Сборник лучших практик "школа-вуз-работодатель"
Стратосферный спутник CubeSat: от Космического урока - к "Рою малых космических аппаратов"!

Команда практики: Мозгалева Полина Игоревна, Медведев Иван Иванович, Костюченко Тамара Георгиевна, Бывшенко Алена Владимировна, Ларина Людмила Николаевна

Город: Томск

Наименование организации (полное): автономная некоммерческая организация дополнительного образования "Детский технопарк "Кванториум"

Партнеры
Партнерство основано на реализации дополнительной общеобразовательной (общеразвивающей) программы «Через тернии к звездам: ракетостроение, космические технологии и искусственные спутники на службе у человечества», профилизация "Проектирование спутника формата CubeSat". Цель партнерства - расширение образовательных возможностей детей, повышение академической мобильности, ресурсоэффективная подготовка (использование кадров и оборудования, площадок участников сетевой модели). Уникальность партнерства связана с реализацией Всероссийской инициативы "Космический урок", на которой дети представляют продуктовые результаты обучения по программе - модели, макеты и прототипы стратосферных спутников. В реализацию программы вовлечены крупные российские и региональные компании космического приборостроения, Северская гимназия (межмуниципальное взаимодействие), Томский политехнический университет. При содействии ГТРК "Россия-Томск" проводится съемка и трансляция Всероссийской инициативы "Космический урок"

Цель практики:

популяризация космической отрасли России путем проведения крупных мероприятий "Космический урок" (КУ) и реализации образовательной программы с охватом не менее 100 очных обучающихся и не менее 40000 зрителей трансляций КУ к 2025 году

