Квадрокоптеры для школы: что это такое, зачем нужны, как выбрать?

Одна из рекомендаций Минпросвещения РФ – использование в учебном процессе современного высокотехнологичного оборудования. Интерактивные технологии выводят образование на качественно новый уровень, обеспечивают максимальное вовлечение школьников в учебу, позволяют наглядно демонстрировать, как теория сочетается с практикой. Учебные квадрокоптеры – один из самых эффективных инструментов при освоении физики, информатики, математики, ОБЗР, географии, биологии. Разберемся, как выбрать подходящий дрон.

Что такое квадрокоптер

Квадрокоптер – это летательный аппарат, управляемый дистанционно, обычно с четырьмя электромоторами и таким же количеством пропеллеров. В зависимости от типа дрон может быть укомплектован камерой, тепловизором, датчиками, другим оборудованием. Квадрокоптеры активно используются в разных отраслях народного хозяйства – для мониторинга показателей, доставки грузов, других целей. В образовательной сфере использование дронов позволяет школьникам решить следующие задачи:

• наглядно изучить основы робототехники и авионики;
• ознакомиться с принципом действия и устройством БПЛА, самостоятельно собрать квадрокоптер (например, используя конструктор «Гаскар Клевер 4 Code»);

                                                           Конструктор программируемого квадрокоптера «Гаскар Клевер 4 Code»

• освоить пилотирование БПЛА;
• решать конкретные задачи, разрабатывать проекты, связанные с эксплуатацией БПЛА;
• адаптировать программное обеспечение под решение проблем;
• изучить азы программирования и инженерии.

Значение квадрокоптеров для учебного процесса

Применение современного высокотехнологичного оборудования в школе позволяет тесно связать теорию с практикой. Ученик становится не просто пассивным слушателем, но активным участником учебного процесса, получает навыки и умения, необходимые в дальнейшем для освоения профессии. К преимуществам применения БПЛА в школах относятся такие факторы:

• Развитие когнитивных способностей учеников. Управляя квадрокоптером, школьник одновременно решает несколько задач: отслеживает траекторию полета, учитывает внешние факторы (например, силу ветра), не забывая о заложенных алгоритмах, уровне заряда батареи, препятствиях и т.п. Такой подход учит логически мыслить, успешно находить причинно-следственные связи, развивает внимательность, терпение, способствует глубокому усвоению учебного материала.
• Умение работать в команде. В работе над сложными проектами важно правильно распределить задачи, нести ответственность за свои действия, уметь ставить общую цель выше собственных интересов. Командная работа сплачивает учеников, позволяет быстро и эффективно разработать и презентовать сложный проект.
• Реализация проектного обучения, которое набирает популярность во всем мире. Планирование деятельности, анализ полученных данных позволяет сделать объективные выводы на основе проведенных исследований. Это развивает критическое мышление, дает возможность получить навыки, необходимые в таких востребованных специальностях, как пилот БПЛА и другие профессии.

Как выбрать квадрокоптер для школы

На рынке представлен большой ассортимент моделей дронов. При подборе подходящей модели эксперты рекомендуют опираться на следующие критерии:

1. Тип БПЛА.
2. Технические характеристики дронов.
3. Стоимость.
4. Конкретные задачи, которые предполагается решить при помощи квадрокоптеров.

Разберемся в деталях подробнее.

Типы квадрокоптеров

Выделяют следующие разновидности учебных дронов:

1. Маловесные, или начальные. Такие БПЛА отличаются небольшим весом (80-250 г) легки в сборке (или поставляются в уже собранном виде) и управлении. Дроны этого типа можно запускать в помещении и на улице. Минус: небольшая дальность полета (около 500 м), отсутствие дополнительной оснастки, уязвимость к внешним негативным воздействиям. Начальные дроны можно использовать для ознакомления школьников младших классов с принципами действия БПЛА.
2. Средние. Квадрокоптеры среднего уровня оснащены камерой, тепловизором, многие модели имеют гидростабилизированный подвес (как, например, дрон «Пеликан mini»), который обеспечивает устойчивость к порывам ветра. Поддержка навигационных систем, связь с оператором по Wi-Fi позволяет вести запись в прямом эфире и транслировать ее в мессенджеры, соцсети, на интерактивную школьную панель. Такие квадрокоптеры подойдут для решения сложных задач – например, отслеживания различных показателей, разработки маршрута, создания топографических и географических карт местности и т.п.

