Кафедра фотоники и оптоинформатики Университета ИТМО

Путь в большую науку, начиная со школы: как строится обучение на Летней учебной практике на кафедре фотоники и оптоинформатики

В Университете ИТМО стартовали занятия Летней учебной практики, организованной кафедрой фотоники и оптоинформатики. На протяжении двух недель учеников десятых классов будут знакомить с последними исследованиями ученых в области квантовой информатики, биомедицины, фемтосекундной оптики, а также с другими перспективными направлениями. Школьники смогут поработать в группах с учеными над реальными научными разработками, начать собственный исследовательский проект, а в будущем принять участие в престижных конференциях, собирающих специалистов по фотонике и оптоинформатике. Как устроена Летняя учебная практика в Университете ИТМО и что поможет школьникам начать путь во взрослую науку уже в 10 классе — в материале ITMO.NEWS.

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

Летняя учебная практика для школьников
Летняя учебная практика для школьников

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.

Летняя учебная практика для школьников
Летняя учебная практика для школьников

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.

Азат Исмагилов и Наталья Андреева
Азат Исмагилов и Наталья Андреева

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. 

Редакция новостного портала
Персоны
  • Артур Глейм

    Руководитель лаборатории квантовой информатики Международного института фотоники и оптоинформатики Университета ИТМО

Архив по годам:
Пресс-служба