Исследование особенностей процессов подготовки, проведения и судейства турниров по робототехнике

ПРОФЕССИОНАЛЬНОЕ ПЕДАГОГИЧЕСКОЕ ОБРАЗОВАНИЕ

УДК 621.865.8

Д.М. Бельков, Д.М. Гордиевских г. Шадринск

Исследование особенностей процессов подготовки, проведения и судейства турниров по робототехнике

В работе описан процесс организации и проведения выездных и областных турниров по робототехнике в Курганской области, проводимых Шадринским государственным педагогическим университетом. Данные турниры проводятся с целью популяризации инженерных знаний среди школьников с 1 по 11 класс, а также студентов СПО и ВПО. Кроме того, в работе описаны некоторые особенности судейства турниров по робототехнике с использованием авторской программы для ЭВМ.

Робототехника, турниры по робототехнике, система онлайн судейства.

D.M. Belkov, D.M. Gordievskikh Shadrinsk

Research of the features of the processes of preparation, conduct and judging of robotics tournaments

This paper describes the process of organizing and conducting field and regional tournaments in robotics in the Kurgan region held by Shadrinsk State Pedagogical University. These tournaments are held to popularize the engineering knowledge among schoolchildren from 1 to 11 class, as well as students of ACT and HPE. Also the paper describes some features of refereeing tournaments in robotics using the author's computer program.

Keywords: robotics, robotics tournament, online judging system.

Согласно Концепции долгосрочного социально-экономического развития Российской Федерации на период до 2020 года [1, с. 71-73], целью государственной молодежной политики является создание условий для успешной социализации и эффективной самореализации молодежи, развитие потенциала молодежи и его использование в интересах инновационного развития страны. Достижение данной цели предполагается путем формирования целостной системы поддержки обладающей лидерскими навыками, инициативной и талантливой молодежи. Система включает в себя обеспечение многократного увеличения количества молодых людей, участвующих в конкурсных мероприятиях (профессиональные и творческие конкурсы, спортивные соревнования, научные олимпиады), расширение перечня конкурсов и совершенствование методик отбора.

На основе положений Концепции и анализа ситуации на рынке труда в Курганской области в ФГБОУ ВО «Шадринский государственный педагогический университет» было принято решение о создании системы выявления школьников, имеющих особые способности и возможности в обучении физике, математике и информатике, и их профориентация на инженерные специальности. Одним из основных положений системы

является открытие на базе ШГПУ Лаборатории автоматизированных систем управления и робототехники. В деятельности лаборатории было выделено три основных направления: «Автоматизированные системы управления», «Образовательная робототехника» и «Спортивная робототехника». В основе направления «Спортивная робототехника» лежит организация муниципальных, региональных, выездных турниров по робототехнике, выездные турниры, участие в турнирах различного уровня.

Турниры по робототехнике в ШГПУ проводятся на основании положений [2] [3] [4] [5], участие в них принимают команды не более чем из двух человек, также у команды может быть тренер. В каждом турнире организаторы выделяют категории участников, которые подразумевают уровень сложности испытаний, например «Новичок», «Любитель» и «Мастер». Затем в каждой категории участия определяются возрастные группы, в которую команда определяется при регистрации. Обычно используется градация участников «1-7 класс», «8-11 класс» и «Студенты», для каждой возрастной категории создается своя таблица результатов. Испытания подразделяются по категориям участия и могут состоять из заранее определенных частей, оцениваемых баллами. Если испытание не содержит частей, судья оценивает попытку количеством баллов, не превышающим максимальное для этого испытания. Турнир может состоять из этапов, включающих в себя испытания. В рамках этапа разрешено определенное количество зачетных попыток каждого испытания. В зачет идет сумма лучших попыток по каждому испытанию. Также, во время турнира команда может обращаться за помощью к консультантам. Если соревнование подразумевает преодоление дистанции на время, то судья засекает время прохождения испытания, таблица результатов формируется из лучших попыток прохождения испытания.

Подготовка к турнирам начинается с выбора темы соревнований и разработки заданий. Поскольку основными участниками турниров являются школьники, мы считаем важным наличие игровой составляющей в испытаниях. Поэтому задания, помимо основной цели выработать или проверить наличие определенных навыков у участников содержат в себе отсылку к применению в реальном мире. Например, испытания турнира «Танковый биатлон» созданы по мотивам международных состязаний танковых экипажей, а «Малые Олимпийские игры роботов» - интерпретация зимних видов спорта. Затем происходит изготовление препятствий. Материалом для объемных фигур чаще всего служит вспененный ПВХ, части фигур вырезаются на станке с ЧПУ. Также многие полигоны печатаются на баннерной ткани. При проектировании препятствий предусматривается возможность их компактной сборки для транспортировки на выездные турниры.

Порядок проведения турнира зависит от масштаба мероприятия и места его проведения. Областные турниры начинаются с предварительной регистрации участников на официальном сайте ШГПУ, которая завершается за два-три дня до начала соревнований. Во время этой паузы уточняется количество участников, и организаторы подготавливают необходимое количество посадочных мест, распределяют человеческие ресурсы, и скорректируют график проведения мероприятия. Приехавшие участники подтверждают свой визит на регистрации, волонтеры помогают им освоиться на месте проведения. Происходит торжественное открытие, затем участникам объясняют испытания, и начинается турнир.

