Пятилетний юбилей на минувшей неделе отметил Центр детского научного и инженерно-технического творчества при КузГТУ "УникУм". В рамках мероприятия его воспитанники представили свои изобретения, которые имеют высокие шансы найти применение в реальной жизни. С молодыми учеными пообщался журналист VSE42.Ru.
"УникУм" был создан в Кемерове в 2017 году при всесторонней поддержке Фонда Андрея Мельниченко и Сибирской генерирующей компании в рамках программы поддержки одаренных школьников. Центр занимается углубленной подготовкой учащихся 5-11 классов, увлеченных естественными и точными науками и инженерно-техническим творчеством. Ребята совершенно бесплатно занимаются по восьми направлениям подготовки: "Пропедевтика", "Инженерная пропедевтика", "Искусственный интеллект", "Робототехника", "Интеллектуальная электромеханика", "Химия", "Физика" и "Математика".
За пять лет существования "УникУма" его воспитанники достигли впечатляющих результатов. Ребята становились победителями и призерами всероссийских и международных олимпиад и конкурсов, мероприятий для школьников Министерства просвещения и Министерства науки и высшего образования России.
В частности, кузбасские "уникумы" одержали победы на Всемирном смотре-конкурсе научных и инженерных достижений школьников International Science and Engineering Fair (США, 2018, 2021 гг.), Азиатско-тихоокеанском форуме талантов Asia-Pacific Forum for Science Talented (Taiwan), 14-ом Международном конкурсе исследовательских проектов школьников Future Engineer Project (КНР, г. Пекин), Международном инженерном чемпионате "Case-In". Школьная Лига, Олимпиаде НТИ и многих других.
Престижные награды, высокие экспертные оценки разработок юных кузбассовцев говорят как об уровне преподавания и качестве наставничества в "УникУме", так и о талантах и тяге к занятиям его воспитанников. К слову, значимым результатом можно считать и поступление выпускников Центра в ведущие отечественные вузы на бюджетные места.
Вероятно, в том числе поэтому на Всероссийском педагогическом совете образовательных центров Фонда Андрея Мельниченко "УникУм" был признан лучшим среди образовательных центров фонда, а его директор Татьяна Мамзина – лучшим руководителем.
Мы не упустили возможности пообщаться с молодыми учеными. В первый юбилейный день, 6 октября, они демонстрировали и презентовали свои научные проекты. Те самые, которые успешно представляли на различных научно-технических турнирах.
Егору Петерсу и Михаилу Лузину по 18 лет. Сегодня они студенты. Егор учится в МИРЭА – Российском технологическом университете (г. Москва) в институте искусственного интеллекта на кафедре высшей математики и информатики. Миша – студент первого курса института энергетики КузГТУ. Направление – производство наноэлектроники.
На юбилейной выставке "УникУма" молодые коллеги представили свой совместный проект – "Температурный датчик-таймер для медицинских кровоостанавливающих жгутов". Для несведущего человека изобретение выглядит очень просто: резиновый жгут с прикрепленной к нему крошечной коробочкой. Однако значение разработки велико. Недаром сейчас она проходит завершающую стадию государственного патентования.
"Датчик-таймер" – изобретение, которое может применяться медиками, военными и всевозможными спасательными службами. То есть эта разработка сможет спасти не одну человеческую жизнь.
– Медицинский жгут используется для остановки кровотечений. Но далеко не все люди знают о том, как важно уметь накладывать его безопасно. Например, если жгут передержать, то это может привести к самым плачевным последствиям для здоровья человека. Вплоть до ампутации конечности или даже летального исхода. Чтобы эту проблему решить, мы сделали датчик-таймер, – рассказывает Егор Петерс.
Суть изобретения проста, как, впрочем, бывают просты многие гениальные вещи.
