CC BY
26
Методика формирования контингента обучающихся по направлению мехатроника и робототехника
Лукьянов Евгений Анатольевич доцент, к.т.н., заведующий кафедрой «Робототехника и мехатроника», Донской государственный технический университет, пл. Гагарина, 1, г. Ростов-на-Дону, (8950)8625113
Ивацевич Юрий Борисович доцент, к.т.н., доцент кафедры «Робототехника и мехатроника», Донской государственный технический университет, пл. Гагарина, 1, г. Ростов-на-Дону, (8918)5149586
Зайцев Александр Юрьевич ассистент кафедры «Робототехника и мехатроника» Донской государственный технический университет, пл. Гагарина, 1, г. Ростов-на-Дону, (8952)6069627 alexandr223 3 3 @mail. ru
Аннотация
Статья посвящена проблеме формирования контингента обучающихся по направлениям высшего профессионального образования. В качестве примера решения этой проблемы, в статье рассмотрен алгоритм подготовки и отбора абитуриентов, реализуемый на кафедре робототехника и мехатроника Донского государственного технического университета. Алгоритм состоит из пяти этапов подготовки абитуриентов для дальнейшего обучения по системе многоуровневого образования.
The article is devoted to the problem of formation of a contingent of students in the areas of higher professional education. As an example of solving this problem, the article considers the algorithm for preparing and selecting applicants, implemented at the Department of Robotics and Mechatronics of the Don State Technical University. The algorithm consists of five stages of preparation of entrants for further education in the system of multilevel education.
Ключевые слова
многоуровневое образование, профильный класс, робототехника, роботы, образовательный процесс, компетенции
multi-level education, profile class, robotics, robots, educational process, competence
Введение
Одной из важных проблем многоуровневого образования является формирование контингента обучающихся, пропаганда престижа будущей профессии, информирование о возможной траектории обучения. На кафедре робототехники и мехатроники Донского государственного технического университета в последние годы реализуется отработанный алгоритм подготовки и отбора абитуриентов.
Методологическая часть
Непрерывное образование - процесс роста образовательного (общего и профессионального) потенциала личности в течение всей жизни на основе использования системы государственных и общественных институтов и в соответствии с потребностями личности и общества. Необходимость непрерывного образования обусловлена прогрессом науки и техники, широким применением инновационных технологий [1].
В целях повышениях качества предоставления образовательных услуг в высших учебных заведениях формируются институты по формированию контингента абитуриентов и внеурочной деятельности студентов (научные кружки). Такие мероприятия позволяют помочь школьникам с выбором будущих профессий и значительно повысить уровень их образования и общекультурной нравственности. Также работа со студентами в кружках при кафедрах, способствует расширению профессиональных компетенций будущих выпускников ВУЗов, а, следовательно, повышает их востребованность на рынке труда. Таким образом, внедрение принципов непрерывного образования способствует решению трех основных задач [2]:
1. подготовке человека для включения его в систему современных общественных, профессиональных отношений;
2. совершенствованию, развитию человека, уже включенного в общественное производство, с целью его своевременной адаптации к постоянно меняющимся условиям;
3. разностороннему развитию личности, формированию ее мировоззрения, нравственных, эстетических, физических и других качеств, интересов, потребностей, общей культуры.
Реализация
Алгоритм подготовки и отбора абитуриентов на кафедре мехатроники и робототехники Донского государственного технического университета состоит из пяти этапов, которые в свою очередь делятся на работу со школьниками (этап 1), работу со студентами (этап 2 - 4) и работу с магистрантами (этап 5). Все перечисленные этапы будут рассмотрены ниже.
Этап 1. Профессиональная ориентация школьников. Преподаватели кафедры проводят занятия в профильных классах четырех школ, учащиеся которых выразили желание специализироваться в области робототехники и мехатроники, а также в центре детского технического творчества города Ростова-на-Дону и детском университете, созданном в ДГТУ. Основная цель этих занятий:
• знакомство с основами робототехники, перспективами и направлениями развития и применения роботов в различных отраслях народного хозяйства;
• формирование первичных навыков разработки и конструирования мобильных роботов на базе комплектов Lego;
• формирование навыков программирования систем управления для реализации различных задач - например, поиск источников пожара, уборка мусора, движение по заданной траектории и других.
На данном этапе школьники 6-11 классов знакомятся с основными узлами роботов, принципами их работы и конструкцией различных датчиков, формированием алгоритмов работы систем управления. Большинство школьников, с которыми работают преподаватели и сотрудники кафедры, принимают участие в городских и региональных соревнованиях по робототехнике и других конкурсах технических
проектов. Кроме того, программа обучения в детском университете ДГТУ дополнительно включает изучение основ электроники, программирования и методов автоматизированного проектирования.
Ежегодно на региональном робототехническом фестивале "РобоФест-Ростов-на-Дону" (см. рисунок 2) преподаватели, задействованные в профориентации школьников, выступают в качестве руководителей команд. В последнем фестивале приняло участие 6 команд под руководством преподавателей кафедры мехатроники и робототехники, из которых 3 команды заняли призовые места в разных номинациях.
