Меня зовут Максим Иванков, 9 лет назад я открыл первую школу робототехники и программирования в небольшом городе Краснодарского края. За 9 лет занятия робототехники претерпели множество изменений о чём и хотел рассказать в статье.

За этот немалый срок изменилось многое, хайп на робототехнику поутих, изменились сами дети, приоритеты родителей повернулись в другую сторону, изменился рынок и способы маркетинга, и это только верхушка айсберга. В статье понемногу затрону многие вопросы, но упор сделаю именно на то, как я справлялся с вызовами и менял занятия робототехники со своей стороны.

Начиналось всё очень лампово, в небольшом помещении в 17 квадратных метров. За плечами у меня был опыт прохождения занятий робототехники в университете. Там я изучил электронику, программирование микроконтроллеров, собрал свои первые проекты (хотя учился на энергетика и должен был проектировать линии между городами и электростанциями). Это был первый опыт в предпринимательстве, многое делал по наитию. Изначально занятия робототехники для детей проходили так - был написан курс на год, на каждом занятии была лекционная часть, где ребятам рассказывалось об электронике, способах соединения и расчете электрических параметров, собирали много схем на макетной плате. Пайки как таковой тогда вообще не было. Задача была дать базу электроники, заняться программированием ардуинки. Из-за такого подхода группы приходилось формировать по возрасту и уровню детей, что было непросто. Не всегда получалось состыковать в одно время детей и родителей. Если честно, это один из основных минусов такого подхода в небольших городах. В то время робототехника была на хайпе и рынок многое прощал, тем более что в городе только у меня и была робототехника. Ни кто не знал, как это должно быть. Все просто слышали про робототехнику, про то как это круто, и хотели туда записать ребенка.

Занятия были на 70 процентов теоретическими, на 30 - практическими. Формат занятий был продиктован университетским опытом занятий робототехники. Да вот только университетские занятия не очень подходят 10-ти леткам из провинции. Раздаточный материал был только для преподавателя, для детей были заготовки под программирование, но суть одна - для таких занятий был нужен хороший препод-электронщик, который знает много, еще и умеет работать с детьми. Подход масштабировался очень плохо.

В таком формате занятия велись первый год. Занятия по робототехнике велись 2 раза в неделю по часу. Примерно через пол года я открыл еще один детский центр в соседнем городе, где на тот момент так же не было робототехники. Успех повторился - дети в группы набрались быстро, ходили на занятия и старались разобраться в удивительном мире робототехники. Я же пытался объяснять им компонентную базу, работу с принципиальными схемами. Снизил уровень сложности. Дети стали понимать больше. Ввёл занятия с паяльником. Стали делать мини проекты. Я тогда занимался ЧПУ станками, поэтому была возможность нарезать море структора. Может слышали или видели такой конструктор, придумала его Амперка - отечественный производитель электронных модулей и наборов для пайки и моделирования в робототехнике. Чертежи структора Амперка выложила в открытый доступ, за что им огромное спасибо. Структора на все центры за 4 года был нарезан ни один десяток килограмм. Сейчас его производство стало около золотым, перешли на обычный гофрированный картон.

У первого подхода в обучении робототехнике было несколько существенных минусов:

• Из за линейности учебного процесса приходилось формировать группы по возрасту. Часто был перевес, в одной группе было слишком много детей одного возраста и нужно было разбивать на несколько групп, но не получалось состыковать по времени, либо наоборот - запустили группу в 5 человек с мыслью набрать туда ребят в течение месяца, но не получилось. Так группа в 5 человек и пошла дальше.

• Текучка детей хоть и была не большой, но всё же была. И если из группы в 8 человек уйдёт 3 человека, то продолжать вести занятия с 5 детьми не особо выгодно, но поделать с этим ничего не можешь. До набрать детей на место ушедших не получится, так как группа могла заниматься уже пол года и новенькому сначала нужно нагнать группу.

• Интерес детей наполовину держался на том, что робототехника - это новое, крутое и сложное направление. Они понимали, что если что-то непонятно, то это нормально. Разберутся позже. Но если оставить всё как есть, с каждым годом текучка будет увеличив��ться.

