- PVSM.RU - https://www.pvsm.ru -

Свой образовательный лагерь с покером, 3d-принтером, роботами и посадкой на Марс

« — Они очень молоды, у них все впереди, а у нас впереди — только они.»
«Гадкие лебеди» А. и Б. Стругацкие

Мой второй пост на Хабре был «Дети собрали 3d принтер» [1]. Недавно сбылась моя мечта — я примерно повторил то же самое с российскими школьниками.

В этой публикации я хочу поделиться неофициальным личным опытом участия в очень прикольном лагере. Мой взгляд однобокий, потому что я видел примерно треть обучающей программы (там было еще много-много очень крутого программирования). Я привез с собой 3d-принтер и основной задачей ставил себе инициировать несколько 3d-гениев (хотя подпольно мне еще удалось инициировать пару авторов на Хабр и фанатов по информационной безопасности).

Свой образовательный лагерь с покером, 3d принтером, роботами и посадкой на Марс
(вот такое чудо обнаружил после королевской ночи, помимо измазанной зубной пастой дверной ручки)

Лагерь, в котором финалист Google Code Jam проводит турнир по покеру [2], где вместо дискотек ребята идут дорешивать задачи по олимпиадному программированию, где каждый мог напечатать на 3d-принтере все что угодно (конечно же пистолет мы не печатали, только рисовали в фотошопе), где дети были соавторами статьи на Хабре и обучали еще более младших детей робототехнике, лагерь, где даже физрук спорторг — студент МФТИ, где робота называют «Масечкой» и шутят по поводу того, что «в белгородской области руды столько, что long long int`а не хватит». Здесь вожатые перед сном читают филиппинские сказки, а участники называют доктора саппортом.

На Хабре есть несколько отчетов об образовательных мероприятиях, которые мне было интересно прочитать (1 [3], 2 [4], 3 [5]), но я знаю, что много чего остается недоступным широкой публике (например, мегаинтересные проекты ЗПШ и КЛШ). Сей публикацией хочу сподвигнуть а) тех, кто участвует в организации крутых образовательных программ — писать об этом б) читателей — участвовать в/организовывать лагеря/учебные программы.

Под катом приключения 3d-принтера в лагере, немного об «инженерной олимпиаде» и робототехнике.

Приключения 3d-принтера в образовательном лагере

На TED есть рассказ о том, как в Африке вмуровали компьютер в стену и оставили его на растерзание детям и они его очень быстро освоили — записали аудио и вышли в интернет. Я решил повторить эксперимент только уже с 3d-принтером и в России.

Я поставил коробку в центре зала и сказал, что можно самим разбираться и делать все что угодно под моим присмотром. Самые любопытные быстро установили софт и драйвера и с лозунгами «Мануал для слабаков» через час были готовы отправить на печать первую модель.
Но я им дал дополнительный квест — разобраться, почему на моей 8-ке не запускался слайсер. И с этим разобрались. А вот дальше начался вестерн.

Каждая ошибка была ступенькой к пониманию работы 3d-принтера (и для меня в том числе).

Сначала мы использовали принтер как гравер. Мы с ребятами насладились звуками, с которыми латунь рисует на поверхности алюминия окружность и заштриховывает ее. Видать при транспортировке платформа разболталась. 2 минуты — и мы подвинтили как надо. Но тут оказалось, что принтер отказывается выдавливать пластик. Прочитали весь мануал. Помозгоштурмили на тему того, что может быть не так. Решили разобрать и посмотреть что есть внутри. Вроде все лампочки горят. Народ делал селфи на фоне разобранного принтера и отправляли в инстаграмчик. Заодно я разобрал экструдер и мы обсудили коэффициент редукции и принципы работы шаговых моторов. Оказалось, что сопло засорилось алюминиевой стружкой. Поменяли, следуя точным указаниям в мануале. Пластик пошел.

Свой образовательный лагерь с покером, 3d принтером, роботами и посадкой на Марс
4 контроллера. Понятно, что по одному на каждую координату, зачем 4-й?

Свой образовательный лагерь с покером, 3d принтером, роботами и посадкой на Марс
Выдвигаем гипотезы, что могло произойти.