Целевые группы практики
Целевые группы практики: школьники 8-11 классов, студенты - будущий кадровый резерв космической отрасли, обладающие потенциалом решать инженерные задачи через проектную деятельность. Педагоги образовательных организаций, реализующих практику.
Проведено Всероссийское исследование целевых групп в феврале 2022 г. (приняло участие 427 наставников, 579 школьников из 13 регионов) https://clck.ru/rbTeA. Проведен Всероссийский вебинар https://clck.ru/dYWKQ. Выявлены проблемы в организации проектно-образовательной деятельности, определены пути решения.
Целевая группа 1: Школьники 8-11 классов
Школьники 8-11 классов, заинтересованные в своем профессиональном развитии в космической отрасли, увлеченные проектной деятельностью, готовые "создавать что-то новое". Барьеры - недостаток узкопрофильных компетенций космической отрасли, сложности при адекватном оценивании собственных способностей и времени, недостаток навыков поиска справочной (специализированной) информации в интернете и проверки ее релевантности - см. интервью с представителем целевой группы - https://clck.ru/dZHr5 . В очной реализации программы приняло участие около 50 человек, трансляции "Космического урока" (презентации продуктов программы) только в 2021 году посмотрело более 20000 человек со всей России.
Целевая группа 2: Студенты (инженерные волонтеры)
Студенты университетов, обучающиеся по инженеро-техническим программам, зачастую - выпускники детского технопарка "Кванториум", готовые сопровождать проекты школьнгиков в космической индустрии (выступают junior-наставниками). Количество вовлеченных студентов на каждую группу обучающихся - 2-3 человека. Мотивы: заинтересованость к доступу к высокотехнологичному и уникальному оборудованию (дорогостоящему, габаритному), возможность общаться с экспертами из космической отрасли, возможность развить лидерские качества. Барьеры - временной ресурс, недостаток узкопрофильных компетенций в космической сфере.
Целевая группа 3 (наставники)
Наставники образовательных организаций - гимназии, детского технопарка "кванториум", университета, заинтересованные в реализации уникальной программы, которая привлечет мотивированных и способных детей. Участие во всероссийском проекте "Космический урок", имидж педагога и позиционирование. Барьеры - временной ресурс, недостаток узкопрофильных компетенций в космической сфере, сложности в поиске экспертов с предприятий и взаимодействие с ними, сложности с организацией проектной работы школьников и студентов в сложной инженерной сфере. На группу обучающихся - 1 тьютор, 1 педагог доп.образования, 2 эксперта из отрасли космического приборостроения, 1-2 наставника из гимназии.
Проблематика
Проблематика состоит в разработке стратосферного спутника формата CubeSat для запуска в стратосферу в орамках государственой программы "Рой малых космических аппаратов". Изначально планировался запуск 4 спутников в 2022 году. Для школьников поставлены задачи найти нестандартные решения по конструированию спутников, разработки для них полезной нагрузки, программирования, поиск свежих идей. В связи с проблематикой трансформировалась и концепция "Колсмического урока" - школьники теперь не просто общаются с космонавтами на МКС (задают вопросы о космосе), а представляют им конкретные результаты проекта и получают обратную связь для продолжения работы.
Проблема 1: нужны "свежие идеи"
Необходимы новые, не стандартные идеи школьников по применению спутника (какие задачи он еще может решать и как?). Необходимо найти нестандартные решения по конструированию спутников, разработки для них полезной нагрузки, программирования и управления ими.
Проблема 2: необходимость трансформации "Космического урока"
Формат "урока" с вопросами-ответами космонавтам на МКС себя изжил. Необходим более практико-ориентированный, рациональный подход, когда дети делают проект в рамках программы и представляют результаты космонавтам, получают обратную связь от людей, с которыми они бы не встретились в реальной жизни.
Проблема: необходимость широкого вовлечения молодежи в космическую сферу
Привлечение интереса молодежи к космической индустрии. В современых реалиях космос становится сильной стороной и приоритетом нашей страны. необходимо много молодых кадров новой формации - с современными компетенциями и инженерным мышлением для реше6ния глобальных задач в будущем - построение новой МКС, полеты на другие планеты и т.п.
Задачи практики
Задачи практики направлены на работу с целевыми группами (школьниками, студентами и наставниками) по разработке конкретных механизмов и шагов для достижения целей практики. Это включает в себя механизмы вовлечения широкой аудитории и построения сообщества, разработку новых инженерных решений и обеспечение доступности участия в крупных мероприятиях и гос.программах детей из регионов страны
Задача 1: Вовлечение широкого круга обучающихся
Создание широкой воронки обучающихся (школьников 8-11 классов, студентов) и наставников, интересующихся космической отраслью через трансляции "Космического урока" по всей стране
Задача 2: Обеспечение доступности программы для сельских школ
Реализация программы в формате онлайн (создан бесплатный онлайн курс на Степик https://stepik.org/course/85526/) и сопровождение мероприятиями в ходе выездов команды "Мобильный "Кванториум" в 6 муниципалитетов Томскогй области в 2022/2023 году
Задача 3: Разработка новых инженерных решений по "Рою МКА"
Генерация "свежих идей" и разработка новых решенирй для полезной нагрузки спутника, программирования, управления им, и в целом - по задачам который он может решать на орбите, в рамках программы ГК "Роскосмос" "Рой малых космических аппаратов"
Задача 4. Развитие узкопрофильных компетенций молодежи
Приобретение обучающимися специальных и узкопрофильных компетенций, относящихся к космической инженерии и космическому приборостроению. Приобретение школьниками углубленных знаний по математике и физике, навыков программирования на языках высокого уровня.
Описание практики
Программа "Через тернии к звездам" реализуется в сотрудничестве с Томским политехническим университетом с 2018 года. За это время создано несколько профилизаций программы. обучающиеся побеждали в конкурсах CanSat, выходили в финал "Кванториады" и Олимпиады НТИ (профиль "Спутниковые системы". К реализации программы впоследствии присоединился ТУСУР (Томский институт управления и радиоэлектроники).
Обеспечение доступности практики:
Создан онлайн курс на платформе Stepik (https://stepik.org/course/85526/syllabus), позволяющий учащимся из отдаленных населенных пунктов погрузиться в космическую отрасль и под руководством наставников выполнить по выбору один из кейсов программы.
Популяризация космической отрасли и широкое вовлечение школьников
Проведение "Космических уроков" позволило сделать "мечты о космосе" доступными людому школьнику, а изменение концепции в сторону прнеоктной деятельности (создание моделей спутников CubeSat) дало детям возможность "прикоснуться руками к космосу", внести свой вклад в космическое приборостроение путем генерации нестандартных идей, разработку новых задач для спутников, создание учебных макетов для демонтарции более младшим ученикам космо-квантума.
Успешный путь к олимпиадам и конкурсам
Практико-ориентированная подготовка и возможность твыполнять реальный проект для гос.программы "Рой МКА" обеспечивает детям и студентам приобретение уникальных компетенций (в том числе узкоспециализированных), которые позволяют им успешно участвовать в конкурсах и олимпиадах. Участники программы становились финалистами, победителями и призерами Олимпиады НТИ, Кванториады, конкурса CanSat, региональных мероприятий.
Команда
Это те самые "скрытые фигуры", без которых ничего не "взлетит"! :)))
Полина Игоревна Мозгалева
Директор АНО ДО "Детский технопарк "Кванториум"
Выстраивание взаимодействия с органами власти, решение вопросов финансирования
Тамара Георгиевна Костюченко
Тьютор космо-квантума, имеет опыт работы в ТПУ и НПЦ "Полюс"
Привлечение экспертов из вузов для реализации программы, тьюторское сопровождение проектов
Алена Владимировна Бывшенко
Педагог дополнительного образования космо-квантума, руководитель проекта школьников
Руководитель проекта в космо-квантуме, сопровождение работы школьников на всех этапах проекта, работа с инженерными волонтерами.
Иван Иванович Медведев
Заместитель директора по проектной деятельности и внешним связям
Организация взаимодействия с ГК "Роскосмос", РКК "Энергия", НПЦ "Полюс". Организация закупок и мат.техз. обеспечение программы и проектов
Людмила Николаевна Ларина
Начальник научно-методического отдела
Педагогический дизайнер электронных образовательных ресурсов, руководитель онлайн-производства, разработчик сетевых образовательных программ
Елизавета Алексеевна Кокорина
Педагог дополнительного образования космо-квантума, студент ТУСУР
Елизавета расскажет все про солнечную систему, интересные факты про космос и про космические аппараты.
Необходимые ресурсы для реализации
Проводились занятия в Центре управления полетами ТПУ. На базе Северской гимназии в лаборатории 3Д-моделирования проводились занятия по проектированию космическимх аппаратов. Для проведения мероприятия "Космический урок" привлекалась ГТРК "Россия-Томск". Детский технопарк "Кванториум" обеспечивал проектную деятельность расходными материалами и специализированным оборудованием.
Оборудование
Конструктор спутника IntroSat, Конструктор спутника SiriusSat, комплекс "Орбикрафт", ПК ASUS B150M-K
Пространство
Космо-квантум детского технопарка "Кванториум", Центр управления полетами Томского политехнического университета (г.Томск), лаборатория 3Д-моделирования Северской гимназии (г.Северск)
Цифровая среда
Авторский онлайн-курс на платформе Stepik "Через тернии к звездам: спутниковые системы" https://stepik.org/course/85526/. Лонгриды по проектам в рамках программы: http://kvantoriumproject.ru/stratsputnik2, http://kvantoriumproject.ru/sputnikcubsat, http://kvantoriumproject.ru/cubesat

