В 2020 году АНО «еНано» учредила собственную номинацию «Лучший онлайн-курс в области инженерного образования» в рамках Международного конкурса открытых онлайн-курсов EdCrunch Award OOC.

Победителем в номинации и обладателем диплома I степени стал «Курс молодого инженера» («Инжинириум МГТУ им. Н.Э. Баумана»).

Мы побеседовали с одним из авторов и преподавателей курса Анастасием Кудрявцевым, выпускником МГТУ им Н.Э. Баумана, факультет «Специальное машиностроение», кафедра «Технологии ракетно-космического машиностроения».

- Номинация еНано «Лучший онлайн-курс в области инженерного образования» впервые появилась на конкурсе EdCrunch Award в прошлом году. Расскажите, почему вы решили принять участие в конкурсе и почему выбрали именно эту номинацию?

С «Курсом молодого инженера» мы принимали участие в EdCrunch Award впервые. Совместно с коллегами рассмотрели все представленные номинации и пришли к мнению, что оптимально будет подать его именно в номинацию АНО «еНано».

- Расскажите о своём курсе: для кого он, в чём его преимущества?

Вообще, «Курс молодого инженера» в сети наших образовательных центров «Инжинириум» существует в оффлайн-формате достаточно давно. Есть версии курса для разных возрастов: для школьников 1-4 классов, для 5-8 классов и отдельно для старшей школы с 9 по 11 классы. Разница в финальном продукте, который ребята делают в рамках курса. Тем не менее, основная идея у всех вариаций курса одинаковая – междисциплинарность. Мы даём ребятам возможность попробовать несколько разных направлений, решить, что для них интереснее, и пройти процесс создания изделия от самого начала (создание трёхмерной модели) до финальной сборки и проведения тестов.

Когда мы разрабатывали онлайн-версию нашего курса в рамках сотрудничества с Федеральным агентством по делам Содружества Независимых Государств, соотечественников, проживающих за рубежом, и по международному гуманитарному сотрудничеству (Россотрудничество), то постарались максимально сохранить в нём все принципы, заложенные в оффлайн-версии этого же курса. Мы долго продумывали, с помощью каких инструментов это можно сделать, и выбирали системы, которые позволят реализовать задумку.

В качестве педагогов для каждого раздела курса мы выбирали профессионалов своего дела. Всего авторов у курса три и все они – выпускники МГТУ им. Н.Э. Баумана.  

Эльдар Алекперов специализируется по 3D-моделированию и аддитивным технологиям, активно и успешно занимается 3D-печатью различных объектов. Он проводит первую часть нашего курса и обучает созданию трёхмерных моделей в программе Autodesk Fusion 360. Эту программу мы выбирали специально с учётом онлайн-формата, поскольку она менее требовательна к железу. Но при этом мы показываем не только создание трёхмерных моделей в программе, но и демонстрируем, как готовить модели к печати и как печатать их на 3D-принтерах.

Второй модуль курса – «Схемотехника и робототехника». Этот блок ведёт Родион Анисимов. Для обучения используется онлайн-среда Tinkercad. В ней можно не только собирать схемы с помощью компонентов Arduino (прим. небольшая плата, контроллер, к которому можно подключать различные компоненты и датчики, программировать их к которому можно подключать различные компоненты и датчики, программировать их работу и строить из них всевозможные устройства), но и писать код, чтобы происходила симуляция тех действий, которые будет выполнять реально собранная схема. Мы специально старались сделать так, чтобы не было привязки к оборудованию. Даже если у слушателей нет возможности приобрести компоненты Arduino, ребята всё равно смогут отработать и получить все необходимые навыки в онлайн-редакторе Tinkercad.

В рамках курса у нас есть отдельная лекция, посвящённая композиционным материалам. Эта тема очень важна, поскольку такие материалы сейчас активно развиваются и присутствуют во всех сферах повседневной жизни – например, в обшивке вагонов метро. Но при этом о них не так много знают и мы решили, что ребятам нужно об этом рассказать в нашем курсе. Лекцию для курса прочитал Андрей Новиков – ведущий инженер МИЦ «Композиты России» МГТУ им. Н.Э. Баумана.

Также мы записали вживую процесс создания изделий из композиционных материалов двумя методами – контактным формованием и вакуумной инфузией. В этом блоке как раз был задействован я. Мы специально разработали для этой части курса симулятор процесса вакуумной инфузии. Его можно пройти двумя способами: с помощью VR-очков, если они есть, либо воспользовавшись адаптацией нашей VR-лаборатории. Здесь мы следовали принципу, что наличие оборудования не является основополагающим и даже в отсутствие VR-очков всё равно возможно освоить все навыки. Фактически VR-лаборатория была адаптирована под использование в простом компьютерном симуляторе подобно компьютерной игре. С помощью мышки можно выполнять все те же самые действия, что и в VR-очках.

В завершении курса слушатели готовят финальное изделие – машинку. Для неё мы разрабатываем с ребятами корпус, собираем схему и пишем код, который будет реализовывать алгоритм перемещения по лабиринту.