Свой образовательный лагерь с покером, 3d принтером, роботами и посадкой на Марс
Лекция по 3d-печати (история 3d-принтеров с 1984 года по нынешний день, достижения 3d-печати 2012 года [6] и 2013 года [7], металлические [8] и стереолитографические принтеры). Обсудили почему нано-фотографии черно-белые и как печатать в космосе (без саппорта?)

Свой образовательный лагерь с покером, 3d принтером, роботами и посадкой на Марс
Мы распечатали планетарный подшипник, но он отказывался вращаться. У нас завалялся шоссейный велосипед и вот какое решение предложили молодые инженеры. Подшипник стал вращаться, только центральная шестеренка расплавилась.

Свой образовательный лагерь с покером, 3d принтером, роботами и посадкой на Марс
Некоторые девчонки заценили браслетики с сердечками, а некоторые — ракушечные шестеренки.

Свой образовательный лагерь с покером, 3d принтером, роботами и посадкой на Марс
Хит сезона — ТАРДИС [9]

Свой образовательный лагерь с покером, 3d принтером, роботами и посадкой на Марс
К статье на Хабре [10] напечатали визитку Кевина Митника.

Семигранная гайка

Свой образовательный лагерь с покером, 3d принтером, роботами и посадкой на Марс
За космические успехи ребята получали/получат семигранные гайки. (Для переделывания из 6-ти гранной гайки очень удобен OpenSCAD)

module hex_head(hg,df)
{
cylinder(h=hg, r=df/2/sin(360/7), $fn=7, center=false);
}

Бочка

Для «робота-садовника/брызгалки» на 3d-принтере мы распечатали резервуар, который предварительно нарисовали в SketchUp.

Свой образовательный лагерь с покером, 3d принтером, роботами и посадкой на Марс

В крышке есть два круглых маленьких отверстия для сонара. Чтоб мерить уровень воды.
Черный провод — для помпы внутри.

Свой образовательный лагерь с покером, 3d принтером, роботами и посадкой на Марс
Отладка робота-садовника.

Как сделать стенки резервуара водонепроницаемыми мы разобрались (поставить толщину слоя 20% от толщины сопла), но возникла вторая задача.

Как сделать дно у резервуара водонепроницаемым? Мы с ребятами так и не нашли ответа на этот вопрос, поэтому воспользовались водонепроницаемой вкладкой типа «пакетик». Производители принтера потом подсказали направление поисков — увеличить интенсивность подачи пластика.

Кубик Рубика

Для проекта по созданию робота, собирающего кубик Рубика нам понадобились переходники. Их нарисовали в Blender и отправили на печать.

Свой образовательный лагерь с покером, 3d принтером, роботами и посадкой на Марс

Свой образовательный лагерь с покером, 3d принтером, роботами и посадкой на Марс

Свой образовательный лагерь с покером, 3d принтером, роботами и посадкой на Марс

Паукан

Свой образовательный лагерь с покером, 3d принтером, роботами и посадкой на Марс
3d-принтер пригодился для изготовления лапок для роботов-пауков. Да простят нас арахнологи и палеоарахнологи за 6-ти и 4-х лапых «пауков».

Свой образовательный лагерь с покером, 3d принтером, роботами и посадкой на Марс
По задумке робот должен собирать по комнате детальки от Лего и искать носки.

Свой образовательный лагерь с покером, 3d принтером, роботами и посадкой на Марс
Шутливое название — «робот-курица». (И еще было политнекорректное название «робот-краб»).

Итого по 3d-принтеру: освоили Blender, SketchUp, OpenSCAD и Photoshop (с поддержкой 3d-печати) для создания/корректировки моделей, Thingiverse — для скачивания/закачивания моделей, Slic3r и Repetier-Host для управления 3d-принтером. Разбирали принтер и экструдер, диагностировали неисправности.

Свой образовательный лагерь с покером, 3d принтером, роботами и посадкой на Марс

Процент заинтересованных от общего числа
Всего в лагере было 60+ человек в трех группах: робототехника, олимпиадное программирование, разработка приложений. Больше всего заинтересованных было с робототехники. 5-6 человек проявили очень активную заинтересованность, еще 5-6 — высокий интерес, человек 10 среднюю заинтересованность, остальные равнодушны (на фоне высокой занятости по своим проектам).

