17 квітня 2019 року на базі Чернівецького обласного центру науково-технічної творчості учнівської молоді у рамках проведення Всеукраїнського фестивалю «STEM-весна – 2019» та Європейського STEM-тижня в Україні відбувся Чернівецький обласний фестиваль STEM-проектів.
Організаторами фестивалю виступили: Департамент освіти і науки Чернівецької ОДА, Чернівецький обласний центр науково-технічної творчості учнівської молоді, Чернівецька філія ДНУ «Інститут модернізації змісту освіти».
У Фестивалі взяли участь 28 учнів (вихованців) з Чернівецького обласного центру науково-технічної творчості учнівської молоді, Чернівецького центру юних техніків імені Л.Каденюка, гімназії № 7 м. Чернівці, ДВНЗ «Чернівецький політехнічний коледж», Заліщицької державної гімназії ім. братів Гнатюків (Тернопільська область), ліцензованої науково-технічної студії розвитку дітей за індивідуальною навчальною програмою «Robocamp» у м. Луцьк (Волинська область).
Учасники фестивалю працювали над вирішенням двох проблем: висадки місяцехода на Місяць (команди «спеціалістів та провідних інженерів» віком 6-12 років) та безпеки руху автономних авто (команди «робототехніків, тренерів та світових пілотів болідів» віком 12-23 роки).
Щоб вирішити проблему висадки місяцехода на Місяць, необхідно було виконати наступну роботу: уявно обрати ракету-носій із наявних реально існуючих у світі для доставки апарату у відкритий космос та пояснити, чому саме цю ракету вибрано; вибрати місце старту ракети на земній кулі та обґрунтувати свій вибір; дослідити та спроектувати траєкторію польоту та висадки транспортного модуля на місячну поверхню, передбачити спосіб посадки посадочного модуля (гальмування, корекція напрямку посадки, шасі); побудувати з будь-яких матеріалів макет місяцеходу, який мав би можливість пересуватися місячною поверхнею (колеса, гусениці, ноги, реактивні двигуни) та зміг би дослідити місячну поверхню (взяти зразок породи, зробити фото); у ході презентації пояснити призначення кожного вузла місяцехода; при цьому, апарат має трансформуватися в компактну форму для транспортування та розгортатися в робочий стан; придумати та зобразити спосіб повернення місяцехода на Землю з подальшою м’якою посадкою. Усі етапи вирішення необхідно було зобразити на слайдах презентації, а сам місяцехід продемонструвати у зібраному (стані для транспортування) та розгорнутому (готовим до подорожі Місяцем) станах.
Для вирішення проблеми безпеки руху автономних авто учасники команд мали передусім виготовити моделі авто, дотримуючись певних технічних характеристик: авто обов’язково мало бути схожим на справжній 4-колісний автомобіль, передні колеса мали повертатися, а приводити в рух могли чи задні, чи передні колеса, на розсуд розробників; геометричні розміри авто разом з датчиками не мали перевищувати 30х40 см.; розміщення датчиків передбачалося довільне; авто не мало пошкоджувати вінілову поверхню поля для змагань. Розробивши модель авто, учасники команд далі мали «навчити» авто їздити дорогою, не порушуючи правил дорожнього руху (ПДР) (тобто учасники і самі мали спочатку вивчити основні ПДР). Безпосередньо у ході змагань на першому етапі авто мало їздити вздовж чорної лінії траєкторією, що подібна до цифри 8; вміти проїжджати рівнозначне перехрестя і пропускати інший ТЗ, якщо він виступає перешкодою праворуч; витримувати безпечну дистанцію, не наїжджати на переднього; у будь-який момент може з’явитись пішохід на проїжджій частині – потрібно було не збити його; проїхати 4 повних кола, виконавши всі умови. Одразу двоє учасників стартували з протилежних сторін траси. Якщо один з учасників сходив з траси (ставав причиною з’їзду іншого учасника) швидше за іншого, то його авто знімалося з заїзду, а інший учасник мав продовжувати заїзд до проїзду 4 кіл. Другий етап передбачав створення автономного авто, яке зможе якнайшвидше проїхати 4 кола заданою траєкторією – вісімкою, не зважаючи на ПДР (тобто, на випадок автоперегонів на спец трасах). Для вирішення обох задач мало використовуватись одне і те ж авто, кероване автономно, тобто з допомогою програми, яка мала зчитувати обстановку з датчиків і відповідно – керувати двигунами та рулем. На одному авто могло розміщуватись декілька програм або авто могло перепрограмовуватись між етапами. Кожен учасник старшої вікової категорії у кожному етапі мав по 2 спроби, з яких зараховувалася краща. Згідно умов, якщо авто зійшло з дистанції чи спричинило ДТП, його знімали з заїзду; якщо під час однієї із спроб на будь-якому з етапів виникли якісь проблеми з авто, то на їх вирішення передбачалося не більше 5 хв, або участь переносилась на останнє місце у черзі.
Перед початком змагань судді перевіряли геометричні розміри авто та їх придатність до змагань. Тільки після цього авто виставлялося на лінію старту і за сигналом судді запускалося. Пішохід з’являвся у певній зоні траси раптово у випадковий момент.
Оцінювання команд, які працювали за обома напрямками, здійснювалося за чіткими критеріями, з якими учасників ознайомили наперед. Оцінюючи тих, хто працювали над вирішенням проблеми подорожі на Місяць, судді звертали увагу на: якість доповіді та дотримання часових меж (не довше 10 хв.), наявність ілюстрацій, обґрунтованість вибору ракети-носія та місця старту ракети, розрахунки / моделювання траєкторії польоту, демонстрацію дієздатності місяцехода (складання та розкладання до транспортного та до робочого стану), характеристику призначення кожної частини місяцехода та пояснення етапу транспортування місяцехода, проектування висадки на Місяць та повернення апарату на Землю і його посадки. Оцінюючи тих, хто працювали над вирішенням проблеми безпеки руху автономних авто, судді звертали увагу на: дотримання правил дорожнього руху, знімаючи бали за кожне порушення (збивання пішохода, наїзд на переднє авто, ненадання переваги на рівнозначному перехресті, створення аварійної ситуації) та за кожне коло, яке не вдалося проїхати; а також на час, за який авто проїхало 4 повних кола.
STEM-освіта – це низка чи послідовність курсів або програм навчання, яка готує учнів та студентів до успішного працевлаштування, до освіти після школи та ВНЗ. Освітній потенціал робототехніки, як напряму STEM-освіти, надзвичайно високий. Робототехніка як прикладна наука, що займається розробкою автоматизованих технічних систем, є одним з перспективних напрямів в галузі інформаційних технологій. Фундаментом для робототехніки слугують електроніка, механіка та програмування. Більшість сучасних технічних галузей неможливо уявити без використання роботизованих систем виробництва. А такі конкурси, як фестиваль STEM-проектів, надихають учнів (вихованців) на цікаве і практичне навчання, сприяють підвищенню рівня сформованості відповідних компетенцій.
Участь у Чернівецькому обласному фестивалі STEM-проектів взяла член оргкомітету Всеукраїнського фестивалю «STEM-весна – 2019», старший науковий співробітник Чернівецької філії ДНУ «Інститут модернізації змісту освіти» Дутчак Інна Григорівна.
