РОБОТ«ТЕХНОЛОГИЯ» БІЛІМ БЕРУ АУМАҒЫНЫҢ ЕҢБЕК
ОБЪЕКТІСІ РЕТІНДЕ
Ғылым және техниканың қандайда бір саласының пайда болуы өте күрделі
процесстердің бірі. Оның дамуы белігілі бір уақыт интервалындағы басқа
объективті және субъективті себептер мен жағдайларға өзара тәуелді және
байланысты. Кейбір жағдайларда техникалық құрал бірінші пайда болып, оны
ғылыми тұрғыда дамуына, бағытына сілтеу бола алады. Ал басқа жағдайларда,
ғылыми зерттеулердің арқасында жаңа техниканы ойлап табуға немесе
жетілдіруге жағдай туады. Робототехника және мехатрониканың құрылуы және
даму тарихы, сонымен қатар роботтар мен басқа мехатрондық құралдардың
жетілдірілуі мен шығарылу процессі, ғылыми даму бағыты мен жаңа
техниканың құруына байланысты күрделі себеп-салдарды растайды. Мысалы,
алғашқыда роботтар жасалды, ал кейінірек роботтарды пайдалану сұранысына
394
қарай ғылыми бағыт – робототехника қалыптасты. Сонымен қатар, ғылыми
білім саласында алғы шарттар және тәжірибе жинау процессінде, алғашқыда
қарапайым, ал одан кейін одан біршама күрделі мехатрондық құралдар
дайындау шарттары құрылды. Жаңа техникалық жүйелердің ауқымды
классының пайда болуы мен микроэлектроника саласында ақпараттық
жүйелердің дамуы мехатрониканың дамуына ғылыми түрде үлкен септігін
тигізді. Ақырында, роботтық техника мехатрониканың ғылыми бағытының бірі
екенін көрсетеді.
Робототехника сөзсіз қоғам өміріндегі барлық сфера саласында өзіне
лайықты айнымас орындарын басып жатыр. Осы сала бойынша мамандарға
деген қажеттілік күн санап өсіп келеді. Білім беру роботтық техникасының
ерекшелігі
бағдарламалау
және
құрастыру
арқылы
физика,технология,математика,сызу сияқты пәндер интеграциясын қолдана
отырып техникалық шығармашылық ойлау қабілетін дамытады.
Мектептерде роботтық техниканы оқытуда Lego конструкторларын
кеңінен қолданады.Себебі оның бала жасына сай әр түрлі деңгейлі
конструкторлары бар, практикалық тапсырмалары дайын және қолдануға
ыңғайлы [1].
LEGO Mindstorms — бағдараланатын роботтарды жасауға (қажетті
бөлшектер мен электронды блоктардан тұратын)арналған
конструктор
.
LEGO
компания ретінде 1988 жылы өзің ұсынды.Сегіз жылдан кейін
(2006)
LEGO
Mindstorms NXT 1.0, 2009 жылы - LEGO Mindstorms NXT 2.0,
2013
жылы-
LEGO
Mindstorms
EV3
қолданысқа
енгізілді.
LEGO
Mindstormsжиынтығына стандартты бөлшектерден және
бағдарланатын блоктан,қозғалтқыштардан,сенсорлардан тұратын жиынтығы
кіреді.Жиынтық базалық және ресурстық болып екіге бөлінеді. NXT базалық
жиынтығының 3 нұсқасы бар: 8527 LEGO MINDSTORMS NXT -
коммерциялық жиынтықтың бірінші нұсқасы, 577 бөлшектерден тұрады, 2006
жылдан бастап шығарылды;9797 LEGO MINDSTORMS Education NXT
BaseSet — білім бергуе арналған жиынтық,431 бөлшектерден тұрады, 2006
жылдан бастап өндіріске шықты; 8547 LEGO MINDSTORMS NXT 2.0 -
коммерциялық жиынтықтың екінші нұсқасы,619 бөлшектерден тұрады, 2009
жылдан бастап шығарылады. Барлық жиынтықтарда бір версиялы NXT
блогынан тұрады.Сонымен қатар 9648 и 9695 LEGO MINDSTORMS Education
Resource Set сияқты ресурсты жиынтықтары бар - 817 бөлшектерден тұрады,
2010 жылы шығарылды. Ресурсты жиынтықтардың бөлшектерді саны көп және
алуан түрлі болып келеді.Бұл екі жиынтықта робототехника жарыстарына
қатысуға жарамды. EV3 3.0 базалық жинағы тек бір 31313 версиясында ғана
шығарылады және 601 бөлшектерден тұрады[3]. Арнайы білім беру мекелеріне
сәйкестендіріліп
қажетті
жиынтықтардан,бағдарламадан,бастапқы
және
ресурсты жинақтан тұратын көп оқушы санына арналып комплект түрінде
сатылады.Оның құны Lego конструкторының түрі мен оқушы санына қарай
өзгеріп тұрады.Мысалы, 16 оқушыға арналған «Оптимум» комлекті 1450000
теңге тұрады. Бірақ роботтық техника оқыту курсы Қазақстанда тек дарынды
395
балаларға
арналған
мектептерде,интеллектуалды
т.с.с.
