В Центре технологической поддержки образования МИЭТ, который открылся в ноябре 2013 года, с весны идут регулярные занятия для школьников. Ребята из зеленоградских школ приходят по расписанию со своими учителями или занимаются с преподавателями центра, молодыми аспирантами и учеными из МИЭТа. Здесь можно «поиграть» с начинкой мобильного телефона или парктроника, нарисовать и спроектировать в специальной системе детали будущего робота, чтобы потом распечатать их для сборки на 3D-принтере, поработать руками и реальными инструментами, рассмотреть в действии платформу на воздушной подушке, балансирующий робот-сигвей и другие модели, созданные такими же школьниками и уже ставшие «звездами» выставок. Инженерное образование становится ближе к детям — в его атмосферу погрузились корреспонденты Zelenograd.ru.

«Школьники приходят к нам с апреля, и пока они в основном знакомятся с разными средами проектирования и моделирования. — рассказывает Тимур Жораев, менеджер ЦТПО, доцент кафедры Систем автоматического управления и контроля МИЭТ. — Учителя могут составлять программы обучения на нашей технической базе, например, по программированию микроконтроллеров. В МИЭТе его изучают студенты на старших курсах, а у нас этим занимаются старшеклассники — конечно, в упрощенном виде, но они видят, как это работает вживую, от теории до практики: пришли, открыли книжку, почитали, сделали, и всё заработало, можно поэкспериментировать с разными параметрами. Для учителей тоже важно создавать собственные образовательные программы, не спущенные им сверху — какие-то красивые и необычные стенды, демонстрации для своих лабораторных работ по физике и химии — и мы им в этом помогаем».

За весну в центре уже отзанимались более 80 учеников из 15 школ Зеленограда, с 5 по 11 класс. В планах на осень — привлечь к занятиям в ЦТПО школы, которые пока не участвуют в его работе.

Из лицея 1557 своих учеников на факультативные занятия приводит Владимир Батура, преподаватель информатики у 7-х классов, доцент кафедры Телекоммуникационных систем МИЭТ — по его мнению, школьный учебник даёт слишком абстрактные знания, а интерес к техническим наукам возникает, только если видеть их взаимосвязь с реальностью. До сих пор приходилось рассказывать ученикам о кремнии, транзисторах и микросхемах «на пальцах», приносить спутниковую тарелку из дома, чтобы объяснить, как действует спутниковая связь — и пробовать проводить расчеты, для которых, оказывается, нужно знать не только физику и информатику, но и геометрию с географией.

«В самом лицее развивается направление робототехники, а у меня уклон в программирование, — говорит Батура, — и в ЦТПО мы занимаемся программированием микроконтроллеров, знакомимся с „железом“ — промежуточным звеном между программой и исполнительным механизмом. На этом основана работа любого робота. Мои ребята умеют программировать на Delfi, Visual Basic, C Sharp, я им помогаю. Начинаем осваивать технологии „умного дома“ и смежные с ними — экологический контроль среды, контроль условий в помещении — влажности, температуры, освещенности, запыленности, контроля присутствия человека в комнате и т. д. В этом году на конференции „Творчество юных“ мы представляли уже пять проектов — получили диплом за 3-е место и несколько дипломов участников».

Дмитрий Злобин, инженер кафедры Микроэлектроники МИЭТ, руководит в ЦТПО группой старшеклассников школы 2045. Впрочем, помимо старшеклассников на занятия записалась даже пара «пятиклашек» — школа объявляла набор всех желающих, которых набралось 30-40 человек. Начали с рисования на бумаге эскизов будущих роботов, а сейчас школьники постигают основы трехмерного проектирования в AutoDesk Inventor — переносят детали роботов на трехмерные модели в компьютере. Потом их напечатают на 3D-принтере, который стоит в центре, и начинят электроникой — платы создают инженеры и студенты МИЭТа в своём КБ роботехники для своей «подшефной» школьной группы разработки.

«А затем мы с ребятами попробуем программировать движения роботов. — Планирует Злобин. — Часть роботов будут автономные, с элементами компьютерного зрения. Мы стараемся делать их для конкретных целей — будут роботы, орошающие растения, игровые стреляющие роботы, роботы-охранники… проектов много. У ребят иногда рождаются совершенно неординарные идеи, они их реализуют, а мы просто помогаем, делимся опытом».

Несколько уже собранных моделей, которые успели «засветиться» на выставках, служат для вдохновения учеников — их сделали такие же юные конструкторы.

Летом в ЦТПО собираются основательно заняться формированием списка школьных проектов и закупкой всего необходимого для их реализации — комплектующих и оборудования, средств отладки, осциллографов и мультиметров, аккумуляторов и блоков питания, расходных материалов.

Среди уже заявленных школами будущих разработок: рука-манипулятор с удалённым управлением, Smart-пылесос на сенсорах, поливальный робот-садовод «Садозавр» и робот-вырезальщик ледяных скульптур, робот для оперативной замены аккумуляторов у других роботов, «Ленивый аквариум», «Летающая тарелка» на двигателях и гироскопах, система точной стрельбы с веб-камерой и программой баллистических расчетов, дизайн-макет известного мульт-робота Wall-E и многое другое — всего почти три десятка интересных тем и идей. Осенью они начнут воплощаться в опытные образцы с участием самих ребят, параллельно с образовательным процессом.

Задача центра — аккумулировать не только технику и инструментарий, но и людей. «Даже младшие школьники как участники проектов могут делать простейшие операции: освоить пайку под присмотром взрослых, спаять элементарную схему, померять ток и напряжение, собрать что-то отверткой, — делится Тимур Жораев. — Далеко не каждого ребёнка дома такому научат, даже если родители — технари. Хорошо было бы привлечь и побольше студентов, у нас есть достаточно серьёзные проекты по распознаванию речи, изображений, в них могут участвовать даже аспиранты…»

Всё это нужно, чтобы школьники приходили в МИЭТ на определенную специальность, уже имея представление об электронике. Цель — выстроить в Зеленограде систему профильной подготовки, начинающуюся не с первого курса, а с 5-6 класса школы, как целевое дополнительное образование. На каверзный вопрос — «А что, если выпускник пойдет в результате не в МИЭТ, а на Физтех?» — в центре спокойно отвечают: «Ничего, наша задача всё равно будет выполнена, ведь она более концептуальная, чем просто сделать какой-то проект или железку».

В работе ЦТПО заинтересован не только МИЭТ, но и зеленоградские компании — для них это будущие кадры, поэтому они уже начали сотрудничать с центром. 3D-принтеры предоставлены известным зеленоградским стартапом НПП ИИС, другая фирма обеспечивает поддержку САПР AutoDesk. В работе со школьниками используются свободно распространяемые программно-аппаратные платформы типа Arduino, но подобными отладочными комплектами для микроконтроллеров с ядром Cortex занимается в Зеленограде «Миландр» — это тоже может стать точкой соприкосновения, считают в центре. Как и прочие комплектующие, электронные компоненты, демонстрационное оборудование, обучающие программы от местных компаний, логотипами которых в ЦТПО готовы разрисовать своих роботов как болиды Формулы-1.

«Вокруг нас должны стягиваться компании для работы со студентами, аспирантами, школьниками, — считает Жораев. — Электроника, техника, IT и механика плюс учебный процесс — всё это вместе такой экспериментальный проект „школа-вуз-бизнес-наука“, нечто совмещенное, не разделенное никакими формальными рамками и экзаменами».