Конкурс разделен на два трека: «преподаватели» и «начинающие преподаватели», чей педагогический стаж составляет три года или меньше. Как объясняют организаторы, сотрудники Департамента образовательной деятельности Университета ИТМО, такое разделение нужно, чтобы создать более справедливые условия для конкурсантов.
«Нам было важно сделать так, чтобы преподаватели с большим опытом соревновались друг с другом, а начинающие преподаватели — между собой. Этим мы хотели поддержать молодых преподавателей и создать более справедливые условия для конкуренции», — рассказывает Кристина Крушинская, ведущий инженер отдела образовательных технологий.
Всего на конкурс ITMO.EduLeaders подали заявки 40 преподавателей, в том числе 16 начинающих — для участия в одной из десяти номинаций: «Большие данные», «Искусственный интеллект в обучении», «VR/AR», «Активное обучение», «Геймификация», «Проектная работа», «Система оценивания», «Учебное видео», «Онлайн-курсы», «Микрообучение».
В финал вышли только 10 участников — все они лично представили свои разработки перед экспертной комиссией, куда вошли первый проректор Дарья Козлова, директоры мегафакультетов и деканы факультетов, на которых работают финалисты конкурса. Победители конкурсов ITMO.EduLeaders и ITMO.EduStars будут объявлены 21 мая на конференции ITMO.Open Education.
Рассказываем о проектах пяти финалистов, которые выступили на первом дне защит, 29 марта. Проекты, представленные во второй день, будут освещены в следующем материале.
Александр Алоджанц, профессор факультета наноэлектроники. Проект «Методика преподавания дисциплин квантовых технологий в Университете ИТМО на меж- и интердисциплинарном уровне познания»
Цель проекта — формирование у студентов и магистрантов меж- и интердисциплинарного мировоззрения к решению важных проблем в области квантовых технологий, алгоритмов и искусственного интеллекта. При этом целевой аудиторией являются не только студенты, обучающиеся в области математики и физики, но и психологи, социологи, когнитивисты и нейробиологи, работающие над моделированием систем искусственного интеллекта, задач принятия решения, а также экономисты, маркетологи, работающие в области изучения рынка квантовых технологий, его взаимодействия с другими направлениями информационных технологий и ИИ, продвижения товаров и услуг в этой сфере.
Ключевая особенность курса — в формировании индивидуального образовательного маршрута для каждого студента и ориентированность на практический результат. Подход к обучению должен быть индивидуальным: у каждого свой бэкграунд, набор компетенций и уровень понимания. Обучение построено на фундаментальной науке, но в итоге все приходит к созданию конкретного продукта, будь то алгоритм, устройство, научное исследование или даже новый стартап. Важно, что у каждого студента есть собственный проект, который позволяет ему не только получить практический опыт, но и оценить собственные возможности.
Успешность проекта подтверждается самими обучающимися и их высокими результатами: работы магистрантов публикуются в высокорейтинговых журналах, например, Scientific Reports, занимают призовые места в конкурсах НИР и отмечаются как лучшие докладчики на конференциях, основывают стартапы и побеждают на конкурсах «Умник».
Илья Лившиц, профессор на факультете безопасности информационных технологий, проект «Методика комплексного диагностического оценивания в дистанционном формате обучения»
Объективными трудностями, с которыми сталкиваются все преподаватели при дистанционном формате обучения, можно назвать потерю контакта с аудиторией, недостаточную их мотивированность и, как следствие, прогулы, негативное восприятие «говорящей головы», пассивность на занятиях. К тому же непонятно, как контролировать посещаемость занятий в таком формате, как оперативно отслеживать проблемы, возникающие при усвоении материала, как объединять студентов в группы, вовлекать их в активную работу над проектами, стимулировать их научную деятельность.
В качестве решения была разработана так называемая «воронка рисков». На входном этапе, то есть еще перед началом курса (точка 0), всем студентам предоставляется полная информация о ходе обучения. Они заранее знают все модули, экзаменационные вопросы, учебные материалы и рекомендуемую литературу, критерии оценивания. Таким образом, они могут самостоятельно выбирать, что им наиболее интересно, и выполнять программу в собственном темпе. На следующем этапе (точка 1) преподаватель должен вместе со студентами определиться с коммуникационными площадками и форматами взаимодействия, которые будут доступны и комфортны для всех. Далее (в точках 2 и 3) проводится экспресс-тест — чтобы определить уровень «цифровой грамотности» на потоке, сформировать из студентов команды для выполнения практических занятий. В точке 4, уже после выполнения ряда практических работ, происходит «рубежный контроль» и предварительное оценивание результатов — это дает студентам возможность заблаговременно оценить свою готовность к промежуточной аттестации. Такой промежуточный контроль позволяет предупредить «непредвиденные ситуации» в конце сессии, провести корректирующие меры и, в особо тяжелых случаях, заранее информировать студенческий офис о потенциальных проблемах в режиме мягкого упреждения и модерации. Точка 5 — уже аттестация тех студентов, которые успешно прошли курс.
