Новые подходы с использованием информационных и коммуникационных технологий в обучении студентов и школьников, а также новые идеи и предложения по созданию виртуальных практикумов обсудили 18 мая в ходе международного рабочего совещания по развитию проекта Учебно-научного центра ОИЯИ «Открытая информационная и образовательная среда для поддержки фундаментальных и прикладных междисциплинарных исследований в ОИЯИ», которое прошло с участием представителей университетов стран-участниц и ассоциированных членов ОИЯИ.

• 
• 
• 
• 
• 
• 

В настоящее время, как рассказал руководитель отдела разработки и создания образовательных программ УНЦ Юрий Панебратцев, в ОИЯИ завершается первый этап проекта, в рамках которого было сделано многое: разработаны учебные курсы для студентов по тематике ОИЯИ, созданы информационные системы для поддержки фундаментальных исследований в лабораториях, проводятся мультимедийные выставки, в том числе, передвижные, что дает возможность поделиться наработками с вузами стран-участниц и стран-партнеров Института. Действительно, круглый стол привлек внимание представителей Сербии, Вьетнама, ЮАР, России, Болгарии и Египта, которые выступили с презентациями и комментариями.

Успешно развивается масштабный проект Института «Виртуальная лаборатория», который дополняет существующие программные комплексы и представляет собой, по сути, образовательную платформу. Она стала эффективным дополнением к традиционным обучающим курсам, знакомя студентов и молодых ученых с реальным экспериментальным оборудованием и с обработкой реальных экспериментальных данных. Как отмечали участники совещания, такой подход позволяет студентам не только получить базовые теоретические знания и определенные практические навыки в ходе лабораторных работ, но и самим смоделировать виртуальную экспериментальную установку и поставить исследовательскую задачу.

Тема развития возможностей «Виртуальной лаборатории» стала ключевой в ходе дискуссии. Своим опытом, наработками и новыми подходами поделились группа сербских разработчиков, объединившаяся вокруг давно ведущегося сотрудничества с университетом Нови Сад. Круглый стол стал одним из важных элементов недельного рабочего визита сербской группы, которая кроме чисто виртуального подхода, ведет разработку реалистичного симулятора ядерно-физического эксперимента «в железе», что стало не только темой одного из докладов, но практической демонстрации для заинтересованных участников встречи.

Предложения по созданию виртуального практикума на основе исследований на коллайдерах озвучили представители российского национального исследовательского ядерного университета МИФИ и Лаборатории физики высоких энергий ОИЯИ.

Позитивным опытом адаптации «Виртуальной лаборатории» к национальной языковой среде поделились вьетнамские участники.

Одной из проблем, обсуждавшихся на встрече, стал вопрос программно-аппаратной совместимости ведущихся разработок для их совместного использования. По-прежнему актуальной остается тема формирования систематического описания стандартных учебных и квалификационных задач, которые могут решаться на базе «Виртуальной лаборатории». Как признают участники встречи, многое еще предстоит сделать.

Большой интерес университетов к обсуждавшимся наработкам прокомментировал профессор Миодраг Крмар из университета Нови Сад: «Большая проблема университетского образования в Сербии в области ядерной физики, и не только в Сербии, – это недостаток, исследовательских установок в университетах. Полноценные практикумы на основе реальных детекторов и электроники – это подчас непосильное дело. Поэтому низкофоновую лабораторию физического факультета, где я имею честь работать, мы пытаемся максимально реалистично воспроизвести в виде виртуальной реальности, чтобы ей можно было поделиться со всеми, кому это интересно».

В докладе профессора из Сербии Ильи Арсенича рассмотрена возможность применения микроконтроллеров при создании лабораторных работ для изучения экспериментальной ядерной физики.

Болгарский коллега Христо Димов поделился опытом использования на физическом факультете Софийского университета виртуальных лабораторных работ, созданных в рамках проекта, и поддержал развитие практикума по экспериментальной ядерной физике на коллайдерах.

