Реферат. Реферат 1. Білім беру робототехникасы бойынша сабатардаы оушыларды жобалы ызметі
 Скачать 47.66 Kb.
|
 Реферат Тексерген: С.Т.Умирбаева Орындаған: А.Мубарак Білім беру робототехникасы бойынша сабақтардағы оқушылардың жобалық қызметі; Роботтар–қарқынды дамып келе жатқан болашақтың жоғарғы технологияларының бірі. Қазіргі кезде роботтар өміріміздің көптеген саласына, атап айтқанда, ғарышты игеру, денсаулық сақтау, өндіріс, қоғамдық қауіпсіздікті қамтамасыз ету, қорғаныс ісі және басқа да салаларға еніп үлгерді. Қазақстан Республикасында өнеркәсіптің жеделдетіле индустрияландырылуы, жаңа технологиялардың қарқынды дамуы өскелең ұрпақты жоғарғы білікті техникалық сала мамандары ретінде даярлауды қажет етеді. Ендеше сол ұрпағымызға роботтық техниканы жедел әрі сапалы меңгертуді жаңа заманымыздың өзі талап етіп отыр. Болашақ – роботтық техникада.Сондықтан роботты техниканы орта мектеп оқу үрдісіне енгізудің маңыздылығы зор. Өмірде роботтарды кеңінен енгізілуімен байланысты оқушыларды дайындаудың қуатты құралы ретінде дамушы жаңа пәннің орны ерекше . Мектептегі роботты техника болашақтағы еліміздегі цифрлық индустрияның мәселелерін шешуге өсіп келе жатырған ұрпақтың дайындығының қажетті элементі болып тұр. Роботты техниканы мектептерде оқу үдерісінде қолдану оқушылардың инженерлік мәдениет саласында негізгі түсініктерін қалыптастыруға, жаратылыстану және нақты ғылымдар саласына қызығушылықтарын арттыруға, қолданбалы тапсырмаларды орындауда білімгерлердің стандартты емес ойлау қабілетін, шығармашылығын дамытуға, сондай–ақ, ізденушілік дағдыларын қалыптастыруға үлкен мүмкіндік береді. «Не үшін робототехника? Біріншіден, бұл әлемде ғылыми зерттеулердің басым бағыты. Роботтар өндірістің жоғары технологиялық салаларына еніп, біздің өмірімізде күнделікті тұтынатын теледидар немесе телефон сияқты қалыптасқан затқа айналуда. Ерте ме, кеш пе роботтар адамның алмастырылмайтын көмекшілері болмақ, бірқатар қауіпті және ауыр жұмыстарды өз мойындарына алатынына ешкім күмән келтіре алмайды. Инженерлер құрастырған және программалаушы роботтар қазірдің өзінде үлкен сұранысқа ие, қазіргі заманғы қоғамда және болашақта әлі көп сұраныста болады. Екіншіден, білім беру стандарттарының талаптарына жауап беретін робототехника сабақтары. Робот құрастыру үрдісі – шығармашылық, берілген тапсырмалардың дайын жауаптары жоқ. Сондықтан да жаңаны іздеу үшін, бұрынғы бар білімін пайдалануға тура келеді. Баланың кеңістіктік ойлау, логикалық, конструкторлық дағдыларды дамиды, математикада және физикада алған білімін тәжірибеде қолдану үшін оқиды, командада жұмыс істеу арқылы қателерді талдауға, бірдеңені ойлап табуға үйренеді. Үшіншіден – тұлғаның дамуы үшін мақсат қоя білуге негізделген шығармашылық іс-әрекеттік тәсіл. Компьютерлік технологиялар заманында өмір сүретін жеке тұлғаны шығармашылық тұрғыдан қалыптастыруға бағытталған. Курс аясында оқушылар әлемдік робототехниканың жетістіктері және даму бағыттары туралы біледі, Лего-роботтарын программалайды және деректер моделін құрастыруды ойлап табады. Қорытындысы, оқушылардың ұсыну және қорғау үшін құрылған шығармашылық модельдері болып табылады. Сан салада медицинадан бастап космонавтикаға дейін адамдар роботтардың көмегіне жүгінеді. Төбеде қалықтап жүріп, мерекелік шараларды бейнеге түсіретін робот-дрондарға, күрделі механизмдерді көз ілеспес жылдамдықпен және асқан дәлдікпен құрастыратын робот-қолдарға көз үйрене бастады. Біздің заманымыз – робототехника заманы десек артық болмас. Қазіргі таңда бүкіл дүние жүзінде робототехника ғылымы кең қолданыс тауып отыр. Біздің мемлекетіміз де осы бағытта дамыған елдер қатарына қосылу мақсатында ғылыми-техникалық прогресстің осы бір маңызды бағытынан құр қалмауда. Қазіргі таңда көптеген елдерде білім беру үдерісінде роботтық техника негіздерін оқыту үлкен сұранысқа ие. Негізгі тапсырма жастарды инженерлік мамандықтарға және ғылымға назарын аударту болып отыр. Бұл идеяны жетілдіру үшін роботтардың Дүниежүзілік олимпиадасы (aғылш. World Robot Olympiad, WRO) 10–18 жас аралығындағы мектеп оқушыларының жарысы–роботтардың Халықаралық жарысы (МСР) өткізіледі. Бірінші фестиваль 2004 жылы Сингапурде өткізіліп, оған 