Кузницы инженеров и повелителей дронов: как школьникам в Новоуральске прививают вкус к техническим специальностям

В Новоуральске c 2021 года работает первый в области муниципальный детский технопарк «Кванториум». За это время сфера дополнительного образования в городе продолжила развиваться: в текущем учебном году в местных школах появился курс по изучению беспилотных авиационных систем, а для старшеклассников его даже включили в основную программу. Корреспонденты «ОГ» подробно познакомились с опытом подготовки будущих технических кадров в Новоуральске.

Школа, где дроны
запускают в спортзале

В этом году сразу два учебных заведения Новоуральска получили грант на оснащение кабинетов в рамках федерального проекта «Беспилотные авиационные системы» (БАС): это школы № 40 и № 54. В одну из них мы и отправились.

В 54-й школе дополнительные программы по беспилотникам дети осваивают уже с 3-4-х классов. Пока только с помощью компьютерных программ. Уже с 5-го класса дети изучают навыки не только управления квадрокоптерами, но и их сборки и программирования.

В самом кабинете для БАС провели ремонт и оснастили ноутбуками, джойстиками, с помощью которых беспилотники управляются в симуляторе, а также лампами с увеличительными стеклами. Они позволяют рассматривать мелкие детали при сборке уже настоящих дронов. Рядом с кабинетом появилось пространство для малой полетной зоны, большая полетная зона при необходимости обустраивается в спортзале.

— На дополнительных занятиях пока не так много ребят, но те, кто их посещают, очень довольны. Ученикам очень интересно, поскольку тренировочное обучение на симуляторах проходит фактически в формате компьютерной игры — это близко детям. Кто-то из ребят интересуется конструированием и их привлекает именно эта часть курса, — рассказал педагог дополнительного образования Артём Манин.

Артём Евгеньевич работает в школе около трех лет, помимо обучения работе с беспилотниками, он также преподает 3D-моделирование. Педагог на собственном примере демонстрирует корреспондентам «ОГ», как нужно управлять БАС. Он надевает очки, напоминающие оборудование для VR, и с помощью джойстика поднимает аппарат в воздух. Дрон зависает в нескольких метрах от нас за специальной сеткой — той самой малой полетной зоной. На самом аппарате расположена небольшая камера, как потом пояснил нам Артём Манин, изображение с нее можно увидеть как раз с помощью очков.

Внеурочными занятиями по этому направлению школа не ограничилась и ввела освоение БАС в программу уроков труда у 9-х классов.

— Очень интересный курс, приятно заниматься на современном оборудовании. Мне особенно нравится часть курса по управлению дронами, хотя пока что мы сами еще не пробовали их запускать, но наш педагог показывал нам, как это делать. Сейчас мы работаем на симуляторе, — поделилась одна из обучающихся Олеся Бухарина.

Стоит отметить, что 54-я школа не первый год активно реализует проекты допобразования. Всего в учебном заведении действует 17 программ. С 2015 года учреждение участвует в «Уральской инженерной школе». По проекту переоборудованы кабинеты химии, физики и биологии.

— Все оборудование в классах профессиональное. Например, такие же приборы, как расположены в кабинете химии, используют на современных предприятиях. На базе кабинета химии в 2018 году мы также дополнительно создали площадку по компетенции «Лабораторно-химический анализ», где в рамках внеурочных занятий ребята обучаются с 7-го класса. Наши дети и ребята из других школ города в рамках сетевого взаимодействия проходят дополнительную образовательную программу и осваивают профессию, а впоследствии участвуют в различных конкурсах, в том числе движения «Профессионалы», где становятся победителями и призерами, — отметила заместитель директора по учебно-воспитательной работе Евгения Щепелина.

Кроме того, благодаря федеральному проекту «Успех каждого ребенка» в этом году в учреждении появились еще несколько новых программ: например, медиацентр, программа «Человек и его здоровье» (для 8-х классов).

— Почти десять лет назад коллектив школы понял, что у нас есть силы, а главное желание развиваться в направлении инженерного образования. Позже мы проводили исследование, в рамках которого выяснили, что порядка 40% наших учеников имеют предрасположенность к развитию именно инженерных компетенций. Сейчас это особенно важное направление работы. Например, обучение лабораторно-химическому анализу необходимо нашему Уральскому электрохимическому комбинату. Лаборанты с предприятия являются наставниками в программе, они отмечают, что ребята, которых мы готовим к участию в конкурсах, по сути знают больше, чем пришедшие на комбинат молодые специалисты после вуза, — добавила Евгения Щепелина.

В следующем году в школе планируют создать профильный инженерный класс. Для этого уже готовится площадка, которая расположена в отдельном здании на территории школы.

Когда-то здание уже принадлежало школе, но позже его передали в муниципальную собственность. Здесь долгое время располагался цех по очистке овощей, чтобы обеспечивать продуктами близлежащие учебные заведения. В 2019 году помещение вернули школе № 54. С этого времени учреждение своими силами пыталось привести здание в порядок, например, успели сменить окна на пластиковые. А с начала лета этого года ремонт внутри здания ведется на средства местного бюджета, а также компании ТВЭЛ, суммарно было выделено почти 5 млн рублей. Оборудование для оснащения здания уже закуплено, здесь, например, появятся станки с числовым программным управлением.

— Помещение не разбито на маленькие классы — это больше пространство порядка 230 кв. метров. Мы уже провели там небольшую перепланировку, сделали потоки… Пожарная и охранная сигнализация будут оборудованы в ближайшее время. Надеемся, что к концу учебного года там уже можно будет организовывать образовательный процесс, — заключила заместитель директора по административно-хозяйственной части Аола Черкунова.

