Специалисты лаборатории ПСПОД принимают участие в разработке онлайн-курсов СПбПУ по формированию цифровых компетенций инженерных кадров
Георгий Васильянов расскажет о концепциях интернета вещей, умного города и типов реальности цифрового мира в рамках модуля «Цифровая грамотность».
В 2020-2021 учебном году Центр открытого образования СПбПУ представит серию онлайн-курсов, направленных на формирование цифровых компетенций инженерных кадров. Проект стал победителем конкурса Министерства науки и высшего образования Российской Федерации «Создание онлайн-курсов по тематике инженерного дела, технологий и технических наук».
В рабочую группу по разработке курсов вошли сотрудники нескольких подразделений СПбПУ — Центра открытого образования, Центра качества образования, Высшей школы киберфизических систем и управления ИКНТ, Гуманитарного института и Центра НТИ СПбПУ. Привлечены к участию индустриальные партнеры университета – ИТ-компании и промышленные предприятия с высоким уровнем цифровых компетенций.
Онлайн-курсы, адресованные студентам всех уровней высшего образования (бакалавр, специалитет, магистратура) будут включены в образовательный процесс СПбПУ и также доступны всем желающим на платформах «Открытое образование» и Coursera.
Цель проекта – формирование у будущих инженеров цифровых компетенций, позволяющих им гармонично существовать в смешанной экосистеме взаимодействия людей и цифровых агентов и уметь трансформировать ее, разрабатывая и применяя «сквозные» цифровые технологии и их субтехнологии для цифровой экономики.
Традиционные видеолекции и текстовые материалы будут дополнены интерактивными практическими заданиями, которые слушатели смогут выполнять дистанционно, с использованием различных цифровых ресурсов для обучения в области AR/VR, робототехники, бизнес-аналитики и других digital-технологий.
Линейка курсов построена в соответствии с уровнем достигаемых компетенций и делится на модули «Цифровая грамотность», «Цифровая культура» и «Цифровой профессионализм». В последний войдут такие курсы, как «Киберфизические системы: теория и приложения» и «Компьютерный инжиниринг в цифровом проектировании и производстве».
Структура линейки разрабатываемых онлайн-курсов
Специалисты Центра НТИ СПбПУ «Новые производственные технологии» полностью разработают курс «Компьютерный инжиниринг в цифровом проектировании и производстве».
Модуль «Цифровая грамотность» предназначен для получения знаний и умений, связанных с цифровой гигиеной, цифровой этикой, коммуникативной, информационной и потребительской безопасностью, Интернетом вещей, технологиями дополненной, виртуальной, смешанной реальности и другими ключевыми понятиями. В проектную команду по его подготовке вошли сотрудники лаборатории «Промышленные системы потоковой обработки данных» Центра НТИ СПбПУ: заведующий лабораторией ПСПОД, доцент Высшей школы интеллектуальных систем и суперкомпьютерных технологий ИКНТ СПбПУ Марина Владимировна Болсуновская и инженер Георгий Сергеевич Васильянов.
На основе методических материалов, разработанных совместно с М.В. Болсуновской, Георгий Сергеевич проведет три лекции на темы интернета вещей, умного города и технологий смешанной, виртуальной и дополненной реальности. Практические работы будут курировать сотрудники лаборатории ПСПОД Центра НТИ СПбПУ и специалисты индустриального партнера ООО «Омега», разработчика и кроссплатформенного IТ-интегратора, в том числе в сегменте современных EdTech-решений, и StartUp-студии «Омега».
На лабораторной работе по теме интернета вещей студенты исследуют систему управления беспилотным автомобилем на примере его виртуальной модели в симуляторах Gazebo и PVIZ. Они рассмотрят принцип работы системы управления автономного транспортного средства в целом, отдельных датчиков и модулей ПО, смогут самостоятельно провести виртуальные испытания.
Виртуальная модель беспилотного автомобиля в симуляторе Gazebo
Интерфейс симулятора Gazebo с виртуальным окружением проекта. Исходная карта местности, имитирующая физическую среду с препятствиями для испытаний ПО модели
Интерфейс симулятора Gazebo с виртуальным окружением проекта. Результаты виртуальных испытаний алгоритмов SLAM (одновременной локализации и построения карты) и навигации: карта местности, построенная моделью беспилотного автомобиля с помощью данных лидара и блока построения карты после прохождения пути
Интерактивная часть по теме «умного города» построена на основе оригинальной разработки студентов СПбПУ Александра Купцова и Алексея Залаты – генератора трехмерного городского ландшафта CityMapGenerator, дополненного симулятором транспортной системы. Слушателям предстоит изучить принципы построения цифровой 3D-реальности и выполнить задание по расчету алгоритмов работы светофоров в условиях плотного трафика и ограничения по времени ожидания автомобиля.
Интерфейс CityMapGenerator: элементы транспортной системы и городской ландшафт
Сформировать навыки работы с VR-инструментами поможет практическое занятие по верстке анимационного ролика с физическими взаимодействиями в виртуальной реальности с помощью конструктора для создания мультимедийного и интерактивного VR-контента «Познавательная реальность» (AR/VR). Методические материалы и доступ к среде разработки предоставлены StartUp студией ООО «Омега» и индустриальным партнером ООО «Проф-ИТ». «За счет преимущества технологии виртуальной реальности в улучшении восприятия информации и развитии когнитивных способностей человека VR-конструктор можно считать эффективным инструментом формирования цифровой грамотности», — считает генеральный директор компании «Омега» Ярослав Александрович Алейник.
Интерфейс VR/AR-конструктора «Познавательная реальность»: предустановки готовых сцен для выбора окружения и инструменты создания контента
Важным принципом подготовки современного специалиста является межпредметность, которая на ранних этапах обучения закладывает основу для большого спектра возможных образовательных траекторий. В соответствии с этим принципом онлайн-курсы модулей «Цифровая грамотность» и «Цифровая культура», направленные на комплексное позиционирование личности в цифровой среде, могут быть востребованы не только в рамках инженерных направлений вузовской подготовки, но и во многих других областях образования.
