Проекты
Конкурсные проекты

Школьный технопарк: школа — технология — наука


Тип участника::  Авторский/творческий коллектив
Полное наименование организации/физического лица/авторского или творческого коллектива:  Авторский коллектив Алтайского государственного педагогического университета
В лице (для организации или авторского/творческого коллектива указывается ФИО и должность руководителя):  Грязнов Александр Сергеевич, доцент кафедры технологических дисциплин
Интернет-сайт заявителя:  http://osdlab.sf.net
Контактное лицо: ФИО:  Кайгородов Евгений Викторович
ФИО всех участников авторского/творческого коллектива: 

  • Грязнов Александр Сергеевич,

  • Бетеньков Федор Михайлович,

  • Олейников Антон Николаевич,

  • Овчаров Александр Владимирович.

Идея и краткое описание ИТ-проекта: 

Идея настоящего проекта заключается в разработке открытого образовательного контента (http://osdlab.sf.net), использование которого позволит без значительных финансовых вливаний способствовать развитию системы дополнительного технического образования детей в условиях общеобразовательной школы.

Проект школьного технопарка представлен следующими основными направлениями:

  1. Системы автоматизированного проектирования и технология числового программного управления;

  2. Регистрация и обработка данных физического эксперимента;

  3. Мобильная образовательная робототехника;

  4. Технология программированного обучения в информационной системе управления обучение.



Перечень решаемых задач: 

Разработка программного обеспечения и оборудования с открытым образовательным контентом на основе современных технологий для решения задач Концепции дополнительного образования школьников (начальной инженерной подготовки).

Описание функциональных возможностей и элементов проекта: 

По направлениям деятельности, школьный технопарк позволяет сформировать следующие компетенции школьников:

  1. Системы автоматизированного проектирования и технология числового программного управления. Технология ЧПУ представляется разработкой универсального станочного оборудования позволяющего: осуществить знакомство с технологией ЧПУ по ГОСТ (ISO), принципами работы, историей развития; освоить простейшую систему автоматизированного проектирования — CAD(Inkscape)/CAM(dlCAM — http://dlcam.sf.net); освоить производство сувенирной продукции на станке с ЧПУ различными способами (резка пенопласта, механическая, лазерная гравировка, пирография, ударная гравировка, примитивная 3D-печать и др.)

  2. Регистрация и обработка данных физического эксперимента представлена цифровой лабораторией с открытым исходным кодом позволяющей: ставить научный физический эксперимент и обрабатывать данные как в реальном времени, так и в процессе постобработки с помощью программы dotScope (http://dotscope.sf.net) и аппаратной части на основе Arduino. Программно-аппаратный комплекс позволяет также осуществлять исследование технологических процессов и решать задачи автоматизации.

  3. Мобильная образовательная робототехника представлена STEAM конструктором на базе Ардуино в котором сочетается минимум финансовых затрат на приобретение/изготовление его компонентов, максимальной функциональности (не уступающей роботам на основе конструктора LЕGO) и его Art-компонентой. Конструктор предназначен для формирования компетенций в области программирования и подготовки команды для участия в соревнованиях по мобильной робототехнике. На базе данного конструктора можно собрать робот-манипулятор, робота с шагающей и колёсной локомоцией. Кроме этого разрабатывается робот RobBX — Arduino аналог популярного робота Anki Cozmo. Проект RobBX (http://robbx.sf.net) основан на базе проекта электромеханического конструктора IQBX. Для возможности самостоятельного изготовления конструкторов на сайте технической поддержки школьного технопарка представлена открытая база SLT-моделей с исходными кодами OpenSCAD.

  4. Технология программированного обучения в информационной системе управления обучением представлена «Сайтом программированного обучения» и готовыми цифровыми информационными ресурсами разработанными на базе данной оболочки, которые позволяют осуществлять информационную поддержку образовательной программы проекта школьного технопарка. Система управления обучением – «Сайт программированного обучения» (http://splms.sf.net) может являться альтернативой популярной системе дистанционного обучения MOODLE. В задачи системы входят: мобильный электронный журнал текущей успеваемости, обучающий модуль на базе универсального конструктора контента и принципах программированного обучения, система формирования документов и автоматизированный документооборот, автоматизированное создание программ учебных дисциплин, экспертная система документооборота, облачное файловое хранилище и облачный LaTeX-офис, модуль автоматизированной проверки решения задач по программированию на Pascal, С++, Qt. LMS «Сайт программированного обучения» можно адаптировать для проведения конференций, конкурсов, олимпиад (в том числе по программированию).

Используемые платформы, средства разработки: 

C++/Qt, Java/Procesing, С++/Arduino, LAMP, PHP фреймворк - SPLMS-engine, Bootstrap, jQuery

Стоимость разработки системы:  Приобретение электронных компонентов на базе Ардуино ~20 000.руб. Приобретение 3D-принтера — 14 000 руб. Приобретение филамента ABS и PLA ~ 3 000 руб.
Средний размер ежегодных затрат на эксплуатацию:  ~10 000 руб/год на энергозатраты обеспечение работы сервера информационной поддержки
Перспективы развития: 

Совершенствование программного обеспечения, поиск новых решений, создание цифровых образовательных ресурсов.

Сотрудничество с различными образовательными организациями основного и дополнительного образования.

Достижение поставленных целей: 

На сайте проекта (http://osdlab.sf.net) предоставляется открытый образовательный контент. Разработано программное обеспечение цифровой лаборатории (http://dotscope.sf.net), модуль «Производство» (http://dlcam.sf.net) для подготовки управляющих программ для станков с ЧПУ. Представлены опытные образцы аппаратной части цифровой лаборатории представленные в двух концептуальных вариантах. Разработан опытный вариант конструктора мобильной образовательной робототехники. Разработан проект образовательной робототехники RobBX - робот с эмоциями (http://robbx.sf.net).

Опубликованы 3D-модели с исходными текстами. Разработана система дистанционного обучения и управления процессом обучения - «Сайт программированного обучения» (http://splms.sf.net). Разработаны обучающие видеоматериалы и цифровые образовательные ресурсы.

Осуществлена апробация программ дополнительного образования «Бимтроника» (7-11 лет) и «Ардублокер» (11-14 лет) на базе МБУ ДО ЦРТ «Индустриального р-на г. Барнаула».

Подписано трёхстороннее соглашение между АлтГПУ, комитетом администрации Первомайского р-на Алтайского края по образованию и Санниковской СОШ («Точка роста»).

Социальная значимость и/или экономическая эффективность (в зависимости от типа проекта): 

Реализация небольших школьных технопарков по представленным выше направлениям в условиях общеобразовательной школы позволит сформировать необходимые компетенции начальной инженерной подготовки школьников для участия в надрегиональных этапах Всероссийской олимпиады школьников по технологии. Также полученные компетенции обеспечат более высокий уровень деятельности школьников в федеральных центрах, созданных в рамках национального проекта «Образование».

Актуальность, экономическая или социальная полезность: 
  • Развитие системы начальной инженерной подготовки школьников.
  • Способствование развитию небольших технопарков на базе общеобразовательной школы с целью дальнейшей модернизации содержания школьного предмета «технология».
  • Формирование потенциала среди школьников в системе основного и дополнительного образования для федеральных центров, созданных в рамках приоритетного национального проекта «Образование», а также для возможности участия в современных направлениях Всероссийской олимпиады школьников по технологи.
Возврат к списку
нет доступа к комментариям