Олимпиада Национальной технологической инициативы для школьников – хорошая платформа для тестирования новых навыков и компетенций как участников, так и организаторов.

Для подготовки школьников ко второму и третьему этапу Олимпиады НТИ был выбран формат хакатона, как наиболее подходящего для эффективной образовательной, командной и практической работы за ограниченный период времени.

Специфика проведения хакатона для школьников накладывает некоторые ограничения:

1. Дети не должны засиживаться над заданиями до глубокого вечера, поэтому часы проведения ограничены;

2. Необходимо организовать горячее питание хотя бы один раз в день;

3. Обеспечить доступ школьникам, их родителям, опекунам или учителям на площадку хакатона.

Хакатон состоит из нескольких важных этапов:

1. Подготовка включает в себя:

• определение даты мероприятия;

• информирование целевой аудитории о проведении мероприятия;

• разработку заданий;

• закупку необходимых материалов и призов,

• резервирование помещения (аудитории) для проведения мероприятия согласно программе и обеспечение мультимедийной поддержки проведения мероприятия в указанных помещениях;

• разработку информационной и сувенирной продукции по мероприятию;

• обеспечение видео- и фотосъемки мероприятия;

• предоставление в службу безопасности списка участников и автомобилей для прохода и въезда на территорию, на которой запланировано проведение мероприятия (при необходимости);

• обеспечение уборки указанных в программе помещений до начала мероприятия и после его окончания;

• обеспечение информационной поддержки мероприятия в средствах массовой информации и размещение анонса и пост-релиза;

• организацию питания.

Фото 1. Призы и информационные материалы объединенного хакатона для участников Олимпиады НТИ 2017/2018.

2. Хакатон можно разделить на 2 части: организационную и образовательную.

В первой части стоит выделить:

• регистрацию и координирование участников по площадке;

• обеспечение доступа на территорию тем, кто не был заявлен в списках ранее (актуально для территорий с контрольно-пропускным режимом);

• проведение вводной части с приветствием организаторов, ознакомлением с целью мероприятия;

• организацию обеда участников;

• соблюдение регламента мероприятия;

• награждение победителей.

В образовательной части:

• проведение брифинга по технике безопасности;

• раздачу базового комплекта инструментов и материалов;

• проведение серии мастер-классов с единым заданием;

• командная работа по площадке;

• защита работ;

• подведение итогов и подсчет баллов.

3. Подведение итогов и рефлексия.

Создание отчетных документов по мероприятию, пост-релиз, обратная связь с участниками.

Рассмотрим подробнее серию мастер-классов, предложенную для школьников – участников хакатона.

Генерация технологической идеи.

Цель проведения мастер-класса «Генерация технологической идеи» – создание участниками оригинальных качественных решений поставленной задачи в рамках хакатона с помощью применения групповых методик работы, направленных на «включение» креативного мышления (например, «метод аналогий», «мозговой штурм» и т.п.) [1].

Результат работы мастер-класса «Генерация технологической идеи» – представление и оформление своих групповых решений поставленной задачи хакатона в виде эскизного решения конструкции с описанием технологии производства, материалов и сборки.

Задачи мастер-класса: командообразование (разбивка на команды для группового решения задачи) и генерация инженерного решения каждой группой участников по поставленной задаче Хакатона.

Этапы проведения мастер-класса «Генерация технологической идеи»

1. Выделение проблемы для решения на хакатоне – свободная дискуссия между собой и ведущим, знакомство участников друг с другом;

2. Представление ведущим существующих технических решений из других сфер народного хозяйства (презентация, примеры и пр.);

3. Ответы на вопросы по услышанным технологиям, возможностям проектирования и конструирования, и заданию хакатона;

4. Объединение в группы для решения задания с выделением лидера;

5. Время на работу с материалом, на поиск новых материалов и информации, консультирование групп с ведущим и обсуждение предварительных идей;

6. Генерация эскизного решения группами;

7. Представление группами результатов работы – эскизного решения с обоснованием;

8. Обсуждение и корректировка результатов работы в соответствии с рекомендациями ведущего и возможной критикой участников;

9. Рефлексия.

Трехмерное моделирование (3D-моделирование) и цифровое производство для воспроизведения технологической идеи.

Цель проведения: Обучение навыкам 3D-моделирования, формирование базовых знаний в области 3D-моделирования и быстрого прототипирования*, демонстрация создания объемных моделей в программном комплексе с последующей печатью на 3D-принтере и установкой на мехатронную систему.

Результат работы: Представляется в виде правильно спроектированной трехмерной модели, созданной в программном комплексе (Autodesk Fusion 360, Inventor или аналоги), которая удовлетворяет всем оценочным требованиям хакатона. Требования учитывают правильность сохранения деталей сборки, корректную геометрию деталей, отсутствие функциональных ошибок в сборке, распечатанный прототип*.

