Как учат робототехнике в школах и вузах и что на самом деле нужно промышленности.

Кружки и соревнования «по роботам» сейчас на пике популярности. Но не стоит путать образовательную робототехнику и образование по соответствующей дисциплине — у них разные задачи. Чтобы увлекательная игра превратилась в настоящую профессию, придется выучить физику и информатику.

Перспективы у роботизации в промышленности и других отраслях огромные, но и сдерживающих факторов много — оборудование, в основном, импортное, специалистов не хватает, а уровень образования не всегда отвечает практическим потребностям. О том, что такое робототехника и как программы по обучению реализуются в школьном и вузовском образовании, поговорили участники круглого стола «Фонтанки».

Предмет или специальность?

Робототехника — это мультидисциплинарная наука, заключающаяся в разработке автоматизированных систем, рассказал Эльдар Ихласов — основатель и директор сети клубов робототехники и программирования GoROBO. По его словам, термин «образовательная робототехника» применим, скорее, к школьникам, а «робототехническое образование» — больше к вузам.

— Мы не занимаемся полноценным образованием, а больше прививаем интерес к профессии, — пояснил он. — Главная задача кружка — заинтересовать ребенка, дать ему знания и точку входа в профессию. Детская образовательная робототехника в стране только зарождается — ей всего 10–12 лет, — но интерес к ней растет. Большой толчок здесь дало наличие оборудования: например, компания Lego вместе с Массачусетским технологическим институтом (MIT) придумали обучать детей на конструкторе — у них есть детский контроллер с реальными датчиками и сервомоторами. На таком примере можно изучить базу, не прекращая при этом играть.

Lego иногда используют в проектной деятельности и в вузах — инструмент позволяет опробовать ту или иную концепцию с точки зрения механики. Но если говорить о робототехнике, применять его всерьез неверно. Так считает Денис Филатов, доцент кафедры систем автоматического управления (САУ) СПбГЭТУ «ЛЭТИ», Руководитель образовательной программы подготовки бакалавров по направлению Мехатроника и робототехника.

— У нас есть целый пул деталей конструктора, разложенных по нескольким кассетницам, и наши студенты могут попробовать какую-либо концепцию конструкции либо с помощью Lego, либо создавая элементы конструкции на 3D-принтере, — пояснил он. — Интерес к робототехнике как к специальности, безусловно, растет. Но пока, к сожалению, уровень внедрения робототехнических комплексов на предприятиях невысок — хотя потенциал развития этого направления огромен.

При этом «Робототехническое образование» в школе — это чаще всего маркетинговая подмена понятий: чаще всего имеется в виду хорошая информатика на интересном оборудовании — и хорошо, если преподаватели дают при этом основы алгоритмизации. На таком уроке можно изучить, как правильное построение алгоритмов приходит к выполнению определенной последовательности действий. Но к настоящей робототехнике это имеет очень опосредованное отношение — она заключается, прежде всего, в точном управлении движением. Здесь нужны знания кинематики, динамики, электроприводов, силовой электроники, преобразователей и физики куда шире школьных курсов. Это масштабный спектр знаний, который в школьника не вложить, — фактически курс настоящего высшего образования длиной 4–6 лет. Даже из вуза по итогу выйдет, скорее, начинающий интегратор, чем готовый разработчик.

— Важно избегать подмены понятий, которая особенно видна в старших классах, — добавил Филатов. — Когда мы ученикам предлагаем пойти на дополнительные занятия по робототехнике — уже построенные как подготовка к университетской программе, где уже на первом курсе знакомятся с реальными языками программирования и некоторыми схемотехническими решениями, — то в ответ мы нередко слышим: «Да я этим в пятом классе занимался, зачем мне детские игрушки в 10-м?» То есть школьник поиграл в пятом классе в конструктор — и это называлось «робототехникой».

Подмену подтвердил и Николай Яковенко, доцент кафедры «Системы приводов, мехатроника и робототехника» БГТУ «Военмех» им. Д.Ф. Устинова. По его словам, образовательная робототехника — это максимум введение в специальность, ведь сегодня эта отрасль — одна из самых бурно развивающихся.

— Мехатроника и робототехника демонстрируют сильный рост. Но внедрение роботов, особенно промышленных, в нашей стране сильно отстает, несмотря на уникальные разработки, — рассказал Яковенко. — Они, как правило, остаются в одном-двух экземплярах и не тиражируются промышленностью. Одна из причин — робот многократно дороже зарплаты тех людей, которых он заменяет. Применение робота в промышленности для предприятий сейчас оправдано только в тех случаях, когда без него невозможно, опасно, сложно — или робот просто делает лучше человека.

— Образование — это получение профессий и навыков, которые помогут создавать и обслуживать роботов, — продолжила Марина Суровая, руководитель направления робототехники Omegabot. — А образовательная робототехника — это развитие софт- и хард-скиллс, создание интереса у детей к техническим профессиям. Мы изучили этот вопрос, поняли, что детям интересно изучать все в комплексе, и создали проект «Инженерный класс», куда входят междисциплинарные направления — программирование, конструирование, схемотехника, оптика лазеров, аддитивные технологии. Это погружение детей в профессию инженера, где они понимают перспективы, выбирают направление образования. Это необходимый этап развития. Пусть не все из них выберут технические специальности, но познакомиться с новыми технологиями будет интересно каждому.

Полный материал вы можете прочесть по ссылке.