Те, кто заинтересовался даже устраивали мини-лекцию своим родителям, приезжавшим в гости.
Еще ребята предложили сделать из 3d-принтера робота, чтоб он сам мог приехать/прилететь/приползти/прискакать/прикатиться к своим производителям в цех и рассказать о том, что с ним произошло.

Краудсорсинговая программа для школ
Было много обсуждений о том, как можно в каждую школу поставить 3d-принтер без привлечения стороннего финансирования. Силами самих учеников и их родителей. (Если кому интересно, могу поделиться наработками в этой области).

Инженерная олимпиада

В истории космонавтики есть несколько случае, когда приходилось совершать инженерный подвиг при помощи скотча, на коленке и в очень сжатые сроки.
Реальная задача «Аполлон 17» : У вас сломалось крыло электромобиля на Луне, пыль оседая на скафандре понижает его отражающие свойства, что приводит к недопустимому перегреву. Сворачивать миссию? Времени на поиск решения 1 ночь.
Реальная задача «Аполлон 13»:

Задача: приземлить яйцо с 3х метров, используя 2 метра бумажного скотча и 100 трубочек для коктейля. t=15 мин:

Свой образовательный лагерь с покером, 3d принтером, роботами и посадкой на Марс

Свой образовательный лагерь с покером, 3d принтером, роботами и посадкой на Марс

Свой образовательный лагерь с покером, 3d принтером, роботами и посадкой на Марс
К посадке готов!

Свой образовательный лагерь с покером, 3d принтером, роботами и посадкой на Марс
Испытания. Кстати, только 2 команды из 6 справились с созданием защитной конструкции.

Свой образовательный лагерь с покером, 3d принтером, роботами и посадкой на Марс
Даблселфи после успешной посадки.

Равновесие в природе. t=15 мин
Свой образовательный лагерь с покером, 3d принтером, роботами и посадкой на Марс
Прообраз регулятора Уатта.

Задание: построить зонт из мотка прозрачного скотча и рулона бумаги. t=15 мин:

Свой образовательный лагерь с покером, 3d принтером, роботами и посадкой на Марс
Инженер несет ответственность за свои конструкции.

Попытка создать управляемый реактивный летательный аппарат из воздушного шарика, скотча и листов А4. Аппарат должен перевезти полезный груз (жвачку «Turbo») через волейбольную сетку с расстояния 2 метра. Бросать запрещено, использовать шар как жгут запрещено. t=15 мин:

Свой образовательный лагерь с покером, 3d принтером, роботами и посадкой на Марс

Свой образовательный лагерь с покером, 3d принтером, роботами и посадкой на Марс
Перед стартом.

Свой образовательный лагерь с покером, 3d принтером, роботами и посадкой на Марс
С первого раза не долетел, может так получится? ЛА повис на линии финиша.

Ответ на «Аполлон 13»

Ответ на «Аполлон 17»
«В инструкциях для астронавтов есть пункт: отправляясь на Луну, не забудьте скотч.»
image
(скотч и карты)

Робототехника

Подробное описание программы [11] курса робототехника на Хабре.

Свой образовательный лагерь с покером, 3d принтером, роботами и посадкой на Марс

Свой образовательный лагерь с покером, 3d принтером, роботами и посадкой на Марс
Иногда на занятия заглядывали дети из соседнего танцевального лагеря, и тогда наши объясняли им как устроены роботы

Свой образовательный лагерь с покером, 3d принтером, роботами и посадкой на Марс

Свой образовательный лагерь с покером, 3d принтером, роботами и посадкой на Марс
Корректировка курса (носки Time Lord`а с ТАРДИС).

Свой образовательный лагерь с покером, 3d принтером, роботами и посадкой на Марс

Тем временем у программистов:

Свой образовательный лагерь с покером, 3d принтером, роботами и посадкой на Марс

Свой образовательный лагерь с покером, 3d принтером, роботами и посадкой на Марс
робот «Масечка».

Свой образовательный лагерь с покером, 3d принтером, роботами и посадкой на Марс
робот «Масечка» с защитой от агрессивной внешней среды. Патриотическая версия.

Свой образовательный лагерь с покером, 3d принтером, роботами и посадкой на Марс
Метеостанция на базе Ардуино.

