Наставники Олимпиады НТИ

24 марта 2018 года, методист профиля «Автономные транспортные системы» Олимпиады НТИ Ольга Шабалина спешит на площадку.

Фото Ирины Абзаловой.

Откуда берутся школьники, которые в тринадцать лет уже предсказывают течение онкозаболевания лучше, чем опытный врач, пересобирают ДНК или готовят к запуску спутники?

Участники Олимпиады НТИ берутся за сложные задачи, потому что их готовили наставники. Кто эти наставники? Мы собрали несколько историй. Вот первая часть лонгрида.

Павел Оконечников, Новосибирск

Ученики Павла Оконечникова говорят: «ОНТИ не сложная, она трудная. Надо пахать. А мозгов для нее хватит на всех». Павел Оконечников ведёт во Второй Новосибирской гимназии физику и технологию; в том году он подготовил 66 финалистов Олимпиады НТИ.

В прошлом году он включился в подготовку участников к Олимпиаде НТИ. Из 70 учеников Павла в финал вышел 21 — и это было результатом постоянных напоминаний и контроля сроков. «Я олимпиадой жил и заставлял детей этой олимпиадой жить. А в этом году они оказались самопинаемыми, сами собирались в кучки, сами садились в отдельный кабинет и работали».

В этом году Павел готовил около 100 олимпиадников, причём каждый участвовал в нескольких профилях. Павел помогал организационно: отпрашивал с уроков, находил пустые классы, чтобы участники могли вместе порешать отборочные задачи. Гимназисты учили друг друга паять и придумали, как установить в кабинете бассейн, чтобы отрабатывать задачу с беспилотными кораблями.

Павел Оконечников в «Сириусе», на «Школе наставников».

Фото Ирины Абзаловой.

В финал вышло 66 учеников Павла, они совершат 87 поездок на различные профили. Поездки по стране, работа с интересным оборудованием, футуристические интерьеры «Сириуса», атмосфера на финалах — вот что заставляет школьников не спать ночами.

«Коллеги говорили мне: „Задачи Олимпиады НТИ совершенно нерешаемые“. Задачи выглядят страшно: даже хороший учитель физики не всегда догадывается, как можно свести олимпиадную задачу про оптоволокно к школьной задаче про линзу».

Финалистам помогают многие: это и директор школы Ирина Михайловна Михно, которая по необходимости закупала оборудование для подготовки к финалу, а теперь не возражает против почти полного отсутствия финалистов и наставника в школе в течение месяца. Департамент образования мэрии города Новосибирска оплатил часть транспортных расходов. В Новосибирск приехал специалист BitronicsLab с оборудованием для нейротехнологов.

Во время подготовки к Олимпиаде Павел познакомился с платформой Stepik и начал создавать на ней курсы для своих учеников. В курсы оформлены домашние задачи и пояснения к тому, что говорилось на уроке. Функция задачи со случайной генерацией условий — логичный способ борьбы с ГДЗ.

Алексей Клячин, Екатеринбург

Алексей Клячин — руководитель Академии робототехники RoboNest и наставник лучшей команды профиля «Интеллектуальные робототехнические системы» в 2018 году

«Преподаванием робототехники я занимаюсь с 2014 года. Начинал, как и большинство, с Lego WeDo и Lego EV3/NXT. К середине 2017 я уже пришел к тому, что это немного скучновато (в т. ч. и для меня, как преподавателя), практически не конкурентно и совсем не практично. Задумался поиском новой платформы для занятий.

Все началось с курсов повышения квалификации в Иннополисе (январь 2017). На курсах группы разделялись по сложности материала. Я попал в «Продвинутые», где мы занимались «Методиками решения задач повышенной сложности по образовательной робототехнике» на базе Lego EV3 + EV3Basic. После курсов я прямо спросил у организаторов — где это можно применять, т. к. уровень материала для рядовых школьников/кружков был очень высокий. Один из ответов был «на Олимпиаде НТИ, трек ИРС» — вот тогда я про ОНТИ услышал в первый раз.