материалдық-
техникалық базасы дамыған мектептерде ғана ұйымдастырылып жатыр.Ал
қарапайым мектептердің дамуы сол бір қалыпында қалып отыр.Оның екі
себебі бар: біріншісі,материалдық-техникалық базасының сәйкес келмеуі,
қаржыландырудың болмауы және ең басты екінші себебі мектеп өз
мүмкіншіліктерін толық,дұрыс пайдаланбауы.Бұл тұрғыда білім беретін
роботтық техника оқыту курсын жүргізілуі біздің мұғалімдер,қоғам санасында
тек дайын конструкторлар бойынша деген түсінік қалыптасып қалған. Бұл
мәселенің шешу жолын табу үшін роботтық техниканың ұйымдастыру
ерекшелігіне назар аудару қажет.
Ал
Lego
конструкторларында
роботты
басқаруға
арналған
микрокомпьютерлер дайын түрде жинақпен бірге келеді.Қарапайым
мектептерде Ардуино платформасын өз қолдарымен құрастыру арқылы
микрокомпьютерді жасайды.
Ардуино – ол қарапайым микроконтроллерден тұратын плата және
микроконтроллерден бағдарламауға арналаған ортадан тұратын әр түрлі
физикалық объектілерімен жұмыс жасауға арналған ашық бағдарланатын
платформа. Ардуино басқару тетіктерінен және ауыстырып-қосқыштан тұратын
интерактивті жүйелерді құруда қолданылады. Бұндай жүйелер әр түрлі
индикаторлар жұмыстарын,қозғалтқыштармен және басқа бөлшектерін басқара
алады.Ардуино жобалары жеке өздері ғана жұмыс істегенімен қатар,
персоналды
компьютерлердегі
бағдарламалармен
(Flash
қосымшасы,
Processing, MaxMSP) біріге жұмыс істей алу қабілетіне ие. Ардуиноның кез-
келген түрін сатып алумен қоса, қолмен жасап алуға болады.Платаларды
бағдарламалау ашық негізгі кодқа ие және толықтай тегін [2].
Қазіргі уақытта әр түрлі аппаратты құралдарды бағдарламалауға арналған
көпетеген микроконтроллер мен микропроцессорлар түрлері сан алуан: Parallax
Basic Stamp, Netmedia's BX-24, Phidgets, MIT's Handyboard және т.б. Бұл
құралдарың бәрі өзара ұқсас және қолданушыны минкроконтррллердің ішкі
құрылысына назар аудартпай ,қарапйым және бағдарламалауға ыңғайлы
интерфейске
ие.Ардуино
да
микроконтрллермен
жұмыс
істеуді
жеңілдетеді,бірақ басқа жүйелермен салыстырғанда оқушыларға, студентерге,
мұғалімдерге,әуесқой адамдарға біршама ерекшеліктерді ұсынады:
Арзан
баға.Басқа
аппаратты
платформалармен
салыстырғанда
Ардуиноның дайын модулі 15$ - дан қымбат емес.Ал платформаны қолмен
жинау арқылы оны одан да арзан бағаға ие болады.
Көп платформалық. Ардуино бағдарламасы Windows, Macintosh OSX
және Linux сияқты операциондық жүйелерде жұмыс жасай алады.
