Управлять силой мысли

Нейроквантум - одно из отделений детского технопарка «Кванториум Югры» в столице округа - меня просто поразило. Казалось, я попала на съемки фантастического фильма о людях будущего. Подростки - девочки и мальчики - помогали друг другу надевать черные силиконовые шапочки с электродами (нейроинтерфейсы), шприцем вводили гель через специальные отверстия для лучшего контакта, затем садились за ноутбуки, на мониторах которых появлялись цветные диаграммы: столбики мелькали яркими всполохами - они то вырастали во весь экран, то исчезали.

Оказалось, диаграмма - отражение записанных специальной компьютерной программой эмоций и состояний человека. Вика, Настя и Слава тренировались поочередно испытывать состояния концентрации, расслабленности, радости, грусти. Остальные ребята помогали, выступая в роли тренеров. Задача стояла - научиться вызывать определенные эмоции по своему желанию, удерживать их так долго, как это необходимо, быстро переключаться с одного на другое. Задание сложное, интересное и веселое. «Но для чего это нужно?» - спросит читатель.

На этот вопрос подробно ответила преподаватель квантума Марина Юккерс: «Сейчас ребята выполняют игровые задания, но они очень важны для дальнейшего освоения программы, разработанной Московским технологическим институтом, которая должна обучить детей работе с мозгкомпьютерными интерфейсами и нейроуправлению живыми организмами и роботами. Научившись контролировать свои эмоции, записанные специальной программой и переведенные на компьютерный язык, ребята по своему желанию вызывают определенные состояния, давая, таким образом, конкретную команду объекту, например таракану-киборгу или пилотируемой машине-роботу».

Десять лет назад управление кем-то или чем-то силой мысли на расстоянии казалось идеей из области научной фантастики. Мы читали об этом в произведениях про инопланетные миры и космические корабли, восхищаясь богатым воображением автора. Сегодня ребенок может с помощью портативного энцефалографа управлять движением таракана-киборга, которому вживлен микроконтроллер, причем такую операцию при желании может выполнить и сам ученик, если ему исполнилось 14 лет.

Нейробиология и нейроуправление - это те области, в которых в настоящее время происходит активное развитие медицинских и инженерных технологий. По словам Марины Витальевны, подготовка специалистов по разработке совместимых с нервной системой человека интерфейсов для управления компьютерами, домашними и промышленными роботами, - направление очень перспективное. В недалеком будущем появятся кибернетические импланты и нейроуправляемые протезы, пользоваться которыми придется учиться. Уже сегодня некоторые ребята проявляют себя как тренеры, которые не только сами с помощью нейроинтерфейса могут управлять объектом, но и способны объяснить и научить этому товарища.

Виктория и Полина, девятиклассницы школы №3 Ханты-Мансийска, учатся в классе с углубленным изучением биологии, с этой областью знаний они планируют связать свое будущее. Занятия в Нейроквантуме помогут понять - действительно ли это направление соответствует личным склонностям и какая именно специальность более других подходит им.

Как признались девушки, самым сложным в начале обучения было не столько вызывать в себе определенные эмоции, сколько переключаться с одного состояния на другое. Ведь если ты управляешь киборгом, и он должен пройти по заданной траектории, то заставить его повернуть направо или налево необходимо не когда тебе вздумается, а как того требует маршрут.

Самой младшей на занятии оказалась третьеклассница Алена из первой школы. Папа привел ее в Кванториум познакомиться с разными направлениями и выбрать подходящее. «Нас заинтересовал Космоквантум, где ребята учатся разрабатывать и конструировать космические спутники. Но для участия в таком проекте необходимы базовые знания математики и физики, дочке придется подрасти. Алена занимается хореографией, рисованием, шахматами, но мы видим, что этого недостаточно: у ребенка математический склад ума, и эти способности нужно развивать. Изучение точных дисциплин в школе не предполагает проведения практических экспериментов, сбора и обработки сведений о современных научных достижениях. Потому замечательно, что в городе открыт детский технопарк, где очень много разнообразных направлений, и каждый подросток может заняться именно тем, что ему интересно».