32 елден 1000–нан астам дарынды оқушылар қатысты. Роботтарды келесі категорияларға бөлуге болады: өнеркәсіптік роботтар, әскери (радиомен басқарылатын машиналар, саперлер), тұрмыстық (капсулды кофемашиналар, ақылды шаңсорғыштар), медициналық, транспорттық (Amazon қоймасындағы автономды роботтар), сервистік (аэропортта көмек берушілер), экзоскелеттер (адам денесінің кеңейтілген мүмкіндіктері, қимыл–тірек аппаратының шығындалған функциясын қалпына келтіру), адам секілді ( Honda компаниясы Asimo), қадамдап жүретін, космостық. Роботтық техниканы үш бағытқа бөлуге болады: Білімділік; Жарысатын; Шығармашылық. Қазіргі уақытта білім алушылар роботтық техникамен сабақтан тыс кезде және таңдау курстарында шұғылдана алады. Бұндай сабақтарда жарысатын бағыт басым болады. Дәлірек айтқанда жарысатын компонент айқын түрде қатысады. Білімділік бағыты жанама түрде тек техникалық бағытпен айқындалады. Бұл бағытқа тісті–белдікті берілулер, айналдыру кеңістігін өзгерту, дөңгелек диаметрінің өткен ара–қашықтығын өзгерту, сызық бойынша жылжу технологиясы, обьектілерді тану және тағы да басқа. Сондай–ақ, іс–әрекетті жүзеге асыратын роботқа алгоритмдеу және бағдарламалау дағдыларын арттыратын компонент, тест және қалпына келтіру бағдарламалары болады . Роботты техниканың білім берудің әр түрлі деңгейінде әр түрлі мақсаттары болатынын түсіну өте маңызды. Сондықтан да оқушылардың жас ерекшеліктеріне қарай әр түрлі типтердегі конструкторлар ұсынылады, әр түрлі іс шараларды жүргізу, роботты техника бойынша арнайы үйірмелерде, факультативтер мен элективті курстарда оқыту ұсынылады.Цифрлық технологияны қолдану арқылы құрылатын жаңа индустрияларды өркендету үшін оқушылардың интеллектісін дамытып, ой-өрісін кеңейту мақсатында 2016 жылдан бастап жалпы білім беретін мектептерде «Роботты техника негіздері», «Лего-роботтар» енгізілуіне байланысты элективті курстар, үйірмелер ұйымдастырылуда. Білім және ғылым Министрлігінің бастамасы бойынша еліміздің кейбір білім беру мекемелері жаңа LEGO Education жиынтықтарымен жабдықталды. Осының негізінде өмірде ең батыл ойларын: көптеген функциялар мен қабілеттерді қамтитын нағыз роботтарды модельдеу және программалауды жүзеге асыруға болады. Бұл осы қызықты да, болашағынан зор үміт күтілетін бағыттың алғашқы қадамдары ғана.Балаларға автоматтандыру үрдісінмен, яғни робототехникамен қалай жұмыс істейтінін түсіндіру маңызды. Робот жасау арқылы балалардың ойлау қабілеті дамиды, бағдарлама жасап үйренеді және олардың ғылымға қызығушылығын оятып болашақ мамандыққа баулуға жол ашады.Болашақ робот құрастырушы математика мен физиканы, информатика мен сызуды, басқа да бірқатар ғылым саласын міндетті түрде меңгерген болуы тиіс. Мектеп оқушылары 5-7 сыныптар LEGO MINDSTORMS EV3 конструкторлары пайдаланылатын болады және оқушыларға практикалық тәжірибе алу, шығармашылық идеяларды жүзеге асыруға және өз потенциалын ашуға мүмкіндік алады. 8-10 сыныптарға арналған бағдарлама сыныптардың кіші топтарына арналған LEGO конструкторына қарағанда күрделірек болып табылатын Arduino микроконтроллерінің базасындағы роботтарды әзірлеуге негізделген. Оқыту бағдарламаларына сәйкес әр сыныпты оқытуға арналып дайындалған сәйкестік оқу материалдарының өзіндік бірегей бағдарламасы болуы мүмкін. Робототехниканың негізінде оқушылар математика, физика, информатика және басқа жаратылыстану-ғылыми бейіндер пәндерінде алған білімдері мен дағдыларын интегралдай отырып, роботты техниканы, инженерлік дағдыларды қалыптастыруға және технологияларды оқып үйренуге мүмкіндігі жоғары. Информатикада ең күрделі болып табылатын бөлімдерінің бірі бағдарламалау тілі болып отыр. Информатика сабағында программалау тілі басталғанда оқушылардың қызығушылығы төмендейді, енжерлық, төмен үлгерім көбейеді. Мұғалімнің міндеті — оқушыларға қазіргі заман қоғамның талаптарына жауап беретін пәндегі өзекті мазмұнды көрсету. Бұл робототехникаға көмектесе алады, өйткені робототехникалық жүйені бағдарламалық басқарудың серпінді дамитын бағыттарының бірі бағдарламалау. Робототехника сабақтары 5-6 сынып оқушыларына қиын-бөлім «Алгоритмика және бағдарламалау негіздерін» қиындықсыз жүргізуге мүмкіндік береді, негізгі алгоритмдік