В марте 2017 года Галина Григорьевн Брусницына а мне предложила взять на себя подготовку к профилю «Интеллектуальные робототехнические системы» ОНТИ. Вот тут все и сошлось: знания с прошедших КПК, новая платформа — ТРИК (вполне себе «железячная и капризная»), новый язык программирования — JavaScript. БЕРЁМ!!!

Далее началась плотная работа по «подготовке к подготовке».

Подготовка по сути распределена между двумя организациями — Инкубатор Профи и Академия робототехники RoboNest (руководителем которой я и являюсь). Занятия проводятся в офисе Академии. Офис — это помещение 60 кв. м. с партами, проектором, макетами полей (включая лабиринт, мини-вариант поля ОНТИ и другие), наборы ТРИК и компьютеры. Инкубатор Профи занимается профориентацией — сборы, игры, тесты.

Задания 1 этапа ОНТИ ребята решают сами. На 2 этапе, если возникают вопросы — обсуждаем возможные варианты решения/алгоритмы, далее они все делают сами.

Подготовка к финальному этапу начинается со знакомства с набором ТРИК, программной средой TrikStudio, основами JavaScript. Далее уже все более практично — алгоритмы, программирование, нюансы JavaScript’а. Сначала все программные модули отрабатываем в TrikStudio, которая позволяет видеть результат выполнения программ без физического робота. После отработки основных алгоритмов переходим на физическую модель ТРИКа. Далее работа над ошибками, оптимизация кода с учетом «реальности» робота.

У ребят изначально была очень сильная мотивация на победу. Они выпускники 11 класса и уже нацелены на конкретные ВУЗы в Москве и Питере. В прошлом году они уже участвовали в ОНТИ, но ничего не взяли. У ребят также был опыт участия в других соревнованиях — WRO, HelloRobot и других, в т. ч. проводимых Роснано.

В этом году они решили, что смогут. Ну, как решили — поставили вполне конкретную цель. Это было видно на занятиях. Как они «побеждали» задания 2 этапа. Как они «впитывали» новый материал и тут же переводили его в программный код. Им достаточно было доступно объяснить смысл тех или иных алгоритмов, дальше они начинали кодить сами. Я помогал разбираться с ошибками и оптимизацией кода в JavaScript. Ребята очень хорошо кодят в C++. Они, конечно же, пытались работать по принципу «подросткового максимализма», когда им «все и так понятно». Это касалось именования переменных и структуры программы. Через 4 месяца они наткнулись на своё «все понятно». Помимо «вспомнить все» им пришлось таки переименовывать переменные и вставлять комментарии.

Ребята приезжали на занятия 1 раз в неделю (~250 км туда-обратно). Длительность 1 занятия составляла 3 часа (астрономических). Не очень удобно конечно, но в данном случае результат оправдал затраты.

Пространство для подготовки участников Олимпиады НТИ.

Фото Алексея Клячина.

На мой взгляд, основное отличие снежинской команды от других участников профиля ИРС есть четкое понимание связки «задача — программа — робот — результат», мы это тренировали. Также не маловажно — спокойно анализировать ошибки и исправлять их. Плюс правильное распределение ролей в группе (с этим они и на занятиях успешно справлялись). Помимо этого, у ребят был большой практический опыт работы на ТРИКах — у нас на занятиях и на хакатонах (у нас и в Иннополисе).

Трудности с малой информированностью. В начале учебного года 2017 мало кто знал про Олимпиаду НТИ, многие вообще не слышали. Поэтому всем и каждому объясняли, что это и в чем отличие от обычных Олимпиад, и продолжаем этим заниматься и по сей день.

На общеродительском собрании Инкубатора Профи руководители профилей презентовали свои направления. Далее — общение родителей с руководителями профилей и выбор. У меня было 4 человека.

Надеемся, что к следующему сезону заинтересованных будет гораздо больше.