Кадры
Для реализации практики вовлечены педагоги "Кванториума", преподаватели ТПУ, эксперты НПЦ "Полюс", инженерные волонтеры из числа студентов
Результаты и показатели эффективности
Основной количественный результат связан с популяризацией космической отрасли для молодежи, в том числе из отдаленных населенных пунктов, в целях повышения заинтересованности профессиями в сфере космической инженерии. Основным качественным результатом являются победы обучающихся на инженерных соревнованиях разного уровня вследствие приобретения ими новых компетенций и развития инженерного творческого мышления.
Количество зрителей мероприятий - более 50000

Количество просмотров трансляции "Космический урок" в 2021 г составило 53027
Количество школьников - участников проектных групп - более 60

Количество школьников, представивших результаты выполнения проектов на "Космическом уроке" - 63 (2021)
Количество побед на профильных соревнованиях - более 20

Количество побед и призовых мест на соревнованиях в 2021-2022 году - более 20
Количество привлеченных внешних экспертов и волонтеров - более 10

Количество привлеченных внешних экспертов (специалистов с предприятий космической отрасли, преподавателей университетов) и инженерных волонтеров - более 10
подтверждающие документы
Артефакты партнерства
Заключены договора о сетевом взаимодействии и подписаны сетевые образовательные программы. Заключен договор с ГТРК "Томск"
Артефакты успеха
Достижение результатов программы - успешный путь ребят в космической сфере!
Кванторианцы из космоквантума стали
призёрами финала четвертого ракетостроительного чемпионата
«Реактивное движение»!
https://vk.com/kvantorium_tomsk?w=wall-132922278_8285

Кванторианцы на космическом фестивале в Самаре!
https://vk.com/kvantorium_tomsk?w=wall-132922278_8130
Доклады кванторианцев стали ЛУЧШИМИ на XXIII Всероссийской конференции «Юные исследователи – науке и технике» (ТПУ)
https://vk.com/kvantorium_tomsk?w=wall-132922278_8086
Лучше один раз увидеть, чем сто раз услышать!
Видео-ролики о проекте
Первый видео-ролик снят Министерством просвещения РФ по Дню космонавтики. В нем ребята рассказывают о своем пути в мире космонавтики и участии в проекте.
Второй ролик был снят 17 июня 2021 года, когда был проведен итоговый Космический урок по теме «Рой наноспутников». Были представлены результаты работы команд школьников в рамках проекта «Космический урок» в 2020-2021 учебном году. Команда ребят Детского технопарка «Кванториум» представила модель спутника формата CubeSat формфактор 3U со всеми входящими в него системами.
Дополнительные материалы
Наши ученики выбрали формат лонгрида для представления результатов работ по проектам
Отзыв представителя целевой группы о результатах реализации практики
Лев Костевич, обучающийся космо-квантума
Развитие и тиражирование практики
  1. Участие в реализации образовательной программы "Через тернии к звездам" и инициативе «Космический урок» для школьников отдаленных районов Томской области (онлайн курс на Stepik https://stepik.org/course/85526/ + сопровождение проектных групп во время выездов подразделения "Мобильный "Кванториум".
  2. Возможность участия школьников в реальном эксперименте в рамках гос.программы " по созданию роя малых космических аппаратов (эксперимент в стадии реализации).
  3. Возможность для любого школьника иметь экспертное мнение по вопросам, связанным с проектированием и запуском МКА (тема «Рой наноспутников») и по вопросам, связанным с космическими технологиями.
  4. Расширение кругозора школьников и понимание направления взаимодействия по космической тематике с другими образовательными организациями из других регионов страны за счет подключения к инициативе "Космический урок" большего числа образовательных организаций.
  5. Повышение уровня подготовки школьников по дополнительным образовательным программам направлений по космическим технологиям.
Контакты:
Телефон: +7 (3822) 609-826 (администратор)
E-mail: tomkvantorium@gmail.com
Наши страницы в социальных сетях: