Меню Close Menu
Rus / Eng
Московский политехнический университет
18 января 2017

Изобретения детей Политеха

17 января во всем мире отмечается День детей-изобретателей. Праздник приурочен ко дню рождения Бенджамина Франклина — президента США, подписавшего Декларацию независимости, дипломата, писателя, журналиста и масона. Кроме перечисленного, он был еще и гениальным изобретателем. Вы знали, что Бенджамин Франклин придумал молниеотвод и бифокальные очки (линзы с разными диоптриями в одной оправе), объяснил принцип действия «лейденской банки» (доказал, что искра выделяет тепло), выдвинул идею электрического двигателя и продемонстрировал «электрическое колесо», вращающееся под действием электростатических сил? Свое первое изобретение — пару ласт для плавания, которые надевались на руки, — Бенджамин придумал в 12 лет. Стоит отметить, что этим его изобретением пловцы пользуются вот уже три столетия.

Каждый год около полумиллиона детей создают роботов, изобретают гаджеты и игры. Вот несколько примеров того, как дети могут изменить мир своим воображением и смекалкой:

  • в 6 лет Роберт Пэтч нарисовал конструкцию игрушечного грузовика с откидывающимся кузовом, его отец сделал по этому эскизу машинку — так появился первый самосвал в истории;
  • в 12 лет Максим Лема из Львова смастерил робота, который выполнял функции Инженеров бюро технической инвентаризации: мог сканировать помещение, вычислять его площадь и передавать данные на компьютер с помощью радиосигнала;
  • в 15 лет канадец Жозеф-Арман Бомбардье создал снегоход;
  • в 15 лет Луи Брайль, ослепший в возрасте трех лет, изобрел шрифт, который до сих пор остается бесценным инструментом для обучения и коммуникации миллионов незрячих людей (сейчас этот шрифт адаптирован для множества языков);
  • в 18 лет (в 1642 году) Блез Паскаль придумал подобие калькулятора: машинка могла складывать и вычитать двузначные числа.

Работа с талантливыми детьми — одно из приоритетных направлений деятельности Московского Политеха. Под руководством наших преподавателей школьники изучают принципы работы механизмов, собирают и программируют конструкторы, разбираются в технологиях. В результате на свет появляются совсем «недетские» изобретения.

К примеру, «Энергопотенциал» — установка, отслеживающая энергопотенциал территории. Его разработал 15-летний школьник из Уфы Мурат Хайруллин при участии кураторов Московского Политеха. С этим проектом Мурат стал одним из победителей Всероссийской инженерно-конструкторской школы «Лифт в будущее» — заключительного этапа Всероссийского конкурса молодежных проектов «Система приоритетов». Его разработка состоит из нескольких блоков: первый измеряет скорость ветра; второй — количество солнечной энергии, приходящей за день на солнечную батарею; третий — отслеживает местоположение установки в пространстве для того, чтобы в базе данных запоминать, с какой территории и когда снимали показания.


Внешне это устройство похоже на анимометр (метеорологический прибор для измерения скорости ветра), с лопастями в виде чашечек и ложечек, высотой около 20 см. Солнечный трекер — это солнечная панель, закрепленная на поворачивающейся подставке. Механизм запрограммирован таким образом, чтобы установка, как подсолнух, всегда поворачивалась вслед за солнцем. 

«В 7 лет родители отдали меня в студию робототехники, с тех пор и пошло мое увлечение изобретательством, — рассказал Мурат Хайруллин. — Сейчас мне это очень интересно, и, хотя меня тянет и к инженерным и к гуманитарным специальностям, я думаю, что в будущем стану работать именно с техникой и создам что-то действительно новое».

«Погружение в инженерное творчество порой резко меняет мировоззрение у детей. Они изначально плохо знают, что такое профессия инженера и что вообще под собой подразумевают технические науки, — комментирует помощник заместителя декана Инженерной школы Ирина Кузьмина. — Для них это громада непонятных цифр и формул. Но когда они начинают погружаться в какую-то конкретную тематику и понимают, что они могут это применить в школе или экзаменах, делать свои проекты, они осознают, что творчество — это интересно».

Дети не взрослые, сухие формулы и лаконичные объяснения из учебников могут оттолкнуть их от изучения точных наук. Приходится идти на разные ухищрения, чтобы поддерживать их интерес к техническому творчеству. «На занятиях со школьниками я стараюсь преподносить материал живым языком с яркими примерами, — делится Ирина Кузьмина. — Например, я объясняю программирование с помощью яблок. Цикловетвление — это, по сути, дерево. С точки зрения информатики, у вас какой-то блок определен на конкретной ветке этого дерева. Как яблоко, висящее на дереве, имеет свою позицию, так и этот блок информации имеет свою позицию на дереве. Чем проще объяснение, тем детям понятнее».

Можно найти множество способов заинтересовать школьника инженерной деятельностью. Один из самых простых — безусловно, сериалы, которые внедряют в массовую культуру тезис: быть «нёрдом» и «гиком» — это круто. Сейчас в моде социопаты и ботаники, обладающие нестандартным мышлением и развитым интеллектом, вроде Шелдона Купера из «Теории большого взрыва». Герои сериала — гики, которые, казалось, не приспособлены к жизни вне лаборатории, летят в космос, развлекаются и живут полной жизнью. Если школьнику хочется бороздить время и пространство в бескрайнем космосе, ему никто не мешает построить собственную машину времени.