– Вместо того, чтобы под уже наложенный жгут подкладывать бумажку или прибегать к другим способам, обеспечивающим маломальскую безопасность, теперь достаточно одеть на него датчик-таймер. Устройство автоматически начнет отсчитывать время, но не как обычный таймер, а по специальной формуле, которая учитывает ряд параметров окружающей среды: в первую очередь – температуру. В перспективе можно учитывать давление и влажность. Они оказывают меньшее влияние на результат, но все же имеют значение, – объясняет Егор.
Датчик считает время нахождения жгута на теле человека со специальным коэффициентом. Если работать с обычным жгутом, можно забыть засечь время его наложения или просто не знать, как его безопасно накладывать. С датчик-таймером Егора и Михаила эта проблема решается и использование резинового жгута становится максимально эффективным и безопасным для пострадавшего. Об истечении допустимого времени использования жгута датчик-таймер сообщит при помощи аудиовизуальных сигналов.
Работу над проектом ребята вели вдвоем, но каждый в рамках своей компетенции. Михаил – автор идеи, по сути, изобретатель. Он работал над техническим решением. А Егор – математик, информатик – занимался разработкой формулы.
Сегодня ребята подошли к завершающей стадии получения патента на свой датчик-таймер.
– Патент – это подтверждение того, что именно мы являемся изобретателями и владельцами данной идеи. И другим людям нельзя ее копировать, не спросив у нас разрешения. А для того, чтобы патент получить, надо доказать, что разработка является инновацией. Запатентовать то, что уже есть, не получится. В данном случае патент – это гарантия безопасности и возможности в будущем монетизировать наше изобретение. Мы находимся на финальной стадии оформления патента. Уже была пройдена экспертиза, которая доказала новизну разработки, и почти все формальные процедуры, – говорит Михаил.
Вот так молодые кемеровчане всего лишь после года занятий в "УникУме" пополнили арсенал медицины катастроф уникальным изобретением.
Еще один кузбасский "уникум" – Вадим Санников. В 2021 году, когда ему было 17 лет, молодой человек победил в престижном американском конкурсе Regeneron International Science and Engineering Fair с проектом электромиографического интерфейса, или программно-аппаратного комплекса распознавания движения кисти. Его Вадим и представил на выставке в КузГТУ 6 октября.
– Мой проект основан на методе исследования мышечных импульсов – электромиографии. Его задача – определять движение кисти и предплечья и передавать данные на механическую часть, например, протеза. В конкурсе я победил в направлении "Встроенные системы". Получил первое место. До этого я участвовал в других конкурсах по направлениям "Искусственный интеллект", "Нейротехнологии". Мы делали нечто похожее, только работали с энцефалограммой – импульсами головного мозга. Потом я подумал, почему бы не реализовать это с мышцами. И так появилась идея моего проекта, – рассказал Вадим.
Для создания аппарата и написания для него полноценной программы юноше потребовался год кропотливой работы.
– Аналогичных моему модулю систем сейчас не существует. Были попытки реализовать похожие идеи много лет назад. Но тогда для этого не было достаточного высокого уровня электроники и т.д. И мой проект заметно продвинулся по сравнении с тем, что пытались делать десятки лет назад, – отмечает молодой ученый.
Сейчас Вадиму Санникову 19 лет. Он учится в Санкт-Петербургском государственном университете на факультете математики и компьютерных наук и планирует продолжить совершенствование своей разработки с привлечением медицинских экспертов и проведением более масштабных испытаний.
Если до этого нашими собеседниками были уже взрослые выпускники "УникУма", то следующими стали одни из самых молодых участников мероприятия. Это команда из трех человек – 13-летних Матвея Черкасова и Марка Волошина, а также 12-летнего Егора Вострикова.
Ребята представили проект "Система непрерывного мониторинга трещин в здании", заказ на который поступил от регионального оператора фонда "Сколково". Устройство, созданное школьниками, может быть использовано для измерения развития ширины трещин и взаимных динамических колебаний частей стен в зданиях в режиме реального времени и через периодические интервалы. Аппарат позволяет проводить анализ причин и динамики роста трещин под воздействием внешних факторов: строительных работ, промышленных взрывов, городского трафика, погодных условий.
