Центр «Вертикаль»
Интегральное дистанционно-очное образование на основе технологии учебно-исследовательского обучения
Научный руководитель д.х.н. М.Г. Сергеева
Общая идея проекта
Подготовка кадров для науки и наукоемких производств должна основываться на образовательных технологиях нового поколения, которые включают в себя новые управленческие решения и новые методологические подходы. В данном проекте предлагается создание системы подготовки кадров, которая представляет собой интегральное дистанционно-очное образование на основе технологии учебно-исследовательского обучения. Особенностью проекта является выстраивание последовательной вертикали: учащиеся школы II и III ступени (5-9 и 10-11 классы), студенты 1-3 курса, студенты 4-5 курса, аспиранты 1 года, молодые специалисты. Для каждой выделенной группы проводится дистанционное обучение ведущими специалистами, проверка знаний и развитие практических навыков осуществляется через систему очных краткосрочных курсов. На каждом этапе проходит обучение исследовательской деятельности, которое оценивается через существующую систему учебно-исследовательских (юношеские чтения им. В.И.Вернадского) или научно-исследовательских (например, «Ломоносов» МГУ) конференций. Важной частью выстраиваемого проекта является вовлечение участников каждого этапа в работу с учащимися предыдущего этапа. Такое последовательное вовлечение в преподавательскую деятельность позволяет закреплять знания, полученные на этапе, а также приводят к социализации молодежи, их интегрированности в жизнь страны и осознание своей востребованности обществом, что устраняет одну из причин отъезда высококвалифицированных специалистов за рубеж.
Выделяются три направления деятельности: 1) создание методических пакетов преподавания современной биологии для учащихся с различным уровнем подготовки и проведение дистанционного обучения; 2) создание практикумов по современной биологии и проведение очных практических и лекционных курсов; 3) проведение индивидуальных исследовательских работ учащихся и создание системы отбора перспективных учащихся на разных стадиях обучения.
Занятия являются платными, однако на каждом этапе проводится оценка успешности обучения и победители получают гранты на обучение, т.е. образование для них становится бесплатным. Важной частью проекта является отбор перспективных учащихся через систему исследовательских молодежных конференций, очных краткосрочных курсов (т.н. «летние школы»), учебно-исследовательские экспедиции. Социальная значимость проекта: 1) в обеспечении доступа учащихся средней и высшей школы регионов к учебной информации, обеспечиваемой ведущими учителями школ Москвы и ведущими учеными и преподавателями МГУ им. М.В. Ломоносова, РАН РФ; 2) обеспечение социализации участников проекта в единое сообщество, способное развивать науку и современное производство России.
В настоящее время существует два этапа проекта «Школа 5+» и «Кадры»
Развитие проекта
Проект был начат в весеннем семестре 2008 года курсом «Основы молекулярной биологии» для школьников 10 классов в рамках отдельного проекта "Геномика для всех" – 2008, проводимого совместно с Факультетом биоинженерии и биоинформатики МГУ им. М.В. Ломоносова. Обучение для школьников было бесплатным. Проект финансировался в рамках благотворительной программы фонда «Вольное дело» по гранту программы «Школа нового поколения». Обучалось 40 человек из 8 регионов России. Лучшие учащиеся приняли участие в работе международной исследовательской школы (International Research School) организации МИЛСЕТ, проводимой совместно c общероссийским общественным движением творческих педагогов «Исследователь». Отобранные по проекту «Геномика для всех» школьники участвовали в проекте по молекулярной биологии, разработанном сотрудниками Школы 5+. Исследовательская работа выполненная школьниками была представлена на заключительной конференции школы и заслужила высокую оценку организаторов и участников. Сотрудниками Школы 5+ разработаны и апробированы практикумы с задачами для школьников по иммуноферментному анализу, ПЦР, биоинформатике.
Осенний семестр 2008 года – обучение прошли более 250 человек из 50 различных городов и поселков России. Обучение проводили по 4 курсам («Основы молекулярной биологии», «Основы биохимии», «Современные подходы к проблеме зарождения жизни», «Эволюция планеты Земля»). Обучение для школьников было бесплатным. Бесплатно, на добровольной основе проводили обучение студенты, аспиранты и сотрудники МГУ им. М.В. Ломоносова. Также была проведена Интернет-олимпиада по молекулярной биологии при поддержке Московского городского дворца детского (юношеского) творчества. Проект «Школа 5+» в настоящее время является сетевым проектом общероссийским общественным движением творческих педагогов «Исследователь».
В весеннем семестре 2009 года обучение в «Школе 5+» проводится уже по 5 курсам. Создан новый курс «Физика повсюду». В условиях тотального кризиса поразившего наше государство создание курсов и обучение проводится студентами и аспирантами МГУ им. М.В. Ломоносова бесплатно, на добровольной основе (подробности смотри http://edu5.ru/about.htm).
В осеннем семестре 2009 года начал работать ещё один этап проекта «Кадры» – подготовка и отбор студентов для летней школы «Кадры для биоинженерии», проводимой Центром "биоинженерия" РАН РФ. Программа финансируется из средств, привлекаемых Центром, обучение для студентов бесплатное.