құрылымдарды үйрену: программаның қадамдарын игеруді, зерделеп нақтылайды. Назарбаев Зияткерлік мектебіндегі роботехника сабақтары оқытылса, енді жалпы білім беретін мектептерге енгізілуде. Онда информатика пәні мұғалімдері робототехника негіздерін үйретеді. Жалпы орта мектептерде үйірме негізінде «Lego» роботтарын үйретеміз. LEGO MINDSTORMS EV3 конструкторлары пайдаланылатын оқу платформасы болады және оқушыларға практикалық тәжірибе алу, инженерлік, нұсқаушы, шығармашылық идеяларды жүзеге асыруға және өз потенциалын ашуға мүмкіндік береді. Оқушылар түрлі есептерді шешу үшін роботтарды құрастыруды, құрылымдауды, үлгілеуді және бағдарламалауды жүзеге асырады. 21 ғасыр техниканың даму ғасыры болғандықтан, компьютерлер мен роботтар адам өмірінде алатын орны өте зор. Робототехниканы зерттеу оқушылардың болашақта ізденісін одан әрі дамытуына ықпал етеді. Оқушылар робот құрастыра отырып, өзінің автоматтандырылған құрылғыларын құрады, оларды қадағалайды және эксперимент жүргізеді, моделдің практикалық қолданылуын іздейді, ғылыми бағыттағы инженерлік мамандықтың іргетасын қалыптастырады. Оқушылар нақты мақсат қоюға үйренеді, өмірдегі проблемаларды шешу үшін сыни ойлайды және шығармашылық дағдыларын қолданады. Роботты техниканы оқу үрдісінде пайдаланатын педагогтардың тәжірибесі осындай оқытуда келесі түрдегідей оң аспектілерді ерекшелеуге болатыны туралы қорытындылауға мүмкіндік береді: мектеп оқушылары өздерінің алып отырған білімін қандай да бір нақты өмірдегі мәселелерді шешу үрдісінде қалай пайдаланылатындығы туралы оқыту мағынасын бірден түсіну; Роботты жобалау бойынша тапсырма және басқару оларға оқу пәндері өмірде қалай көмектесетінін түсінуге жәрдемдеседі; әр түрлі оқу пәндерінен алынған білімдерінің өзара байланысын дәл түсіну, шығармашылық ойлауды дамыту; практикалық-бағдарланған оқытуды жүзеге асыру, мектеп оқушыларын зерттеуге және жобалық қызметке ынталандыру; ойлаған ойларын оны нақты жүзеге асырғанға, ақырлы нәтиже алғанға дейін қалыптастыра білу; білім алушылардың коммуникативті дағдылары мен командада жұмыс істей білулерін нәтижелерімен алмастыра отырып дамыту; оқушылардың жоғарыда келтірілген аспектілерімен байланысты, белсенді, ойындық, проблемалық-бағдарланған, жарысатын элементтері бар командалық оқыту әдістемесінің көмегімен құрылған ортаға қызықтыратындай және өз алдына оқушыларды қызықтыратын және ынталандыратын роботталған конструкторлармен жұмыс істеуге ынтасын арттыру. Роботты пайдалану мектеп курсындағы барлық пәндерді оқыту барысында қажетті болып отыр. Қоғамға барлық уақытта ғылымның дамуы маңызды болып табылады. Оқушылар роботтармен автоматталған құрылғының моделін құрады. Жіберілген және дөңгелектеудегі жиындармен теориялық есептеулер шын мәнінде ненің орындалатынынан ерекшеленеді, физикалық эксперимент қызығырақ және кез келген ақпараттық модельдеу мен есептеулерден маңыздырақ, яғни кез келген ғалым мен инженердің фундаменті. Пайдаланылған әдебиеттер тізімі: 1.Государственная программа "Цифровой Казахстан"[Электронный ресурс]. URL:https://www.zerde.gov.kz/activity/management-programs/the-state-program-digital-kazakhstan/ 2.Гонноченко А. С. Тренды и перспективы развития робототехники [Электронный ресурс]. URL:http://www.slideshare.net/skrobocenter/ss-47184000?next_slideshow 3. М. Рахатқызы «Робототехника қайтсе дамиды?» http://www.aktobegazeti.kz/ 4. Гондарь А. Н. «Робототехника в образовательном процессе» г.Салехард 5 .Роботостроительство - профессия будущего [Электронный ресурс]. URL:https://informburo.kz/stati/robotostroitelstvo-professiya-budushchego-7123.html 6 .Что такое образовательная робототехника? Мнение экспертов комиссии Совета Федерации [Электронный ресурс]. URL: https://geektimes.ru/post/268520/?mobile=no 7 .Петракова О.