По итогам 2-го семестра 2019/2020 года в двух группах (37 человек) процент студентов, полностью игнорировавших учебный процесс, снизился до 11% — в начале работы на этом потоке базовая величина была 37%. Успеваемость (оценки только 5(А) и 4 (В) в системе БаРС на промежуточной аттестации) возросла на 27% (с 59% до 86%). Ни один студент не был направлен на комиссию во время повторной промежуточной аттестации
Алексей Перегудин, ассистент на факультете систем управления и робототехники, проект «YouTube-канал и курс видео-лекций по линейной алгебре и теории управления»
Пандемия не только поставила проблемы перед преподавателями, но и дала возможность искать и применять новые способы изложения материала, в том числе с использованием нестандартных подходов. Например, перенос лекций на любимую студентами площадку — YouTube — и адаптация их под более интересный, яркий и вовлекающий формат.
Разработка представляет собой YouTube-канал, на котором публикуются видео лекций по различным дисциплинам, так или иначе имеющим отношение к теории управления: линейная алгебра, теория систем, дифференциальные уравнения, теория автоматического управления.
Упор сделан на визуальную составляющую: обложка каждого видео представляет собой загадку-ребус, в материалах лекций активно использованы мемы и яркие иллюстрации, формулы и графики анимированы для большей наглядности и доступности материала. Также придуманы нестандартные аналогии, которые помогали студентам лучше понимать математические абстракции. Например, подобные матрицы (одно и то же линейное преобразование, заданное в разных базисах) сравниваются с аккордом, который можно по-разному зажать, но получить одно и то же. А собственные числа матрицы одинаковы во всех базисах — как и ноты, составляющие аккорд, одинаковы во всех аппликатурах.
В итоге было подготовлено 14 часов видео: все ролики длятся в среднем по два часа, внутри них есть удобная система тайм-кодов — чтобы зрители могли посмотреть только интересующую их часть лекции. Видео доступны не только для студентов ИТМО, но для всех желающих. В будущем планируется выкладывать на канал новые видео, но уже не в формате двухчасовых прямых трансляций, а — сжатых и скомпонованных коротких блоков.
Курс получил крайне положительную оценку у студентов, а также значительно поднял их уровень подготовки. Некоторые задачи, которые ранее считались олимпиадными, студенты после курса посчитали доступными и обычными.
Андрей Кудлис, ассистент на физическом факультете, проект «Моя первая научная работа: исследование гидроаэродинамических явлений»
Работа посвящена двум тематически связанным проектам по общей физике, выполненным студентами первого курса во время дистанционного обучения. Проект в первую очередь направлен на тех студентов, которые планируют в будущем заниматься именно научной работой. Соответственно, во время обучения в бакалавриате они должны получить тот набор навыков, который будет необходим для научной карьеры.
Хочется привести пример двух команд первокурсников, которые изучали две предметные области: аэродинамические явления и гидродинамические явления. В ходе обучения ими был выполнен гигантский объем работ: они самостоятельно собирали экспериментальные установки у себя дома и на базе лаборатории ФабЛаб, сами заказывали необходимую электронику (например, атмосферные датчики давления), сами писали для нее софт и разрабатывали электрическую схему. Ребята провели все опыты и составили отчеты, которые полностью соответствуют формату научной статьи в Physical Review. Студенты были крайне мотивированы — готовы были много работать, выпиливать детали экспериментальных установок, разбираться в электрических схемах, осваивать высокоуровневые языки программирования.
На выходе они получили целый набор навыков, необходимых для ведения научной деятельности: академическое письмо и работа с LaTeX, понимание структуры научной публикации, Python (численные расчеты и графики), С++ (взаимодействие с установкой, снятие данных), Mathematica (проверка аналитических расчетов), работа со сложными экспериментальными установками. Один из студентов уже принимает активное участие в НИР и подает заявку на патентование своей разработки.
Кристина Фризюк, аспирант на физическом факультете, проект «Образовательные видео на YouTube: Физика. Лайфхаки»
Для современных студентов платформа YouTube является одним из основных ресурсов для получения образовательной информации по физике. Однако русскоязычных онлайн-курсов, направленных на совершенствование процесса предметной подготовки студентов в университете, в настоящее время очень мало. Кроме того, существуют проблемы качества электронных образовательных ресурсов, и недостаточной вовлеченности студентов в самостоятельную работу. Подобный материал редко читается в образовательных учреждениях, еще реже — с упором на практическое применение в физике.
Проект представляет собой образовательные видео на YouTube по разным темам, а также мини-курс по применению теории представлений групп в физике. В мини-курсе внимание уделено переводу с абстрактного «математического» языка на более конкретный, визуальный и понятный широкому кругу людей. Особое внимание во всех видео уделялось иллюстрациям, компьютерному моделированию и визуализации сложных концептов. Также для лучшего понимания приведены примеры из повседневной жизни и реальной научной работы сотрудников Нового Физтеха.
Отправной точкой к созданию проекта послужила частая необходимость рассказывать материал, представленный на видео, студентам и коллегам. Сначала мини-курс был прочитан очно студентам 4-го курса Нового физтеха ИТМО в рамках практических занятий по физике твердого тела. Несмотря на то, что материал был изложен очно и студенты присутствовали на занятиях, они просматривали курс повторно при выполнении домашних заданий. Результатом стал значительный процент правильно решенных домашних задач: практически все студенты справились со всеми задачами. Кроме того, полученные знания успешно применяются частью студентов в их научной работе. Например, на основе курса реализован студенческий проект второкурсников, который стал победителем конкурса проектов и перерос в полноценную научную работу.