Задачи мастер-класса:

• обеспечение безопасного комфортного рабочего места;

• создание команд;

• корректное донесение технического задания до участников;

• обеспечение необходимыми ресурсами и информацией;

• решение поставленных задач хакатона в области 3D-моделирования и быстрого прототипирования* каждой из команд;

• получение результата в виде оценочных баллов.

Этапы проведения мастер-класса «3D-моделирование».

1. Знакомство участников и ведущих мастер класса: дискуссия, установка эмоционального контакта.

2. Постановка проблемы для участников, которую решает мастер-класс по 3D-моделированию и быстрому прототипированию.

3.  Знакомство с историей 3D-моделирования, обозначение таких важных пунктов, как применение в производстве, роль в создании новых технологий.

4. Оценка уровня навыков 3D-моделирования участников.

5. Раздача технического задания, разработанного для мастер-класса по 3D-моделированию, с разъяснением правил и порядка выполнения работ.

6. Подача необходимой информации в сфере 3D-моделирования, для работы на площадке хакатона.

7. Обучение работе в программном комплексе Autodesk Fusion 360 или аналога. Подача информации о необходимых функциях и возможностях для работы на площадке хакатона.

8. Координация участников в процессе решения самостоятельного технического задания, которое было поставлено в рамках мастер-класса по 3D-моделированию.

9. Представление результатов командами.

10. Рефлексия по работе на площадке мастер-класса.

* На бонусных этапах

Пример общего задания для мастер-класса, использованный на хакатоне.

Шашки-шахматы.

Задание:

Создать 3D-модели фигур для последующей печати на персональном принтере.

Исходные данные (ТЗ):

• свободное моделирование;

• ограничение по размеру основания 35х35 мм (по размеру шахматной ячейки);

• ограничение по размеру высоты 45 мм (размещение внутри шахматной доски);

• количество 32 фигуры;

• разноцветность (16 печатаются одним цветом 16 печатаются другим)*.

Требования изготовления (3D-принтер):

• построение на месте вертикальных и горизонтальных линий на геометрии наклонных линий;

• установка поддерживающих структур;

• определенное требование к качеству детали, допустимость провисания и грубоватой поверхности;

• удаление схождения геометрии в «0», изменение конуса на усеченный конус, в зависимости от точности и возможностей установки;

• минимальный размер геометрического элемента, в зависимости от точности и возможностей установки, толщины слоя, диаметр сопла, пятно контакта, разращение проекционной системы.

Знания, необходимые педагогу для проведения мероприятия:

• знания и навыки использование САПР систем;

• навыки подготовки 3D-моделей к 3D-печати на персональном 3D-принтере;

• навыки работы с 3D-принтерами или 3D-станками с ЧПУ.

Комментарии/подсказки/методические указания для участников во время Хакатона:

• помощь при использовании командами функционала программы для трехмерного геометрического моделирования;

• помощь при работе с 3D-принтером/станком с ЧПУ/станком для лазерной резки.

Подведение итогов:

Результат работы демонстрируется экспертной комиссии, состоящей из организаторов Хакатона, минимум из 3 человек.

По результатам работ, выполненных на основных этапах, определяется рейтинг участников максимальными и минимальными баллами. Данный рейтинг является основным, но при этом участникам дается возможность заработать еще несколько баллов на Бонусных этапах, результаты которых плюсуются к основному рейтингу.

В результате формируется финальный рейтинг, определяются победители и призеры.

Данный хакатон был проведен и опробован с участниками второго этапа Олимпиады НТИ 2017/2018 по профилям «Передовые производственные технологии» и «Автономные транспортные средства».

Фото 2. Совместное фото участников и организаторов объединенного хакатона для участников двух профилей Олимпиады Национальной технологической инициативы 2017/2018: «Автономные транспортные системы» и «Передовые производственные технологии».

Авторы: Сапрыкин Б.Ю., ст. преподаватель, руководитель ЦМИТ «Творческая мастерская»; Жихарева Е.Д., преподаватель; Строков П.И., ст. преподаватель; Петров П.А., к.т.н., доцент, заведующий кафедрой «Обработка материалов давлением и аддитивные технологии; Аглетдинова Г.Р., магистрант; Московский Политех; 38, ул. Б.Семеновская, Москва, 107023, Россия

Координаты для связи: cmit@rp-center.com, +7 (916) 99-236-99 Борис Юрьевич

Источник:

1. Альтшуллер Г.С. Найти идею. Введение в теорию решения изобретательских задач. – 8-е изд. – М: Альпина Паблишер, 2017. – 402 с.

   ---

   The Hackathon for school teams for the NTI Olympiad 2017/2018 on the example of Advanced Production Technologies profile

   Keywords: education, hackathon, theory of solving inventive problems, TRIZ, master class, 3d modeling, prototyping, additive technologies, Olympiad NTI

Просмотров: 2699