В. Особенности изучения робототехники в школе [Электронный ресурс]. URL: http://robot.uni-altai.ru/metodichka/publikacii/osobennosti-izucheniya-robototehniki-v-shkole Қазіргі уақытта әдебиеттерде роботты техникалық жүйелерді үш буынға бӛледі. Бүгінгі күндегі ӛндірісте пайдаланатын роботтардың кӛбі бірінші буынға жатады. Олардың басқару жүйесінің есептеуіш қуаты тӛмен болып табылады (кейде нӛлге тең). Мұндай роботтың жалғыз «интеллектуалды» функциясы–оператормен берілетін әсер тізбегін есте сақтауында. Олар жұмыс істейтін технологиялық жағдай толығымен детерминирленген болуы керек. Бұған кіретіні тетіктердің нақты тұрақтандырылуы, басқа жабдықтармен кеңістіктік байланыстың нақты анықталуы және де құралдарға жақын орналасқан адамдардың қауіпсіздігін қамтамасыз ету керек. Екінші буынның роботты техникалық жүйелері роботы басқару жүйесіне қымбат емес микропроцессор ендірілгенде пайда болды. Бұл буында манипулятор үзбелерінің қозғалыс элементтерін барлық жылжу дәрежесі бойынша есептеуге мүмкіндік туды. Екінші буын роботтары қозғалып тұрған тасымалдаушының үстінде жатқан тетіктермен жұмыс жасай алады. Кей кездерде жүйеге ӛзгерістерге бейімделуді қамтамасыз ететін күш сол сәттегі және қашықтық ӛлшегішті бергіштер енгізілді. Екінші буынды роботтарды негізінен автоматты ӛндіріс процестерімен байланысты жерлерде қолданады: нүктелі пісіру, тозаңдатумен бояу, доғалы пісіру, құрастыру. Екінші буынның роботтарымен жұмыс істеген кезде олардың даму болашағы жетілдірілген бергіштерді қолдану мен басқару жүйесінің есептік қуатының артуына байланысты екенін кӛруге болады. Үшінші буынның робототехникалық жүйелері бірнеше жыл бұрын пайда болды, бірақ олар әлі толығымен зерттеліп болған жоқ. Бұл жүйелердің ерекшелігі бірнеше асинхронды жұмыс істейтін 167   ВЕСТНИК КазНПУ им. Абая, серия «Физико-математические науки», №2(62), 2018 г. микроЭЕМ қолданылуында, олардың әрқайсысы автономды функцияларды жүзеге асырады. Үшінші буынның типтік роботы әр жылжу дәрежесі үшін арнайы басқару процессорымен және де оның жұмысын үйлестіретін орталық процессормен жабдықталған. Орталық процессор басқа да жоғарғы деңгейлі функцияларды орындайды. Тӛменгі деңгейлі процессорлардың әрқайсысы ӛз манипулятор үзбесінің қозғалу жылдамдығы мен ішкі күй бергіштерінің сигналдарын ӛңдейді және де осы үзбе сервобасқару жүйесінің бір бӛлігі болып келеді. Орталық процессор бӛлек дәрежесі бойынша орын ауыстыруды үйлестіреді, әртүрлі координат жүйелерінде жұмыс істеген кезде координаталарды түрлендіруді орындайды, сыртқы бергіштермен, басқа роботтармен және білдектермен ӛзара әрекет етеді, ӛз жадысында программаларды сақтайды, байланыс желісі арқылы басқа ЭЕМ ақпаратпен алмасады. Барлық аталып ӛткен функциялар бір ЭЕМ орындала алады, бірақ жаңа жүйелер мәліметті ӛңдеудің иерархиялық жүйесін жиірек қолданады. Бұл тӛменгі деңгейлі процессорларға кететін шығындардың толығымен жүйенің иілгіштігімен және қарапайымдылығымен ӛтелуімен түсіндіріледі. Манипулятор қатты денелердің (немесе үзбелердің) тізбегінен тұрады, олардың біріншісі сүйемелді тіреуішпен қосылған, ал соңғысы жұмысшы құралмен қамтылған. Әр үзбе басқа екі үзбемен тұйықталған тізбек пайда болмайтындай етіліп қосылады. Екі үзбенің буын қосылуы тек бір ғана еркіндік дәрежесіне ие деп саналады. Осы шектеуді ескере отыра үзбенің екі түрі ерекше назарға ие: айналмалы және ілгерілемелі. Айналмалы буын белгілі бір ӛске қатысты айналуды ғана жібереді; ілгерілемелі буын айналу жоқ болған кездегі белгілі бір ось бойымен ілгерілемелі қозғалысты қамтамасыз етеді (айналуы бар ілгерілемелі қозғалыс бұрама үзбелерінде болады). Манипулятор үзбелері салыстырмалы қозғалысқа қатысады, оның нәтижесінде белгілі бір орын мен ұстау немесе құрал бағдарына қол жеткізуге болады. Басқару түрі бойынша робототехникалық жүйелер биотехникалық, автоматты, интерактивті болып бӛлінеді. Биотехникалық жүйелерге командалар (роботтың жекелеген сілтемелерін басқару және басқару батырмасы), кӛшіру (адам қозғалысын қайталау, қолданбалы күштерді, экзоскелеттерді тасымалдайтын кері байланысты жүзеге асыруға болады) және жартылай автоматтық (бір командалық органның басқару, мысалы, роботтың бүкіл кинематикалық сызбасының тұтқасы) жүйелер кіреді. Автоматты роботты техникалық жүйелерге бағдарлама (белгілі бір бағдарлама бойынша жұмыс істейді, негізінен сол ортаға бірдей мәселелерді шешуге арналған), бейімделгіш (типтік есептерді шешеді, бірақ жұмыс істеу шарттарына бейімделеді) және интеллектуалдық (ең дамыған автоматтандырылған жүйелер) жүйелер кіреді. Интерактивті роботты техникалық жүйелерге автоматтандырылған (автоматтандырылған және биотехникалық режимдердің ықтимал ауысуы), қадағалау (адам мақсатты функцияларды орындайтын автоматты жүйелер) және диалог (робот адаммен мінез-құлық стратегиясын таңдауға диалогқа қатысады, сондықтан робот әдетте, манипуляцияның нәтижелерін алдын–ала болжауға және мақсатты таңдау бойынша кеңес беруге қабілетті сараптамалық жүйемен жабдықталған) кіреді. Роботтарды басқарудың негізгі міндеттері: ережелерді жоспарлау; қозғалыстарды жоспарлау; күштер мен сәттерді жоспарлау; динамикалық дәлдікті талдау; роботтың кинематикалық және динамикалық сипаттамаларын анықтау. Роботты басқару әдістерін дамытуда техникалық кибернетика жетістіктері мен автоматты басқару теориясы ӛте маңызды [3]. Роботтар–қарқынды дамып келе жатқан болашақтың жоғарғы технологияларының бірі. Қазіргі кезде роботтар ӛміріміздің кӛптеген саласына, атап айтқанда, ғарышты игеру, денсаулық сақтау, ӛндіріс, қоғамдық қауіпсіздікті қамтамасыз ету, қорғаныс ісі және басқа да салаларға еніп үлгерді. Қазақстан Республикасында ӛнеркәсіптің жеделдетіле индустрияландырылуы, жаңа технологиялардың қарқынды дамуы ӛскелең ұрпақты жоғарғы білікті техникалық сала мамандары ретінде даярлауды қажет етеді. Ендеше сол ұрпағымызға роботтық техниканы жедел әрі сапалы меңгертуді жаңа заманымыздың ӛзі талап етіп отыр. Болашақ – роботтық техникада. Бастапқы мектептерде конструкциялау мен бастапқы техникалық модельдеу қарастырылады. Ол үшін нұсқаулығы бойынша 12 модельді құруға болатын кез келген модификациядағы Лего конструкторы мен «WeDo» конструкторы пайдаланылады. Компьютер арқылы программалай отырып, жасөспірім өзінің ақылымен модельдер дайындай алуы мүмкін. Негізгі мектепте күрделі программалау тілдерін ұсынатын модельдеу деңгейі сияқты, роботтарды прграммалау деңгейі де күрделене түседі. Базалық құрал-жабдық ретінде Mindstorms NXT Лего конструкторы ұсынылады. Vernier датчиктерін пайдалана отырып әр түрлі пәндерде әр түрлі тәжірибелерді келтіруге болады. Біздің кӛзқарасымыз бойынша роботты техниканы оқудың мүмкіндіктері мен формалары әлі де болса тәмәмдалған жоқ. Оның алдыңғы уақытта әрі қарай дамуыныңболашағы ӛте зор. Роботты пайдалану мектеп курсындағыбарлық пәндерді оқыту барысында қажетті болатыны толығынан шынайы болып келеді. Қоғамға барлық уақытта ғылымның дамуы маңызды болып табылады. Балалар, атап айтқанда, роботтармен автоматталған құрылғының моделін құрады. Жіберілген және дӛңгелектеудегі жиындармен теориялық есептеулер шын мәнінде ненің орындалатынынан ерекшеленеді, физикалық эксперимент қызығырақ және кез келген ақпараттық модельдеу мен есептеулерден маңыздырақ, яғни кез келген ғалым мен инженердің фундаменті. Роботты техниканы оқу үрдісінде пайдаланатын педагогтардың тәжірибесі осындай оқытуда келесі түрдегідей оң аспектілерді ерекшелеуге болатыны туралы қорытындылауға мүмкіндік береді: мектеп оқушылары ӛздерінің алып отырған білімін қандай да бір нақты ӛмірдегі мәселелерді шешу үрдісінде қалай пайдаланылатындығы туралы оқыту мағынасын бірден түсіну. Кӛптеген оқушылар, тіптен студенттер де математикалық формулалардың тек қағаз бетінде ғана «ӛмір сүреді» деп есептейтіні жасырын емес. Роботты жобалау бойынша тапсырма және басқару оларға оқу пәндері ӛмірде қалай кӛмектесетінін түсінуге жәрдемдеседі; әр түрлі оқу пәндерінен алынған білімдерінің ӛзара байланысын дәл түсіну, шығармашылық ойлауды дамыту; практикалық-бағдарланған оқытуды жүзеге асыру, мектеп оқушыларын зерттеуге және жобалық қызметке ынталандыру; ойлаған ойларын оны нақты жүзеге асырғанға, ақырлы нәтиже алғанға дейін қалыптастыра білу; білім алушылардың коммуникативті дағдылары мен командада жұмыс істей білулерін нәтижелерімен алмастыра отырып дамыту; оқушылардың жоғарыда келтірілген аспектілерімен байланысты, белсенді, ойындық, проблемалық-бағдарланған, жарысатын элементтері бар командалық оқыту әдістемесінің кӛмегімен құрылған ортаға қызықтыратындай және ӛз алдына оқушыларды қызықтыратын және ынталандыратын роботталған конструкторлармен жұмыс істеуге ынтасын арттыру. Роботты техниканың жақсы жақтарына қарамастан, тәсілдерді жүзеге асыруда осы білім берудегі роботты техникаға қатысты қиындықтар кездеседі. Бұл бәрінен бұрын