Интеграция компьютерного мышления через носимые технологии и программируемый электронный текстиль

          Очередной этап технической модернизации общества — внедрение носимых технологий и программируемого текстиля. В конце 2010-х, это в первую очередь разработки студентов, новаторов создающих опытные образцы — прототипы товаров, которые займут массовый рынок в 2020-х годах. Носимые технологии встроены в одежду и аксессуары. Программируемый текстиль (e-textile, электронный текстиль, е-текстиль) — ткань со встроенными вычислительными системами, причём как автономными, так и связанными с сетями передачи данных (интернет, локальные сети). Современное образование перестраивается с учётом данного тренда, чтобы учащиеся с уровня начальных и средних классов уже осваивали это направление, изучали имеющиеся решения и проектировали новые.

Принципы обучения и интеграция е-текстиля в повседневную реальность

При обучении студентов, на семинарах и вебинарах, преподаватели и лекторы делают акцент на следующих особенностях:

• в текстиль интегрированы электрическая цепь, вычислительные элементы, блоки памяти, средства ввода-вывода — всё то же, что используется при создании привычных устройств;
• энергию подают сменные батарейки или встроенные заряжаемые аккумуляторы;
• светящиеся элементы, светодиоды (LED) включаются и отключаются — процесс оптимизируют, чтобы расходовать энергию эффективно (интеграция подразумевает экологичный подход к проектированию);
• пользователь управляет функциями, используя элементы ввода и сенсоры, которые реагируют на касания или другие действия — так же, как смартфоны и домашняя умная техника.

Ключевой принцип обучения подразумевает, что у школьников и студентов не должно быть подсознательного барьера, грани: с одной стороны, между обычными вещами и е-текстилем; с другой стороны, между устройствами современности и носимыми технологиями. Преодолевая этот барьер, дети и подростки в возрасте от 10–15 лет активно включаются в процесс проектирования и в разработку собственных изобретений.

Техническая и методическая база для проектов

          Фактически освоение нового направления происходит в тех же условиях, что и занятия по физике — школьные либо дополнительные, внеклассные. Преподаватели предоставляют студентам помещение, оборудование и исходные материалы, проводят сам процесс обучения теоретической основе.

Каждый студент имеет возможность, пройдя курс, создать собственное носимое изделие. Прототипы разрабатывают в несколько этапов:

• ставят задачи, формулируют итоговую пользу применения (в устной, затем в письменной форме);
• проектируют принципиальную схему, проводят расчёты, определяют характеристики элементов;
• собирают и тестируют под руководством преподавателя рабочие прототипы отдельных блоков;
• тестируют и презентуют образец, готовый к использованию.

          Успешный итог для студента — реализация собственного проекта, такого, например, как сенсорная перчатка, реагирующая на касания, с сенсорами и LED-элементами. Это становится успехом, как в учебном, так и в психологическом смысле. Будущие инженеры, разработчики, программисты смотрят в будущее уже сегодня, воспринимают е-текстиль и носимые технологии как часть повседневной реальности; ощущают свою готовность способствовать дальнейшей модернизации.