Как рассказали ребята, каждый в проекте отвечал за свою часть, но их объединяла общая цель. Матвей занимался "железом", Марк – "передачей данных", Егор – презентацией разработки.
– В нашем проекте объединены такие направления, как программирование, микроэлектроника, робототехника. А еще мы с Марком пишем код для нашей программы. Поэтому наше детище можно отнести и к IT-проекту, – рассказал Матвей Черкасов.
Ребята хотели бы и после окончания школы заниматься наукой.
– Наши направления достаточно перспективные. России нужны хорошие ученые. И мы бы хотели продолжить развиваться в этом качестве, – поделился Марк Волошин.
Общаться со учениками "УникУма" оказалось невероятно интересно. Их увлеченность проектами и способность объяснить все нюансы своей работы человеку, далекому от точных наук, произвела глубокое впечатление. Чтобы дополнить картину, мы решили пообщаться с преподавателем Центра Владиславом Немовым. Было интересно узнать мнение наставника юных ученых и инженеров о том, какое значение "УникУм" может сыграть в судьбе ребенка, подростка, юноши или девушки.
– Самое главное значение "УникУма" для ребят – возможность получения разнообразных знаний, ведь направлений обучения в Центре много. Эти знания они могут применить, чего бы очень хотелось, в индивидуальных проектах, в решении реальных задач, которые нам ставят производства. Кроме этого, "УникУм" даем ребятам возможность принимать участие в крупных национальных олимпиадах, которые требуют знаний, которые общеобразовательная школа не дает. А победа в таких олимпиадах – это поездки, например в тот же образовательный центр "Сириус" (г. Сочи), и дополнительные баллы для поступления в вуз. В любом случае занятия в "УникУме" не гарантируют, но дают возможность обеспечить себе интересное во всех смыслах будущее: поездки, учебу, достойную работу. Одним словом, "УникУм" – это хороший социальный лифт для детей из простых семей, – поделился мнением преподаватель Центра "УникУм" Владислав Немов.
Мы уже говорили, что юбилей "УникУма" проходил в течение трех дней. Так, помимо выставки и презентации проектов, 6 октября прошел круглый стол "Эффективное сотрудничество образовательных организаций и индустрии". На встрече обсуждались вопросы взаимодействия школ, техникумов, вузов и учреждений дополнительного образования с промышленными предприятиями. В круглом столе приняли участие министр науки и высшего образования Кузбасса Ирина Ганиева, исполнительный директор Фонда Андрея Мельниченко Александр Чередник, ректор КузГТУ Алексей Яковлев, заместитель генерального директора, директор кузбасского филиала СГК Антон Баев, директор ЦДНИТТ при КузГТУ "УникУм" Татьяна Мамзина и ряд других экспертов.
Второй день юбилея был посвящен лекциям по актуальным проблемам развития промышленности, в частности угольной отрасли. Гости и участники мероприятия имели возможность общаться со специалистами-практиками в рамках площадки "Прямой диалог: технологический прорыв угольной промышленности в руках молодежи". На ней обсуждались пути решения задач промышленных компаний с привлечением молодежи. День завершился показом фильма о выпускниках образовательных центров Фонда Андрея Мельниченко "Все решают связи. Нейронные".
В завершающий день, 8 октября, на площадках "УникУма" прошли мастер-классы преподавателей Центра. С их помощью воспитанники образовательных центров Фонда Андрея Мельниченко из разных регионов России смогли обсудить свои идеи, а также реализовать их на базе современных лабораторий и мастерских, оборудованных при поддержке Фонда Андрея Мельниченко.
Юбилей "УникУма" финишировал в актовом зале КузГТУ "УникУм" концертом, а также чествованием педагогов и воспитанников центра, достигших лучших результатов в работе и учебе.