Наноквантум что это такое
Наноквантум что это такое
ГАУ ДПО «САРАТОВСКИЙ ОБЛАСТНОЙ ИНСТИТУТ РАЗВИТИЯ ОБРАЗОВАНИЯ»
НАНОКВАНТУМ — ИННОВАЦИОННЫЕ МАТЕРИАЛЫ УЖЕ БЛИЗКО!
Технологии создания конструкционных и функциональных наноматериалов являются на сегодняшний день одним из самых сложных и перспективных направлений как в области нанотехнологий, так и в области получения новых материалов с уникальным сочетанием свойств.
Наноквантум — это современная лаборатория, оснащенная современными приборами, позволяющими синтезировать, модифицировать и изучать материалы на микро- и нано- уровнях.
Наноквантум- для тех, кто хочет создавать и изучать новые материалы, в том числе собирая их начиная с атомов, и нано-электронные устройства
на их основе. Данное направление находится на стыке физики и химии. Программа Наноквантума представляет возможность изучения современной инженерной отрасли, направленную на изучение материаловедение на микро- и наноуровнях.
В помощь кванторианцам для погружения микромир служат: сканирующий зондовый микроскоп СЗМ Nanoedukator II, ph-метр, спектрофотометр, оптические микроскопы исследовательского класса и многое другое.
В рамках образовательной программы в наноквантуме изучаются современные материалы на основе наночастиц, а также синтез наноструктур. Будущие наноконструкторы смогут предложить свои идеи технологического применения различных материалов, методов их получения или функционального улучшения.
Лаборатория Нанокванта оснащена современными приборами, позволяющими синтезировать, модифицировать и изучать материалы на микро- и нано- уровнях: это сканирующий зондовый микроскоп СЗМ Nanoedukator II, ph-метр, спектрофотометр, оптические микроскопы исследовательского класса (прямой, инвертированный, металлографический), муфельная печь, магнитные мешалки, водяные бани, источники питания, сушильный шкаф и многое другое, затем, возможно, предложить свои идеи технологического применения различных материалов, методов их получения или функционального улучшения.
Устинов Илья Игоревич Преподаватель НаноКвантума
Окончил Тульский государственный педагогический университет им.Л.Н.Толстого по специальности «Химия окружающей среды и химическая экспертиза» в 2011 году. В 2014 году окончил аспирантуру по направлению «органическая химия».
Удостоверение о повешении квалификации «методики преподавания и специальные компетенции для работы в детском технопарке «Кванториум» в объеме 72 часа с 21-27 мая 2016 года. Сертификат о том, что прошел подготовку и обучение по программе для преподавателей и руководителей детских технопарков «Кванториум» и центров молодежного инновационного творчества в объеме 72 часа в ноябре 2016 года.
Благодарственное письмо Тульской областной думы за активное участие в научной и научно-практической деятельности и достижение высоких результатов работы а январе 2018 года.
В детском технопарке «Кванториум» обучает детей основам научно-исследовательской деятельности: навыкам обращения с химическими реактивами, химической посудой, приборами: весы, аналитические весы, микроскоп, спектрофотометр, нагревательные плиты; а так же изучают структуру различных веществ.
Никитенко Елена Николаевна Преподаватель НаноКвантума
Окончила Тульский государственный педагогический университет им.Л.Н.Толстого по специальности «Учитель химии» в 2013 году. В 2015 году получила звание магистр по направлению «Органическая химия».
В ноябре 2016 года прошла подготовку и обучение по программе для преподавателей и руководителей детских технопарков «Кванториум» и центров молодежного инновационного творчества в объеме 72 часа.
2-ое место в конкурсе «Педагогический дебют» в 2016 году; лауреат регионального этапа всероссийского конкурса «Учитель года» в 2017 году.
Основное место работы: МКОУ «Приупская СОШ»
В детском технопарке обучает детей следующим модулям: «Свойства и структура материалов», «Процессы, явления, материалы», преподает междисциплинарный практикум по естествознанию и нанотехнологиям, а также изучают основы сканирующей зондовой микроскопии.
