Первая Летняя учебная практика для школьников прошла на кафедре фотоники и оптоинформатики Университета ИТМО еще в 2003 году. Все началось с клуба любителей физики, организованного несколькими сотрудниками кафедры, в том числе действующим руководителем практики, заместителем заведующего кафедрой фотоники и оптоинформатики Натальей Андреевой. Тогда о занятиях школьники зачастую узнавали случайно от учителей и знакомых. В течение года ребята, начиная с 5 класса, приходили в университет, где получали первое представление об оптике и физических явлениях, а школьники постарше могли побывать в научных лабораториях и поработать на оборудовании, к которому обычно допускают исключительно сотрудников университета. Продолжить практику можно было и в течение года — совместно с учеными кафедры школьники выполняли курсовые исследовательские проекты.
За несколько лет инициативу не только удалось превратить в регулярный проект, выстроить системную работу со школами города, но и дать возможность ребятам сделать первый шаг в серьезную науку.
«Как мне кажется, самое главное наше достижение по сравнению с 2003 годом и прошлыми годами, когда практика еще только развивалась, — это то, что сейчас ребята могут выполнять у нас не какие-то отработанные лабораторные работы, итог которых известен заранее, а делать часть общей большой научно-исследовательской работы вместе с молодыми учеными, — рассказывает Наталья Андреева. — Бывали случаи, когда они в ходе работы даже участвовали в весомых открытиях».
Как строится обучение
В этом году на двухнедельную Летнюю учебную практику, которая стартовала накануне, пришли 11 ребят. Все они — ученики 10 классов ведущих профильных школ города — Физико-математического лицея №239 и 590-го лицея. В течение учебной практики они получают возможность познакомиться с лабораториями кафедры, а также с последними исследованиями в области оптоинформатики, биомедицины, фемтосекундной оптики и квантовой информатики. Содержание занятий ежегодно обновляется. Здесь не бывает одинаковых лекций из года в год — информация постоянно актуализируется в соответствии с последними разработками и перспективными направлениями. Например, в этом году ребят впервые познакомят с тем, как проходит оптическая диагностика в биомедицине. Как отмечает Наталья Андреева, этот курс — именно то, что сейчас находится на переднем крае науки.
«Биомедицина, инновационные разработки новейшего диагностического оборудования — сейчас это одно из самых перспективных направлений, которое занимает ученых по всему миру, в котором ведутся серьезные научные исследования, направление, под которое сейчас выделяются большие гранты. Перспективные проекты в этой области есть и на нашей кафедре, мы активно сотрудничаем с передовыми медицинскими центрами, чтобы наша научная деятельность помогала врачам ставить правильные диагнозы. Обо всех этих перспективах мы хотим рассказать и ребятам. Чтобы, если они заинтересуются, они смогли продолжить свою дальнейшую работу в этой области», — отмечает она.
Обучение проходит в виде лекций и мастер-классов, определенное время отводится на исследовательскую работу. Сами лекции проходят не в строгом академическом формате, а выстраиваются в форме диалога. Пообщаться с преподавателями, многие из которых еще совсем молодые специалисты, можно и в свободное время в неформальной обстановке во время кофе-брейков. По итогам обучения и исследовательской работы, которая ведется в группах вместе с молодыми учеными кафедры, ребята готовят отчеты, а некоторые могут продолжить собственное исследование по окончании Летней учебной практики.
Как это сделать и какие еще возможности дает практика?
По итогам Летней практики любой из учащихся может выбрать наиболее понравившееся направление и продолжить работу по исследованию в течение года. О своем желании следует сообщить руководителю практики, и уже в сентябре на кафедре школьнику назначат куратора, а далее вместе с ним сформируют график последующих занятий, рассказывает Наталья Андреева. Такие занятия проходят в течение года не менее раза в неделю. Вместе с преподавателем университета школьник, прошедший практику, продолжает работу над проектом и готовится к участию в научных конференциях. Многие ребята, поработав над проектами в течение года, идут дальше на Конгресс молодых ученых, где занимают первые места, отмечает Наталья Андреева.
