Проекты

Краткое описание

Планируется создание некоммерческой междисциплинарной научно-образовательной платформы «Енисейская Арктика» (НМНОП Енисейская Арктика), предназначенной для организации научно-образовательного процесса и включающей в себя лабораторию цифровизации мониторинга арктической акватории Енисея (лаборатория ЦМААЕ) на базе СибГУ им. М.Ф. Решетнева, онлайн-платформу для обеспечения указанных процессов и комплект открытой документации по подводному телеуправляемому робототехническому комплексу (ТРК). Уникальность проекта состоит в инновационном междисциплинарном подходе к процессу обучения, благодаря анализу гидрографических данных арктической акватории Енисея, полученных с помощью специализированного гидроакустического оборудования и ТРК. Образовательный процесс, направленный на основную целевую аудиторию (школьников, студентов), состоит из комбинации теоретических и практических исследований в областях робототехники, программирования, обработки данных, экологии. Вовлечение школьников в научно-исследовательский проекты поможет им в самоопределении, а также в подготовке собственных проектов к олимпиаде НТИ. Учащиеся средних профессиональных и высших образовательных учреждений смогут расширить свои знания и изучить технические комплексы, в том числе ТРК, принять участие в научных конференциях. Планируется использование естественно-научных методов для проведения этнографических и исторических исследований через поисковые работы на дне арктической акватории Енисея при помощи ТРК и анализа прибрежных территорий. Экологические экспедиции в рамках реализации проекта планируется проводить в подверженной наибольшему техногенному изменению акватории Енисея (Красноярская промышленная агломерация). Отбор и подготовка полученных в ходе экспедиций проб для дальнейшего анализа будет выполняться студентами экологами при прохождении ими научно-исследовательских практик. На основе исследований будет сформирована учебная экологическая карта, а также создана геоинформационная система (ГИС) арктической акватории Енисея. Будет разработана многофункциональная система анализа данных, необходимая для создания ГИС, с возможностью использования ее в образовательных процессах и в задачах комплексного управления региональными рисками территориального развития и управления. По итогам исследований будут сформированы образовательные программы для общеобразовательного, среднего профессионального и высшего образования, включающие в себя: методические рекомендации для проведения образовательного и исследовательского процесса, учебную программу и поурочные планы, кейсы (инструкция по созданию ТРК, ПО для управления ТРК). Продукты будут выложены на онлайн платформе проекта в открытом доступе, иметь продвижение через информационную рассылку по образовательным учреждениям РФ. Долгосрочность проекта обусловлена сезонным проведением экспедиций в период лето–осень 2019-2020 и необходимостью получения и обработке данных для ГИС в динамике 2019-2021.

Цель

1. Апробация инновационных образовательных подходов и практик технологии решения исследовательских (изобретательских) задач через разработку и практическое применение ТРК в учебном и научно-исследовательском процессе общеобразовательного, среднего профессионального и высшего образования.

Задачи

1. Создание сайта - образовательной онлайн платформы «Енисейская Арктика».
2. Разработка и создание лаборатории ЦМААЕ на базе научно-образовательного центра «Институт космических исследований и высоких технологий» СибГУ им.М.Ф. Решетнева.
3. Разработка методического сопровождения и учебных программ для осуществления процесса обучения: методического сопровождения и календарно-тематическое планирование (КТП) для организации школьного кружка НТИ, среднего профессионального образования, высшего образования.
4. Закупка оборудования (комплектующие для ТРК) и сборка ТРК для осуществления учебных научно-исследовательских работ с молодежью.
5. Организация двух выездных экспедиций для сбора экологических данных и исторических, антропологических источников, проведение геолокации дна арктической акватории Енисея.
6. Организация трех практико-ориентированных экспедиционных студенческих исследований для проведения экологического мониторинга с целью уточнения антропогенного влияния на экосистемы, подверженные влиянию промышленных центров вблизи Красноярской промышленной агломерации.
7. Разработка методического указания «Информационная система территориального управления рисками, развития и безопасностью» для оценки риска экосистемы на основании анализа полученных в ходе экологической экспедиции материалов.
8. Разработка программного обеспечения (далее ПО), адаптированного для использования на многопроцессорных вычислительных системах, в рамках учебных занятий.
9. Формирование ГИС для актуализации учебного процесса на базе лаборатория ЦМААЕ.
10. Участие в студенческих мероприятиях. Проведение всероссийской научно-практической конференции для студентов и школьников «Енисейская Арктика». Проведение научно-популярных дистанционных лекций с приглашенными ученых СО РАН через онлайн-платформу.
11. Разработка, выпуск и продвижение образовательных программ для общеобразовательного, среднего профессионального и высшего образования, включающих в себя: методические рекомендации, учебную программу и поурочные планы, кейсы (инструкция по созданию ТРК, ПО для управления ТРК).
12. Разработка образовательного кейса, позволяющего формировать у обучающихся компетенции по применению ТРК для поисково-спасательных работ, мониторинга, предотвращения и ликвидации аварий и чрезвычайных ситуаций.