Если говорить о преимуществах нашего курса, то его отличает то, что слушатели получают знания по нескольким направлениям, которые они могут применить для воплощения проекта. На рынке есть много курсов, например, на Stepik, но в основном они все посвящены отдельным направлениям – будь то 3D-моделирование, отдельно робототехника, программирование на языке С++. А вот непосредственно применение этих трёх направлений для создания конечного проекта – это наше небольшое ноу-хау. К тому же к записи курса мы привлекали выпускника ВГИКА, профессионального режиссёра. Он помог нам «завернуть» материал так, чтобы ребята не отвлекались от образовательного процесса, и чтобы им не было скучно смотреть курс.

- Какие знания, на ваш взгляд, необходимы современному инженеру? И как их получить?   

Если мы говорим о школьниках, которые рассматривают инженерно-технические вузы, то совершенно точно будет полезно иметь навык создания трёхмерных моделей вне зависимости от того, планирует человек стать в дальнейшем инженером или просто интересуется техническим направлением. На своих занятиях я всегда привожу ребятам пример: мой коллега ездит на немецком автомобиле и в один день у него сломалась в машине небольшая деталь из пластика (крепёжный элемент). Оригинальная деталь стоит порядка 5 тысяч рублей. Он просто за 10 минут создал трёхмерную модель этой детали, мы напечатали её на 3D-принтере. Себестоимость модели при этом вышла около 30 рублей. Коллега до сих пор ездит с этой деталью, а прошло уже лет 5. Вот так можно сэкономить деньги просто за счёт того, что вы обладаете навыком создания трёхмерных моделей.

Ещё очень важно иметь навыки черчения. В любом техническом вузе создание чертежей – неотъемлемая часть. Многие студенты сейчас стакиваются с проблемами в начертательной геометрии и инженерной графике из-за того, что в школах отменили уроки черчения. Они никогда этим не занимались и им достаточно сложно вникнуть в процесс. На примере МГТУ им. Н.Э. Баумана могу сказать, что на первых курсах до того, как студенты начинают моделировать детали в программах САПР, обязательно выполняются чертежи руками. Принцип преподавателей, работающих на кафедре инженерной графики: «Компьютерное моделирование – это хорошо, но для того, чтобы лучше понимать процесс, ты должен сначала пропустить через свои руки». Поэтому первые чертежи бауманцы всегда выполняют руками с помощью линеек, транспортиров, а уже потом переходят к автоматизированным программам.

Ещё один необходимый навык – программирование. Есть некоторые моменты, которые можно автоматизировать, просто написав небольшой скрипт или программу, которые помогут обработать большое количество данных в исследованиях, разработках. Поэтому на курсах Инжинирума мы тоже даём ребятам современные языки, такие как Python и С++.

Конечно, без этих навыков можно и обойтись, но с ними точно будет легче и эффективнее.

И ещё один важный навык, о котором не стоит забывать ни школьникам, ни студентам, ни состоявшимся специалистам – это навык учиться. Если вы умеете изучать новую информацию, даже в больших объёмах, и выделять из неё главное, вы будете успешным сотрудником, который сможет расти по карьерной лестнице. Мне особенно запомнилось то, что говорили наши педагоги в университете: «Необязательно знать все формулы. Главное знать, какая формула тебе нужна и где её искать».

Если мы говорим о получении навыков, то здесь не всем подходит онлайн-формат. Кому-то важно попробовать самому, буквально пропустить через свои руки. Однако, онлайн-курсы сейчас продвинулись далеко вперёд. Даже в своём «Курсе молодого инженера» мы постарались использовать те технологии, которые позволят ребятам применить и отработать перед компьютером навыки, которые они уже имеют или получили в процессе изучения материалов. Но, на мой взгляд, живое обучение пока всё равно ничто не заменит. С точки зрения педагога могу сказать – когда перед тобой сидит аудитория, ты видишь по глазам ребятам, понятен материал или человек стесняется сказать, что чего-то не понял. Ты можешь отдельно подойти к нему, посмотреть, что он делает, подсказать, как правильно. А когда это всё проходит в онлайн-формате, не каждый готов сказать, что ему что-то непонятно. Допустим, у тебя на курсе 10 человек и все пишут в чат, что им всё ясно. А кто-то один может не понять и просто постесняться об этом сказать. В онлайн очень сложно отследить эту реакцию. Получается снежный ком – не понял где-то в одном моменте, последующие знания будут опираться на то, что мы проходили раньше, и человеку будет всё сложнее понимать и усваивать материал. Так что, если есть возможность, очень хорошо посещать оффлайн-обучение. Но те темпы и те технологии, которые применяются в онлайн-обучении, тоже достаточно эффективны и на начальных этапах вполне могут дать хороший результат.

Во время пандемии, когда всё ушло в дистанционный режим, мы нашли способы перевести практически все наши курсы в онлайн несмотря на то, что у нас есть такие специфические направления, как ракетомоделирование, композиционные материалы. Для тех ребят, кто был готов учиться онлайн, мы без потери качества проводили занятия. И даже в сентябре-октябре 2020 года были ребята, которые остались на дистанционном обучении, и при этом успешно участвовали в различных конкурсах.