Технология учебно-исследовательской деятельности и её место в образовательном пространстве в России и мире.
Традиционные образовательные технологии прошлого века были ориентированы на эффективное усвоение информационных модулей (урок содержит информацию и имеет определенную продолжительность; учащийся должен овладеть заданной суммой знаний, умений, навыков; в рамках урока используются конкретные педагогические приемы и методики). Информационное общество характеризуется лавинообразным накоплением знаний, что приводит к необходимости непрерывного переобучения с одной стороны и умению противостоять потокам информации с другой стороны. В тоже время знание в ближайшее время будет стандартизировано, гармонизированно и доступно через базы компьютеров. Это выдвигает на первый план умение работать с информацией, операционные навыки. Информационные потоки обладают также негативным влиянием на психику неподготовленного человека, что сказывается в увеличении числа людей неспособных адекватно реагировать на изменения в обществе, в том числе стремительный рост психических и нейродегенеративных заболеваний.
Учебно-исследовательская деятельность направлена на развитие аналитических и творческих способностей человека через формирование исследовательского мышления и освоение методов научного исследования для эффективной работы с потоками информации.
В настоящее время имеется целый ряд отечественных концептуальных разработок, касающихся стратегических смыслов подобного типа образования в развитии ментальности современного человека, его культурной самоидентификации, развитии способности полноценно трудиться и жить в информационном обществе (работы Ю.В. Громыко, А.В.Леонтовича, А.И. Савенкова и др.). Существует опыт практических наработок преподавания различных дисциплин в системе основного и дополнительного образования с использованием данной технологии (лицеи г. Москвы 1553, 1543, ДНТТМ, СУНЦ МГУ им. М.В. Ломоносова). Выходит журнал «Исследовательская работа школьников» (изд-во «Народное образование»).
Биология – фокус приложения новых образовательных технологий
Современные биология и молекулярная медицина организованы на базе информационных технологий и являются динамично развивающимися областями создания наукоемких производств.
Одним из самых масштабных научных проектов конца ХХ века – как в плане финансовых затрат, так и количества вовлеченного научного персонала, - стал проект «Геном человека», который осуществлялся объединенными усилиями ученых многих стран в конкуренции с частной компанией «Селера джиномикс» Крейга Вентера в 1990-2000 гг. Его реализация, закончившаяся прочтением нуклеотидной последовательности генома человека, привела к революционным изменениям во всех областях биологической науки, медицины и биотехнологии. В медицинской науке возник принципиально новый подход ПППМ: предсказательная, профилактическая и персонифицированная медицина. В области биотехнологической практики произошло резкое укорочение пути от лаборатории до технологии, обслуживающей потребителя (1-2 года). Наступил дальнейший этап интеграции научных коллективов различных стран в единое планетарное научное сообщество, оперирующее мощными информационными потоками через базы данных Интернет. Проект «Геном человека» привел к созданию новой биологической парадигмы: системной биологии. От существования в виде набора узкоспециализированных дисциплин биология перешла к существованию в форме интегрированной, междисциплинарной науки. Концентрирование денежных и материальных ресурсов международного сообщества привел к тому, что в настоящее время именно биологические знания организованны в формах, предъявляемых к потокам информационного общества, важным является бесплатная доступность этой информации для пользователей.
Возникли огромные массивы информации, для работы с которыми необходимо применять математические методы и обладать умением решать интеллектуальные (алгоритмические) задачи. При этом полностью сохраняется необходимость использования физических, химических и биологических знаний и умения работать с «образами», т. е. нечетко выделенными объектами и задачами, решение которых определяется выбранной траекторией решения. Все большее значение приобретает не только информация, которой обладает исследователь, но и умение оперировать с этой информацией. Все эти революционные изменения в естествознании приводят к изменению акцентов требований к образованию, в том числе школьному.
Требования к подготовке кадров для биотехнологии и молекулярной медицины
Интенсивное развитие биотехнологии и молекулярной медицины в начале 21 века привело к отставанию в системе подготовки квалифицированных кадров, как для самих этих направлений наук, так и для развития производств на их основе. Особенности заключаются в 1) интеграции биологии, медицины, химии, физики и математики, 2) лавинообразном накоплении знаний и непрерывной смене технологических основ исследований. При этом в существующей системе подготовке кадров есть ряд проблем: 1) современная профилизация в школе 3 ступени приводит к специализации учащихся по физико-математическому или химико-биологическому профилю, что потом с большими сложностями преодолевается на уровне высшей школы; 2) недостаточность высококвалифицированных преподавателей как средней, так и высшей школы, способных преподавать соответствующие дисциплины на требуемом уровне в масштабах всей страны в режиме очного преподавания; 3) сложность отбора абитуриентов в режиме очного приема способных эффективно усваивать усиленную программу высшей школы по указанным направлениям. Эти проблемы эффективно решаются при использовании дистанционно-очного образования.