Рис.1. Участники "РобоФест-Ростов-на-Дону"
Практика показывает, что построение таких занятий с учетом конкретных знаний и интересов школьников, вовлечение их в процесс технического творчества, конструирования и программирования созданной разработки обеспечивают их «образовательный интерес», служат эффективным импульсом для тщательной подготовки к ЕГЭ. В конечном итоге это обеспечивает повышение уровня знаний школьников, что сказывается на увеличении проходного балла поступающих в высшие учебные заведения, в том числе на кафедру «Робототехника и мехатроника» ДГТУ. Также благодаря проводимым мероприятиям ежегодно при проведении дня открытых дверей университета кафедру робототехники и мехатроники посещают порядка 120 абитуриентов.
Этап 2. После зачисления в университет студенты имеют возможность, в дополнение к учебным занятиям, заниматься в Ресурсном центре робототехники (РЦР) ДГТУ. В этом году из 52 зачисленных на первый курс по программе Мехатроника и робототехника на занятия в центре записались 40 человек. В центре осуществляется углубленное практическое освоение навыков конструирования электромеханических устройств и роботов, разработки микропроцессорных систем их управления, создания программ обработки сенсорной информации, разработки алгоритмов и программ для микроконтроллеров и микроЭВМ, управляющих этими объектами. В Ресурсном центре робототехники на практических задачах студенты осваивают использование современных компьютерных средств (САВ\САМ) и информационных технологий на этапах проектирования и отладки программно -аппаратных комплексов. Большинство студентов работающих в Ресурсном центре робототехники занимают призовые места
в вузовских, региональных и всероссийских научно-технических мероприятиях, а так же различного уровня робототехнических мероприятиях, в том числе международных.
Этап 3. Обучающиеся по программе бакалавриата студенты, имеющие склонности к самостоятельной работе могут выбрать из тематики одного из преподавателей кафедры, занимающихся исследовательской деятельностью, задачу, которая будет им решаться в курсовом проектировании или в выпускной квалификационной работе. Кружковая работа студентов на кафедре является важным элементом, связующим теоретические знания и практические навыки их применения и обеспечивает обучающихся набором компетенций, предусмотренных образовательной программой. В процессе обучения студенты имеют возможность и реализуют свои собственные технические разработки и проекты на базе коворкинга ДГТУ Gараж. Наличие в нем оборудования, помещений для работы, ресурсов для содействия группе разработчиков делает его реальным инструментом как профессиональной подготовки специалистов, так и элементом реализации студенческих стартапов.
Данный этап подготовки позволяет внедрять методы проектного обучения студентов и повышает вовлечение студентов в образовательный процесс. Студенты, задействованные в кружковой работе кафедры, получают патенты на изобретения [3], участвуют во всероссийских и международных научных выставках и конференциях. В результате, переходя на выпускные курсы, у многих участников научных кружков кафедры уже имеется большое количество собственных наработок, что облегчает им написание и защиту выпускной квалификационной работы.
Этап 4. Данный этап характеризуется целенаправленной работой преподавателей кафедры со студентами в процессе аудиторных занятий и кружковой работы для отбора талантливых и способных к исследовательской работе студентов бакалавриата. Лучшим студентам 4 курса предлагается продолжение обучения в магистратуре. Ежегодно в магистратуру кафедры по направлению Мехатроника и робототехника проступает 10-12 выпускников кафедры.
Этап 5. При обучении в магистратуре превалируют проектные методики обучения. Поэтому, изучая каждую дисциплину, магистрант использует ее методики для решения задач собственной диссертации. Тематика диссертаций формируется на основе актуальных исследовательских и опытно-конструкторских задач, в том числе из перечня задач, определяемых предприятиями, заинтересованными в развитии направления Мехатроника и робототехника. Лучшие выпускники магистратуры имеют возможность продолжить обучение в аспирантуре при кафедре.
Для наглядности была построена структурная схема алгоритма подготовки и отбора абитуриентов на кафедре робототехники и мехатроники (Рис.2.), на которой отражены этапы отбора абитуриентов с краткими пояснениями и основные подпункты, на которые разделён каждый этап. Схема состоит из блоков, соединённых линиями для обеспечения большей наглядности и подтверждения логической связи между ними.
Рис. 2. Структурная схема алгоритма подготовки и отбора абитуриентов
Заключение
При достижении целей каждого этапа обеспечивается эффективная работа с абитуриентским резервом по его подготовке, профилизации и мотивации. Студенты и магистранты имеют все возможности для самореализации и развития творческих, исследовательских, конструкторских возможностей, что является обязательным при подготовке нового поколения специалистов.
Литература
1. Элементы большой науки. URL: http://elementy.ru/library9/r1340.htm (дата обращения 15.09.17).
2. Файловый архив студентов. URL: https://studfiles.net/preview/6313208/page:4/ (дата обращения 15.09.17).
