Прозрачный бетон, выручай-класс, умный мойдодыр: школьники решают задания «Битвы с драконом»

Технопредпринимательский трек всероссийского кейс-турнира проходил с 16 октября по 12 декабря, а следующий, научно-технический трек начнется 15 января. 

Ребята из 36 городов и сел прислали более 100 решений по 6 кейсам. Школьники и студенты техникумов и колледжей выясняли, как удешевить светопрозрачный бетон, очистить поток воздуха на космическом предприятии, мониторить износ моющего агента при промышленной чистке, предсказать состав пищевой добавки, создать офис-класс в своей школе и перчатки с подогревом и распознаванием личности для рабочих на крайнем севере.

Одновременно для наставников команд, школьных учителей, шла дистанционная программа повышения квалификации по использованию кейс-метода «Технологии мотивирующего обучения».

Организовала турнир Школьная лига, а ключевым партнером первого трека стал Фонд инфраструктурных и образовательных программ. «Кейс-турнир помогает развивать у детей научное и инженерное мышление, учит школьников выдвигать гипотезы, оценивать экономическую целесообразность концепций, визуализировать проблематику задач и суть предлагаемых решений. Мы даем возможность ребятам самореализоваться, попробовать ответить на серьезные проблемы и надеемся, что вместе с участниками создаем будущее, где исследование и разработка играют ведущую роль», — поделился Станислав Нисимов, директор департамента образовательных программ и профессиональных квалификаций ФИОП.

Какие задачи решали?

Светопрозрачный бетон. В компании «СтройЛаб» Ульяновского наноцентра школьникам предложили подумать, как сделать дешевым и массовым довольно дорогой, но перспективный материал. Светопрозрачный бетон мог бы пропускать в дома больше естественного света, которого не хватает при плотной застройке, и при этом оставаться настолько прочным, чтобы из него делали несущие конструкции и перекрытия. Дело в особом составе: материал изготовляют из мелкозернистого бетона и стекловолокна. Но пока им в основном декорируют люксовые интерьеры. Задача — проанализировать, где используют светопрозрачный бетон, и рассчитать, как более широко применять его в строительстве.

Светопрозрачный бетон made by Midjourney

Гадание на бурых водорослях. Школьники строили в Excel и на Python математические модели, способные прогнозировать свойства пищевой добавки альгината по данным о составе сырья — бурых водорослей. Затем, используя свою модель, участники должны были подобрать сырье в нужных пропорциях для производства добавки. Наконец, ребята оценивали, как разработка модели повлияет на финансовую эффективность производства компании «КРИСТ», в частности, если нужно будет произвести альгинат с неизвестными ранее параметрами.

Интеллектуальный «Мойдодыр». Участники разрабатывали систему для завода «Моторные технологии», следящую за составом моющего раствора и способную сообщить, когда жидкость надо заменить. Сейчас такого «контролера» нет, и детали на производстве иногда приходится перемывать, что влечет издержки. Школьники исследовали и описывали состав моющего средства, выясняли, какие параметры влияют на его износ, и разрабатывали методы их отслеживания. Решение состояло из визуализации прототипа, описания принципа работы и оценки себестоимости такой автоматизированной системы мониторинга и оповещения.

Без пыли к звездам. Компания «Протон-ПМ» обратилась к участникам за идеями по модернизации пневмолинии. Задача — разработать систему очистки воздуха для обработки деталей и пневмоиспытаний ракетных двигателей. Воздух подается под высоким давлением, и влага с механическими примесями в нем совершенно не нужны, так как могут повредить детали. Нужно было найти современные материалы и подходы для повышения эффективности очистки, визуализировать все этапы, продумать датчики для мониторинга чистоты потока в реальном времени, оценить экономическую выгоду.