сипатталған тәсіл қандай уақыттық ресурстардың есебінен жүзеге асырылатыны туралы мәселе. Екінші мәселе ол материалдық базаның болмауында, атап айтқанда барлық мектептерде роботталған конструкторлардың жеткілікті мӛлшерде болмауы. Әрине, оқу бағдарламаларын қайтадан қарастыру, сондай-ақ, пәнаралық байланыстарды интеграциялау мен күшейтудің есебінен оқыту үрдісінің қарқындылығын арттыру талап етіледі. Қорытындылай келе, құзырлылық тәсілді жүзеге асыру білім берудегі роботты техника негізінде мүмкін және мақсатқа сәйкес болады. Сәйкес білім берудегі роботты техниканың әдістемесі мен инструментарийінің мазмұнын қазақстандық жалпы орта, сондай-ақ жоғары білім берудегі оқу жоспарлары мен бағдарламаларына енгізу – жақын күндерде ғылыми және педагогикалық қоғамдастықпен бағалау керек мәселе. Халықаралық педагогикалық тәжірибе, жарысқа қатысты қозғалыс, роботты техника саласында мектеп оқушылары мен студенттерді дайындауда бизнестің назары осындай қадамның пайдалылығы мен болашағын сенімді түрде дәлелдейді.Білім берудегі роботты техника – болашақ және жаңа цифрлық қоғамның мәселелерін шешуде ӛсіп келе жатырған ұрпақты дайындауға кӛмектесетін мықты құралдың бірі болып табылады. Жоғары және орта арнайы білім беру үшін оқу үрдісінде роботты техниканы ендіру саласының кейбір ғана элементтері бар. Әйтсе де, студенттермен бірлесіп қызмет атқару жұмыс берушілерге кӛрсетілген бағыттағы білім берудің барлық сатыларының даму болашағын тезірек кӛруге, байқауға мүмкіндік береді. Біздің түсінігіміздежоғары білім беру контекстінде білім берудегіроботты техника – бұл белгілі бір дамытушы оқу құрал-жабдықтарының түрін оны білім беру үрдісіне ерекше әдістемелермен енгізуді пайдаланудағы негізгі байланыстыру. Ол кӛбінесе студенттердің жаратылыс тану-ғылыми және инженерлік пәндер аясында студенттердің интеграцияланған білімін меңгеруге бағытталған техникалық сипаттағы пәнаралық тапсырмалар негізінде жүзеге асырылады.Сонымен қатар, заманауи жоғары технологиялық әлемде қажетті болатын ақпараттық технологиялармен, программалаумен, жобалаумен, командалық жұмыс істеумен байланысты құзырлылықтың негізінде де жүзеге асырылады. Білім берудегі роботты техникада білім берудің әрбір деңгейі үшін ӛзінің ерекшеліктері болады. Егер мектеп оқушылары үшін жобалау және жарыс элементтері бар ойындық қызмет приоритетті болса, онда орта арнайы және жоғары білім беру мекемелерінде алынған білімді практикалық қолдану, оларды верификациялау, зерттеу қызметтері, халықаралық жарыстарға қатысу бірінші жоспарға шығарылады. Қорытындыда, роботты техника қандай да бір бағыттар бойынша оқытылатын қарқынды зерделі дамудың кеңейтілген мүмкіндіктерін қамтамасыз ететін интегралданған оқу пәніне, соның ішінде ең бірінші кезекте жаратылыстану ғылымдары мен математика ғылымдарына, программалау мен жобалауға трансформалданатынын айта кеткен жӛн. Сонымен қатар, креативтілік, критикалық ойлау, ӛзгерілетін жағдайларда тез шешім қабылдау қабілеттілігі, командада жұмыс істеу, жауапкершілігі мен жеке бастамасы, жұмыс нәтижелерімен алмаса білу, жеңіске деген сабырлылығы мен еркіндігі сияқты болашақ маманның әлеуметтік-тұлғалық құзырлылығы дамытылады. Ӛзгерілетін жағдайларда роботтардың қызмет атқаруын кӛп рет тексеру мектеп оқушылары мен студенттерді заңдылықтарды кӛруге, тәжірибелер жүргізуге, онтайлы нұсқаларды іріктеуге үйретеді. Бұл қажырлылықты, тұтас жобаларды жүзеге асыруға және оларды мүлтіксіз орындауға дейін жеткізуді талап етеді. Атап айтқанда, осы құзырлылықтар мен мектеп бітіруші түлектердің және орта арнайы және жоғары білім беру мекемелерінің түлектерінің тұлғалық сапасы жаңа цифрлық Қазақстанда еліміздің сәттілігін анықтайды. Бұл жерде тек қана жоғары білікті кадрлармен қатар, барлық салаларда кеңінен қолдау табатын зерделі роботтарға да ерекше орын бӛлінеді. Пайдаланылған әдебиеттер тізімі: 1 Государственная программа "Цифровой Казахстан"[Электронный ресурс]. URL: https://www.zerde.gov.kz/activity/management-programs/the-state-program-digital-kazakhstan/ 2 Гонноченко А. С. Тренды и перспективы развития робототехники [Электронный ресурс]. URL: http://www.slideshare.net/skrobocenter/ss-47184000?next_slideshow 2. М. Рахатқызы «Робототехника қайтсе дамиды?» http://www.aktobegazeti.kz/ 3. Гондарь А. Н. «Робототехника в образовательном процессе» г.