Лазарева Анастасия Рамильевна Преподаватель НаноКвантума
Окончила Тульский государственный педагогический университет им.Л.Н.Толстого по специальности «учитель биологии и географии» в 2007 году.
В 2013 году прошла курсы в ИПК по программе «Методика преподавания биологии и географии». В 2017 году ТИУБ им. Н.Д. Демидова «Компьютерные технологии в преподавании»
Лауреат регионального этапа всероссийского конкурса «Учитель года России 2015»; 2-ое место в региональном этапе всероссийского конкурса «Профессионал» в номинации «Молодой учитель» в 2014 году.
В 2020 получила Удостоверение о повышении квалификации «Программа повышения квалификации педагогов по направлению нанотехнологий (базовый модуль)».
В детском технопарке обучает детей: правилам работы в химической лаборатории; основам химической науки; химическим законам; работать с химическими реактивами.
Нанотехнологии с детства: как в «Наноквантумах.ИТМО» вырастут инженеры для экономики будущего
Команда Университета ИТМО стала федеральным тьютором программы «Агентства стратегических инициатив» по созданию новой модели дополнительного образования для детей. Для решения этой глобальной задачи агентство и вуз совместно создают «Наноквантум.ИТМО». Это значит, что вуз должен готовить преподавателей в области нанотехнологий для работы в «Кванториумах», детских технопарках, которые уже открываются по всей стране. Они должны стать современным аналогом советских дворцов пионеров, где в детях развивали таланты и воспитывали будущих инженеров и изобретателей. В «Кванториумах» дети смогут заниматься по 13 направлениям, которые соответствуют научно-техническим приоритетам России на глобальных рынках на будущие 20-30 лет
О «Кванториумах»
К 2020 году в России должно открыться не менее 100 «Кванториумов» в разных регионах страны. Уже определены площадки для детских технопарков в Хабаровске, Красноярске, Ульяновске, Вологде, Грозном, Туле и в других городах. Некоторые «Кванториумы» уже открыты: 19 «Кванториумов» открыты в 2016 году и не меньше 17 «Кванториумов» будет открыто в текущем году. В каждом технопарке дети смогут развивать свои таланты по таким направлениям, как робототехника, нанотехнологии, космос, биотехнологии, VR/AR, нейротехнологии, автомобилестроение, конструирование дронов, энергетика, геология, IT, лазерные технологии и промышленный дизайн.
Главная задача работы «Кванториумов» – развить в детях изобретательские и инженерные навыки, то есть умение выполнять прикладные задачи и применять инновационные решения, а также навыки работы в команде и ведения проектной деятельности, так называемые «проникающие компетенции». Все это необходимо не только для того, чтобы «вытащить» на свет талантливую молодежь, но и чтобы сформировать в стране кадровый резерв для глобального экономического лидерства России. Ведь согласно Национальной технологической инициативе, к 2035 году страна должна стать мировым лидером на нескольких высокотехнологических рынках. Эта задача требует специалистов, на воспитание которых и направлена работа «Кванториумов».
«Особенность “Кванториумов” в том, что акцент там будет делаться на проектную работу. Дети не будут выполнять лабораторные работы по учебнику, но должны будут сами формулировать задачи и искать методы их решения. Технопарки направлены на развитие детского технологического творчества. Более того, планируется, что ребята будут работать и над реальными кейсами, которые будут задавать бизнесмены и представители промышленности. Ожидается, что именно дети смогут предлагать оригинальные и нестандартные решения для актуальных проблем, потому что они открыты всему новому, перед ними не стоит никаких ограничений, как это часто бывает у взрослых. Таким образом, технопарки смогут получать стороннее финансирование, а дети – готовиться к реальной работе с малых лет», – прокомментировал руководитель наноцентра лаборатории метаматериалов Университета ИТМО Михаил Мухин, который стал федеральным тьютором «Наноквантумов.ИТМО».
