В России набирает популярность образовательная робототехника, предназначенная для развития у школьников и детей прикладных знаний в сфере точных наук, отмечают авторы исследования ВШЭ. Однако несмотря на это роботизация экономики страны безнадежно отстает от развитых стран.

Остается открытым вопрос, найдут ли воспитанники таких программ применение своим навыкам на родине. Экономика, по мнению экспертов, к этому не готова: предприятия неохотно вкладываются в роботизацию, а опыт, полученный в кружках, зачастую отличается от необходимого для работы.

Что такое образовательная робототехника

Значение термина не устоялось, но большинство экспертов видит в нем метод обучения детей дошкольного и школьного возраста на стыке естественных наук, технологии, инженерного дела и математики (STEM-образование).

«Образовательная робототехника развивает у детей алгоритмические навыки. Изучая математику [обычными школьными методами], трудно понять, зачем нужны синусы, и косинусы. Занимаясь робототехникой, учишься продумывать последовательность [решения конкретной инженерной] задачи. Она может быть примитивной: пройти вперед, проехать назад… Но в [стандартной] школьной математике таких задач мало», — объясняет Дмитрий Ковалев, специалист в области беспилотных технологий, ранее преподававший робототехнику школьникам.

По его словам, несмотря на базовый уровень знания математики у младших школьников, которые ходят в кружки робототехники, это не мешает им конструировать и управлять роботами, участвовать в соревнованиях. С седьмого класса у детей появляются прикладные представления о том, зачем нужна математика или геометрия. А к десятому они знают, что такое ПИД-контроллер, для чего служат интегралы, производные, говорит он.

«Это стимулирует интерес к программированию и инжинирингу, позволяя пойти в любую область от приборостроения до химии и генной инженерии», — объясняет Ковалев.

Сколько в России кружков

Точных данных о количестве кружков нет. По данным Национальной ассоциации участников рынка робототехники (НАУРР) за 2017 год, во второй половине десятилетия число робототехнических кружков ежегодно вырастало на четверть.

Тенденция сохраняется и сегодня, но, как отмечает главный редактор портала «Занимательная робототехника» Динара Гагарина, в последнее время отслеживать появление новых кружков стало труднее.

«В 2014-2016 годах, кружки действительно цвели. Сейчас рост продолжается, но, поскольку тема стала очень популярной, происходит сегментация на кружки досуговые и ориентированные на серьезное обучение, высокие олимпиадные результаты», — отмечает она. Кружков, дающих качественное образование, сравнительно немного, и их не становится больше.

Как конструктор Lego произвел революцию в образовании

Первые кружки и соревнования по робототехнике для студентов появились в России в 1990-е годы, а для школьников — в начале 2000-х годов. Их расцвет пришелся на последние годы. Во многом, считают исследователи, это связано с распространением робототехнических конструкторов.

Первыми из них стали комплекты Lego Mindstorms, появившиеся в России в первой половине 2000-х. Позднее конкуренцию им составили конструкторы Arduino (Италия), VEX (Люксембург) и другие, в том числе отечественные аналоги.

«Lego Mindstorm — игровой конструктор, содержащий комплект готовых электродвигателей, сенсоров, контроллеров, совместимых с обычными лего-деталями. С его помощью мы [со школьниками] делали движущихся роботов-пауков, дирижабли, кофе-машины…» — говорит Ковалев.

Однако конструктор развивает не столько знания, сколько лишь представление о том, как все работает. «Это хорошая, но все-таки игрушка», — отмечает он.

Интерес к образовательной робототехнике — один из стимулов развития робототехнической отрасли, которая, согласно данным Сбербанка, еще не раскрыла свой потенциал. Такие российские компании, как «Брейн Девелопмент», «КиберТех» и «Роббо» производят отечественные конструкторы (Роботрек, ТРИК, Робоплатформа), поставляемые в школы и кружки.

Как государство проявляет интерес к робототехнике

В 2000-е образовательная робототехника развивалась благодаря усилиям педагогов-новаторов и частного бизнеса. Однако в 2010-х интерес к направлению проявило государство.

 

В 2008 году фонд «Вольное дело» Олега Дерипаски при поддержке Минобрнауки и Агентства стратегических инициатив запустил образовательную программу «Робототехника», охватывающую сейчас 5 тыс. детей в 40 регионах. Ее целью было пробудить интерес абитуриентов к инженерным специальностям, а главным инструментом — всероссийский фестиваль «РобоФест», привлекающий конкурсантов в возрасте от 6 до 30 лет.