Салехард 5 Роботостроительство - профессия будущего [Электронный ресурс]. URL:https://informburo.kz/stati/robotostroitelstvo-professiya-budushchego-7123.html 6 Что такое образовательная робототехника? Мнение экспертов комиссии Совета Федерации [Электронный ресурс]. URL: https://geektimes.ru/post/268520/?mobile=no 7 Петракова О.В. Особенности изучения робототехники в школе [Электронный ресурс]. URL: http://robot.uni-altai.ru/metodichka/publikacii/osobennosti-izucheniya-robototehniki-v-shkole Әдебиеттер тізімі 1. Н.Назарбаевтың Қазақстан халқына жолдауы «Қазақстанның үшінші жаңғыруы: жаһандық бәсекеге қабілеттілік» 2. М. Рахатқызы «Робототехника қайтсе дамиды?» http://www.aktobegazeti.kz/ 3. Гондарь А. Н. «Робототехника в образовательном процессе» г.Салехард 4. The Third Great Wave. The Economist. Special Report The World Economy. October 4th 2014. 5. Erik Brynjolfsson, Andrew McAfee. Race Against The Machine: How The Digital Revolution Is Accelerating Innovation, Driving Productivity, and Irreversibly Transforming Employment and The Economy. January 2012. 6. ru.wikipedia.org — биография Карела Чапека; 7. ru.wikipedia.org — биография Айзека Азимова. Робототехника (робот және техника; ағылш. robotics — роботика) – роботтардың құрылысымен, Бүгінгі таңда тек қана физикалық және қозғалатын функцияларды ғана орындап қоймай, сонымен қатар, оның ақылды әрекеттерінің кейбір элементтерін орындайтын, шешімді қабылдауды қолдайтын, әлеуметтік функцияларды жүзеге асыратын зерделі роботтардың үшінші буыны туралы айтуға болады. Олардың автономды навигациясы мен детерминирленбеген ортадағы (әуедегі, су астындағы, космостық) басқару жүйелерін жетілдіре отырып адам-машиналық өзара әрекеттесу интерфейсінің дамуына, роботтардың адаммен және басқа объекттермен қауіпсіз өзара әрекеттесуіне, роботтарды басқару мен оқыту үшін табиғи тілді құруға ерекше көңіл бөлінеді. Адам мүмкіндіктерінің орнын толтыру жүйесі қарқынды дамуда, соның ішінде, зерделі протездер; медицина мақсаттары үшін микро- және наноботтарды қамти отырып жаңа құрал-саймандар пайда болады [2]. Әлемдегі кӛптеген білім беру жүйелерінің тәжірибесі қазіргі кезде роботты техника тек қана қосымша емес, сондай-ақ, жалпы орта, кәсіби білім беру мазмұнына ендірілуде, білім алушылардың зердесін дамытудың құралы ретінде қарастырылады. Бірнеше мысал келтірейік. Роботты техниканы ендіру арқылы жүзеге асырылатын оқыту жүйесіндегі маңызды трендтер санының қатарына STEM және STEAM education (Science + Technology + Engineering + Art + Math, http://stemtosteam.org/) жатқызуға болады. Олар оқу пәндерін шашыраңқы оқытуын сәтті түрде еңсеруге бағытталған пәнаралық білім беруді жүзеге асыруды, әр түрлі– жаратылыстану-ғылыми, математикалық, инженерлік және ақпараттық пәндерді синтездеудің ең үлкен приоритетіне кӛңіл бӛлуді береді. Кӛрсетілген тәсіл, ереже бойынша білім алушыларды арнайы роботталған конструкторларымен бірге жұмысқа қабылдау арқылы әр түрлі саладағы ғылымдардың білімін пайдалануды, командамен жұмыс істеуді талап ететін ӛмірден алынған мәселелерді, аяқталған жобаларды жүзеге асыруды, дизайнерлік қабілеттіліктерді, нәтижені кӛрсете білуді іске асырып отырады. Мектеп оқушылары кӛбінесе, арнайы конструкторлардың дайын боктарынан ӛздерінің роботтарын құрумен және оларды басқару бойынша программа жазумен айналысады. Жобалар техникалық тапсырмалармен қатар маңызды әлеуметтік контекстті (робот-зерттеуші, робот-кӛмекші және т.б.) де қамтиды. Олар негізінен кейбір меңгерілетін пәндердің оқу жоспарының материалдарымен ұштастырылған. Жаратылыстану-ғылыми және математикалық пәндер саласында, программалауда, болжауда, дизайнда, сол сияқты командамен жұмыс істеуде мектеп оқушыларының пәнаралық құзырлылықтарын қалыптастыру арқылы елдің инновациялық дамуы STEAM education трендіне кӛшудің негізгі мақсаты болып табылады. Осылардың барлығы жаңа деңгейдегі креативті кадрлық ресурстарды құру үшін негізі ретінде болуы керек. Ресей Федерация мектептерінде ӛте бай тәжірибе жинақталған. Бұл елде математика, информатика, физика, технология сияқты пәндерді оқытудың мазмұнына роботты техниканың элементтерін белсенді түрде ендіру үшін кӛп нәрсе жасалынады. Инновациялық білім беру орталығы (http://фгос-игра.