Как нижегородские «Кванториумы» готовят будущих инженеров и учёных, начиная с детского сада

Тушить пожар звуковыми волнами, выращивать суперполезные овощи с повышенным содержанием витаминов, создавать нейросеть для робота-беспилотника – эти и другие невероятные задачи решают сегодня дети в нижегородских «Кванториумах». Юные кванторианцы являются постоянными победителями всероссийских и международных конкурсов. Некоторые из их проектов не имеют аналогов в мире. Полёт детской фантазии воплощается при помощи самого современного оборудования и подкрепляется знаниями и опытом педагогов, многие из которых являются преподавателями нижегородских вузов.

Инженерные каникулы

Детский технопарк «Кванториум Нижний Новгород» открылся в 2018 году в рамках нацпроекта «Образование». Лаборатории, в которых ребята знакомятся с самыми современными научно-техническими направлениями, творят и изобретают, называются квантумы. Даже летом ребята приезжают сюда на инженерные каникулы. Заглядываем в «Биоквантум». На столе зеленеет овес в горшочках, загадочно поблескивают микроскопы.

«Один из наших проектов — выращивание генно-модицифированных сельхозкультур, — говорит наставник биоквантума и наноквантума Константин Тутжаров. – ГМО в этом случае не враг, а друг, так как позволяет обогатить растения микро и макроэлементами и витаминами. Есть проекты, связанные с генетикой: вместе с руководителем проекта Сергеем Тарасовым дети проводят ПЦР- тесты ДНК растений на генном уровне. Есть направление нейробиологии: изучаем электрические импульсы в организме человека. С помощью приборов смотрим, как работает сердце, мышцы, головной мозг. Недавно проводили исследования, как влияют на мозг различные дыхательные практики. Ребята дышали по техникам пранаяма, «огненное дыхание», мы подключали датчики ЭЭГ и смотрели, какая дыхательная практика помогает лучше сконцентрироваться, какая — расслабиться».

Есть и инженерные разработки. По словам Константина Тутжарова, сейчас ребята работают над созданием нейрогаджета, который будет собирать все их разработки в одном месте. Аналогов ему в мире не существует.

Тушить свечу звуком

Самые яркие проекты «Наноквантума» имеют прикладной характер. Например, медицинский: вместе с наставником Евгенией Титаевой ребята вырастили кристаллы, полностью идентичные камням в почках человека. На них врачи смогут апробировать новые техники по растворению камней или их безболезненного дробления. А ещё изобрели кристаллы для закрепления цвета при стирке. Есть разработка, которая способна сделать переворот в сфере МЧС – тушение пламени звуковой волной. С руководителем проекта Анастасией Гажулиной ребята экспериментировали с зажжённой свечой: смотрели, как на низких частотах звуковой волны пламя потухает. Если создать такую установку, то в случае пожара она может включаться и тушить огонь.

Ребята изобрели и эффективный антизапотеватель для очков и лобового стекла внутри автомобиля, а также интерфейс из сплавов металлов для улучшения работы компьютера, который позволит заменить термопасту.

В «Промробоквантуме» также разработали проект автоматизированного проветривания помещений.

«На пластиковое окно устанавливается регулируемая заслонка, которая при недостатке кислорода автоматически открывается, – поясняет наставник промквантума Максим Гришин. – С этим проектом мы заняли на «Робофесте» третье место в России. Ещё одна разработка – робот-беспилотник в городском пространстве. Дети разрабатывали нейросеть, с помощью которой робот распознаёт дорожные знаки и светофоры. Подобные задачи решает «Яндекс» и «Гугл». Этот проект победил год назад на региональном этапе «Робофеста».

Мир медиа

В «Медиаквантуме» ребята за два года стали уже настоящими профессионалами, которые выполняют заказы даже таких серьёзных организаций, как Русгидро. Например, создали большой семиминутный ролик, который показывает работу и внутреннюю жизнь этого офиса. Создали контент для соцсетей известного нижегородского отеля, сети кофеен, парка развлечений, лазерного клуба.

«Наши ребята работают на профессиональном оборудовании, обработка и монтаж идет на специализированных программах, — говорит педагог дополнительного образования по направлению «Медиаквантум» Кристина Игошина. — Выходят на съёмки к заказчику на полноценный рабочий день. Это настоящий съемочный процесс: «Камеры! Мотор! Тишина на площадке!» Пока они нарабатывают портфолио, а на будущий год их проекты можно будет переводить на коммерческую основу. Ребята сами предлагают идеи, я лишь помогаю их реализовать и адаптироваться в мире медиа».

В программисты – с пяти лет

Работа с будущими инженерами и учеными в кванториуме начинается с детского сада. Партнеры кванториума «Нижний Новгород» — десять сильных детских садов, в которых занимают робототехникой, лего-конструированием, даже программированием.

«Да-да, пятилетние малыши уже программируют роботов, которые могут двигаться и издавать звуки! — подтверждает директор центра молодежных инженерных компетенций Светлана Непокорова. –Мы устраиваем для садиков образовательные интенсивы, помогаем готовиться к конкурсам. Для младших школьников есть «Предквантум», где они могут попробовать себя во всех направлениях. А ребятам постарше наши партнеры – вузы и предприятия региона — предоставляют реальные кейсы, конкретные задачи. Дети видят, чем живет реальное производство, понимают, какие предметы выбрать для сдачи ЕГЭ и куда можно поступать».

В регионе действует четыре стационарных детских кванториума и три мобильных, которые выезжают в районы области и знакомят сельских школьников с возможностями современного оборудования, помогают сделать свои первые проекты.

Сейчас один из мобильных комплексов находится в Узбекистан6е в Бухаре, городе ‑побратиме Нижнего Новгорода.

«Делимся всеми нашими начинаниями и разработками с бухарскими коллегами, — говорит Светлана Непокорова. — Наши преподаватели рассказывают им о наших методиках, знакомят с оборудованием и выполняют с ребятами небольшие проектные задачки».

Мобильный кванториум будет работать в Бухаре в течение всего лета.