• Нужны квалифицированные преподаватели. 9 лет назад средние зарплаты и уровень жизни людей были совершенно другими. Еще не было доставщиков, зарабатывающих сотни тысяч рублей. Бум в IT только начинался. Для начального формата занятий идеальным преподом был - электронщик программист с хорошим опытом, который мог легко и просто объяснять сложные вещи и имел опыт работы с детьми. В любое время такого человека найти очень сложно. Учитывая то, что хоть центры и зарабатывали весьма неплохо, конкурентную зарплату платить хотя бы одному хорошему преподавателю я бы не смог, пришлось сильно понижать стандарты в качестве преподавателя. Со временем это вылилось в большие сложности.

Нужно было что-то менять. Несколько занятий в неделю по часу решено было упразднить, я сделал одно занятие в неделю длительностью 3 часа. Нужно было вводить гораздо больше практики в учебный процесс. Проектная деятельность показывала самое большое вовлечение детей, поэтому я решил, что с первого занятия дети будут делать крупный проект. И я придумал делать сейф с электронным кодовым замком на ардуино. Сам сейф был из дерева - деревянные бруски, обшитые фанерой. Плюс механизм с открытием дверцы через ввод кода. Идея тогда казалась просто фантастической. Как же я ошибался. Пол года робототехника у меня выглядела так, что дети раз в неделю приходят на 3 часа и собирают этот сейф с электронным кодовым замком. Первые два месяца была чистая столярка - нужно было замерить бруски и отпилить их в размер, скрутить вместе саморезами. Разметить каждую стенку из фанеры, выпилить и прикрутить к стенкам. Далее паяли и монтировали электронику. Код для ардуинки я давал готовый. В итоге сборка сейфа занимала от 2 до 4 месяцев в зависимости от возраста, что было очень долго. Занятия по 3 часа так же оказались избыточными. Были переменки каждый час, где мы играли в компы или потребляли перекусы, что каждый приносил с собой, но 3 часа всё равно оказалось очень долго. Если вначале дети занимались активно, постепенно активность сильно снижалась. Делать один большой проект на старте - это большая ошибка. Однако проектная деятельность показала себя с лучшей стороны.

Такой подход позволил новеньким ребятам входить в уже набранную группу на любой стадии. Занятия не велись по принципу - все делают одно и тоже одномоментно. Каждому выдавалось одинаковое задание, но делали его ребята с разной скоростью. В следствии чего кто-то вырывался вперед, кто-то отставал. И это было нормально, каждый работает со своей комфортной скоростью.

Но в который раз нужно было что-то менять. С нового учебного года я придумал новый формат - дети делают небольшие проекты, типа фонарика, машинки на пульте управления или сигнализации. Каждый проект рассчитан на 1-3 занятия по 2 часа. После того, как ребенок доделал проект, он забирает его себе. Под каждый проект была написана небольшая инструкция формата А6, заламинирована. На стене я повесил образцы проектов, под каждым образцом была инструкция. Всего я придумал 10 проектов, каждый был по своему интересным. На эти 10 проектов у ребят уходило от полу года до года в зависимости от возраста. Занятия я сделал по 2 часа, 1 раз в неделю в субботу или воскресенье. Такой формат оказался идеальным, он работает и по сей день.

Теорию дети получали в процессе, но первична была именно практика. Сначала нужно попаять проекты, потрогать компоненты, нативно понять, как работает электричество. Только после пятого проекта дети приносили тетрадки и мы переходили к изучению принципиальных схем, записывали для чего нужен каждый компонент, изучали теорию. И то это занимало не больше 15 минут на каждом занятии. С первого занятия дети паяли проекты. Каждый со своей комфортной скоростью. Лекций на занятиях не было вообще. Только практика и движение вперед. Такой формат наконец заработал. Было еще куда расти, но в це��ом все было хорошо. Текучка уменьшилась, в выходной день на одно занятие в два часа все записывались без проблем. Группы наполнялись равномерно. Дети занимались и им это нравилось. Родители видели результат - дети за месяц приносили домой несколько проектов, показывали и рассказывали как они работают. 80% практики заложили в детей больше понимания и теории, чем первый подход, когда велись лекционные занятия.

За следующие 3 года количество проектов выросло, качество инструкций улучшилось. Корпуса проектов делали из картона. В робототехнике сформировался чёткий план обучения, который подходил и ребенку, и нам. Первый год - два (в зависимости от возраста) шёл первый уровень робототехники - детям нужно было сделать 20 проектов электроники. В процессе дети разбирались в принципиальных схемах, основах физики электричества. Уверенно пользовались инструментом. Далее пол года дети изучают 3д моделирование и учатся работать с 3д принтером. Это второй уровень робототехники. Теперь ребенок может сделать корпус для своего устройства не из картона, а спроектировать и распечатать его на 3д принтере. Третий уровень - это программирование микроконтроллеров. Здесь и начинается настоящая робототехника, дети так же делают проекты, каждый проект углубляет ребенка в мир робототехники, помогает постепенно изучить программирование.