Обоснование социальной значимости

Снижение интереса и ухудшение качества проектно-исследовательских работ школьников.
Решение: развитие «Движения школьных кружков НТИ» на базе КГАОУ Школа Космонавтики, МБОУ СШ №42 и Детского технопарка КВАНТОРИУМ Красноярск. Учащиеся будут проводить научно-практические исследования на базе созданной лаборатория ЦМААЕ. Молодые исследователи помогут в создании ГИС и примут участие в Олимпиаде НТИ.
Разобщенность потенциала коммерческих и некоммерческих организаций в решении социально-экономических проблем региона.
Решение: Ассоциация экономического взаимодействия «Кластер инновационных технологий, ЗАТО г. Железногорск» (Кластер), создает кооперацию для междисциплинарных исследований.
Недостаточная обеспеченность проектно-исследовательской деятельности учащихся методологическими материалами.
Решение: формирование образовательных кейсов ТРК, включающих в себя чертежи, алгоритм и рекомендации для создания подводного робота, ПО для управления, методические рекомендации к исследовательской работе.
Недостаточное развитие технологий применения ТРК для мониторинга подводных объектов, предупреждения чрезвычайных ситуаций, поиска и спасения людей.
Решение: разработать технологии и методики применения ТРК спасательными службами и создать образовательный кейс подготовки операторов ТРК.
Недостаточная база для изучения истории культуры коренных народов севера.
Решение: выявить исторические источники расселения коренных народностей, дополнить исследования по миграциям, быту и промыслу, культуре и искусству.
Недостаток практической подготовки студентов.
Решение: проект позволит студентам принять участие в выездных экспедициях и провести анализ экологических материалов, необходимых для подготовки статей и ВКР.
Недостаток материально-технических средств для практического обучения студентов экологическим дисциплинам.
Решение: проект позволит модернизировать экологические лаборатории СибГУ им. М.Ф. Решетнева для проведения практических и лабораторных занятий и участия студентов в НИРС по экологическим тематикам.
Недостаток материально-технических средств, необходимых для исследования арктической акватории Енисея.
Решение: проект позволит создать научно-исследовательскую базу и возможность практических исследований по направлениям инновационных технологий, арктических исследований.
Недостаток информации для развития речных путей сообщений.
Решение: создание ГИС даст информационную базу для речного транспорта арктической акватории Енисея.

География проекта

Все регионы России – в рамках распространения образовательных кейсов для общеобразовательных, средних профессиональных и высших учебных заведений через онлайн платформу. Красноярский край – в рамках сбора материалов в ходе экспедиционных исследований. Город Новосибирск – в рамках участия в разработке системы анализа больших данных. Город Красноярск – в рамках лабораторных исследований и осуществления образовательного процесса на базе междисциплинарной лаборатории.

Целевые группы

1. Учащиеся общеобразовательных школ;
2. Учащиеся средних профессиональных учреждений;
3. Учащиеся высших учебных заведений;
4. Ученые;
5. Поисково-спасательные службы;
6. Исследовательские центры по проблемам региональной безопасности и экологии;
7. Малочисленные коренные народы севера.