рф) қызмет атқарады,орта мектептердің информатика, физика, математика, биология, технология сабақтарының оқу үрдістерінде, сонымен қатар, мектептен тыс, соның ішінде, жобалық жарыс қызметтерінде роботты техниканың элементтерін енгізу бойынша әр түрлі материалдар интернет-беттерде беріледі.Германияда роботты техника бойынша сабақтар кейбір мектептердің оқу жоспарларына енгізілген. Оқушылар жаңа сабаққа аптасына екі реттен қатысып отырады. Сонымен қатар, мектеп оқушылары қосымша дайындалатын сабақтан тыс жарыстық қызмет те бар. Беларуссия мен Украинада да әзірге роботты техниканы оқыту қосымша білім беру жүйесінің аясында ғана жүргізілуде. Және ол тек қана бастауыш сынып оқушылары мен орта сынып оқушыларын ғана қамтиды. Оқу бағдарламасының құрамына роботты техниканы жүйелі түрде енгізу туралы мәселе әзірге енгізілмеген. Қаазақстандық автоматтандыру және роботты техниканың ассоциациясының президенті В. Турехановтың пікірі бойынша, роботты техниканың элементтерін үйренуді оқитын балалар жоғары оқу орындарына оқуға дайын болып келетіні сияқты тікелей жұмыс сітеуге де дайын болып келеді. Себебі, осы кезеңде олар белгілі бір конструкторлық мәселелермен және программалау есептерімен кездеседі. Олардың ойлау образдары болашақта өте қажет болады [5]. Қазақстандық мектептерде бұл аралас әдіс, бүгінгі таңда ол жүздеген республикалық мектептер мен жоғары оқу орындарында оқытылады және бірнеше қолданбалы пәндерді қамтиды. Роботты техника аясында программалаудың жалпы негізінде білім алушылар үшін роботты техника бойынша 372 үйірме қызмет атқарады. Математика мен физиканы, информатика мен сызуды – осы және де басқа ғылымдарды болашақ робот құрушылар міндетті түрде меңгеру керек, әзірге ерекше мамандықпен қызығушы қазақстандық ұлдар мен қыздар үшін алынған білімді практикада қолдану мүмкіндігі маңызды болып табылады. Білім және ғылым Министрлігінің бастамасы бойынша еліміздің кейбір білім беру мекемелері жаңа LEGO Education жиынтықтарымен жабдықталды. Осының негізінде ӛмірде ең батыл ойларын: кӛптеген функциялар мен қабілеттерді қамтитын нағыз роботтарды модельдеу және программалауды жүзеге асыруға болады. Бұл осы қызықты да, болашағынан зор үміт күтілетін бағыттың алғашқы қадамдары ғана. «Білім берудегі роботты техника» термині Қазақстандағы педагогикалық жүйе үшін толық мӛлшерде орнықтандырылған және түсінікті деп айтуға болмайды. Біздің елімізде оны қосымша білім беру жүйесінде ғылыми-техникалық шығармашылық үйірмесінде роботталған конструкторларды пайдалана отырып талқылайды және жеткілікті түрде мектептерде оқыту үрдісімен ӛте сирек сәйкестікке қояды. Заманауи түсінікте білім берудегі роботты техника мектеп оқушылары мен студенттерді оқытуда жаңа пәнаралық бағыт ретінде, программалау, АТ, математика, физика, жобалау бойынша білімді интеграциялауға әсерін тигізетін технология ретінде қарастырылады және оқушыларды шығармашылық, оқу-зерттеу қызметінің үрдісінде ынталандыруға мүмкіндік береді, жастардың ӛзекті техникалық мәселелерін, соның ішінде әлеуеттік мағынасы бар контекстті практикалық шешу дағдыларын қалыптастыруды дамытады [6, 7]. Жоғары мектептерде программалауды оқыту тереңдетіле түседі және роботты техникалық кешендерді конструкциялаудың күрделілік деңгейі артады. Роботты техниканы дамытуда кешенді дамытудың бірден бір нұсқасы сандық программалау басқарылуымен берілген станоктарды меңгеру болып табылады. Жоғары сынып оқушылары меңгеруге қабілетті LabVIEW (англ. Laboratory Virtual Instrumentation Engineering Workbench)тілі осындай программалау тілдерінің біріне мысал болыптабылады. Әрине, осы бағытта қызығушылық танытуға мүмкіндік беретін негізгі сабақтармен қатар әр түрлі мектептен тыс іс шаралар жүргізіледі. Бұл роботты техника бойынша байқаулар, дӛңгелек үстелдер, викториналар, роботтарды конструкциялау және программалау бойынша конкурстар, мастер-кластар, сонымен қатар, жас дарындар ӛз ара жарысатын және әрқайсысы ӛзінің жеке тәжірибесімен жарысатын үнемі ӛткізілетін хакатондар, олимпиадалар. |