Все минусы, которые были у первого подхода, полностью решились:

• Занятия проходят только в субботу и воскресенье, длительность одного занятия - 2 часа с переменкой в середине. Так как занятия нелинейные - все дети выполняют одинаковое задан��е, но со своей комфортной скоростью, то в группу, которая уже занимается какое-то время, можно спокойно записывать новичков. Новенький начнет изучать робототехнику с первого проекта первого уровня, и будет двигаться вперед. Дети занимаются в группе, но фактически получают индивидуальный подход. Ребенку, у которого все получается не нужно ждать остальных. Он движется вперед в своём темпе.

• Текучка уменьшилась. У детей всё получается и они всё понимают. Если есть неприятный проект, который даётся с трудом, ребенок делает его за 2-3 занятия и забывает о нём. Движется дальше. За это время он не успеет разлюбить робототехнику. У каждого ребенка что-то получается лучше, что-то хуже. Для всех нет одного плохого проекта. Каждый проект отличается от другого.

• Требуется меньшая квалификация преподавателя. На первом уровне робототехники, чтобы препод начал вести занятия, ему нужно самому сделать каждый проект, понять алгоритм действий, узкие места. После этого препод начинает вести занятия. Он выступает в роли помощника - если у ребенка что-то не получается или он не понимает, что делать дальше, препод поможет.

Такой формат робототехники просуществовал дольше всех, но и он претерпел изменения. Связано это не с минусами подхода или изменившемся рынком, а с тем, что я наконец изучил программирование настолько, что смог писать сайты с достойной архитектурой, приложения и много чего еще. Произошло это в последние 2 года.

Я начал писать не просто небольшие инструкции, которые едва помещались на листовке А6, а полноценные алгоритмы действий с фотографиями к каждому проекту на робототехнике или программировании и оцифровывать их в единую платформу. Первая версия платформы была просто ужасной, но работала. На тот момент, два года назад, я только начал более плотно изучать программирование, изучил html, css и внезапно php. Я был самоучкой, в школе информатики у меня как таковой не было (огромная проблема многих школ и по сей день), в универе был один курс на qbasic - языке, вышедшем в 1985 году. Изучение html и css в расчет не берем, а php я выбрал на тот момент потому что только по нему нашел курсы, где мне всё было понятно. Я пробовал изучать бэкенд на js, питоне и даже java. Но с первых уроков курса было практически ничего непонятно, хотя у меня был опыт в программировании микроконтроллеров на c++, веб не хотел открывать передо мной свои двери. Речь не о простых сайтах, где даже бэкенд не нужен, речь о маломальски простой архитектуре, с бэкендом и базами данных, авторизацией, девопсе. После изучения php и написании первого сервиса и нескольких сайтов с базами данных, шаблонизаторами и хоть како-то внутреннем логикой, я наконец смог изучить react и питон для бэкенда. Могу сказать спасибо php, за то что стал трамплином для меня в мир современного программирования. Возвращаться к php, я естественно не планирую. Он полностью выполнил свою роль и остался для меня в прошлом.

Как проходят занятия робототехники на сегодняшний день?
Сегодня ребенок приходит на занятие и первым делом заходит со своего телефона на мой сайт робототехники. Назвал я платформу- РобоТехника. Большая часть родителей не выговаривает полностью - робототехника. Они сокращают до р��ботехника. Я подумал - почему бы и нет и пошел всем на встречу)