Бағдарламалаудың қарапайым және ыңғайлы ортасы. Ардуино
бағдарламасы жаңадан бастап үйренушілерге оңай және бір уақытта тәжірибелі
пайдаланушыларға да икемді болып келеді. Ол Processingбағдарламалау
ортасында жасалғандықтан, мұғалімдерге де ыңғайлы. Processingбағдарламалау
ортасын игерген адам, оңайлықпен Ардуиноны да түсіне алады.
396
Кеңейтілімді негізігі ашық кодты бағдарлама.Ардуино бағдарламасы
негізгі ашық кодқа ие болудың нәтижесінде білікті бағдарламашы оны өзгертіп,
толықтыра алады. Ардуино тілдер мүмкіндігінC++ кітапхана көмегімен
кеңейте алады. Бағдарламалау тілі AVR C тіліне негізделгендіктен,шебер
әуесқой қолданушылар Ардуино тілінен С бағдарламаулау тіліне өзерте алады.
Кеңейтілімді ашық аппаратты қамсыздандыру. Ардуино құрылғысы
Atmel ATmega8 и ATmega168 базасынегізіндегі микроконтроллерлерден
тұрады.Ардуиноның
барлық
модуль
схемалары
Creative
Commons
лицензиясымен баспаға шығудың арқасында,білікті инженерлер мен
қолданушылар бар мәліметтерді негізге ала отырып өздерінің нұсқаларын
дайындай алады.
Технологиялық білім берудің тұрғысынан «технология» пән аумағына
осындай білім курстарының енгізілуі түсінуге қиыншылық тудыратын
«Машинатану» және «Материалдарды технологиялық өңдеу» сияқты пәндерді
жеңіл түсінуге жағдай жасар еді.
Ең басты жағымды жағы роботтық техника бойынша әр түрлі
жарыстардың,олимпиадалардың,
конкурстардың,форумдардың
өткізілуі.Роботтық техника конструкторлық үйрімелердің логикалық жалғасы
болып табылады.Осылайша Қазақстанда роботтық техника заманауи
мектептерде пәнаралық байланыс жасайтын оқыту курсы ретінде енгізіліп
жатыр.
Қазақстанның дарынды балаларға арналған, интеллектуалды мектептердегі
роботтық техника «Технология» пәнінің орындарын басып,еңбекке
баулу,тәрбиелеудің басты принциптеріне біздің ойымызша жауап бере
алмайды. Еңбекпен тәрбиелеу тек технологиялық операцияларға үйрету ғана
емес,сонымен
қатар
ол
еңбек
мәдениетімен,
қолөнердің
даму
тарихымен,декоративті өнердің басты түрлерімен танысу және базалық
экономикалық білім қалыптастыру. Жоғары айтылғандарды ескере отырып
айтылған бағыттарды оқытуда өзара бірізділікпен жүзеге асырылуы тиіс
Осындай мектептердегі замануи ағымға байланысты тәрбиелеу үдерсін
жүзеге асыра алатын мамандарды дайындауымыз қажет.
5В012000 «Кәсіптік оқыту» мамандығы бойынша білім стандарттарына
сәйкес студент «Информатика», «Экономика», «Шет тілі», «Салалық
материалтану» және «Конструкторлық материалдар өңдеу технологиясы»,
«Электротехника және автоматика негіздері», «Машинатанудың теориялық
негіздері», «Машина құрылысының технологиясы», «Оқу құрастыру және
үлгілеу негіздері» , «Еңбекті ғылыми ұйымдастыру» , «Ағашты көркемдеп
өңдеу», «Материалдарды кесу арқылы өңдеу» және т.б мамандық бойынша
негізгі пәндер роботтық техниканы «Технология» пәні саласында
ұйымдастыруға қажетті барлық экономикалық,инженерлік білімдерді игеріп
шығады.
Шеберхана жағдайларында жасалатын роботтар дайын конструкторлардан
емес, ағаш,металл және т.б материалдарын қолдану арқылы жасауға болады.