В этом году в «Наноквантумах.ИТМО» дети, например, будут реализовывать проекты по созданию нанодобавок, которые смогут менять свойства шампуней для волос, а также по разработке технологий для защиты ценных бумаг, рассказал Иван Мухин, научный сотрудник лаборатории метаматериалов Университета ИТМО.
Какие учителя нужны «Кванториумам»
Творить в этой новой модели дополнительного образования школьники будут под руководством специально обученных наставников, учителей новой формации, которые будут работать по направлениям «Кванториумов». Для подготовки наставников по каждому направлению были выбраны так называемые федеральные тьюторы. Команда Университета ИТМО (профессор Александр Голубок, Иван и Михаил Мухины) стала федеральным тьютором по направлению нанотехнологий, которое получило название «Наноквантум.ИТМО». Федеральные тьюторы разрабатывают методологию подготовки, проводят специальные курсы и затем курируют наставников в ходе работы.
Михаил, Алексей Мухины и Александр Голубок
Вуз был выбран для этой миссии не случайно. Сотрудники вуза, в частности недавно сформированного физико-технического факультета, уже на протяжении нескольких лет внедряют нанотехнологические комплексы и методики изучения наномира в систему школьного образования. Например, резидент Технопарка Университета ИТМО, компания «НТ-СПб», в которую входят сотрудники факультета, разработала нанотехнологический комплекс NanoTutor, мультимодовый анализатор сканирующего зондового микроскопа ProBeam для сканирующего электронного микроскопа и СЗМ модуль, совмещенный с оптическим микроскопом, которые используются в образовательных целях при работе со школьниками.
«Мы должны подготовить наставников нового поколения, которые одновременно смогут обучать детей и электронике, и физике, и конструированию, и программированию. Эти учителя должны уметь формировать у ребят “наномировоззрение”, научить их работать с современным оборудованием для исследований наномира. Не секрет, что сегодня ребенок знакомится с оптическим микроскопом едва ли не в детском саду. То же самое должно быть и с нанотехнологиями, они должны стать часть мировоззрения ребенка на самых ранних стадиях его становления как личности. Чем раньше он столкнется с ними, тем лучше», – подчеркнул профессор кафедры нанофотоники и метаматериалов Александр Голубок.
Философия наставников «Кванториумов» будет не в том, чтобы сказать ребенку, как нужно делать, а в том, чтобы помочь ему реализовать именно его идею, добавил Михаил Мухин. Согласно методологии АСИ, наставник будет работать с ребенком на четырех уровнях ограничений (уровнях сложностей проектных заданий). На первом дети будут решать базовые задачи и развивать в себе навыки поиска информации. Второй уровень подразумевает уже углубленные исследования с использованием лабораторного оборудования – например, нужно будет рассчитать какие-либо параметры наночастицы. На третьем уровне ребята будут сталкиваться с задачами, для которых нет конкретных решений, потому что решить их можно по-разному и в каждом методе есть свои плюсы и минусы. Цель таких проектов – мотивировать будущих резидентов детских технопарков мыслить нестандартно. И наконец, на последнем «уровне сложности» будут проходить соревнования команд разных «Кванториумов». Схема обучения построена так, что на третьем уровне дети готовят какой-то проект и приезжают с ним на соревнования, где решают похожие, но другие задачи – задачи с нестандартными ограничениями. Стоит подчеркнуть, что задания для участников «Кванториумов» наставники будут придумывать в зависимости от потребностей и особенностей своего региона.
Как проходит обучение наставников для «Наноквантумов»
Для того, чтобы готовить наставников для «Наноквантумов», в Университете ИТМО был создан специальный нанокласс.ИТМО. Первая группа учителей этого года из шести регионов уже прошла в нем четырехдневные курсы по работе с нано-оборудованием и тому, как обучать этому детей. Будущие наставники научились работать на NanoTutor, который можно использовать для диагностики наноповерхностей или для создания наноструктур. В процессе обучения учителя сделали наногербы своих регионов. Кроме того, они изучили технологии использования оптико-зондового и электронно-зондового микроскопов, а также рентгенофлуоресцентного спектрометра – прибора, который определяет элементный состав вещества. Все оборудование, на котором работали наставники, полностью производится в Технопарке Университета ИТМО, а методология обучения наставников была разработана сотрудниками вуза.