                                                                             Квадрокоптер для мониторинга «Пеликан Mini»

1. Профессиональные. Профессиональные дроны обычно имеют открытый код, что позволяет программировать БПЛА в соответствии со своими нуждами. Оборудование такого типа применяется при разработке сложных инженерных проектов и углубленном изучении математики, информатики, физики и других предметов. Дроны профессионального типа используются школьниками старших классов и студентами в рамках работы с автоматизированными системами управления (АСУ), при подготовках к олимпиадам, соревнованиям.

Технические характеристики

При приобретении квадрокоптера желательно обращать внимание на такие показатели:

• Время автономного полета на одном заряде батареи, дальность и скорость перемещения. Чем больше емкость аккумулятора, тем дальше дрон пролетит и дольше пробудет в воздухе. Скорость полета зависит от веса БПЛА, мощности электромоторов и других факторов. Чем она выше, тем большее расстояние пролетит дрон без необходимости подзарядки.
• Наличие камеры, тепловизора, датчиков, другого оборудования. Тепловизор позволяет снимать видео и делать фото при любых условиях освещения. Датчики дают возможность обнаруживать препятствия, обходить их, отслеживать конкретные показатели, анализировать. Например, с помощью учебного аграрного дрона EDU.ARD AGRO можно мониторить состояние насаждений, чтобы вовремя заметить слабые, пораженные болезнями и вредителями растения и принять соответствующие меры по устранению проблем.
  
  

                                                                           Учебный аграрный квадрокоптер EDU.ARD AGRO

• Возможность самостоятельного программирования устройства, чтобы настраивать оборудование под решение конкретных задач. Обучающий процесс будет более эффективным, если школьник сам разработает ПО под свой проект. При приобретении квадрокоптера желательно узнать, какие языки программирования он поддерживает. Стандартный набор: Phyton, JavaScript, C++ даст возможность учащемуся не только узнать азы программирования, но и применить полученные знания на практике.

При первых запусках квадрокоптеров неизбежны аварии. Повредить учебный БПЛА трудно, но возможно, поэтому одновременно с дроном желательно приобрести ремонтный комплект.

                                                                             Ремкомплект предназначенный для «Гаскар Клевер 4»

Стоимость

Современный учебный квадрокоптер – высокотехнологичное оборудование, которое не может быть дешевым. Если предлагается многофункциональный дрон по подозрительно низкой цене, то, скорее всего, это подделка или обычная детская игрушка, которая не отвечает и половине заявленных характеристик. Эксперты рекомендуют приобретать квадрокоптеры от проверенных производителей, таких как российская компания COEX («Коптер Экспресс Технологии»), которые выпускают промышленные и учебные дроны широкого профиля. Например, квадрокоптер с тепловизором «Пеликан» может использоваться в школе при изучении информатики, физики, географии, биологии и т.д.

                                                                 Автономный квадрокоптер с тепловизором для мониторинга «Пеликан»

Задачи

При покупке учитываются цели, для которых приобретается оборудование. Если главная задача – научить детей основам пилотирования, то целесообразно приобрести модели начального уровня, простые в освоении и использовании. Если же дрон нужен для проведения учащимися старших классов исследований и проектных изысканий, то потребуются квадрокоптеры среднего и профессионального типа.

Как применять квадрокоптер на практических занятиях в школе

Использование дрона позволяет получить практические навыки по следующим дисциплинам:

• В физике: изучить аэродинамику, законы движения и гравитации.
• В биологии: провести анализ состояния растений в зависимости от внешних условий.
• В географии: составить подробные карты местности.
• В информатике: получить навыки программирования на популярных языках.
• В ОБЗР: отработать приемы поиска и спасения заблудившихся и попавших в беду людей.