 

В 2014-м Владимир Путин объявил о создании Национальной технологической инициативы (НТИ) — программы поддержки стартапов для «глобального технологического лидерства России к 2035 году». Под эгидой НТИ существует кружковое движение, целью которого является воспитать полмиллиона «талантов, технологических энтузиастов, предпринимателей нового типа».

После 2015 года в 62 регионах появились технопарки для детей — «кванториумы». Сегодня действует 89 таких площадок. В «кванториумах», центрах инновационного молодежного творчества и кружках НТИ развивается образовательная робототехника.

Недавно Министерство просвещения включило мехатронику (дисциплина на стыке точной механики и электроники, связанная с конструированием роботов) и мобильную робототехнику в список программ средних специальных учебных заведений.

Планируется, что в рамках модернизации российского профобразования по стандартам международного движения WorldSkills, к 2024 году переоборудуют не менее пяти тысяч мастерских производственного обучения на 25 тысяч мест и создадут сто центров подготовки кадров.

Помогут ли кружки преодолеть отставание России в сфере роботизации

Несмотря на интерес молодежи к современной технике, Россия критически отстает по темпам роботизации от развитых стран. Аналитики Сбербанка констатируют, что в 2018 году российский рынок промышленной робототехники «почти достиг дна» на фоне мирового подъема. Российское производство сервисных роботов находится в зачаточном состоянии.

Эксперт Национальной ассоциации участников рынка робототехники (НАУРР) Алиса Конюховская настроена более оптимистично. По ее словам, продажи промышленных роботов в России выросли за прошлый год на 40% (с 658 до примерно 921), что свидетельствует о постепенном преодолении «фобии» в отношении роботов. Однако, несмотря на приличный рост в процентном отношении, это капля в море: например, в Китае в том же году было установлено свыше 133 тысячи роботов, в Японии — более 52 тысячи.

Как полагают эксперты, внедрению передовых технологий препятствует обилие дешевой рабочей силы и неуверенность бизнеса в завтрашнем дне.

По мнению Динары Гагариной, готовность некоторых производственных компаний вкладывать деньги в образовательную робототехнику объясняется скорее заботой об имидже, чем прагматической заинтересованностью в воспитании кадров со школьной скамьи.

По данным Сбербанка, количество выпускников университетов по специальностям «мехатроника» и «робототехника» не превышает 800 человек в год, в то время как участники конкурсов и олимпиад по робототехнике исчисляются тысячами.

«Нет единой концепции образования в области робототехники между школой, дополнительными формами образования, высшей школой и реальной жизнью. Обучение происходит на разных платформах. Недостает готовых методик. Есть проблема подготовки специалистов, обучающих детей робототехнике. Иногда это недельные курсы [не дающие достаточных компетенций]», — отмечает Конюховская.

«Количество кружков растет, но их качество размывается», — говорит Гагарина.

Ситуацию может улучшить внедрение робототехники в средне-специальных учебных заведениях, которые выбирает больше половины подростков после девятого класса.

«Робототехника в ссузах очень важна, поскольку [они готовят] тот класс специалистов, которые идут работать на предприятия. Вопрос в том, какое оборудование будет использоваться [для обучения]. Если это будет [конструктор] Lego, вряд ли он кому-то поможет, а если настоящее промышленное оборудование, необходимое предприятиям — это будет прекрасно», — считает Конюховская.

Без ответа остается вопрос, найдут ли молодые энтузиасты роботизации достойную работу в России или пополнят ряды профессионалов, массово эмигрирующих за рубеж.

«Молодые специалисты [зачастую] не могут найти работу на отечественных предприятиях — с низкой зарплатой, с отсутствием современного оборудования и без готовности к трансформациям», — считает Конюховская.

За рубежом лучше, чем в РФ, условия и оплата труда, лучше развито умение вести бизнес, говорит она.

«Но иногда передовые кадры [в России] все-таки получают возможность модернизировать, внедрять, менять подход к работе, — отмечает Конюховская. — Если появится больше возможностей для взаимодействия больших корпораций и [появляющихся в РФ отечественных робототехнических] компаний, возникнет плодотворная среда для внедрения инноваций».