CC BY
1411. Пестряева Л.Ш., Глинкин Б.Н. Формы и методы сближения учебной деятельности с профессиональной деятельностью // Проблемы современного педагогического образования, 2020. - № 66-2. -С. 260-263.
12. Пестряева Л.Ш. Применение активных методов обучения в формировании дидактических умений студентов института физической культуры: дис. канд. пед. наук: 13.00.01 и 13.00.08. - Йошкар-Ола, 2002. - 147 с.
13. Селевко Г.К. Современные образовательные технологии. - М., 2008. - 423 с.
14. Томина С.Ю. Формирование у студентов педагогических вузов готовности к разрешению различных педагогических ситуаций. Автореф. дис... канд. пед. наук. М.: 1995. - 17 с.
Педагогика
УДК 37
ассистент кафедры информатики Гусев Иван Евгеньевич
Государственное образовательное учреждение высшего образования Московской области «Государственный гуманитарно-технологический университет» (г. Орехово-Зуево)
РОБОТОТЕХНИКА КАК ПЕРСПЕКТИВНАЯ СОСТАВЛЯЮЩАЯ РОССИЙСКОЙ
ОБРАЗОВАТЕЛЬНОЙ СИСТЕМЫ И ДВИЖЕНИЯ WORLDSKILLS (ИЗ ОПЫТА УЧАСТИЯ)
Аннотация. Целью данной статьи является изучение сущности предмета «Робототехника». В статье обосновывается значимость введения этого предмета в современное образовательное пространство России, показывается его роль в движении «Молодые профессионалы» (WorldSkills Russia). В статье дан анализ опыта участия в чемпионатах WorldSkills Russia по мобильной робототехнике, освещены трудные моменты подготовки и проведения соревнований. Особое внимание уделено программному обеспечению данной компетенции, среде LabVIEW от компании National Instruments. Даются указания и методические рекомендации для работы с данной средой программирования. Данная статья предназначена всем, кто интересуется и занимается образовательной робототехникой, а также тем, кто участвует (или собирается принимать участие) в движении «Молодые профессионалы» (WorldSkills Russia) по компетенции «Мобильная робототехника».
Ключевые слова: WorldSkills Russia, LabVIEW, компания Studica, мобильная робототехника, графический язык программирования, программное обеспечение, машинное зрение, интеграция, сервер скриптов.
Annotation. The purpose of this article is to study the essence of the subject "Robotics". The article substantiates the importance of introducing this subject into the modern educational space of Russia, its role in the movement "Young Professionals" (WorldSkills Russia) is shown. The article analyzes the experience of participation in the WorldSkills Russia championships on mobile robotics, highlights the difficult moments of preparing and conducting competitions. Special attention is devoted to the software of this competence, LabVIEW from National Instruments. The article contains instructions and guidelines for the work with this software. This article is intended for everyone who is interested and engaged in educational robotics, as well as those who participate (or are going to participate) in the movement "Young Professionals" (WorldSkills Russia) on the competence "Mobile Robotics".
Keywords: WorldSkills Russia, LabVIEW, Studica, mobile robotics, graphical programming language, software, machine vision, integration, script server.
Введение. Робототехника в настоящее время - один из главных трендов мировой экономики, меняющий рынок труда. Проведено много исследований, посвященных перспективам замещения людей роботами. Роботы — это уже не фантастика.
Как инновационная дисциплина робототехника заняла свое место в образовательной системе России: открываются кружки, клубы, проводятся соревнования. Робототехникой занимаются в детских садах, школах, вузах, системе дополнительного образования.
«Это уникальная образовательная технология, которая отражает все грани научно-технического творчества и направлена на поиск, подготовку и поддержку нового поколения молодых исследователей с практическим опытом командной работы на стыке перспективных областей знаний» [2].
В российском образовании робототехника около 20 лет.
Как и информатика, робототехника имеет междисциплинарный характер, относится к метадисциплинам - это не только предмет изучения, но и средство обучения другим наукам: физике, математике, информатике.
Робототехника вошла в программы многих чемпионатов. Мобильная робототехника была включена в WorldSkills в конце 2013 года.