Посадка на Луну и Марс

В гости заехал разработчик игры «Орбита», про которую писали на Хабре [12].
STEM [13]-игра «Орбита» — это не просто космический симулятор, а возможность почувствовать себя в инженерной команде. На первый план выходят уже не просто физические знания, а умение распределить задачу в команде, согласовать требования к общему инженерному решению и т.п. В игре принципиальной является свобода действий участников в рамках предложенных моделей, в том числе возможность совершать ошибки и исправлять их.

Свой образовательный лагерь с покером, 3d принтером, роботами и посадкой на Марс

Ребята разделились на команды конструкторские бюро. Перед ними стояли задачи — посадить аппарат на Луну (easy), на Марс (normal) и на Марс с изменяемыми параметрами аппарата (hard).

Свой образовательный лагерь с покером, 3d принтером, роботами и посадкой на Марс

Алексей Федосеев отметил по этому поводу следующее: «На третьей миссии сразу стала видна в разнице инженерных подходов — одни улучшали имеющийся аппарат, другие сразу пытались разработать концептуально новый.»

Два конструкторских бюро успешно выполнили сложную посадку на Марс.

Кстати, в сентябре будет большой турнир по «Орбите» для школьников.


Хочу привести цитату из Стругацких (кстати, сегодня день рождения Аркадия Натановича [14]).

На Земле оставались люди, молодежь, дети. … Жилин чувствовал, что может здорово помочь им, хотя бы некоторым из них. … Помочь им входить в жизнь, помочь найти себя, определить свое место в мире, научить хотеть сразу многого, научить хотеть работать взахлёб.
Научить не кланяться авторитетам, а исследовать их и сравнивать их поучения с жизнью.
Научить настороженно относиться к опыту бывалых людей, потому что жизнь меняется необычайно быстро.
Научить презирать мещанскую мудрость.
Научить, что любить и плакать от любви не стыдно.
Научить, что скептицизм и цинизм в жизни стоят дешево, что это много легче и скучнее, нежели удивляться и радоваться жизни.
Научить доверять движениям души своего ближнего.
Научить, что лучше двадцать раз ошибиться в человеке, чем относиться с подозрением к каждому.
Научить, что дело не в том, как на тебя влияют другие, а в том, как ты влияешь на других.
И научить их, что один человек ни черта не стоит.

Ну и напоследок программистский костер:

Свой образовательный лагерь с покером, 3d принтером, роботами и посадкой на Марс

П.С. Огромное спасибо всем, благодаря кому этот лагерь состоялся.
П.П.С. Рома Удовиченко заметил особенность номера статьи

Автор: MagisterLudi

Источник [15]


Сайт-источник PVSM.RU: https://www.pvsm.ru

Путь до страницы источника: https://www.pvsm.ru/yandeks/68545

Ссылки в тексте:

[1] «Дети собрали 3d принтер»: http://habrahabr.ru/post/169595/

[2] финалист Google Code Jam проводит турнир по покеру: http://habrahabr.ru/post/234881/

[3] 1: http://habrahabr.ru/post/231191/

[4] 2: http://habrahabr.ru/company/makeitlab/blog/221343/

[5] 3: http://habrahabr.ru/post/214225/

[6] 2012 года: http://habrahabr.ru/post/169437/

[7] 2013 года: http://habrahabr.ru/post/208042/

[8] металлические: http://habrahabr.ru/post/227961/

[9] ТАРДИС: http://ru.wikipedia.org/wiki/%D0%A2%D0%90%D0%A0%D0%94%D0%98%D0%A1

[10] статье на Хабре: http://habrahabr.ru/post/233545/

[11] описание программы: http://habrahabr.ru/company/makeitlab/blog/228071/

[12] писали на Хабре: http://habrahabr.ru/post/219919/

[13] STEM: http://en.wikipedia.org/wiki/STEM_fields

[14] Аркадия Натановича: https://ru.wikipedia.org/wiki/%D0%A1%D1%82%D1%80%D1%83%D0%B3%D0%B0%D1%86%D0%BA%D0%B8%D0%B9,_%D0%90%D1%80%D0%BA%D0%B0%D0%B4%D0%B8%D0%B9_%D0%9D%D0%B0%D1%82%D0%B0%D0%BD%D0%BE%D0%B2%D0%B8%D1%87

[15] Источник: http://habrahabr.ru/post/234567/