Методика обучения нанотехнологиям, разработанная сотрудниками Университета ИМТО, получила премию за «Лучший инновационный продукт»

Сотрудники Университета ИТМО разработали методологию обучения нанотехнологиям через проектную деятельность в начале 2017 года. С тех пор проект использовали в сочинском образовательном центре «Сириус», федеральной сети технопарков «Кванториум», а сейчас начали применять в образовании первокурсников вуза. Совсем недавно методология обучения получила почетную премию от Комитета по науке и высшей школы за «Лучший инновационный продукт». Чем хороша проектная деятельность и как студенты решают нетривиальные научные задачи, рассказали заместитель декана физико-технического факультета Яна Музыченко и руководитель наноцентра физтеха Университета ИТМО Михаил Мухин.

Почему метод обучения через проектную деятельность такой эффективный?

Михаил Мухин: Как реализуется стандартный метод обучения? Ребенок слушает курсы, участвует в практиках, сдает лабораторные работы, но сам часто не знает, как применить знания. В проектной деятельности мы ставим во главу угла проект.  Инженерный, научный, да любой. Главное — иметь открытую, еще не решенную задача. Под этот проект набирается команда из трех-пяти человек. Они получают задание, а дальше работают над ним.

Яна Музыченко: Важно понимать, что это не лабораторные работы. Не «Смотрите на лицевую сторону прибора, введите кнопку такую-то, нажмите, запишите результат»

Михаил Мухин: Да, в проектной деятельности все открыто перед ребятами. Мы говорим: то, как вы сделаете проект, зависит только от вас. Какие решение выбрать, какое оборудование использовать, какую литературу читать — зависит только от вас. Школьники и студенты чувствуют себя полноценными руководителями проектов, поэтому проблем с мотивацией нет. Отталкиваясь от нашего опыта и понимания, мы решили создать методологию обучения нашей научной области, наноматериалов, в формате проектной деятельности.

Расскажите, как вы опробовали методологию в Университете ИТМО.

Михаил Мухин: Мы ввели проектную деятельность как особую дисциплину для студентов первого курса физико-технического факультета этой весной. Есть глобальная проблема: создание многокрасочного покрытия для кораблей, которое препятствовало бы биообрастанию во время стояния в порту. Из-за бактерий и водорослей у кораблей начинаются проблемы с движением в море, и решения проблемы пока нет. Мы предложили студентам придумать покрытие с использованием наноматериалов.

Когда студенты услышали о задании, они первым делом полезли в Интернет смотреть литературу: какие существуют методы модификации краски и защита от биообрастания. В процессе проектной деятельности студенты читают не классические учебники, а новейшие статьи в научных журналах и другие материалы о последних разработках.

Мы обеспечивали глубокое погружение в проблематику: две вводные лекции и мастер-классы с лабораторным оборудованием. Какие приборы использовать в работе, выбирают сами студенты. Одной команде был нужен сканирующий зондовый микроскоп, другой – сканирующий электронный микроскоп, третьей – химический шкаф. Ребята получили обзор инструментов под рукой и помощь в использовании. Особое оборудование студенты сконструировали сами. Например, одна из команд построила аквариум для экспериментов.

Яна Музыченко: К каждой команде мы пристраиваем двух наставников. Задача научного консультанта — именно консультировать, а не предлагать решение. Он выслушивает идеи команды и помогает сориентироваться, можно ли реализовать проект или нет. Проектный консультант делится опытом в организации рабочего процесса: как распределить задачи и успеть за установленные 15 недель. Эту роль взяли эксперты нашего факультета.

В завершении курса студенты представили и защитили проекты. Конечно, одно из решений оказалось лучшим, но все студенты получили новые знания и опыт, недоступные в рамках других курсов. Как использовать лабораторное оборудование, как искать теоретическую базу, как работать в команде и распределять роли. Работа над проектами развивает те же Soft skills, которые очень важны для развития профессиональной карьеры.

Михаил Мухин: В проектной деятельности есть две цели. Во-первых, образовательная. В процессе работы над проектом участники учатся искать нужную теорию и литературу. Во-вторых, цель – получить результат: прототип, описание технологии, созданный объект, который можно подержать в руках. У разных проектных задач эти две составляющие могут различаться. Какие-то задачи только обучающие, результат не так важен. В каких-то задачах, наоборот, все понятно и знакомо, и проект рассчитан на инженерную реализацию. Таким образом, студенты физико-технического факультета получили и образование, и продукт.

С чего началась разработка вашей методологии проектной деятельности?