WorldSkills — центр совершенствования и развития навыков мастерства показывает преимущества и необходимость в квалифицированных специалистах через проведение соревнований, организацию совместных проектов и обмена опытом, помогает молодым людям стать лучшими в выбранной ими профессии. Девиз движения: «Делай мир лучше силой своего мастерства» (Improving the world with the power of skills»).
Изложение основного материала статьи. В основе обучения робототехники на всех образовательных уровнях лежит принцип STEM (Science, Technology, Engineering, Math), набирающий все большую популярность во всем мире - единство междисциплинарного подхода и практики.
Разумеется, на начальном пропедевтическом этапе это скорее игра, простое конструирование, «когда различные науки — и биологию, и математику, и физику, и окружающий мир — дети понимают через робототехнику» [1].
В процессе обучения робототехнике развивается критическое мышление, креативность, оперативность, самостоятельность - качества, необходимые успешному человеку 21 века. Причем обучаемый видит практическое воплощение теоретических знаний, видит их востребованность.
На пути этого интересного и перспективного предмета много препятствий: это нехватка специалистов, большие материальные затраты.
Робототехнические конструкторы - большей частью иностранные (США, Канада, Китай, Корея, Германия...) и дорогостоящие.
Среди отечественны компаний, занимающихся этой проблемой, в первую очередь следует назвать компанию «Амперка»: большой выбор наборов, доступная цена. Самые популярные - «Матрешка», «Робоняша».
Появились интересные российские робототехнические наборы от компании "Брейн Девелопмент" (наборы «Роботрек)». и от АО «Роббо», которые сумели выйти и на зарубежный рынок. РОББО-клуб, например, - это международная сеть школ робототехники, более 55 в 8 странах, таких как Япония, Великобритания, Финляндия. Компании получили поддержку инновационного центра «Сколково» и Агентства стратегических инициатив.
Одни из самых дорогих робототехнических наборов в нашей стране - наборы от компании «Studica», цены которых начинаются от четырехсот тысяч рублей. Данная компания - «Серебряный спонсор и поставщик WorldSkills по мобильной робототехнике». [9] Участники всех чемпионатов WorldSkills Russia по этой компетенции, в соответствии с правилами, должны работать только с наборами этой компании, использующей разработки американской компании «National Instruments» [10].
Стандартный комплект оборудования - конструктор на базе платформы MyRio и графическая среда разработки LabVIEW [8]. Стоимость данного робототехнического набора начинается от четырёхсот тысяч рублей, не считая дополнительных деталей, - не каждое образовательное заведение может его купить.
Наш вуз, Государственный гуманитарно-технологический университет г. Орехово-Зуево (ГГТУ), приобрел один комплект робототехнического набора Studica.
В 2018 году для участия в V Открытом региональном чемпионате «Молодые профессионалы» (WorldSkils Russa) Московской области-2019 (юниоры 14+), в рамках сотрудничества со школами города, на площадках WorldSkills нашего университета была подготовлена команда школьников: Макаркин Данила (9класс) и Овчинников Алексей (10 класс), ответственный за подготовку преподаватель ГГТУ Гусев И.Е.
Талантливые и упорные ребята заняли второе место, выиграв серебряные медали. На следующий год им удалось повторить этот результат, но уже во взрослом чемпионате, Открытом региональном чемпионате «Молодые профессионалы» (WorldSkills Russia) МО - 2020.
Сложностей было много, особенно в первый год. Жесткие временные рамки, 2 месяца на подготовку, новый робототехнический набор, всего один, отсутствие запасных деталей и незнакомое программное обеспечение. Часто работали в ГГТУ до 5-6 часов вечера. Несколько раз приходилось все переделывать. Только с изоляцией проводов сидели 2 дня - все должно было быть в соответствии с требованиями техники безопасности. Сами сделали поле - фирменное стоило 250 тысяч рублей.
На второй год было полегче, хотя опять возникла проблема с деталями. Некоторые, захват, коробку, сделали на 3-D принтере в IT-парке нашего вуза.
Но основная трудность - программное обеспечение наборов «Studica», LabVIEW. Ребята уже занимались робототехникой в кружке Лего-роботов Центра детского юношеского технического творчества г. Орехово-Зуево, но в наборах «Лего» - упрощенный вариант программного обеспечения. Пришлось учиться на ходу.
Логика программирования LabVIEW целиком базируется на принципах создания алгоритмических блок-схем работы приложения. Как следствие, наглядность создания программы приводит к хорошей читаемости кода и простоте его модификации [7].