В состав первой группы наставников, прошедших обучение, вошли недавние студенты, опытные педагоги, специалисты-материаловеды и люди с высшим инженерно-конструкторским образованием. Многим из них действительно не хватало знаний по новым материалам и современному оборудованию, отметил Иван Мухин. Работа с наставниками, однако, на этом не завершится. Команда федеральных тьюторов «Наноквантума.ИТМО» раз в неделю будет устраивать вебинары для всех наставников направления и ежемесячно приезжать в один из «Кванториумов» решать возникающие проблемы и вопросы на месте.
«Благодаря участию в проекте по созданию “Кванториумов.ИТМО” Университет ИТМО не только решает важную для страны задачу, но и проводит работу по привлечению самых талантливых абитуриентов, формирует у школьников желание заниматься нанотехнологиями и продолжать изучать их в нашем вузе. Это целенаправленная работа со школьниками. Созданный нанокласс будет служить и общеобразовательным целям вуза, так как в нем смогут выполнять свои проекты студенты и аспиранты. Кроме того, он позволяет реализовывать продукцию Технопарка Университета ИТМО и продвигать разработки вуза на общероссийский рынок образования», – сказал Александр Голубок.
Кванториум: Что это? Где находится? Какие программы? Как попасть на обучение в технопарк?
Представляем Вашему вниманию замечательный российский проект, которым можем гордиться!
В рамках национального проекта «Образование» и подписанной в 2015 году президентом РФ стратегической инициативы «Новая модель дополнительного образования детей» был запущен проект создания федеральной сети детских технопарков «Кванториум».
Что такое детский технопарк Кванториум и что символизирует его название?
Детский технопарк «Кванториум» — это уникальная среда для ускоренного развития ребенка по актуальным научно-исследовательским и инженерно-техническим направлениям, оснащенная высокотехнологичным оборудованием. Мы обучаем детей универсальным навыкам и предметным компетенциям через решение реальных кейсов от промышленных партнеров по ключевым проблемам развития науки и техники и привитие 4K-компетенций (креативности, коммуникативности, критического мышления, умения работать в команде).
Интеллектуальное развитие в части личностных навыков и бизнес-компетенций, как и развитие технологий неразделимо с успехом развития государства и цивилизации в целом. При этом оно основано на мощной энергии, которая свойственна детям. Квант — это и есть сгусток этой энергии, ее неделимая частица.
История создания и развития проекта
Федеральная сеть планирует запустить новые технопарки, к 2024 году их количество составит 245 детских постоянно действующих технопарков «Кванториум» и 340 мобильных технопарков «Кванториум» для детей из отдалённых и сельских территорий. Это позволит 2 миллионам детей обучаться в сети на постоянной основе и развивать себя по актуальным инженерным направлениям.
На данный момент охват образовательной работы проекта таков: на постоянной основе в детских технопарках «Кванториум» занимается 110 тысяч детей, а порядка 600 тысяч вовлечены в мероприятия, проводимые федеральной сетью.
Каковы цели и задачи проекта Кванториум?
Федеральная сеть технопарков будет содействовать ускоренному техническому развитию детей и реализации научно-технического потенциала российской молодежи, внедряя эффективные модели образования, доступные для внедрения во всех регионах страны.
Какие задачи решает сеть детских технопарков Квавнториум:
Проект Кванториум реализуется с финансовой и технической поддержкой крупнейших российских компаний-партнеров:
Платно или бесплатно: вот в чем вопрос!
Регионы могут набирать учеников на платной основе на дополнительную деятельность, которая не входит в установленное государственное задание, в рамках которого создан проект, а также при проведении летних тематических смен и реализации партнерских программ.
Единственное требование к поступающему — это наличие желания обучаться новому, саморазвиваться и быть готовым к изменению. Детские технопарки «Кванториум» — это не привилегия для одаренных детей: они доступны для всех желающих. Предельная численность обучающихся зависит от конкретного количества мест в регионах.