Михаил Мухин: Тренд на проектную деятельность в России начался со школьного образования. Как раньше работала селекция сильных школьников? Были предметные олимпиады по химии, физике, информатике. Детей учили тому, как правильно решать сложные и во многом специфичные задачки. В определенный момент специалисты проанализировали, насколько победители олимпиад успешны в реальной научной деятельности. Оказалось, сильных предметных знаний часто недостаточно, нужно знать, как работать в команде, как учитывать ресурсы и дедлайны. Стало понятно, что нужно переформатировать метод обучения, сделав уклон в проектное обучение. Поэтому примерно три-четыре года назад агентство стратегических инициатив сформировало задание: к 2035 году подготовить 50 000 инженеров, успешно занимающихся проектной деятельностью.

Мы подумали, что в рамках проектной деятельности можно обучать и нанотехнологиям. Необязательно учиться квантовой физике и оканчивать магистратуру с аспирантурой – для вводного погружения в научную область достаточно получить четко поставленную задачу и познакомиться с начальной теорией.

Где вы уже опробовали методологию?

Михаил Мухин: Во-первых, мы использовали методологию в образовательном центре «Сириус». Этим летом Университет ИТМО совместно с ФИОП Роснано курировал проектную смену по направлению «нанотехнологии». Во-вторых, мы сотрудничаем с федеральной сетью детских технопарков «Кванториум». Это все — важные проекты, в которых нам интересно участвовать (подробнее о сотрудничестве – по

).

На следующей неделе к нам в университет приедут школьники-участники из «Сириуса». Они решили доработать проекты, начатые в Сочи, во время школьных осенних каникул. Мы согласились — будем с ними делать следующую итерацию прототипа и писать патент с научной статьей.

На кого больше ориентирована методология – на школьников или студентов?

Михаил Мухин: Мы работаем и с теми, и с другими, и главная причина — нам правда интересно обучать ребят нанотехнологиям. Школьников мы также знакомим с физико-техническим факультетом и Университетом ИТМО, в целом, и приглашаем сильных абитуриентов учиться у нас. Надеемся, что и студенты, с которыми мы занимаемся, вырастут в сильных аспирантов и будущих сотрудников Научного центра нанофотоники и метаматериалов.

Яна Музыченко: И запрос от студентов тоже есть. Я веду занятия по физике с лабораторными установками и довольно часто слышу от студентов других факультетов о недостатке мотивации. Выставили, измерили, нажали на кнопку, посмотрели прибор, записали в таблицу. Зачем? Для чего? Дальше пришли посчитали. Что посчитали? Говорят: «Вот была бы задача, мы бы понимали и начинали бы думать, что сделать, что получить».

Каково будущее методологии?

Яна Музыченко: Мы внедрили ее на первом курсе физико-технического факультета, а в дальнейшем хотим добавить проектную деятельность в каждом семестре на одной из классических дисциплин. Например, в той же физике из раздела оптики. Предложим студентам несколько самостоятельных проектов, может, не с глобальным результатом, но из нерешенной области.

Михаил Мухин: Мы будем рады, если другие факультеты, лаборатории, образовательные программы, познакомившись с нашим опытом проектного обучения, захотят использовать его у себя. Мы готовы им помогать. Любую деятельность можно упаковать в проект.  Главные критерии: у вас есть задача, сроки, ресурсы, люди, информация, и вы нацелены на результат.

 

Оригинал статьи: news.ifmo.ru


Другие новости

Кировская область ожидает зондовый микроскоп, разработанный в технопарке Университета ИТМО

В детские технопарки «Кванториум» продолжает поступать новое оборудование. Ожидается, что в середине ноября технопарк в Омутнинске получит сканирующий зондовый микроскоп NanoTutor, позволяющий исследовать наномир. Основой уникального оборудования является сканирующий зондовый ...

Методика обучения нанотехнологиям, разработанная сотрудниками Университета ИМТО, получила премию за «Лучший инновационный продукт»

Сотрудники Университета ИТМО разработали методологию обучения нанотехнологиям через проектную деятельность в начале 2017 года. С тех пор проект использовали в сочинском образовательном центре «Сириус», федеральной сети технопарков «Кванториум», а сейчас ...

Фестиваль науки NAUKA0+ 2018 года в Москве

Детские технопарки «Кванторим» приняли участие в фестивале науки NAUKA0+ 2018. Вместе с ними, был стенд направления Наноквантум представленный физико-техническим факультетом Университета ИТМО. Посетили могли поработать на сканирующем зондовом микроскопе NanoTutor ...



Санкт-Петербургский национальный исследовательский университет информационных технологий, механики и оптики
Телефон: +7 (812) 251-26-05

По всем вопросам обращайтесь к администратору сайта:
ntspb@corp.ifmo.ru

Технопарк. ООО «НТ-СПб»
199034, Санкт-Петербург, Биржевая линия В. О., д. 14-16