«Основная цель вовлечения школьников в решение производственных задач — ранняя профориентация, выявление ребят, которые интересуются ракетно-космической отраслью и готовы продолжить свое обучение в этом направлении. На нашем предприятии реализуется программа “школа-вуз(суз)-предприятие”, сотрудники проводят в школах курсы по введению в профессию, — рассказала Ирина Костарева, начальник химической лаборатории АО “Протон-ПМ”. — Школьники еще не научились отвечать на сложные производственные задачи, поэтому конкретного решения не ждем, но их новаторское мышление может дать ценную идею для поиска решения. В нашей лаборатории ученики Техно-школы им. В.П. Савиных и других школ проходят экскурсии и практику после курса введения в профессию «лаборант химического анализа». Во время практики сотрудники лаборатории стараются заинтересовать молодых людей, показывая им полный цикл производства, рассказывая про технологии на заводе, демонстрируя и давая попробовать методы лабораторных исследований на оборудовании. По выходным я преподаю в школе курс «Химический эксперимент», на котором с учениками 5-7 классов выполняем лабораторные исследования воды, снега, молока, йогурта, меда для того, чтобы заинтересовать школьников и развить их интерес к химии. Ежегодно предприятие заключает договора о целевом обучении с проявившими себя и заинтересованными ребятами. Проходя обучение по целевому набору, наши ученики получают дополнительные стипендии от предприятия, проходят на нем производственную и дипломную практику и после окончания вуза устраиваются к нам работать».

Без пыли к звездам made by Midjourney

Выручай-комната — новый школьный класс. Школьники задумались над концепцией «класса-офиса», который бы соответствовал современным требованиям безопасности и гигиены и раскрывал потенциал каждого ученика и педагога. Задача включала исследование потребностей сверстников и учителей для выявления недостатков традиционного класса, анализ существующих решений для современных образовательных пространств и интеграцию инновационных технологий, таких как умный дом. Ребята презентовали свои концепции в виде схем и 3D-моделей с финансовым планом для реализации.

Выручай-комната made by Midjourney

Мультифункциональный помощник. Участников попросили разработать перчатки для людей, работающих на крайнем севере в местах добычи полезных ископаемых. Эти аксессуары должны не только обеспечивать обогрев рук суровой зимой в -50, но и уметь идентифицировать пользователя, что упростит работу с оборудованием, для которого традиционные способы разблокировки неприменимы из-за скрытого от мороза лица. Важная часть задания — выбрать материалы и технологии, которые позволят создать эффективный и экономически выгодный продукт, а также визуализировать решение. Нужно сравнить свою концепцию с конкурентами, исследовать рынок потенциальных покупателей, рассчитать объем инвестиций и окупаемость, и наконец, предложить цену для нового изделия.

Мультифункциональный помощник made by Midjourney

Как решали?

Дарья Ярова, муромский лицей № 1:

— Мы пытались очень внимательно, иногда по нескольку раз, перечитывать кейс. Читали по одному, потом вместе. Устраивали мозговой штурм, обсуждали идеи, что-то оставляли, а что-то сразу откидывали. Собирались в школе по субботам, дома — в воскресенье, разговаривали на переменах. Пытались создавать комиксы — не очень получалось. Пересматривали видео от экспертов Школьной лиги. Честно скажем, было трудно. Приходилось анализировать много информации, искать ее в сети, обсуждать. А времени было мало: муниципальные этапы олимпиад, подготовка к юбилею лицея (нам 55), участие в других молодежных проектах. 

С увлечением выполняли первое задание. Класс-офис — это интересно. Опросили учащихся и учителей нашего лицея. Результат иногда удивлял: некоторые дети вообще ничего не хотели менять в классной комнате. А нам хотелось. У нас в школе много инноваций, но нам хочется больше. Свой проект нового кабинета географии мы представили нашему директору. Ей понравилось. Мы точно знаем, что в скором будущем такой кабинет у нас появится. 

В кейс-турнире участвуем уже второй раз. Начали в прошлом году и благодарим организаторов за эту идею. Мы почти все лето провели вместе. Нам помогала наш классный руководитель и родители. А ещё с прошлым проектом мы принимали участие в конференции «КРОНА Junior». Идейным вдохновителем участия были наш директор Ирина Кучина и классный руководитель Наталья Киреева. Вообще, участвовать в кейсах нам нравится. Узнаём много нового, сплотились как команда, много времени проводим вместе, работая над кейсом.

Презентация команды Ачинского техникума нефти и газа

Артем Певчев, Ачинский техникум нефти и газа:

— Проблема — это препятствие, которое стоит на пути к решению кейса. Например, недостаточное количество информации или дороговизна каких-то товаров. Если решить эти задачи — решишь и кейс. ​Наши разработки по очистке воздуха могут пригодиться не только заказчику кейса, но и многим средним и крупным компаниям. ​Мы собирали информацию, моделировали, рисовали, много придумывали сами и смогли занять по баллам второе место среди 9-11 классов.

