Открытие инженерного хакатона «Умная школа» началось в Детском технопарке Алтайского края «Кванториум.22» с дрон-рейсинга – парада дронов, пролетающих через огненные круги кольцевых светодиодных ламп. Зрелище впечатляющее. Профессиональное управление беспилотными летательными аппаратами, которое продемонстрировали обучающиеся аэроквантума, было встречено аплодисментами гостей и участников.
В течение двух дней, 25 и 26 февраля, 42 школьника из трех городов (Барнаул, Заринск, Рубцовск) и двух районов (Поспелихинский и Ребрихинский), сформированные в 15 команд, были вовлечены в процесс создания новых устройств и прототипов.
Директор Детского технопарка С.А. Мансков приветствовал «лучших представителей инженерного искусства из нашего славного края, которым предстояла «настоящая рубка». Сергей Анатольевич отметил: «Вы пойдете «врукопашную», и кто-то из Вас станет победителем. Наши инженерные партнеры приготовили серьезные призы, поэтому есть за что биться. Основное пожелание Вам: не только замкнуться в рамках своих команд и создавать какой-то артефакт – предмет, изготовленный руками человека, но и смотреть по сторонам, потому что через короткое время вы увидите себя в приемных комиссиях высших учебных заведений, и не только Алтайского края. А впоследствии мы будем вами гордиться и говорить: «Так он принимал участие в краевом инженерном хакатоне, а теперь – нобелевский лауреат!» Доживем до этих дней?!» – зал взорвался аплодисментами.
В Положении о краевом инженерном хакатоне, подготовленном организатором мероприятия, участникам было предложено разработать идею и изготовить устройство, которое позволит сделать их пребывание в школе более комфортным и безопасным, сохранить здоровье и, возможно, даже будет способствовать повышению успеваемости. Главные требования к устройству: безопасность, эффективность, направленность на решение проблемы, энергоэффективность, и оно должно быть изготовлено в течение восьми часов.
В своем выступлении главный ментор инженерного хакатона, педагог дополнительного образования Павел Николаевич Новичихин обратил внимание участников на организационные вопросы.
После замечательных напутственных речей в аудиториях кванториума закипела творческая работа. Команды решали разные проблемы: «Планета Детства» и «Наследники Ползунова» – проблему безопасности школьников, «Матрешки» и «ВкусITи» – придумывали, как снизить уровень шума в классе, «IT-куб» и «Техники» опирались на свойства датчиков, «Инженерам-техникам» было небезразлично здоровье школьников, а «Юные изобретатели» показали новый взгляд на устройство пожарной сигнализации. «Самоделкины» акцентировали свое внимание на работе датчиков в присутствии человека в помещении, «Бригантина» создавала умную подставку на доску для учебников, а «Мехатрон» – автомат, в котором можно получить тетрадь.
И если даже темы команд случайным образом пересекались, у них обязательно был индивидуальный подход в решении поставленной задачи.
Павел Николаевич Новичихин отметил: «В чем была идея этого мероприятия? У нас существует школа, где есть множество мелких и крупных проблем, которые, возможно, взрослые и не замечают. Цель хакатона в том, чтобы дети посмотрели со своей стороны на школу, и чтобы они помогли что-то улучшить в образовательном процессе. Участники приехали на соревнование не только со своими проблемами, но и с их решениями. Уверен, что ребята нас удивят интересными идеями. Опираясь на свой опыт, скажу, что выиграет самая оригинальная, самая безумная идея. Говорю всем участникам: «Не бойтесь своих идей».
Марина Викторовна Сафенрайтер, учитель математики Ребрихинской СОШ, рассказала о своей команде: «При подготовке школьники получали задание. Придумывали в соответствии с целью хакатона оборудование, которое могло бы помочь им непосредственно в обучении. Однако через два дня они поделились новой идеей: «Мы придумали автомат, который бы выдавал тетради». Хорошо, говорю, а каким образом? Надо, чтобы тетради не мялись, выходя из автомата. Ребята попытались продумать все моменты. Посмотрим, как пойдет дальше. Дети уже участвовали в течение двух лет в WorldSkills Russia, они не боятся работать, изобретать новое. Верю в них!»