Барлық қарапайым мектеп шеберханаларында бұрғылау,фрезерлік,тегістеу
397
станоктары, қолмен өңдеу операцияларына арналған құрал-жабдықтар базасы
осы күнге дейін жинақталып жақсы қалыптасқан.Топпен,жеке,командамен
жұмыс
жасай
отырып
оқушылар
модельдерді
құрастырып,бағдарламалап,оларға зерттеу жұмыстарын жүргізіп,қорытынды
есептерін жазып, жаңа ойларымен бөліседі.
Оқу-құрастыру
барысында
оқушылардың
қолдың
ұсақ
моторикасы,қисынды ойлауы,инженерлік қабілеттерімен қатар шығармашылық
тұрғыдан дамиды. Бұл жағдайда оқушыға тек физика, информатика,сызу
пәндері
бойынша
алған
білімдері
ғана
емес,сонымен
бірге
электротехника,механика,көркем өңдеу сияқты салалардан да хабарлары болуы
тиіс.Оқушылар роботтың бағдарланатын ішкі платасынан бастап сыртқы
үлгісіне дейін өз қолдарымен жасайды. Бұндай әдіс арқылы оқушылар робот
туралы білімдері тереңдей түседі және оның шығармашылығы тек дайын
конструкторлармен ғана шектелмейді,экономикалық жағынан тиімді болып
шығады[3].
Нәтижесінде
мектептерге
роботтық
техниканы
оқыту
жүйесін
енгізуоқушылар бойындағы техникалық дағдылар мен икемділіктерді
қалыптастырудың маңызды кезеңі болып саналады. Мектептегі роботтық
техника оқушыларды техникалық шығармашылыққа деген қызығушылығын
ояту арқылы, олар болашақ инженерлік бағыттағы мамандықты таңдауға әсерін
береді. Сол себепті мектептерге роботтық техниканы енгізу бастапқы
инженерлік білім берудегі және бастапқы кәсіби бағдар берудегі үлкен қадам
ретінде саналады.
Пайдаланылған әдебиеттер тізімі:
1.
Григорченков, Н.И. Состояние и перспективы развития робототехники/
Н.И. Григорченков // Кузнеч. - штамповоч. пр-во. 1992. - N 11/12. - С.89.
2.
Ивановский, Александр Владимирович. Начала робототехники:
материал технической информации /А.В. Ивановский. Минск: Вышэйш. шк.,
1988. - 219 с.
3.
ROBOTS, ROBOTICS & ARTIFICIAL INTELLIGENCE
.Polyakov S.S.,
Lipinskiy L.V., Kuklina A.I.
Молодежь. Общество. Современная наука, техника и
инновации
. 2013.
№ 12
.С. 52-54
Жигитов А.Б.
1
, Мақсұт М.Т.
2
1.Ғылыми жетекшісі, аға оқытушы, жаратылыстану ғылымдарының
магистрі
2.Студент 4 курста, физика-математика және жалпы техникалық пәндер
кафедрасы, мамандықтың «Кәсіптік оқыту»
МЕКТЕП ШЕБЕРХАНАЛАРДАҒЫ ОҚУ ТЕХНИКАЛЫҚ
БАЗАСЫНЫҢ МОДЕРНИЗАЦИЯЛАУ МӘСЕЛЕЛЕРІ МЕН ШЕШУ
ЖОЛДАРЫ
398
Барлық дамыған елдерде, технологиялық қауіпсіздік мәселелерін мемлекет
деңгейіне көтеру, сондай-ақ оқушыларды технологиялық дайындау сыни оқу
бағдарламаларының компоненті толық кеңейтілген және күшейтілді.
Көптеген дамушы елдерде осы лауазымда,мұндағы технологиялық білім
беру оқушыларды табиғи негізде, ұлттық мамандарды даярлау кең ауқымды
қарастырылып,экономикалық өсу қалпына келтіру процестері байқалады.