Поучаствовать в кейс-турнире​ предложил классный руководитель. Ранее я и многие члены команды никогда не участвовали в таких мероприятиях. Но мы смогли сформировать команду, узнали много нового и просто хорошо провели время. Столкнулись и с проблемами: ​недостатком информации и сложностью кейса. Нам приходилось каждый день часами сидеть по видеосвязи и думать над решением. ​Все члены команды — второкурсники Ачинского техникума нефти и газа имени Е.А. Демьяненко по специальности «Переработка нефти и газа».

Сверстникам, которые хотят заняться разработкой какого-либо проекта, но не знают, с чего и как начать, мы бы пожелали терпения, упорства, возможности собрать команду и чтобы повезло с наставником. У нас было два ментора: студент четвертого курса Игорь Заградский и наш классный руководитель Анна Фомкина. Без них мы бы не справились.

 Команда Ачинского техникума нефти и газа

Дарья Зорина, воткинская школа № 17:

— Нас в команде шестеро: я и пятеро моих одноклассников, учеников 8 класса: Валерия Баженова, Роман Запольский, Ксения Пастухова, Кристина Щербакова и Мария Кондрашина. Наставник — учительница информатики Екатерина Вяткина.

Мы уже второй раз участвуем в кейс-турнире. Нам понравилось решать различные проблемы, и в этом году мы снова решили попробовать. Мы размышляли, как расширить применение светопрозрачного бетона. Узнали много нового, например, что этот материал полезен в строительной сфере: из него можно делать стены, перегородки, теплицы.

Проблема кейса заложена в тексте задания. Чтобы увидеть её, нужно внимательно прочитать все материалы от заказчика. После этого появляется конкретная цель, и важно думать над ней, так как решений может быть несколько, но надо выбрать одно оптимальное. Мы искали информацию в интернете, беседовали с наставником, устраивали мозговые штурмы. На протяжении всего кейс-турнира нам не хватало времени, может быть, это связано с большими учебными нагрузками.

Работаем также над своим проектом: создаем квест по информатике «Мир компьютеров». Разработка на стадии расширения и улучшения. С ней мы выступали на межрегиональном конкурсе «Марафон проектов» и стали призерами в социальном направлении. Благодаря этому каждого члена команды зачислили в реестр одаренных детей Удмуртии. Также мы победили на конференции «КРОНА Junior». Участвовали в различных дистанционных и муниципальных конференциях.

Тем, кто планирует присоединиться к «Битве с драконом» или сделать проект для других конкурсов, наша команда советует:

— идти к своей цели и никогда не сдаваться; 

— выбирать тему, которая вам кажется наиболее интересной, и вы уверены, что она вам пригодится в дальнейшем;

— следить, чтобы все в команде поддерживали и слышали друг друга;

— начать с малого, ведь если это ваше дело, дальше оно пойдет само; 

— стараться делать все вовремя, не оставлять ничего на последний день.

Что такое кейс-турнир?

«Онлайн-формат помог нам вовлечь ребят из самых дальних городов и небольших поселков, — говорит координатор турнира «Битва с драконом», эксперт Школьной лиги Михаил Рядинский. — Такие события вызывают живой интерес у детей, дают им возможность проявить себя в поиске решений весьма серьезных и до сих пор не разрешенных проблем, строить сложные стратегии и погружаться в увлекательный процесс обдумывания реальных кейсов, попробовать себя в роли технопредпринимателей, которые меняют пространство вокруг себя с помощью своих технологий. Педагоги и родители, в свою очередь, вдохновляют участников, помогают им изобретать, попутно проходят наши курсы, чтобы понимать, как работает кейс-метод и как поддержать свою команду».

Кейс-турнир — это образовательное интеллектуальное командное состязание, где участники осваивают метод решения реальных технологических задач. На каждом этапе командам в двух возрастных категориях (6-8 и 9-11 классы) предлагается для решения один кейс. Первые два этапа включают творческое и основное задание кейса. А кейс третьего, финального, этапа содержит только основное задание. Все решения проверяет экспертный совет турнира, формируя рейтинг команд в каждой возрастной категории. Только 10% команд в каждой категории приглашаются на финал трека, но обратную связь по своему решению получают абсолютно все, и также все ребята слушают онлайн-лекции и консультируются с учеными и инженерами во время турнира. Участников мотивирует опыт разработки актуальных бизнес-кейсов, общение с практиками науки и индустрии, новые друзья и полезные призы.