На сайте ребенка ждёт 30 проектов робототехники с подробными инструкциями и фотографиями к каждому проекту. Ребенок выполняет проект за проектом последовательно, в инструкции рассказывается не только о том, как сделать проект, но и сразу заложена необходимая теория. Ранее, когда дети занимались по инструкции с листовок А6, многие шаги по изготовлению проекта должен был рассказывать преподаватель. Иногда преподаватель устает, и не всё рассказывает из-за чего у ребенка возникает брак или непонимание, приходится переделывать проект несколько раз. Теперь всё максимально подробно расписано на платформе. Плюс есть фотки этапов сборки проекта. Брак сократился в разы, дети обучаются заметно лучше. Например, раньше очень часто, когда ребенку нужно было вырезать корпус из картона для своего устройства - небольшую коробку, ребенок брал большой лист картона, чертил маленький квадрат от руки по центру этого картона и вырезал. Даже если ребенку повторяешь 150 раз на каждом занятии, что чертить нужно под линейку от угла листа, через какое-то время сознанием ребенка завладеют бесы и он все равно начнет резать крохотный квадрат по центру картона, искромсав всё в радиусе 500 метров вокруг. Когда дети начали заниматься на платформе, там в том числе появились фотки чертежей, где и как нужно резать картон. И проблема практически решилась. Теперь не нужно выносить 120 литровый мешок с изрезанным картоном после каждого занятия.

Ребенок приходит на занятие, заходит на сайт и начинает заниматься. Примерно через месяц ребенку преподаватель уже не особо нужен, он знает, где в кабинете лежат расходники, картон, припой, провода, флюс, инструменты. Ребенок просто берет и делает. Примерно раз в пол часа ребенок подходит к преподавателю за помощью или просто чтобы убедиться, что он всё делает правильно. Если в группе есть ребята постарше, лет 15, то они могут вообще ни разу не обратиться к преподавателю за занятие. Им все предельно понятно. В начале занятия они здороваются с преподом, просят компоненты для очередного проекта, преподаватель выдаёт компоненты. В конце занятия ребенок приносит готовый рабочий проект на проверку. Всё работает просто идеально.

Сейчас на платформе 30 проектов электроники - первого уровня робототехники. Из интересного там есть - 3 версии колонки, первая на транзисторе, вторая на готовой плате умзч, третья - на блютуз умзч. Есть портативное радио, которое соединяется с колонкой и получается полноценный радиоприемник. Есть танк на радиоуправлении. Очень интересный проект. Там нужно сделать пульт в формате геймпада, дети вырезают его из пеноплекса и монтируют нужную электронику. Проект, который дети просто обожают - это телефон. Делается две трубки, соединенных проводом метров в 20. Между комнатами как раз хватит. И можно общаться между собой.

На подобной платформе по программированию, на которой занимаются программисты (о своём пути в курсе программирования расскажу �� другой статье) , я сделал мини уроки и задачи с автоматической проверкой. На РобоТехнике на третьем уровне в программировании микроконтроллеров, планирую добавить что-то похожее. Будет два под курса, на одном боевое программирование с инструкциями по сборке проектов, например, как сделать и запрограммировать метеостанцию, ардубой или небольшого робота. Второй под курс - учебное программирование микроконтроллеров. Там будут мини уроки и задания к нему с автоматической проверкой.

В итоге мне удалось найти баланс между университетскими уроками, практикой и пониманием на уроках. За 9 лет я попробовал много методик, постоянно менял формат занятий, чтобы прийти к нему - идеальному формату, который действительно работает и устойчив к изменениям рынка. На занятиях дети работают, им очень интересно и познавательно. Преподаватель - это наставник, который администрирует процесс. Преподавателю не нужно вести лекцию или иметь безупречные знания в электронике или программированию. Преподавателю достаточно самому пройти курс, сделать каждый проект и прочитать инструкции и он сможет вести занятия. Преподаватель должен быть весельчаком, иметь опыт работы с детьми. Дети должны тянуться к преподавателю, учебную роль на себя берет платформа. В группу, которая занимается пол года, можно спокойно сажать новичков. Новичку будут помогать соседи - более опытные коллеги, которые уже выполнили проекты, только предстоящие выполнить новичку. Обучение по платформе рассчитано на 4 года - первые два года - электроника, пол года - 3д моделирование, и 1.5 года - программирование микроконтроллеров. Благодаря индивидуальному подходу, в одной группе может заниматься ребенок с 3 и 7 класса, они не мешают друг другу. Ребенок действительно получает навыки и знания в электронике и робототехнике, которые помогут ему выбрать свой путь в будущем.

Найти достойного преподавателя на робототехнику сегодня - непростое занятие, но я с ним справляюсь, отдав роль обучения платформе, которую написал сам. Дети сегодня сильно отличаются от детей 9-ти летней давности. К ним нужны другие подходы и способы донесения информации. В процессе я менялся вместе с детьми, чтобы нести робототехнику и программирования в массы более эффективно и современно.