«Восьмиклассник из Рузы Влад Широков познакомился с нами на проектной школе. Машину времени ТАРДИС (Time And Relative Dimension(s) In Space) из культового английского сериала «Доктор Кто» собирают многие, но он заранее позаботился о том, чтобы конструкция была разборной и её можно было пронести даже в самую узкую дверь, — рассказала заведующая FabLab Московского Политеха Ольга Прудковская. — Чертил сам, раскраивал на лазерном резаке с помощью Сергея Кондратьева из ЦТПО на Автозаводской, со сборкой помогали все — юному изобретателю росту не всегда хватает. Ну а сейчас ТАРДИС стоит на выставке в Политехническом музее».


То, что раньше казалось фантастикой, сейчас становится реальностью, стоит добавить лишь щепотку фантазии. «Куратор направления «Лазертаг» Московского Политеха Даниил Веловатый на проектной школе увидел прототип перчатки для распознавания жестов, которую создали энтузиасты из инженерной творческой группы «Остранна», — продолжает Прудковская. — Он воспринял существование такого устройства как вызов и за несколько дней разработал собственное устройство и даже свой жестовый язык. Его перчатка управляет системами "умного дома"».

Шестнадцатилетний школьник из Владимирской области Валерий Стрижеус разработал и распечатал на 3D-принтере стетоскоп, с помощью которого можно проводить экспресс-анализ состояния дыхательных путей. В стетоскоп вставлен обычный микрофон. Звук дыхания, который он улавливает, пишется программой на смартфоне, которая оценивает состояние здоровья человека. Если велик шанс, что он заболеет, то приложение на телефоне отсылает сообщение врачу, чтобы тот мог лично проверить запись и назначить пациенту прием.

«На инженерно-конструкторской школе «Лифт в будущее» был кейс, связанный с медициной. Мы решили сделать мониторинг дыхательных путей, потому что это интересно и важно, а также потому, что все остальные приборы, например, кардиограммы, уже придуманы и воплощены в жизнь. – Рассказывает Валерий Стрижеус. - Мне всегда была интересна электроника. В детстве я мог разобрать магнитофон, проигрыватель, другие приборы. Разбирать было легко, а вот обратно собирать помогали уже родители. Когда у меня появился интернет, я стал интересоваться радиоэлектроникой, начал паять первые схемы, и так дошел до того, что начал программировать микроконтроллер. Так и понял, что инженером быть весело и интересно». 

Олеся Гизитдинова руководила в школе «Лифт в Будущее» лабораторией, где школьники разрабатывали фильтр по разделению эмульсии нефти и воды. Для фильтрации используется новый полимер, способный разделять воду и нефть. Это изобретение очень важно для экологии, кроме того, нефтекомпании избавятся от штрафов за загрязнение и смогут получать из нефтешламов товарную нефть.

Прошло время, когда изобретатель был заумным одиночкой. Всё чаще технические разработки ведут команды, в которых каждый участник выполняет свою функцию. На этом принципе построена и Олимпиада НТИ, на определенном этапе которой старшеклассники объединяются в команды. Для победы школьникам помимо теоретической подкованности и навыков работы со сложным оборудованием требуется умение взаимодействовать с группой единомышленников, которые обладают компетенциями в разных дисциплинах. Именно в этом — залог успеха инженера в будущем.

О том, что надо учитывать, общаясь с юным изобретателем, рассказала Ольга Прудковская:

— Какие черты указывают на тягу к изобретательству?

— Упрямство. Может быть, упорство, с которым подросток проходит уровень в игре, он мог бы приложить к самой лучшей на свете автоматической кормушке для кота или шнуровальщику кроссовок. Неработающую вещь или ошибку в коде многие начинающие, да и опытные инженеры, начинают воспринимать как личный вызов, испытывают раздражение и обиду, пока поломку не удается исправить. Любовь к головоломкам, когда техническая задача воспринимается как очередной ребус. Тяга к соревновательности.

— Как можно развить инженерные наклонности?

— Ричард Фейнман чинил за умеренную плату радиоприёмники соседей и пользовался в округе большой популярностью. Маленького мальчика воспринимали всерьез, потому что он умел делать то, что не могли остальные. Принципиально важна среда, где деятельность ребёнка будет восприниматься всерьёз. Форум по интересам. Кружок.  В идеале — те, кто решит внедрить изобретение.

Существует множество историй инженеров, в которых никто не верил и никто не поддерживал; большинство из них, кстати, так и умерли в безвестности. Лучше, если изобретатель с детства будет задумываться о том, что нужно людям — и получать от них поддержку и обратную связь. Изобретателю необходим отклик пользователя — даже если это кот, который отказывается есть из высокотехнологичной программируемой кормушки.

Ещё важнее изобретателю товарищи-соперники. Он обязательно найдёт их в интернете (если второй фанат темы живёт в Сиэтле, а третий в Дели, для полноценного общения придётся подтянуть английский!), но ещё лучше, если удастся найти круг живого общения. Скорее всего, подросток начнёт сталкиваться с людьми разного возраста — и однажды выяснится, что в какой-то области он разбирается лучше, чем старшие товарищи. И это важный опыт, готовящий к взрослой жизни.

— Почему вообще инженерно-техническое творчество так важно?

— У современного ребёнка есть все основания, чтобы сформировать совершенно магическую картину мира. Процессы производства повседневных вещей скрыты, еда самозарождается на полке в «Ашане», одежда и гаджеты возникают в интернет-магазинах и мистически материализуются в реальном мире. Потреблять в этом мире просто, действовать — трудно.

Собственно, социально приемлемое для подростка действие — это общение, спорт и учёба. У него почти нет недеструктивных способов повлиять на объекты материального мира. Способность создать нечто новое, чего никто ещё не делал, переводит человека на новый уровень взаимоотношений с миром.

Валерия Маслова

Ссылка
Вернуться к списку
Яндекс.Метрика