Философия сотрудников и преподавателей Кванториума такова: «Мы верим, что каждый ребенок талантлив. Наша задача — выявить этот талант и развить его.»
О преподавателях-наставниках технопарков
В детских технопарках тьюторы сопровождают процесс получения детьми новых знаний с позиции наставников (воспитанники в своих отзывах отмечают ощутимую разницу между школьным подходом учителей и работой с наставником как старшим другом). Федеральные тьюторы сети детских технопарков «Кванториум» — это эксперты по направлениям деятельности квантумов, которые формируют траекторию их развития и сопровождают региональных тьюторов.
Обучение проходит под руководством высококвалифицированных преподавателей, которые проходят многоступенчатую систему отбора: анкетирование, индивидуальное собеседование, после чего учатся на образовательной сессии вместе с наставниками из других регионов, выполняют финальное задание и только после этого могут быть рекомендованы к преподаванию в детском технопарке «Кванториум».
Как проходит обучение в Кванториуме?
Обучение в детских технопарках «Кванториум» происходит в квантумах, каждый из которых соответствует ключевому направлению инновационного развития Российской Федерации. В настоящее время в рамках проекта работает 13 направлений (квантумов): это автоквантум, аэроквантум, биоквантум, геоквантум, космоквантум, наноквантум, промдизайнквантум, промробоквантум, энерджиквантум, IT-квантум, VR/AR-квантум, data-квантум и хайтек.
Образовательные программы детских технопарков «Кванториум» рассчитаны на возрастную категорию от 10 до 18 лет. Возрастные категории различаются среди квантумов: в некоторые берут с 12 лет в связи со спецификой работы с оборудованием. Как правило, работа проходит в группах 10 – 15 человек. Программы в каждом технопарке организованы по-своему: где-то это 16-часовой интенсив, а где-то регулярные занятия от 72 до 250 часов в модуле.
Кванторианцы с помощью наставников разрабатывают реальные проекты на высокотехнологичном и современном оборудовании, учатся работать в команде и применять полученные знания на практике.
Какие научные направления есть в Кванториумах?
Промробоквантум
научные и инженерные дисциплины как механика, электроника, электротехника, физика, информатика (машинное обучение, техническое зрение, операционные системы), математическое моделирование и др. Проектная деятельность, направленная на создание интеллектуальных систем для различных сфер человеческой деятельности, в частности производства, позволяет формировать системное мышление как в инженерном, так и в мировоззренческом смысле.
Учащиеся промробоквантума учатся настраивать беспроводное аппаратное обеспечение, устанавливать беспроводную связь между мобильным роботом и компьютером, используя промышленные средства программирования, освоят передовые технологии в области электроники, мехатроники и программирования, получают практические навыки их применения, научатся понимать принципы работы, возможностей и ограничений технических устройств, предназначенных для автоматизированного поиска и обработки информации.
Автоквантум
Здесь воспитанники изучат устройство автомобиля и правила дорожного движения; научатся планировать пути и прокладывать маршруты; организовывать процессы и управлять ими; новую мобильность и транспортную инфраструктуру; беспилотный транспорт и интеллектуальные транспортные системы; освоят 3D-моделирование и прототипирование, а также смогут самостоятельно разрабатывать, собирать и настраивать сложные инженерно-технические конструкции.
Аэроквантум
В Аэроквантуме обучающиеся пройдут все этапы жизненного цикла выпуска летательного аппарата, узнают, что такое квадрокоптер, самолет и вертолет, научатся выбирать оптимальные варианты для доставки грузов, организовывать воздушное движение, проводить автономные полеты и внедрять инновационные технологии в авиапромышленость. А также они научатся печатать на 3D-принтере; разрабатывать математические модели объектов; паять электросхемы. А также научатся работать в команде, развивать критическое и системное мышление, работать с большими объемами с информации.