Представитель Египта Елена Бадави выступила с предложениями по использованию результатов проекта в информационных центрах ОИЯИ.

Тему продолжил Арно Россоу, руководитель группы сотрудников ЮАР в ОИЯИ: «Виртуальные лаборатории – ценный ресурс для доступа Южно-Африканских университетов, включая исторически малообеспеченных университетов, к передовым экспериментам. Такие лаборатории повышают уровень гибкости и инклюзивности, способствуют процессу обучения и развитию кооперации с другими организациями. Студенты из университетов c малым финансированием получают возможность взаимодействовать с исследователями и сверстниками из других институтов, что обеспечивает обмен знаниями, идеями и проведение совместных проектов. Таким образом, студенты чувствуют себя частью сообщества единомышленников, расширяются возможности для исследовательской деятельности и академического развития. В распространении информации о виртуальных лабораториях могут быть задействованы Инфоцентры ОИЯИ. Возможно, это должно стать одной из их функций, ведь виртуальные лаборатории – это целый комплекс программ. Я надеюсь, что к сети ОИЯИ скоро присоединится Инфоцентр в Южной Африке».

Как пояснил вновь назначенный директор Учебно-научного центра Дмитрий Каманин, такая задача есть. «Например, несколько дней назад «Виртуальная лаборатория» заработала в информационном центре ОИЯИ в другой международной организации, в штаб-квартире Арабского агентства по атомной энергии (ААЕА), расположенной в Тунисе. – рассказал он. – Планируется, что этот информационный центр станет одним из важнейших инструментов для развития сотрудничества ОИЯИ со странами региона Ближнего Востока и Северной Африки в вопросах трансфера знаний, подготовки кадров и научной кооперации. Наши партнеры в ААЕА проявляют большой интерес к использованию «Виртуальной лаборатории» в своих образовательных программах, и мы начинаем строить совместные планы по развитию партнерской сети в регионе на этой основе».

Немаловажным в вопросе подготовки кадров становится направление работы со учащимися школ и школьными учителями. Этой теме участники совещания также уделили большое внимание. Был презентован новый комплект учебных пособий для углубленного изучения физики в 7-9-х классах. Для того чтобы заинтересовать будущих специалистов, в учебник включены интересные факты из жизни ученых, истории изобретений, описание принципов работы различных устройств и домашних экспериментов, а также кейсы, решая которые, школьники получают примеры того, как применить полученные знания в реальной жизни. Но главным здесь является создание в цифровом формате интерактивных 3D-моделей физических процессов и технических устройств, исследовательских лабораторных работ на основе реально проведенных опытов, использование технологий виртуальной и дополненной реальности для знакомства школьников с достижениями современной науки.

«Сейчас мы переходим к новому этапу проекта по созданию открытой информационной и образовательной среды, – подчеркнул Юрий Панебратцев. – Проект подготовлен для обсуждения на Научно-техническом совете ОИЯИ. Нужно двигаться вперед. Хочу сказать, что «Виртуальная лаборатория» – это бренд проекта. На самом деле речь идет не только о виртуальных практикумах, но и о развитии в УНЦ лабораторного практикума по основам экспериментальной ядерной физики для проведения студенческих школ и практик. Для того чтобы сделать такие практикумы доступными для многих вузов, планируется разработать платформу для подключения дистанционных экспериментов различных университетов, в том числе и зарубежных. В каждом университете есть свои оригинальные постановки эксперимента, у всех они разные, и мы можем, объединив усилия, значительно расширить доступный набор исследовательских работ по изучению ядерной физики. Значительное внимание предполагается уделить поддержке прикладных исследований. Хотим создать практикум по радиобиологии на основе экспериментальных установок Лаборатории радиационной биологии и сопроводить его учебным курсом, который готовят ведущие специалисты ЛРБ».

Предложения по развитию проекта были интересными и конструктивными. Диалог получился. Пожелаем участникам проекта успешной работы.