Уже в 8-й раз Санкт-Петербургский горный университет императрицы Екатерины II принял участников регионального этапа Всероссийского конкурса технологических проектов «Большие вызовы», организованного образовательным центром «Сириус». Соревнование проходит с 2015 года и рассчитан на школьников 7–11-х классов, а также студентов первых курсов колледжей и техникумов. И это не просто доклады или рефераты. Каждая работа - это «полный цикл»: от самостоятельного выбора темы и проведения исследований (или создания прототипа), до эксперимента и четких выводов. Темы самые разные: агропромышленные и биотехнологии, генетика и биомедицина, космические исследования, экология, когнитивные исследования, искусственный интеллект, современная энергетика.
Среди сотен заявок со всей Ленинградской области эксперты государственного учебного центра «Интеллект» отобрали 30 лучших работ. Их авторы презентовали свои разработки в старейшем техническом вузе страны. А в перерывах между выступлениями знакомились с Горным университетом – знаменитым на весь город музеем и лабораториями.
А главное - общались с преподавателями высшей школы. Это шанс получить ценные советы, расширить кругозор, задать дополнительные вопросы, на которые школьные учителя не всегда знают ответы.
Наталья Котелева, доцент кафедры автоматизации технологических процессов и производств, оценивает школьников уже давно, и отмечает, что идеи и качество подготовки проектов повышается год от года, некоторые имеют хороший потенциал.
- Конечно, не все проекты на данном этапе готовы к внедрению в производство, и все же это важный этап развития ребенка, и отличный первый шаг. Такое взаимодействие с будущими потенциальными абитуриентами очень интересно и важно для нас как для вуза. Главное – увидеть потенциал в каждом школьнике, помочь ему захотеть продолжать свою проектную деятельность. Ведь она помогает и в учебе, и в жизни. Некоторые участники прошлых лет уже учатся у нас. И очень приятно было встретить их в наших стенах уже в статусе студентов.
Большинство присутствующих – 8-10-классники, а значит не за горами момент, когда нужно будет выбирать предметы для сдачи ЕГЭ и место будущей учебы. Некоторые приезжают на конкурс уже не первый раз, возвращаясь с улучшенным и доработанным проектом.
Елизавета Гусак – ученица 10 класса Агалатовской средней школы (Всеволожский район). На конкурс она привезла изделия из целлюлозы, полученной из…. борщевика Сосновского.
Идея проекта родилась во время летнего отдыха у бабушки в Ленинградской области. В окрестностях росло много этого сорняка, и девочке пришла мысль попробовать получить из него что-то вроде бумаги. Собранные стебли борщевика были просушены и измельчены. Далее проводилась делигнификация, то есть удаление вещества лигнин (природный полимер, который склеивает растительные волокна). Причем, чтобы добиться наилучшего результата пришлось экспериментировать.
- В литературе описано много методов делигнификации, но нет единой чёткой методики. Я использовала разные кислоты, в основном азотную, а также щелочные растворы. В итоге были получены различные образцы, демонстрирующие разницу в методах обработки.
Далее – варка, взбивание кашицы, сушка и отбеливание.Не обошлось без забавных казусов.
- Как-то раз у меня "сбежали" два образца. Я поставила их кипятиться в смеси щёлочи и перекиси, и всё содержимое просто выплеснулось из ёмкости. Было довольно страшно, но в итоге всё обошлось. Во время сушки тоже произошёл интересный инцидент. Я разложила все образцы в сушильном шкафу и оставила на семь часов. Утром прихожу — серебристые образцы в порядке, а от чёрного остался только пепел. Поэтому я решила, что в дальнейшем буду сушить образцы на воздухе, - смеется Елизавета.
Куда она будет поступать, девушка еще не решила. Но точно на специальность, связанную с химией и анализом, так как больше всего ей нравится анализировать – желательно с точностью до десятитысячных.
Василий Берестнев учится в 8 классе Кузьмоловской средней школы. С самого детства мальчика увлекала робототехника и всё, что с ней связано: от программирования до сборки электронных схем. Рассказывает, что ключевую роль в его хобби сыграл дедушка, который многое делал своими руками и сам увлекался радиомеханикой. Интереснее всего было создавать манипуляторы. Свой проект школьник посвятил именно этой теме.
- Моя работа называется «Третья роборука». Она предназначена для спасателей, сотрудников МЧС, для выполнения мелких работ, например, в завалах. Она копирует движения человеческой кисти. Состоит из трёх основных частей, напечатанных на 3D-принтере: основание, плечо и рукав с клешнёй. Основание позволяет поворачивать руку, а рукав движется вверх-вниз. На данном этапе прототипа она может захватывать и перемещать небольшие, нетяжёлые предметы. Я планирую сделать её модульной, чтобы можно было менять различные захваты и формы. Также хочу добавить платформу для передвижения и создать беспроводное соединение между человеком и рукой, - рассказывает Василий.
Еще один участник, 10-классник Владислав Дмитриев из Лодейнопольской школы №2, создал прототип автоматизированного ткацкого станка. Идею подсказала история семьи – в роду мальчика много вепсов, коренного народа Северо-Запада России, у которых ткачество всегда было одним из традиционных занятий.
- Мне стало интересно, как работают ткацкие станки, и я загорелся идеей взять за основу эту технологию. При этом как-то связав ее с экологией, так как сейчас очень много текстильных отходов, которые нуждаются в переработке. Я разработал конструкцию по фотографиям и схемам, которых, кстати, сейчас не так много сохранилось. При этом автоматизировал станок, использовав микроконтроллеры, сервоприводы, кнопки. Все напечатано на 3д-принтере. У меня прототип – на нем можно ткать небольшие полотна ткани, теперь я мечтаю создать полноценный станок.
В планах Владислава поступать на направление, связанное с машиностроением и автоматизацией, и возможно, это будет Санкт-Петербургский горный.
По итогам регионального этапа конкурса «Большие вызовы» жюри выделило двух победителей и 13 призеров.
Им предстоит пройти еще один отборочный этап, его проведут в мае. Лауреаты поедут летом в образовательный лагерь «Сириус» на три недели. Там они будут не только отдыхать, но и заниматься наукой - работать над научно-технологическим проектом, совместно с академическими и индустриальными партнёрами.