Многогранная
«Станция юных техников»

Следующая наша остановка — детский технопарк «Кванториум». Его открыли в 2021 году на базе «Станции юных техников» (СЮТ), структурным подразделением которой он теперь и является. Новоуральский «Кванториум» стал первым в регионе муниципальным — его обустройство проходило не на средства федерального гранта. Еще до открытия технопарка СЮТ мог похвастаться множеством образовательных направлений. Здесь, например есть трасса для картинга и детский автогородок для изучения ПДД аж с 48 светофорами. Сегодня в учреждении занимается 2 601 ребенок, причем ребята здесь обучаются с 5 лет (непосредственно в «Кванториуме» с 11), а на выбор им предоставлено более 170 кружков.

Например, в мастерской с лазерными станками, существующей на СЮТ, ребята начинают заниматься с 10 лет. Здесь они в основном работают с деревом: из деталей, которые сначала нужно спроектировать в компьютерной программе, а после вырезать на станке, в результате, как из конструктора, получаются настоящие шедевры. Гордость мастерской — скрипка практически в натуральную величину, собранная из множества деталей. Правда, она не играет как обычная скрипка, а заводится — почти как шарманка.

Логическое продолжение практики в этой мастерской — обучение уже непосредственно в «Кванториуме» по направлению хай-тек. Например, в мастерской с фрезерными станками, среди которых есть и те, что используют при подготовке специалистов в профессиональных учебных заведениях. Еще одно направление — 3D-моделирование и прототипирование. Дети учатся работать с системой автоматизированного проектирования, а после получают готовые изделия при помощи как учебных, так и профессиональных 3D-принтеров.

— В полученные изделия в соседней мастерской они могут с помощью паяльных станций оборудовать, например, подсветку. Кто-то из ребят так сделал мини-светофор, — рассказал директор Станции юных техников Алексей Миронов.

В технопарке также действуют промробоквантум — робототехническая лаборатория с производственными помещениями, IT-квантум, VR/AR-квантум, а также есть лекторий, шахматная гостиная.

— У нас есть кружки для детей младшего, среднего возраста, нужно было что-то для ребят постарше. Поэтому направления «Кванториума» хорошо ложатся на нашу базу. Так, направление промробоквантум стало логическим продолжением уже имеющихся кружков. К тому же занятия с ребятами проводит заведующий кафедры автоматизации управления Новоуральского технологического института НИЯУ МИФИ Павел Степанов, в этом году у них создана лаборатория искусственного интеллекта, это еще более современное оборудование, и наши старшие ребята раз в неделю занимаются на базе института, — поделился Алексей Миронов.

В промробоквантум мы и отправляемся. Ребята начинают с управления более простыми роботами, затем переходят к механизмам посложнее — контроллерам с металлическим каркасом. И только потом могут начать работать с промышленным роботом KUKA — механической рукой-манипулятором, которая может выполнять различные функции. По функционалу робот один в один как те, что используются на современных промышленных предприятиях, только в уменьшенном виде.

В IT-квантуме ребята изучают языки программирования. Здесь занимается более 120 человек с 11 до 18 лет.

— Во вводном модуле мы изучаем, например, программу с блочным программированием, где алгоритмы собираются как пазлы, с ее помощью можно создавать, например, мультфильмы. Сегодня мы работаем с группой по углубленному модулю, здесь ребята уже учатся программировать на языке Python. Скоро мы начнем изучать платформы для создания игр. С более старшими группами учимся собирать электронные устройства, они управляются платой, которую также нужно запрограммировать, — поделился педагог IT-квантума Валерий Шубин.

Группы формируются не по возрасту, а по уровню освоения материала, поэтому начать изучение можно в любой момент. В центре стремятся создать комфортные условия для всех, поэтому при необходимости ребенок может обучаться и по индивидуальной программе. Ребята, уже освоившие первые два модуля, могут реализовывать проекты совместно с партнерами центра.

Экскурсия продолжается, и мы попадаем в одну из интереснейших мастерских в СЮТ — по работе с берестой. Здесь преподают уникальные ремесленники, которых приглашают на выставки по всей стране — Альфия и Александр Гурины. Тонкостям своего искусства они обучают как детей, так и взрослых — самой возрастной участнице 82 года. Здесь можно увидеть и миниатюрные изделия, и целые экспозиции, будь то сказочный сюжет или реалистичный пейзаж. Один из самых необычных «экспонатов» — состав поезда, прибывший на станцию.

В кабинете технического моделирования нас встречают миниатюрные копии транспортных средств: авиамодели, и планеры, аэромобили и судомодели. Ребята регулярно участвуют в различных соревнованиях.

— У нас проходят областные соревнования по судомодельному спорту. Ребята должны собрать модель существующего корабля, потом они проводят защиту своих, можно сказать, проектов, — отмечает Алексей Миронов.

Нашей последней остановкой на «Станции юных техников» стал уникальный музей наперстков. Таких в России всего два, причем оба находятся на Урале (еще один — в Челябинской области). Гости могут встретить здесь инструменты мастериц разных областей и стран, изготовленные из самых необычных материалов, будь то дерево или кость. Есть даже наперстки, связанные из ниток. Местные мастера по бересте тоже внесли свой вклад в пополнение коллекции. Особенным экспонатом, который изготовил специально для музея мастер «левша» из Новосибирска Владимир Анискин, стал наперсток, помещающийся в игольное ушко.