Олеся Владимировна Головизина, учитель информатики и ИКТ лицея «Бригантина» г. Заринска, поделилась: «К сожалению, у нас нет Arduino. При подготовке мы вспоминали то, что изучали на каникулах во время работы профильного лагеря: подняли проектные записи. Ребята принимают участие в таких мероприятиях не первый год, сейчас они десятиклассники. Свое изучение новых технологий начали с робототехники. Десять лет мы участвуем и в конкурсах, и в олимпиадах. Опыт участия огромный. У них нет такого, чтобы растеряться, они быстро включаются в решение поставленной задачи. Сейчас создают умную подставку на доску для учебников, чтобы это было более комфортным и для учителя, и для учеников. Идея была совместная. Помог мозговой штурм. Не знаю, каким будет результат. Мы всегда едем на соревнования не только себя показать, но и на других посмотреть, и для себя что-то новое почерпнуть. Это даже конкуренцией не назовешь, это больше обучение. Для нас будет уже победа, если задуманный проект получится».
Команды были разные. Участники «Планеты детства» из ДЮЦ г. Рубцовска перед соревнованиями тренировались около двух месяцев, изучали пакет прикладных программ для решения задач технических вычислений MATLAB и возможности датчиков, определяли приоритеты в графической части, а также каким будет проект, какая будет компоновка и как это разместить аккуратно и эргономично. По мнению Даниила Розинкина: «Трудность состоит в том, что у нас запасные части были одни, а здесь – другие. И для нас это новое. Мы шли в подготовке более сложными путями. Но и этот опыт, точно знаю, не пропадет. У нас есть стремление продолжать начатую деятельность».
Конкурсанты команды «Веселые огоньки», представляющие Центр «Наследники Ползунова» Алтайского государственного технического университета, вполне соответствовали названию своей творческой группы. Веселые, экспрессивные, «зажигательные» десятиклассники к предстоящей защите проектов подготовили «демонстрацию потенциала для решения разных школьных проблем», тем самым компилировав все, что поочередно представлялось к решению другими участниками хакатона. На вопрос: «Как дела?» Дмитрий Блинов сразу заявил: «У нас небольшой разлад в команде, что очень сильно увеличивает время работы над проектом». В чем суть разногласий? Всеволод не хотел выглядеть «как колхозник», поэтому радел за эстетическое выполнение задуманного, Дмитрию было все равно, как выглядит их разработка, лишь бы работала, а Дарья, замечательная третья участница, относилась к дебатам сильной половины команды философски: она просто занималась технической частью проекта, соединяла экран с маленьким компьютером, который затем будет управляться с большого компьютера.
Обратиться к участникам хакатона из команды «Кронос» заставило их размышление вслух по поводу опережения времени. И я спросила: «А как Вы будете опережать время?». Отвечать стал лидер команды Илья Головинов: «Прежде всего необходимо распределение сил в команде. Каждый занимается своим делом и выполняет его в конкретные сроки. А если возникнут трудности, всегда поможем, мы своих не бросаем».
Что может лежать на столе у современной девчонки? Наш земляк, поэт Роберт Рождественский по этому поводу писал: «Сигареты рядом с куклами, прыгалки с губной помадою»… А мы скажем: «Поверьте, все что угодно, в том числе и «Конспект хакера». Именно эта мини-шпаргалка была замечена у Софьи Мирошниченко, участницы команды «Скауты». Она совсем недавно стала заниматься в Детском технопарке «Кванториум» и, по ее словам, это очень помогает ей в освоении школьной программы.
Порадовал своими знаниями участник команды «Инженеры-техники» Данил Косихин. Спокойно и рассудительно он рассказал, что занимается в Кванториуме четвертый год. Юноша объясняет задачи своим коллегам по команде, помогает в осуществлении поставленных задач, но и, как сам подчеркнул в интервью, «открыт для нового опыта, поэтому здесь». Свое профессиональное будущее видит в дальнейшем изучении программирования: «Я предпочитаю заниматься чем-то более осязаемым, например, прототипированием. И свое образование хотел бы продолжить в Томском государственном университете».