LabVIEW - программное обеспечение для системного проектирования в отраслях, где требуется проведение испытаний, измерений и осуществление управления, а также быстрый доступ к оборудованию и результатам анализа данных. Система главным образом ориентирована на инженеров и ученых.
LabVIEW поддерживает огромный спектр оборудования различных производителей и имеет в своём составе (либо позволяет добавлять к базовому пакету) многочисленные библиотеки компонентов, в том числе для управления роботами и системами машинного зрения. «Пакет LabVIEW формализует этап создания алгоритма работы прибора, описывая этот алгоритм в виде блок-схемы» [4].
Программа в среде LabVIEW называется Virtual Instrument (VI), виртуальный прибор (ВП), что подчеркивает её предназначение: управление оборудованием, приборами, роботами и выполнение их отдельных функций [3]. Используется язык G - графический язык программирования.
Формально, у языка G нет стандарта ANSI, это означает, что язык между версиями LabVIEW может сильно меняться. National Instruments выпускает драйверы к своему оборудованию для работы с LabVIEW.
В настоящее время LabVIEW разделяется на две большие ветки: классическая LabVIEW 2019 и LabVIEW NXG. При приобретении лицензии доступны обе версии, причем классическая версия имеет поддержку большего числа оборудования.
LabVIEW NXG - это экспериментальная версия. Основное изменение - использование WEB технологий для визуализации данных. Со временем NXG должна полностью заменить классическую версию LabVIEW.
Компания National Instruments предоставляет три варианта LabVIEW 2019: базовую версию, LabVIEW Base, по подписке; LabVIEW Full и LabVIEW Professional с бесплатной годовой поддержкой.
В базовой версии нет модуля RealTime и интеграции с MatLab. LabVIEW Full и LabVIEW Professional имеют бессрочную лицензию (только на версию, доступную на момент покупки). В Professional добавлены статические анализаторы кода и возможности автоматизированного тестирования.
Существует модуль для подключения к LabVIEW внешних систем как источника данных. Он работает в виде дополнительной библиотеки, которая осуществляет связь между программными пакетами. Раньше это была разработка сторонней компании LabVIEW SIT (Simulation Interface Toolkit), которая позволяла осуществлять вывод программы непосредственно в LabVIEW и обмен данными между различными системами [5]. Сейчас SIT заменён разработкой компании NI: LabVIEW Model Interface Toolkit, в которой осталась только поддержка программ, написанных на C/C++.
Блок MathScript, позволяет исполнять программы, написанные для MatLab [3]. Создание, загрузка и редактирование скриптов МатЛАБ выполняется на блок-диаграмме LabVIEW в блоке MATLAB script node. Чтобы обмениваться данными между кодом МатЛАБ, интегрированным в блок «MATLAB script node», и LabVIEW, назначаются входные и выходные терминалы (порты) блока скриптов для соответствующего переменного приложения МатЛАБ.
LabVIEW обменивается с сервером скриптов (script server engine), который собственно и выполняет данный скрипт. Обмен с сервером скриптов и управление им происходят с помощью стандартного протокола. Сервер скриптов инсталлируется вместе с приложением MATLAB.
Сфера применения программного обеспечения «LabVIEW» непрерывно развивается. В образовании она используется в лабораторных практикумах по электротехнике, механике, физике. В инженерной практике область применения этого программного обеспечения - объекты промышленности, транспорта, в том числе воздушного, подводного и надводного флотов, космические аппараты.
Выводы. Таким образом робототехника вводит учащихся в мир программирования, мир высоких технологий, показывает воплощение знаний в реальность.
Все вышесказанное доказывает эффективность и целесообразность включения этой дисциплины в школьные и вузовские программы обучения. «Это обусловлено необходимостью развития алгоритмического мышления учащихся и подготовки специалистов в техническом направлении. Кроме того, робототехнические наборы дают широкий спектр к созданию наглядных примеров практического применения знаний учащихся» [6]. Как отметил Алексей Вадимович Корнилов, национальный эксперт WorldSkills Russia: «Робототехника стала видом профессиональной деятельности и не рассматривается больше как «умение сделать робота». Хотелось бы, чтобы робототехнические наборы для WorldSkills Russia были более доступны по цене - это бы повысило возможности юных инженеров, расширило круг участников чемпионатов по мобильной робототехнике и увеличило количество открытых талантов. Участие в движении WorldSkills для учащихся -старт в профессию будущего, а для учебного заведения - повышение рейтинга, улучшение имиджа.
