствами, осваивать основы робототехники, получать знания и навыки, которые пригодятся им в вузе и в профессиональной деятельности.

Освоить УМКИ легко, потому что комплекс включает не только электронный конструктор и свободное программное обеспечение, но и увлекательные пособия для детей, методические пособия по организации занятий для педагогов, видеоролики с готовыми примерами проектов, чтобы было от чего оттолкнуться. Школы Шатуры получили ноутбуки с ОС «Альт» и УМКИ несколько лет назад в составе массовой поставки в средние образовательные учреждения Московской области. И теперь педагоги отлично используют их для преподавания инженерного курса.  А ученики участвуют со своими техническими разработками в ежегодных предновогодних мероприятиях по приглашению губернатора Московской области. Губернатор сам на этих мероприятиях, много общается, как он говорит, «с будущими Королёвыми и Масками». Ему настолько понравился наш проект, что он поручил Министерству образования Московской области довести до школ информацию о внедрении во внеурочную деятельность областных общеобразовательных организаций программно-методического комплекса УМКИ». По мнению губернатора, это поспособствует  развитию технических инициатив ребят и повысит научно-технический потенциал экономики области.

К сожалению, широкому распространению российского комплекса УМКИ мешают непрозрачные закупки оборудования для движения WorldSkills. По непонятным причинам там наложены ограничения, как будто специально запрещающие закупать и использовать оборудование, совместимое с отечественными ОС. Но это тема отдельного разговора. 

Где учат учителей? 

Понятно, что без подготовленных  учителей закупленный софт и оборудование так и будут лежать в школах мертвым грузом без использования. Поэтому для педагогов есть довольно много курсов по работе с российским софтом и развитию технического творчества. Это, например, курсы МПГУ в рамках программ повышения квалификации. Программа Российской Академии наук по поддержке базовых школ: на недельные лекции и семинары ведущих ученых РАН собираются учителя со всей страны. Для педагогов Москвы есть Московская электронная школа (МЭШ). Здесь собраны различные учебно-методические материалы, позволяющие проводить занятия на достаточно высоком профессиональном уровне. Правда, в ней, к сожалению, плохо организована система поиска, поэтому разработанные учителями методики «тонут» в огромном количестве материала.

Российские компании-разработчики ПО за свой счет организуют и проводят бесплатные курсы, мастер-классы и другие обучающие мероприятия для всех заинтересованных учителей. Например, компания «Базальт СПО» разработала и ведет образовательный портал «Альт Академия», где выложено много выверенных и апробированных курсов по работе с российскими операционными системами  и свободными прикладными программами. Много книг по свободному софту для педагогов и детей собрано в библиотеке ALT Linux.

Дело за учителями, которые будут применять российские разработки в учебном процессе. Я уверен, что при должном энтузиазме и старании мы – педагоги и разработчики российских информационных технологий – вместе вырастим новых «Королёвых и Масков». 

Автор: Игорь Воронин, научный сотрудник ИПЛИТ РАН

Мнение редакции может не совпадать с мнение автора.