Вы здесь

Поддержка изучения радиоэлектроники и робототехники детьми

Открыт

Мы разрабатываем наборы оборудования и программного обеспечения для использования в детских и подростковых кружках технического творчества, таких как радиолюбительские и робототехнические кружки.

Их производство, разработка ПО осуществляется в России.

Все наборы, учебные и методические материалы поставляются бесплатно.
Заинтересованному педагогу достаточно заполнить онлайн-заявку на сайте - мы свяжемся с ним и самостоятельно обеспечим доставку оборудования и материалов.

Обучение построено вокруг последовательно усложняющихся наборов, часть из которых дети могут сначала собрать, а потом играть в них, а другую часть, более сложную, не собирая, использовать одновременно и для обучения программированию встроенных систем и для игр.

Любой набор после сборки должен оставаться интересной для всех детей игрушкой — не только для тех, кто непосредственно собирает или программирует эти устройства, но и для детей младшего возраста.

Это принципиально отличает нашу концепцию построения обучения от аналогичных, в которых взаимодействие ребёнка с собираемым устройством заканчивается вскоре после окончания сборки.

Такой подход позволяет вовлекать детей в профессиональное инженерное образование, делать работу в кружке интереснее и увлекательнее для всех возрастов, обеспечить последовательный переход детей ко всё более сложным наборам через подход «сегодня я играю с готовым устройством, которое собрали старшие ребята, а завтра смогу сам собрать такое же своё».

Большинство наборов сохраняет техническую преемственность друг с другом: используются единые программные и аппаратные платформы, что позволяет детям, набравшись опыта с простыми решениями, легко перейти на более сложные и интересные.

Важная особенность нашего подхода состоит в том, что мы стараемся не создавать искусственного "игрового" разрыва между учебными и реальными объектами. Несмотря на то, что наша цель — сделать любой учебный объект одновременно игрушкой для ребёнка. При этом с точки зрения программирования он получит в руки не искусственную визуальную среду, не имеющую аналогов во взрослом мире, а нормальный рабочий инструмент. Научившись его использовать (а это вполне доступно детям), ребенок сможет легко адаптировать свои навыки к проектам реального мира.

Почему же это важно? С нашей точки зрения "игровые" подходы, такие как язык программирования Logo или среда визуального программирования Scratch, были очень хороши для своего времени появления, но к настоящему моменту выглядят тупиком в смысле преподавания информационных технологий детям и, тем более, подросткам.

Знания инструмента, полученные при изучении работы с ними, сложно использовать на практике – учащийся, попытавшись это сделать, обнаруживает, что изучал не инструмент, а имитатор настоящего инструмента.

При переходе к решению более сложных задач это может изрядно демотивировать ученика.

Мы намеренно избегаем этой ситуации. Передаваемые учащимся инструменты и навыки готовы к немедленному промышленному использованию.

Состав передаваемые наборов

Первый уровень сложности – набор для обучения пайке «Космонавт», был успешно апробирован в 2022 году. Более 60 наборов были  переданы руководителю кружка, работающему с детьми из семей переселенцев с Донбасса. Сейчас он запущен в мелкосерийное производство.

В декабре 2023 года первая партия была изготовлена.  К этому моменту время мы получили заявки от шести детских кружков, которые готовы выступить пилот-партнёрами по данному набору. Трём из них наборы уже переданы. для остальных поставлены в резерв для передачи уже в новом году.

Данный набор построен таким образом, чтобы в процессе пайки ребёнок не мог промахнуться, припаяв какую-то деталь на недолжное место. Он протестирован на детях от 8 лет, которые успешно и с удовольствием с ним справлялись. Конечным результатом сборки является игрушка – Космонавт, способный миганием светодиодов передать азбукой Морзе одно из 4 случайно выбираемых из его памяти сообщений. Дети более старшего возраста могут даже поэкспериментировать с программированием Космонавта — так как, несмотря на свою простоту, он построен на базе микроконтроллера PIC10F.

Набор второго уровня сложности - игровая микроприставка Спутник-2КМ, предназначенная для освоения начального уровня программирования микроконтроллеров, в настоящее время находится в разработке.

Это набор с индикатором на базе двухцветной (красно-зелёной) светодиодной матрицы 5x5 и 32-битного микроконтроллера на современном ядре RISC-V, доступный для самостоятельной сборки заинтересованным ребёнком, уже освоившего навыки пайки несложных SMD-компонентов.

Несмотря на простоту набора, конечным результатом сборки является программируемая и подключаемая к компьютеру по USB игровая приставка, оснащённая бортовой операционной системой RIOT. В микроконтроллер уже записана прошивка с несколькими играми, так что сразу после сборки ребёнок может попробовать приставку в работе.

Приставка может быть использована для обучения базовому уровню программирования на языке С. Необходимое для этого ПО с открытым исходным кодом заранее собрано в пакет — так что дети могут самостоятельно писать игры и другие программы для собранных ими приставок. Приставки поддерживают протокол отладки встраиваемого ПО SWD, обеспечивающий такие же возможности, как на «взрослых» системах, а играть на них можно и вместе — если соединить две приставки USB-кабелем.

Следующие уровни: в настоящее время мы ведём разработку ещё нескольких последовательно усложняющихся наборов, позволяющих ребёнку освоить сборку и программирование радиоэлектронных устройств, роботов, а собрав - играть с ними.

Среди них:

  • Игровые микроприставки Спутник-2КС и Спутник-2КБ. Более сложные и мощные, но, к сожалению, уже недоступные для самостоятельной сборки ребёнком. В то же время, возможности обучения на них программированию существенно расширены. Спутник-2КС оснащён матричным светодиодным RGB-экраном размером 7x7, а  Спутник-2КБ – мощным двухъядерным микроконтроллером, беспроводными интерфейсами Wi-Fi и Bluetooth, а также графическим полноцветным экраном. Спутник-2КБ можно назвать уже полноценной игровой приставкой — он поддерживает классические ретро-игры, какие мы помним по игровым приставкам нашего детства — и при этом сохраняет все возможности для самостоятельного программирования детьми, поддерживая ту же платформу RIOT, что и младшие версии «Спутников-2».
  • Программируемый робот-луноход, современный аналог советской игрушки «Электроника ИМ-11». В отличие от большинства современных робототехнических наборов, он может программироваться не только с компьютера — но и управляться, подобно «ИМ-11», с собственной клавиатуры, в качестве которой выступает одна из приставок серии «Спутник-2», подключённая к роботу через разъём расширения.
  • Набор для самостоятельной сборки 3D-принтера
  • Набор для самостоятельной сборки погодной станции (включая частичную работу по пайке и использование аддитивных технологий на базе 3D-принтера).

Дальнейшее развитие проекта мы связываем, с одной стороны с появлением новых наборов, с другой – с непосредственным переходом от учебной программы для школьников к учебной программе для студентов, которая описана в отдельном документе.