Салалық негізделген,ғарыштық технологиялар, болашақтың энергиясын
іздеу
робот
техникасы,
гендік
инженерия,
ғылыми-зерттеу
ұялы
мультимедиялық, нано тиіс деп - және оны дамытуға Қазақстан
Республикасының
Президенті,
01/17/2014
Жолдауында
баса
назар
аударды.Қазақстан Республикасының Тұңғыш Президенті өз сөзінде атап
кеткендейбіз әлемнің дамыған мемлекеттерден жоғары деңгейде тұратындай
келесі 10-15 жылда білімге негізделген экономикалық базасын құру қажет. Бұл
ғылыми даму негізінде шешіледі.Бүгінгі таңда Қазақстанның жаһандық
мақсаты ол экономикалық өсу қарқынын арттыру болып табылады.Қазақстан
Республикасын инновациялық ғасырға енгізу қоғамның әрбір мүшесінің
технологиялық мәдениетінің рөлін арттыру мен бірге жүреді. Білім мен
дағдыларды көп алады,бұдан бұрын жалпы мәдениетін бір деңгейде, арнайы
болып саналады [1].
Бұл өндіріс пен өмірде заманауи технологияларды жаппай енгізудің
арқасында болып табылады.Әсіресе, бұл қызметкерлердің кең ауқымды
басқаруна
қатысты.Менеджерлер
даярлау,экономистер,
қаржыгерлер
ерекшеліктері ол өзінің гуманитарлық бағдары анықталады,негізгі шешімдер
үшін жауапты,әсіресе мектепке даярлау аясы іргелі технологиялық
көзқарастағы тұлғалардың шектеу қажеттілігін негіздейді.Сондықтан,
технологиялық оқыту мектебінің маңыздылығы арттыру керек. [Диаграмма1]
Бұл біздің еліміздің, «Технология» сағат санының артуына, мектеп үшін
жаңа озық жабдықтарды енгізу жүктелген міндеттердің орындалуына ықпал
ететіні анық.Алайда, қазіргі заманғы мектептердегі білдектердің мемлекеттік
қауіпсіздігі нашар.
Осылайша, білім беру және техникалық базасының сапалық және сандық
жаңғыртудың мұқтаж екенін көруге болады
Қостанай облысындағы мектептері туралы деректерді талдағанда орта
білім беру ұйымдарының 58,6% -ы материалдық активтердің болмауы және
оқу-зертханалық жабдыққа сәйкес емес екенін көрсетті.Білім беру саласындағы
сағатының
төмендеуі
еңбекке
даярлау
сыныптардың
«Технология»
материалдық-техникалық
жарақтандыруы
көпшілігі
мектептерінде
орындалмайды.Қостанай облысындағы білімді бақылау департаментінің
мәліметтері бойынша мектептердегі жабдықтарды 53% моральдық және
физикалық жағынан ескірген. [Диаграмма2]Кейбір мектептерде мүлде
болмаған[2]. Осындай материалдық техникалық қамтамасыз ету оқу үдерісіне
жағымсыз әсер етеді.Еңбек эстетикалық технологиялық жетілдірілген
болмайды керісінше уақытты зая кетіру белгілі бір дағдылары машықтайды
399
Толығымен IX-X сыныптарда технология зерттеу алып тастап,ықтимал
бағдарланған материалдық өндіріс саласындағы қызмет, қызмет көрсету, бизнес
52%
16%
6%
26%
0%
мектептер
30 жылдан артық жабдықтаулар
20-30 жылғы құралдар
10-20 жылғы жабдықтаулар
10 жыл төмен жабдықтаулар
0
10
20
30
40
50
60
70
қала мектептері
облысы
мектептері
ОМОО қаланың
ОМОО
облысының
Токарлы
бұрғылау
СББ фрезерлі
Диаграмма 2. Қала мектептерінің мектептеріндегі қол жетімді құралдары
Диаграмма 1. Мектептердегі жабдықтаулардың қамтамасыз етілуі
400
және т.б. технологияларды зерттеу жою және басқа да білім беру бағыттары
бойынша бұл мәселені шешу мүмкін болмағаннегізгі мектеп түлектерінің
басым көпшілігін жоғалтамыз. Бұл шешім 7-8 сыныптардағы оқу тәжірибесінде
бейінін анықтау мақсатсыз болғандықтан, технологиялық бағыт бойынша
оқуын
жалғастырғысы
келген
жоғарғы
сынып
окушыларының
кызығушылығына әсер етеді.