Кроме того, все школьники, которые участвуют в различных мероприятиях кафедры фотоники и оптоинформатики, получают приглашения на профильные конференции, семинары и лекции российских и зарубежных ученых, регулярно проходящие в Университете ИТМО в течение года. Такая активность не только помогает подтянуть школьные результаты, при желании подготовиться к всероссийским олимпиадам, но и позволяет собрать достойное портфолио и впоследствии получить бонус при поступлении в вуз. Напомним, за первые места на олимпиадах из перечня РСОШ, а также индивидуальные достижения Университет ИТМО начисляет дополнительные баллы при поступлении. Подробнее об этом можно прочитать здесь.
Международное признание
Проекты кафедры фотоники и оптоинформатики, посвященные работе со школьниками, ее сотрудники неоднократно представляли за рубежом. В конце мая на Международной конференции в китайском городе Ханчжоу «14-th International Conference on Education and Training in Optics and Photonics in Hangzhou, China. ETOP 2017», посвященной актуальным технологиям обучения в области оптики и фотоники, постерный доклад научного сотрудника Международного института фотоники и оптоинформатики Азата Исмагилова вошел в число лучших проектов. За время работы на секции ему удалось пообщаться с учеными из Великобритании, Сингапура, США, Канады, Японии, Китая и других стран.
«Первое, что спрашивали меня зарубежные коллеги: “Как вы допускаете школьников в лаборатории к такому дорогостоящему оборудованию?”. У них эта практика действительно не распространена, зачастую даже студенты не имеют доступ ко всем установкам. Как показали доклады коллег из Японии и Китая, у них именно таких форматов довузовской подготовки, работы со школьниками тоже нет. Казалось бы, такой простой концепт, но в Университете ИТМО он хорошо реализован и дает результат. За что наш доклад и был отмечен как один из лучших на конференции», — рассказывает Азат Исмагилов.
В течение учебного года через разные мероприятия, которые проводятся на кафедре, проходит порядка 500 школьников. Многие из них — из других городов, некоторые приезжают даже из Петропавловска-Камчатского, добавляет Наталья Андреева. По ее словам, такой формат, когда вузы идут в школы, курируют талантливых ребят и приглашают на практику в университеты — то, что отличает российские учебные заведения от зарубежных.
«Во многих зарубежных вузах, если ведут работу с учениками школ, используют, как правило, другой формат. Они пытаются вдохновить их через изучение классической физики, школьной программы. Мы же делаем упор на то, что к нам человек может прийти из обычной школы, без глубоких знаний, зацепиться за какое-то направление, понять, что, условно говоря, он хочет развиваться в биофотонике, биомедицине и начать подтягивать свои знания. За счет этого появляются серьезные результаты в школе, ребенок начинает реально заниматься, что-то делать с интересом – примеров таких масса. Мы стараемся уже в этом возрасте заинтересовать, дать ребенку вектор для дальнейшего развития», — говорит она.
Многие из тех, кто сегодня читает лекции и проводит мастер-классы сегодняшним десятиклассником, в прошлом сами прошли этот же путь. В десятом классе такую практику, например, проходил и ставший руководителем лаборатории квантовой информатики Международного института фотоники и оптоинформатики Университета ИТМО и лаборатории практической квантовой криптографии Казанского квантового центра Артур Глейм. Увлекшись квантовыми технологиями, сегодня он уже сам участвует в создании перспективных разработок. Например, в марте этого года команда ученых Университета ИТМО выиграла грант правительства России на создание системы управления географически распределенным центром обработки и хранения данных, каналы связи в котором защищены квантовыми технологиями. Инициатором запуска этого проекта является компания «СМАРТС», которая занимается телекоммуникационными сетями и предоставлением высоконадежных услуг связи. Аналогов проекта в мире не существует.
