Ботинки, увеличивающие высоту прыжка, и лунная база, которую можно построить лучом солнечного света, — такие проекты в 2019 году вошли в число победителей всероссийского конкурса научно-технического творчества «Ш.у.стр.и.к.» (школьник, умеющий строить инновационные конструкции). Конкурс, одним из партнеров которого выступает банк ПСБ, призван вовлечь талантливых школьников всех классов, от первого до одиннадцатого, в научно-техническое творчество. N + 1 поговорил с директором Инженерного лицея-интерната КНИТУ-КАИ и соорганизатором конкурса Динаром Габидуллиным о том, как отбираются конкурсные задания, чего жюри ожидает от молодых участников и так ли легко сегодня создавать инновационные проекты.

N + 1: Как устроен «Ш.у.стр.и.к.»? Откуда берутся идеи для проектов?

Динар Габидуллин: Пул вопросов для конкурса всегда составляется с оглядкой на мировые тенденции в области инноваций. В этом году, как и в прошлом, в качестве ориентиров были выбраны направления, обозначенные в Национальной технологической инициативе – федеральной программе, нацеленной на определение инновационных рынков и развитие их в России. Среди них: беспилотный транспорт, современные материалы, умная энергетика и другие актуальные направления.

Конкурсные задания формируются в общении с экспертами, у которых мы интересуемся, какие задачи можно доверить детям. Это могут быть представители реального сектора экономики или организации, занятые в научных областях, преимущественно университеты.

Конечно, люди, непосредственно работающие в промышленности, зачастую так формируют техзадание, что его не всегда могут понять старшеклассники, а то и студенты. Я уже не говорю о детях шести-семи лет. Поэтому мы стараемся выделить концептуальную проблему и сделать ее интересной. В конце концов «Ш.у.стр.и.к.» — конкурс детского инженерного творчества. Для нас крайне важна заинтересованность ребенка, поэтому и задачи должны быть «вкусными».

Получается, участники отталкиваются от экспертных запросов?

Верно. Мы даем конкретные, четкие задания, но вместе с тем оставляем пространство для творчества. Более того, мы стараемся сделать дополнительные секции: например, 2019-й – год театра, к тому же нашим партнером в этом году выступила Третьяковская галерея. Поэтому в IT и некоторых других секциях можно найти задания, связанные со сферой искусства.

Так, если не ошибаюсь, среди прочего была задача разработать систему или устройство для оценки удовлетворенности зрителя. Необходимо каким-либо способом узнать, понравилось ему представление или нет, — измеряя пульс, отслеживая реакцию зрачков, фиксируя эмоциональные реакции с помощью датчиков. Всякие были размышления и идеи на эту тему.

Что за дети принимают участие в конкурсе?

Очень разные ребята: начиная от маленьких детей, у которых научный руководитель — один из родителей, и заканчивая учениками специализированных научных школ, где руководители проекта — преподаватели вузов.

Всех участников объединяет интерес к инженерному творчеству. Как правило, у них есть возможность заниматься этим в домашних условиях или в центре молодежного инновационного творчества, количество которых в России близится к тысяче.

Какими качествами должен обладать победитель?

Победитель «Ш.у.стр.и.к.’а» должен не только обладать богатой фантазией, но и уметь реализовать свои идеи «в железе». Для этого требуются хотя бы базовые инженерно-технические компетенции в проектировании (2D, 3D-моделирования), знание современных технологий обработки материалов, понимание основ электроники и владение навыками прикладного программирования. Большинство конкурсных проектов созданы на основе микроконтроллеров — умных чипов, которые сами дети и программируют.

Другими словами, победитель — человек, который смог воплотить оригинальную идею «в железе» и вдохнул в нее жизнь, написав рабочую программу.

Один из критериев оценки в конкурсе — «перспектива коммерциализации». Этот критерий продиктован требованиями экспертов?

Если посмотреть на российские конкурсы технического и инженерного творчества, такой пункт всегда входит в перечень критериев для вынесения оценки. Это одна из наиболее серьезных проблем отечественной науки.

Наши ученые генерируют много хороших идей, зачастую отлично реализованных, но сталкиваются с проблемами на этапе коммерциализации. Связано это с тем, что зачастую ученые берутся за проекты, которые априори не имеют коммерческого потенциала и не найдут успеха на рынке, либо совсем забывают об оценке коммерческого потенциала.

Мы пытаемся приучить детей думать и действовать иначе — вместе с родителями или научным руководителем оценивать любой проект с точки зрения коммерциализации, стоимости и себестоимости. Необходимо прививать детям базовые компетенции в области экономики проекта. Необходимость такого критерия продиктована современными трендами и в принципе важна для развития предпринимательской жилки.