Тұлғалық-бағдарланған ұлттық дамудың мүддесі дайындау процесіне
көзқарас, белсенді, өзін-өзі дәлелді, патриоттық қызметкерлерінің қоғамда
қажеттіліктерін, және объективті жеке тұлғаның мүдделеріне сәйкес келеді.Осы
тұрғыда,еңбекқорлық сияқты, олардың жұмысының нәтижелері үшін
жауапкершілікті тұлғаның әлеуметтік маңызды қасиеттерін білім қызметін
қайта бағытталған арнайы білім беру процесінің рөлін асыра бағалау жеке және
ұжымдық жұмыс істеу дайындығы қиындатады.
Мектептердегі оқу бағдарламасын әзірлеу барысындағы қиындықтар
жоғары сынып оқушыларына жеке және әлеуметтік бағдар түзету оқытудың
барысында академиялық бағдарламасын әзірлеуге меңгеру қиындықтарын
бастан кешеді. Олардың көпшілігі үшін бұл құпия емес,ол табысты
технологиялық қызмет процесінде өзін-өзі бекіту мүмкіндігі оқу материалының
дамытуға қуатты серпін береді.
Мектептердегі
шеберханалардың
оқу
техникалық
базасын
модернизациялау үшін оларға міндетті түрде сандық бағдарламалық білдек
(СББ )білдек және 3d принтер алу қажет.
Себебі заманауи оқу үдерісінде бағдармалау жұмыстарының пайызы
артып келеді, бұл негізгі тенденцияларға ие болатын шешім.
Тұрақты экономикалық даму үшін ең үлкен қатердің бірі CББ
білдектерде жұмыс дәлдігі біліктілігі бар білдек жасау өнеркәсібін енгізу
дарынды және ынталы жастардың жетіспеушілігі болып табылады.
Мектепте білдектерде жұмыс істеу үшін қажетті дағдыларды үйрету
бастау. Мектепте СББстаноктар енгізу бағдарламалық қамтамасыз етуді іске
асырылған біліктілігі бар теориялық білімдерін біріктіреді,мектептердегі және
тәжірибелік білімі білдектерде жүзеге асырылмақ.
Біліктілігі бар оқушылар өз оқу орнында CAD / CAM технологияларды
барлау жұмыстарын үйрене алады.
Оқушылар СББ білдектерде толық циклін үйренеді:
Суретінжобалау, құрастыру;
3D-модельдерін құру;
ЧПУ
материалдықстратегиясынаарналғанбілдектердебақылаубағдарламасынжазу;
өнім өндіру, білдектердің үлгісі[3].
Оқушылар
жеке
(курстықжобалардыдипломдарын,
шығармашылықтапсырмаларбіліміжәнет.б.)
топтықжобалардыіскеасыруғақабілеттіболады.
Біздің зерттеу жұмысында үш принтерды алу олардан мектепке қажетті
қолайлы СББ білдек жасау.Сандық бағдарламалық басқарылатын станоктар
401
жылдам және тиімді жасалған өнімді дайындауға мүмкіндік береді.Нақты және
еш қиындықсыз реттелетін жабдықтар, қолға ұсталатын технологияларды
жобаларды жүзеге асыруға көмектеседі.Оның артықшылықтары өте көп,
көбінесе мұндай құрылғылардың құны айтарлықтай жоғары.Кейбір
жағдайларда, қымбат өнімдерді баламалы принтерден қолдан жасалған СББ
білдектері қызмет ете алады. Білдектің негізгі бөлімі-жылжымалы үстел,
қозғалтқыштар мен олардың электр жетегі,аспаптар мен құралдар,сондай-ақ
бағдарламалық қамтамасыз ету және компьютер. Қазіргі таңда жалпы білім
беретін мектептерге оқыту базасын жақсарту үшін СББ білдек қажет.
Пайдаланған әдебиеттердің тізімі:
1.
ЕлбасыныңҚазақстан халқына Жолдауы,
http://egemen.kz/2015/11/30/8979 [1]
2.
Департамен статистики Костанайский области http://www.kostanai.stat.kz/[2]
3.
Автоматизированная подготовка программ для станков с ЧПУ,
(Справочник)/ Р.Э. Сафраган, Г.Б. Евгенев, А.Л. Дерябин и др.; Под
общей ред. Р.Э. Сафрагана. - К.: Техника, 1986. - 191 с.[3]
Достарыңызбен бөлісу: |