ОНТИ позволяет выводить заинтересованных и замотивированных школьников на более высокий уровень, как в знании профильных дисциплин, так и в практическом применении этих знаний. Причем практика имеет более высокий приоритет, чем просто знания, на мой взгляд.

Мотивация у участников разная — от «интересно!», «смогу ли я?» до получения 100 баллов к ЕГЭ. Правда есть и такие, у которых «родители хотят, что бы я участвовал».

Для меня лично — это возможность подготовить школьников к практической реальности. Чтобы они самостоятельно могли добиться конкретного результата (получить продукт) используя свои личный опыт и знания. Чтобы они знали «реальность» железа и как с ним работать (технические и программные нюансы), а не «вылизанную» красоту Lego. Чтобы они самостоятельно могли определять ошибки и исправлять их.

Могли расчетным методом программировать технически сложные механизмы (а не методом «подбора», кстати, к этому я детей приучаю уже с 6-7 лет, хоть и на Lego WeDo). Продвижение робототехники как инженерно-технического направления, а не творческо-развлекательного. Хотя в рыночных реалиях приходится заниматься и тем, и другим».

Константин Кириллов, Железногорск

Константин готовит участников Олимпиады НТИ в ЦМИТе «Клаб». В этом году на финал «Автономных транспортных систем» приехали сразу три команды из Железногорска.

Я работаю в АО «ИСС» инженером-конструктором, занимаюсь проектированием бортового комплекса управления. Наше предприятие производит около 85 процентов российских спутников.

Со школьниками занимаюсь по 9 часов в неделю — это 4 занятия. Два ориентированы на работу самостоятельную, а два на изучение азов или просто нового материала. Можно ходить и туда и туда. Начинающие ходят только на вторые занятия. Все происходит естественным образом. Наш курс весьма популярен, в начале года приходит масса новичков, они видят сразу всю кухню изнутри и им достаточно быстро становится ясно, для них это или нет.

Мне просто интересно преподавать то, что является моим хобби. Это некий способ расширить круг единомышленников. Интересно конструировать что-нибудь нестандартное, например, собрать гексапода вместо машинки. Неинтересно, когда самые маленькие дети могут весь урок сидеть и смеяться над каким-то очередным мемасом, а заставить их при этом переключиться на задачу невероятно сложно. Основной метод — проектная работа, либо интересная задача, обобщающая несколько новых методов, желательно имеющая реальный прикладной характер. Детей стараюсь не контролировать, а лишь отвечать на возникающие вопросы в ходе выполнения задачи, контроль лишь в организационных моментах, но опять же подход сильно разнится в зависимости от возраста детей.

Константин Кириллов на Школе Наставников.

Фото Ирины Абзаловой.

Ребята, которые попали в финал ОНТИ, занимаются третий год, они очень опытны в различных конкурсах и проектах, весьма самостоятельны. Им интересна смесь программирования и железа. Когда мы начинали изучать Raspberry, одна из девочек, поморгав лампочкой на GPIO, воскликнула: «теперь я поняла для чего мне нужен был Python!

Евгений Гетц, Железногорск

Евгений Гетц — заместитель генерального директора АЭВ «Кластер инновационных ЗАТО г. Железногорск», в Красноярском крае занимается вопросами, связанными с реализацией НТИ в регионе.

Фотография предоставлена ЦМИТом «Клаб».

Олимпиада НТИ нас сразу заинтересовала, потому что мы с командой, а это около десяти человек, поверили в её перспективу. В 2016 году несколько наших участников с наставником участвовали в финале вне конкурса. В 2017 году из Красноярского края в финале участвовали уже 14 детей, 9 из них железногорцы. В 2018 году от края на финалах было 48 детей и 27 железногорцев, а две команды по заняли второе место — на профилях «Автономные транспортные системы» и «Ядерные технологии». В АТС на 10 команд было 3 железногорских — как бы квоты на участие от региона не ввели!