Какой подразумевается результат проекта? Маловероятно, что школьник создаст что-то прорывное, значит, цель в другом. В чем именно?

На самом деле организаторы таких конкурсов надеются, что на детей обратят внимание ведущие организации и предприятия, действующие в области инноваций. Мы верим, что детей нужно с раннего возраста вовлекать в инновационную деятельность. Давать им задачи, даже понимая, что они, действительно, могут с ними не справиться.

Мы ожидаем, что проект, возможно, не будет реализован до конца, но будет доведен до некоторого состояния готовности. Ценно не то, что сделали дети, ценен полученный ими опыт. В будущем участникам нашего конкурса предстоит столкнуться с теми же проблемами, характерными для области инновационных разработок в целом.

Проще говоря, цель конкурса — не создание коммерциализируемого продукта, а обеспечение платформы базовых знаний для развития участника. Мы стремимся дать знания не только в области технологий, с которыми школьники работают в рамках своего проекта, но и познакомить их с современным рынком. Участники таких конкурсов, где задания формируются с опорой на реальную рыночную ситуацию, обладают большим потенциалом и шансом на успешную реализацию в дальнейшем.

Были у вас в конкурсе проекты, сумевшие вас удивить?

Да, причем несколько раз. Один из самых интересных проектов относился к области альтернативной энергетики. Рядом с оживленными трассами зачастую устанавливаются акустические щиты, чтобы шум не мешал жителям близлежащих домов. Ребята создали шумовой генератор электрической энергии и предложили устанавливать такие устройства в шумных местах, чтобы перерабатывать акустическую энергию в электрическую и накапливать ее в аккумуляторах.

Устройство реально работает, правда, есть свои ограничения и легко внедрить его не получится. Однако сама работа, повторюсь, очень интересная и оригинальная. Ребята показали, что с помощью их устройства можно добывать и сохранять электрическую энергию. Потенциал у идеи хороший. Понятно, что это не решит глобальных энергетических задач, но обеспечить локальную экономию и шумоподавление разработка вполне способна.

Другая команда предложила альтернативный способ взимания платы за посещение музеев. Одно из решений — технология известная — это специальные датчики, крепящиеся к обуви и анализирующие маршрут посетителя, а также фиксирующие время, проведенное посетителем около экспонатов. В зависимости от того, насколько человек удовлетворен, музей может корректировать плату за вход и вносить изменения в экспозицию. Была также смелая попытка сделать браслет, способный анализировать эмоции посетителя. Все это — часть концепции умных музеев будущего.

Очень интересен с точки зрения реализации проект учеников казанской школы — макет низкоорбитального спутника, оснащенного датчиками температуры и ориентации в пространстве. Разработка может использоваться как метеоспутник и передавать данные на приемник. Это впечатляющая работа с точки зрения установленной электроники и упаковки в корпус.

Насколько идеи современного школьного творчества соотносятся с идеями кружков в прошлом, например в Домах творчества в СССР?

В советское время задачи выделения инновационных рынков и оценки потенциала коммерциализации перед детьми не ставились в принципе. Основной целью считалось вовлечение в техническое творчество. Этим современные кружки и технические конкурсы концептуально отличаются от аналогов советского времени.

Если сравнить советскую эпоху и современное детское инженерное творчество, то в первую очередь становится очевидно, как быстро внедряются инновации в области образования и приборостроения. У современного ребенка куда больше возможностей для реализации своих идей.

Сегодня дети на бытовом уровне работают с таким, казалось бы, сложным оборудованием, как станки с числовым программным управлением. В советское время к работе с такими инструментами начинали допускать в училищах, а сейчас учиться работать на них можно в домашних условиях с 5-6 класса, а то и раньше.

Современное программное обеспечение настолько дружелюбно, что ребенок способен разобраться и работать даже в серьезных профессиональных системах. Еще совсем недавно не могло быть и речи о том, чтобы дети ориентировались в системах автоматизированного проектирования, а сейчас интерфейс упростился и этим можно заниматься.

Языки программирования также упростились настолько, что детей можно учить основам алгоритмизации уже с первого класса, а в 5-6 классе они вполне способны программировать контроллеры. Скажем, мне 33 года. Когда я учился, контроллеры студенты впервые видели на 2-3 курсе университета. Прогресс в области софта и оборудования позволяет детям при наличии усидчивости и интереса делать действительно крутые вещи. В этом отличие века настоящего от века прошлого.

Беседовал Андрей Коняев