Литература:
1. Д. А. Гагарина, С.Г. Косарецкий, А.С. Гагарин, М.Е. Гошин. Робототехника в России: образовательный ландшафт // Современная аналитика образования, № 28, 2019. С. 96.
2. Кальченко Е.А. и др. Мониторинг образовательной робототехники и IT-образования города Москвы. Москва: АНО АИР, 2017. 329 с.
3. Кудрин, А.В. Использование программной среды LabVIEW для автоматизации проведения физических экспериментов. [Электронный ресурс]: А.В. Кудрин / Электронное учебно-методическое пособие. - Нижний Новгород, 2014. - 68 с.
4. Трэвис, Д. LabVIEW для всех [Электронный ресурс] / Д. Кринг, Д. Трэвис. — 4-е изд., перераб. и доп. — М.: ДМК-Пресс, 2011. — 905 с.: ил. — Обновл. содерж. 4-го изд. кн. произведено сотрудниками Центра измерит. технологий и пром. автоматизации физ. фак. и МЛЦ МГУ имени М.В. Ломоносова. — ISBN 978-5-94074-674-4
5. Федосов И.В. Основы программирования в LabVIEW Учебное пособие. Саратов: СГУ, 2010. 52 с.
6. Шадронов Д.С., Крылов Н.В. Робототехника в современном образовании // Молодой ученый, № 19, 2018. С. 241-243.
7. Caltech: [сайт]. URL: https://www.caltech.edu/ (дата обращения: 17.03.2020).
8. National Instruments: [сайт]. URL: https://ni.com (дата обращения: 17.03.2020).
9. Studica: [сайт]. URL: www.studica.com (дата обращения: 17.03.2020).
10. WorldSkills Russia: [сайт]. URL: www.worldskills.ru (дата обращения: 17.03.2020).
Педагогика
УДК 378.2
магистрант Жаркова Елена Вячеславовна
Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования «Нижегородский государственный педагогический университет имени К. Минина» (г. Нижний Новгород); кандидат психологических наук, доцент Медведева Елена Юрьевна Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования «Нижегородский государственный педагогический университет имени К. Минина» (г. Нижний Новгород)
ФОРМИРОВАНИЕ СЛОГОВОЙ СТРУКТУРЫ СЛОВА ДОШКОЛЬНИКОВ С ОБЩИМ НЕДОРАЗВИТИЕМ РЕЧИ ПОСРЕДСТВОМ ИЗОГРАФИЧЕСКОГО МОДЕЛИРОВАНИЯ
Аннотация. В статье представлен краткий теоретический анализ развития звуко-слоговой стороны речи, а также анализ современных методов и приемов коррекции звуко-слоговой стороны речи у дошкольников с общим недоразвитием речи. Представлены возможности использования метода изографического моделирования в коррекции звуко-слоговой структуры слова у дошкольников данной категории.
Ключевые слова: слог, слоговая структура, общее недоразвитие речи, изограф, изографическое моделирование, дошкольники.
Annotation. The article presents a brief theoretical analysis of the development of the sound-syllabic side of speech, as well as an analysis of modern methods and techniques for correcting the sound-syllabic side of speech in preschool children with General speech underdevelopment. The possibilities of using the isographic modeling method in correcting the sound-syllabic structure of a word in preschool children of this category are presented.
Keywords: syllable, syllabic structure, General underdevelopment of speech, isograph, isographic modeling, preschoolers.
Введение. Одной из ключевых задач коррекционно-педагогической работы с дошкольниками, имеющими общее недоразвитие речи (ОНР), является формирование у них слоговой структуры слова. Поскольку, в отличие от фонетико-фонематического недоразвития речи при ОНР всегда страдает звуко-слоговая структура слова [2, 9, 10, 11].
От того, насколько полноценно овладел ребенок процессом звуко-слоговой структуры слова, зависит не только лексико-грамматический строй речи, но и освоение речевой компетентностью в целом. Работу по речевому недоразвитию необходимо начать как можно раньше. Дети должны иметь чистую и исправленную