На выездных турнирах площадку проведения готовят организаторы на местах. С ними согласовывается число команд, расстановка, список оборудования, время и место проведения. На такие турниры обычно ездит команда из 4 человек - два судьи и два консультанта, при этом все должны уметь выполнять роли друг друга. По приезду на место нужно 40-60 минут на распаковку и подготовку оборудования, после этого проходят консультации по программированию и выполнению заданий, затем начинается турнир. Эвристически было установлена оптимальная продолжительность турнира - 2,5 часа. При меньшей продолжительности команды не успевают раскрыть потенциал, при большей -значительно устают, к тому же заканчивается заряд аккумуляторов ноутбуков. После окончания турниров проходит подведение итогов и награждение.

Процесс судейства начинается с предварительного брифинга судей, на которых организаторы рассказывают тонкости прохождения тех или иных испытаний. Как правило, задания направлены на отработку участниками конкретных алгоритмов, например на следование по линии или реакцию на изменение значений датчика, поэтому судья должен обращать внимание на выполнение свойственных испытанию деталей. Так, во время турниров «Танковый биатлон» около 30% участников при сдаче первой зачетной попытки испытания «Балансир» не использовали ультразвуковой датчик для остановки перед препятствием, что легко определялось повторным заездом и установкой препятствия на другом расстоянии. Командам разрешается совершать любое количество пробных попыток, которые судья не фиксирует, но может давать рекомендации и уточнения. Во время зачетной попытки судья следит за тем, чтобы участники никаким образом не влияли на исход попытки, в частности не касались робота и не изменяли состояние полигона. После окончания попытки судья фиксирует ее результат. В конце турнира главный судья фиксирует окончательные результаты и производится награждение.

В целях повышения качества проведения турниров, создания условий прозрачности процесса судейства было принято решение о разработке автоматизированной системы онлайн-судейства турниров по робототехнике. Система представляет собой связку кроссплатформенных веб-серверов ЛрасЬе2 и Коёе.]8, с которыми клиенты взаимодействуют с помощью браузеров стационарных или планшетных ПК. Судья, находясь у полигона, фиксирует попытку в мобильном устройстве, результат отправляется на сервер и отображается на экране в режиме реального времени в таблице соответствующей категории. Использование такой системы позволяет существенно поднять активность участников мероприятий, а зрители получают предельно прозрачную картину происходящего.

Таким образом, были описаны процессы подготовки, проведения и судейства турниров по робототехнике. Обозначена актуальность проводимой работы. Выделены сущности: турнир, категория участия, возрастная категория, команда, испытание, часть испытания, этап, судья. Описаны тонкости организации подобных мероприятий.

ЛИТЕРАТУРА

1. Российская Федерация. Правительство. Концепция долгосрочного социально-экономического развития Российской Федерации на период до 2020 года [Электронный ресурс] : утв. распоряжением от 17 ноября 2008 г. № 1662-р. - Режим доступа:

http://government.ru/media/ffles/aaooFKSheDLM99HEcyrygytfmGzrnAX.pdf. - 29.05.2017.

2. Положение о Кубке Губернатора Курганской области по робототехнике [Электронный ресурс] // Шадринский государственный педагогический университет : офиц. сайт. - Шадринск, 2007-2017. - Режим доступа: http://files.shgpi.edu.ru/files/faculties/f11/docs/polojenie_kubok_gubernatora_po_robototehnike.pdf. -27.05.2017.

3. Положение об открытом областном турнире по робототехнике «Малые Олимпийские игры роботов» [Электронный ресурс] // Шадринский государственный педагогический университет : офиц. сайт. -Шадринск, 2007-2017. - Режим доступа: http://shgpi.edu.ru/files/faculties/f11/news/2017/obschee_polojenie_turnir_malie_olimpiiskie_igri_robotov_2017.pdf . - 27.05.2017.

4. Положение об открытом областном турнире по робототехнике «Танковый биатлон» [Электронный ресурс] // Шадринский государственный педагогический университет : офиц. сайт. - Шадринск, 2007-2017. -Режим доступа: http://shgpi.edu.ru/files/faculties/f11/news/2017/obschee_polojenie_turnir_malie_olimpiiskie_igri_robotov_2017.pdf . - 27.05.17.

5. Положение о судействе участников открытого областного турнира по робототехнике «Танковый биатлон» [Электронный ресурс] // Шадринский государственный педагогический университет : офиц. сайт. -Шадринск, 2007-2017. - Режим доступа: http://files.shgpi.edu.ru/files/faculties/f11/docs/polojenie_o_sudeistve.pdf. - 27.05.17.

УДК 378

Е.П. Турбина, г. Шадринск

Роль педагогической импровизации в процессе педагогического творчества будущего учителя

В статье рассмотрена педагогическая импровизация в контексте педагогического творчества будущего учителя, ее роль и различные подходы к определению понятия педагогическая импровизация.

Педагогическая импровизация, творчество, педагогическое творчество.

E.P. Turbinа, Shadrinsk

The role of pedagogical improvisation in the process of pedagogical creativity of the future teacher

Pedagogical improvisation in the context of pedagogical creation offuture teachers, its role and different approaches to the definition of the concept ofpedagogical improvisation is examined in the article.

Keywords: pedagogical improvisation, creation, pedagogical creation.

Педагогическая импровизация ярче всего проявляется в сфере творческой деятельности учителя. Способность легко и непринужденно импровизировать в сложных обстоятельствах, умение найти выход из любой нестандартной ситуации для профессионального учителя даже важнее чем для актера, у которого текст роли написан заранее и есть суфлер. Именно творческая доминанта, воображение, состояние творческого поиска и вдохновения присущи учителю-импровизатору. В педагогической