Восемь часов трудового подвига наших участников пролетели незаметно, даже для них самих. И чем ближе был час защиты, тем больше возрастало волнение юных конкурсантов.
Открыла защиту проектов команда «Кронос» с темой «Fresh Air», выделившей проблемной областью «концентрацию углекислого газа в школьных помещениях». Компетентному жюри был продемонстрирован датчик углекислого газа, показывающий его норму в помещении, представляющий легкое по весу и несложное в применении устройство. Объективной трудностью стало то, что работу этого устройства можно было увидеть только после многократного дыхания на датчик.
Продолжила защиту команда с креативным названием «ВкусITи», в котором заложен и вкус к информационным технологиям, и просто «вкусности». Тема второго выступления – «Шум – грозный враг знаний». Сложность представленного проекта заключалась в том, что в нем применялись две программы, одна – на Arduino, другая – на Python. Несмотря на то, что с первого раза программы не запустились, все-таки в дополнительное время ребята показали отличный результат. Эксперты поинтересовались у школьников, есть ли аналог такого устройства.
Номер три! Приглашаются «Розовые фламинго»! И оказалось, что в этой команде уже есть и программист-электронщик, и конструктор-проектировщик, и системный архитектор, которые подготовили автоматический модуль для управления системой обеспечения учебно-образовательных помещений «Толик»! Презентация о предельно допустимой концентрации СО2 была настолько искренней, что после слов ее ведущей: «Мы собрали его, затем протестировали, и у нас ничего не получилось» – у судей возникла симпатия к участникам команды. Они задали единственный риторический вопрос: «Почему «Толик»?
Команда «Веселые огоньки» из Центра «Наследники Ползунова» АлтГТУ создала проект «Школьный помощник», состоящий из модулей, направленных на решение трех проблем - антишум, автоохранник и антикурильщик, - подтверждающий финансовую доступность внедрения автоматизации в работу образовательных организаций, главное, проект у которого отсутствуют аналоги! Юные изобретатели подчеркнули, что потенциально в современных реалиях возможна разработка неограниченного числа модулей.
Жюри внимательно слушали ответы на вопросы: что находится внутри модуля «антикурильщик», реагирует ли он на электронные сигареты, можно ли отследить сломанный датчик.
Всем подняли настроение участники команды «Матрешки», которые исполнили авторскую рэп-композицию «Наша жизнь на хакатоне». Спели, развеселили, сняли напряжение у зала, а затем легко и просто ответили на вопрос: «Чем полезен шумометр?» Цель проекта: облегчить работу учителя. Однако, он не был закончен, потому что школьникам не хватило некоторых компонентов.
Команда «Самоделкины» стремится своими руками сделать свое будущее. По мнению разработчиков устройства по измерению температуры, просто - не значит бесполезно! Проект наших участников показал свои рабочие характеристики, несмотря на то что ребята впервые работают с Arduino, и останавливаться на достигнутых результатах они не собираются.
Проблема содержания углекислого газа в воздухе была интересна нескольким командам. «Инженеры-технари» проявили себя в разработке системы умного проветривания помещения, за что и получили одобрительные аплодисменты всего зала. Контроль над уровнем углекислого газа пытались осуществить многие, но так интересно получилось только у технарей! И «Юные изобретатели», на то они и изобретатели, откликнулись на такую же проблему и создали прототип устройства предупреждения превышения СО2 в воздухе. Члены команды «Техники» никогда не проектировали на Arduino. Но изучив полезные и вредные свойства СО2, решили создать прототип для определения качества воздуха по измерению его концентрации. Команда «Бригантина» долго вынашивала идею «умной подставки». Если честно, куда они эту подставку только не «подставляли». В итоге «умная подставка» была создана для измерения углекислого газа и температуры воздуха в классе.