От летательных аппаратов до генной инженерии

Выбрать дело по душе, действительно, есть из чего. Кванториум Югры предлагает десять направлений, образовательные программы для которых разработаны лучшими российскими университетами в сотрудничестве с ведущими высокотехнологичными предприятиями и научными институтами. В числе партнеров детского технопарка - Министерство образования и науки России, ОАО «Росатом», Федеральное космическое агентство «Роскосмос», ООО «Спутниковые инновационные космические системы», ОАО «РусГидро». Образовательные программы по каждому направлению, будь то Космоквантум, Роботоквантум или Аэроквантум, построены таким образом, что каждый ученик в результате пройдет полный цикл создания инженерного продукта, подготовив собственный или групповой проект, с которым можно участвовать в олимпиадах и конкурсах российского и международного уровня.

Вера Прокопьева, заместитель начальника центра дополнительного образования, проводя экскурсию по квантумам, показала аудитории, оснащенные по последнему слову техники. Мощные компьютеры предназначены для IT-квантума, где ребята будут работать с базами данных, узнают, как их создавать, анализировать информацию и защищать ее. А чтобы научиться защищать базы данных, необходимо понимать и принципы взламывания информационных баз. Попутно узнавая нормы законодательства, действующего в сфере информационной безопасности, ученики этого квантума в результате станут хакерами со знаком «плюс», если можно так выразиться.

Наномикроскопы, весы, нагреватели, мензурки, термометры - на каждом рабочем столе слушателей Наноквантума имеется весь комплект необходимого оборудования. Здесь ребята будут знакомиться с лазерными и нанотехнологиями: исследовать современные материалы, их структуру, научатся ее преобразовывать. Ученики Биоквантума научатся конструировать клетки и гены нового типа.

- Детей необходимо приобщать к современным технологиям, необходимо помочь им понять технологический цикл, увидеть его изнутри, лично участвовать в процессе, потрогать руками, что называется, - уверена Вера Геннадьевна. - К примеру, в результате освоения программы Авток-вантума ученики не просто должны управлять машинкой, они должны пройти весь производственный цикл от идеи, разработки конструкции и дизайна до создания реальной модели с помощью 3D-принтера, обеспечив механизмы и технологии управления. В Аэроквантуме, создавая летательный аппарат, ребята проектируют его возможности, сами разрабатывают программное обеспечение, запускают созданную модель и потом предлагают для коммерческого использования.

Ученики Кванториума должны уметь работать в команде, знать методы принятия решения, то есть должны понимать и менеджерскую работу: из каких этапов состоит проект, какие могут быть альтернативные решения. Они должны научиться делать выбор, исходя из заданных критериев, ориентируясь на конечный результат. Все это - часть серьезного обучения, а не просто времяпрепровождение. Перед группой ставится конкретная задача, дается определенное время на ее решение, участники должны распределить роли, конечно, выбрать лидера, в таких условиях и происходит формирование лидерских качеств. Именно поэтому одним из основных принципов образовательных программ Кванториума и стал проектный подход.

Воспитанники детских технопарков «Кванториум» недавно побывали в Научно-производственном объединении им. С.А. Лавочкина в городе Химки и ракетно-космическую корпорацию «Энергия» в Королёве.

Югорские школьники увидели музеи легендарных предприятий российской ракетно-космической промышленности, познакомились со специалистами, которые создают ракетно-космическую технику, побывали в главном Мемориальном музее космонавтики и недавно открывшемся современном Интерактивном музейном комплексе «Буран».

Интересной поездкой поощрили ребят организаторы - департамент образования и молодежной политики Югры, Агентство стратегических инициатив и Объединённая ракетно-космическая корпорация.

Время изобретать

О том, почему именно Технопарк высоких технологий Югры стал площадкой для создания Кванториума, какие цели, задачи стояли перед коллективом, рассказал директор Технопарка Юрий Реутов.

- То, что государство сегодня уделяет большое внимание подготовке специалистов по техническим направлениям, безусловно, закономерно и правильно. Если в последние 15 лет выбор абитуриентов чаще падал на гуманитарные специальности, то сейчас образовательный вектор меняется: экономика и промышленность страны как никогда нуждаются в квалифицированных инженерных кадрах, ученых-новаторах.

Семь лет назад, когда мы приступили к работе, обратили внимание, что возраст современного изобретателя - пенсионный или глубоко пенсионный. Представляете - 70-85 лет! Уже тогда, с открытием Технопарка, правительство Югры стало поднимать вопросы юридической поддержки изобретательства и поручило нам разработать механизм предоставления малым и средним инновационным компаниям услуги, связанной с патентованием изобретений. Правительство округа решило предоставлять такую помощь на безвозмездной для инноватора основе. Это был один из первых шагов по улучшению инновационного климата.

Три года назад мы более предметно отнеслись к поддержке юных изобретателей - сегодняшних школьников - и выступили учредителями и организаторами конкурса «Молодой изобретатель Югры». Мероприятие развивалось очень активно, сначала мы провели его в Ханты-Мансийске, потом подключились несколько муниципальных образований, в этом году участие приняли уже десять муниципалитетов. Для нас это, конечно, большой шаг вперед.

Таким образом, мы оказались подготовленными к тем процессам по внедрению и развитию новой модели дополнительного образования детей, которые сегодня развернулись на территории Югры. Началом их стало соглашение с Агентством стратегических инициатив (АСИ), подписанное губернатором Югры Натальей Комаровой на Петербургском международном экономическом форуме. Результатом соглашения явилась реализация в округе пилотного проекта, призванного поддерживать и развивать научно-техническое творчество молодежи.

Когда встал вопрос о выборе подходящей площадки - Технопарк высоких технологий явился оптимальным решением. За годы работы учреждения при содействии правительства Югры на базе Технопарка была сформирована современная материально-техническая база, и, что не менее важно - профессиональная команда. Для реализации образовательной концепции Агентства стратегических инициатив во все квантумы, при полной финансовой поддержке департамента экономического развития Ханты-Мансийского автономного округа, было закуплено новейшее оборудование, выполнено специальное дизайнерское оформление аудиторий, приобретены необходимые расходные материалы. Также специалисты АСИ приняли участие в подготовке преподавательского состава из числа сотрудников Технопарка.

Хочу отметить заслугу Агентства стратегических инициатив - они создали философию дополнительного образования для повышения уровня интереса детей к научно-техническому творчеству. И философию эту они подкрепили созданием различных квантумов - образовательных направлений детского технопарка «Кванториум».

Но каждая территория имеет свои особенности. Образование любого уровня должно содержать региональный компонент, который отражает эти особенности. Наш компонент - это нефть, газ, лес, биоресурсы. Добавить к философии АСИ региональный компонент - в этом и заключается наша задача. Мы должны скорректировать программы подготовки детей с учетом особенностей нашей территории.

Пока занятия идут в режиме тестирования. Мы анализируем, как дети реагируют на оборудование, предложенные программы, насколько эти программы сложные или, напротив, слишком простые. Мы должны сделать программы увлекательными, доступными для понимания, чтобы ребенку было интересно, чтобы он получал удовольствие от учебы в Кванториуме. Нам необходимо создать такую мотивацию, задеть в душе ученика такие струнки, которые заставят его глаза гореть, и он сам захочет идти вперед, получать знания. Наверное, это самое сложное в педагогике, ведь здесь одними и теми же инструментами можно получить диаметрально противоположный результат. Поэтому так важно, на мой взгляд, чтобы педагог был еще и партнером, товарищем, сам был увлечен своим предметом и мог увлечь ребенка.

Я думаю, у нас хватит знаний, опыта, настойчивости, чтобы мы могли все это осуществить.

Югра стала одним из первых регионов России, в котором начал реализовываться принцип непрерывности подготовки специалистов научно-технических специальностей. Правительство округа поставило задачу создания инновационного лифта от начала и до конца процесса: школьник может пройти здесь программу дополнительного образования, разработать проект, в будущем организовать свое дело и выйти на рынок с инновационной продукцией. Возможно, даже - стать нобелевским лауреатом. Пока такого примера нет, но эта история происходит сегодня на наших глазах.

Автор: Виктория Устинова