В Железногорске нет и 100 тысяч жителей, при этом на Олимпиаде НТИ он конкурирует с большими городами, где есть университеты, Кванториумы и другие ресурсы. Олимпиада НТИ для нас — это возможность сказать, что у нас есть талантливые люди, талантливые дети, и у них есть будущее в этом мире. А ещё мы даём пример другим городам: можно целенаправленно во что-то вложиться и достичь результата. Это зависит только от воли и желания команды. Мы себе такую задачу поставили, и я считаю, что за два года её уже выполнили.

Нам важно сейчас не останавливаться и пойти в другие профили, но теперь мы будем искать партнёров, в первую очередь у себя в городе: потенциально они есть. При этом нам важно поддержать наших наставников, сделать для них комфортные условия, чтобы они могли зарабытывать на подготовке, а не заниматься ей как хобби. Хобби с годами и и изменением семейного статуса могут поменяться, поэтому важно, чтобы наши наставники, а это молодые специалисты из компании АО «ИСС» (https://iss-reshetnev.ru) оставались с нами как можно дольше, поэтому надо искать для них и другие мотивы.

Чтобы успешно готовиться к Олимпиаде НТИ, во-первых надо всем договориться, что это важно, что это действительно вызов и главная цель. Мы на свою сторону привлекли всех, начиная от главы ЗАТО до школьных учителей. Совместно с директором гимназии № 91 и ЦМИТ «КЛАБ» создали комфортное пространство в отдельно стоящем здании, бывшем хореографическом классе. В школе нет свободных пространств, но тут сумели его выделить. Пространство называется «Точка», и в нём происходит всё, от встреч команды для решения организационных вопросов до подготовки детей.

Фотография предоставлена ЦМИТом «Клаб».

Приняли на работу по совместительству наставников, часть как учителей дополнительного образования в гимназию, часть как сотрудников ЦМИТа. Дали необходимое оборудование для подготовки: 3D-принтеры, паяльные станции, конструкторы, платы, микроэлектронику и т. д. Организовали несколько сопутствующих мероприятий, чтобы дети почувствовали движуху и то, что тем, чем они занимаются это действительно важно и не только им, но и взрослым.

Вложились в подготовку учителей, в том числе по таким технологиям как 3D-печать. У нас не только учителя технологии освоили 3D-принтер.

И самое главное. Мы не вмешивались в отношения наставник — ученик. Во-первых, это бесполезно, во-вторых, вредно. Это не значит, что мы отстранились, наоборот, мы старались через свой интерес к их делу эту связь сделать максимально прочной. Интересовались всегда и по любому поводу, как идёт решения задач, искали консультантов среди своих университетских друзей, чтобы они помогли решить ту или иную задачу, ездили по магазинам Красноярска, выкупая последние редкие модули на Arduino. Использовали любой повод пригласить на мероприятие главу ЗАТО, и он обычно приходил, делился своими какими-то мыслями. А когда проводили мероприятия в рабочее время, писали письма руководителю предприятия, чтобы он отпустил своих сотрудников, наставников, и он всегда их отпускал и не за их счёт, а с оплатой этого времени, как рабочего, для них это тоже важно.

При всём этом надо понимать, что чудес не бывает, и дети не становятся сразу успешными за несколько месяцев. Наши вице-чемпионы занимаются со своими наставниками уже 3 года. Скоро они уедут в университеты, а нам нужно готовить новых детей. Так как у нас город небольшой, то мы берём всех, кому это интересно, и кто готов этим заниматься. Те, кто пробует и не получается сами уходят, приходят другие. Главное, чтобы дети чувствовали важность того, что они делают. Не надо им врать, они это сразу понимают. А ещё они хорошо понимают, когда с ними начинаешь говорить как со взрослыми. Я часто встречаюсь с ними в школе, на любое мероприятие, которое проводится в школе обязательно прихожу, потому что понимаю, что НТИ это не про взрослых, это про наших детей и важно, чтобы мы сейчас в них заложили это зерно успеха. А они обязательно вспомнят, где они эту возможность получили и вернут в качестве благодарности в свой родной Железногорск, будучи успешными людьми в любой точке мира.