Серьезная команда – глобальный проект. Именно так видят решение безопасности школьников участники из «Наследников Ползунова», которые настолько вдумчиво подошли к решению обозначенной проблемы, что изучили статистику детского травматизма. Главный плюс разработки: ученики получают возможность самостоятельно контролировать свою безопасность. Но и эксперты, и участники других команд высказали сомнение по поводу использования датчиков удара.
Ребята из «IT-куба» создали САПр – систему автоматического проветривания. Благодаря датчикам движения решается не только проблема проветривания, но и безопасности маленьких детей у открытых окон. Наибольшее число вопросов создал используемый термопривод. Совершенству нет предела, поэтому и наши участники хотят добавить датчик движения и уменьшить корпус устройства. Желаем удачи!
Ученики Ребрихинской СОШ, сформировавшие команду «Мехатрон», показали в действии автомат для выдачи школьных принадлежностей, созданный без применения цифровой электроники.
Семиклассники из рубцовской гимназии «Планета детства» поставили перед собой цель: создать систему сигнализации о приближении к опасной зоне «Radar», для решения которой ими были изучены инфракрасные, ультрафиолетовые и микроволновые датчики. Результат работы был продемонстрирован всем собравшимся: мы услышали звуковой сигнал тревоги. Эксперты отметили широкий диапазон применения системы «Radar», что, вероятно, и решило судьбу первого места.
А что же «Скауты»? Почему их классная идея по созданию «умного пульта» для ответов на уроке чуть было не осталась без внимания жюри? Вероятно, объективные причины не дали возможности наглядного воплощения этого устройства. Ребята сами отметили, что им не хватило знаний и опыта. У них все обязательно получится, и уже на следующем техническом соревновании.
Напутственные слова членов жюри мотивировали участников на будущие победы.
Сергей Анатольевич Мансков: «В наше время все вы были в разных весовых категориях. Кто-то пришел первый раз, а кто-то имел опыт участия в международных и всероссийских подобных хакатонах. Это было видно. С одним набором необходимых проводов, датчиков, плат нужно было создать что-то оригинальное. Для нас была задача оценить и оригинальность, и то, как вы ее представляете, и самое главное, то, насколько эффективно это у вас работает. Мы это учитывали. Вы все большие молодцы. Сделали много-много полезного. Главное, вы увидели друг друга в лицо и приобрели опыт. Думаю, что со многими из вас мы будем встречаться еще не раз, тем более, что у нас каждый месяц в Кванториуме проходят какие-то мероприятия. Не всегда они инженерные, но всегда они развивают нейронные связи. Удачи!»
Евгений Николаевич Поздерин: «Был восхищен вашей изобретательностью сколько можно разных вариантов предложить на базе одних и тех же элементов. Со своей стороны могу отметить, что вам не хватало маркетинга, хорошего знания русского языка и умения выступать на публике. Работайте над этим, у вас все получится».
Евгений Сергеевич Жильцов: «Хотелось бы отметить все команды, жаль, что регламент это сделать не позволяет. Спасибо за идеи. Не останавливайтесь, доведите ваши проекты до конца: идите в школы, предлагайте свои разработки».
Андрей Владимирович Горяев: «Показано много интересных, а главное, много полезных проектов, которые могут найти свою реализацию в образовательных учреждениях. Хотелось бы посмотреть их в законченном виде. Спасибо!»
Сергей Анатольевич Сорокин: «Очень приятно быть на таком мероприятии. Много классных работ. Вы все хорошо поработали, представили интересные проекты. Спасибо большое!»
Двухдневная «рукопашная» для участников инженерного хакатона окончилась без разбитых носов и оторванных пуговиц. Итогом инженерного хакатона стало награждение победителей.
I место – команда «Планета детства», МБОУ «Гимназия «Планета детства»;
II место – команда «Инженеры-техники», Алтайский краевой педагогический лицей;
III место – команда «Веселые огоньки», Центр «Наследники Ползунова».
За интересные разработки были отмечены команды «ВкусITи», «Мехатрон», «IT-куб».
Все участники получили сладкие подарки.