IT-квантум
Углубленное изучение программирования, сетевых технологий. В рамках проектной траектории дети объединяются в команды IT-аналитиков: они знакомятся с законодательством в сфере IT, получают представление об ответственности в сфере информационной безопасности. Команды изучают операционные системы, сети и программное обеспечение для выявления их уязвимости и предотвращения незаконного проникновения и использования. Командный проект предполагает работу как с тестовыми, так и с реальными объектами IT-инфраструктуры.
В рамках программы разрабатываются и реализуются творческие проекты по созданию мобильных приложений, систем автоматического управления, «Интернета вещей», подготовка команд школьников и студентов к всероссийским конкурсам по программированию и чемпионату «Молодые профессионалы» JuniorSkills по компетенциям «Системное администрирование», «Интернет вещей», «Программирование».
Биоквантум
Современная биология — это точная наука, а значит, она использует множество точных приборов. Юный исследователь Биоквантума, работая с живыми объектами, воспринимает себя частичкой природы, и это дает вдохновение для настоящего творчества.
AR/VR квантум
Дополненная и виртуальная реальность – особое направление кванториумов, тесно связанное с любым из остальных. Практически для каждого квантума крайне полезны будут знания из области компьютерного зрения, систем трекинга, 3D моделирования и т.д. Так, например, для специалиста по безопасности в наноиндустрии важно умение моделировать ситуации, максимально приближенные к реальности, просчитывать все возможные последствия и находить эффективные методы решений. Проектировщику интермодальных транспортных узлов пригодится умение визуализировать свои решения в стереоформате. Все эти компетенции школьники получат в AR/VR квантуме и смогут применить их в любой индустрии – от создания игр до моделирования станции замкнутого цикла на Марсе! Ученики узнают, каково это быть создателем собственных миров, поймут возможности и научатся работать с оборудованием из футурологических фильмов, создадут свои прототипы VR шлемов и поймут, что будущее уже наступило.
Энерджиквантум
Фантастически дерзкая задача для инженеров XXI века – научиться напрямую аккумулировать, сохранять и использовать солнечную энергию, которая является первоисточником всех энергоносителей на нашей планете. А одна из главных задач России в ближайшие 25 лет – тоже про Энергию – это кардинальное повышении энергоэффективности экономики.
Занятия в Энерджиквантуме направлены на изучение основных направлений альтернативной энергетики и практических навыков в этих областях, изучение принципов создания современных транспортных средств на ее основе, приобретение знаний по кинематической физике, физике химических источников тока, материаловедению, освоение основ гидродинамики, электротехники, фотоники и участия в проектных командах по этим направлениям.
Промдизайнквантум
На сегодняшний день промышленный дизайн – одна из самых востребованных профессий на рынке труда. Компетенции, полученные здесь, пригодятся не только в области дизайна, но и в любой другой профессии.
Здесь воспитанники получают знания и создадут уникальные вещи, воплощая свои самые смелые идеи, фантазии в реальность, осваивая такие направления: 2D- и 3D-печать, дизайн-проектирование, прототипирование, лазерная резка и гравировка, макетирование, освоение графического редактора векторной графики Corel Draw и инженерной программы 3D-графики SolidWorks
Где находятся технопарки Кванториум в Москве и Подмосковье?
В Москве находится огромный технопарк Кванториум в Сколково
Отличительная особенность: здесь проходит не только обучение детей по всем основным направлениям детского творчества, но и обучение преподавателей для кванториумов
Адрес: Москва, территория Инновационного центра «Сколково», Большой б-р, д. 42, корп. 1
Телефон: +7 (495) 280-01-08
город Королёв
Адрес: Королёв, Пионерская улица, 34
Телефон: +7 (495) 516-64-68
город Красногорск
Адрес: Вокзальная ул., 17А, Красногорск
Телефон: +7 495 592 04 21
город Балашиха (Железнодорожный)
Адрес: Балашиха, улица Андрея Белого (Железнодорожный Мкр.), дом 6А
Телефон: 8 (967) 194-51-10
Другие технопарки в Москве
Помимо Кванториума, в Москве для детей работает большое количество детских технопарков.
Вы можете выбрать на карте ближайший к вам технопарк