Студенты-химики будут приобретать рабочие навыки в VR-лабораториях

Томский государственный университет при поддержке гранта Фонда инфраструктурных и образовательных программ РОСНАНО (ФИОП) разработал новую дополнительную образовательную программу для переподготовки химиков. Прежде чем отправиться на предприятие, обучающиеся по ней студенты будут отрабатывать начальные профессиональные навыки в специально созданных VR-лабораториях, оснащённых оборудованием для производства наноструктурных катализаторов и сорбентов. Использование симулятора снизит финансовые затраты в процессе обучения и уменьшит время на освоение промышленных установок.

– Виртуальная лаборатория, созданная на базе ИПМКН ТГУ для подготовки специалистов в области катализа, имитирует условия реального производственного цеха, – объясняет заместитель декана химического факультета ТГУ, директор Инжинирингового химико-технологического центра Алексей Князев. – В этой лаборатории можно отрабатывать навыки обращения с оборудованием и весь алгоритм производства: рецептуру продуктов, температурный режим и другие параметры. Это позволяет, с одной стороны, существенно сэкономить на реактивах при обучении, с другой – дать начальный практический опыт. Благодаря этому человек, попав на производство, будет тратить время на то, чтобы совершенствовать свои навыки, а не на знакомство с оборудованием.

Тренажёр предполагает два режима работы: обучающий (с пошаговыми подсказками) и контрольный. По словам заведующего лабораторией VR/AR-технологий ИМПКН ТГУ Андрея Приступы, главная особенность тренажёра заключается в вариативности работы: преподаватель может изменять задания без участия программистов. Для этого разработан специальный формат описания задания, позволяющий изменять ингредиенты, их количество, задавать последовательность и параметры работы с оборудованием.

Виртуальный цех для химиков был создан силами учащихся Института прикладной математики и компьютерных наук ТГУ. Магистрант Егор Варич и аспирантка Юлия Прокудина участвовали в создании 3D-контента: производственного помещения, оборудования, тары, ингредиентов, элементов интерьера. Студенты четвёртого курса бакалавриата Алмаз Курманкулов и Артём Сергеев занимались программной частью: взаимодействием с пользователем, разработкой сценариев работы с оборудованием, выводом результатов.

Наряду с этим для образовательной программы, разработанной при поддержке ФИОП АО «РОСНАНО», создано две 3D-лаборатории, которые не требуют VR-очков или шлемов, но позволяют интерактивно взаимодействовать с оборудованием.

– Эти виртуальные площадки предназначены для детального знакомства с оборудованием и выполнения лабораторных работ, – рассказывает один из разработчиков, директор Центра культуры ТГУ Игорь Муравьёв. – Все действия распределены поэтапно, включая рекомендации по правильному проведению исследований, подготовке проб и прочему. Визуализация улучшает запоминание, поэтому после работы в такой лаборатории значительно повышается процент усвоенной профессиональной информации. Думаю, что со временем такой формат станет очень востребованным у студентов не только при смешанном обучении, но и в любых других условиях.

Как отмечают на ХФ ТГУ, частичное использование симуляторов в процессе обучения приведёт к существенному снижению экономических затрат. Так, ранее перевод 20 процентов лабораторных работ в виртуальную реальность только по одной автономной магистерской программе «Трансляционные химические и биомедицинские технологии» позволил за год сэкономить на реактивах и других расходных материалах два миллиона рублей.

Вместе с тем получение основных практических навыков будет проводиться в реальных лабораторных условиях и на промпроизводстве. С учётом тенденции увеличения набора студентов использование виртуальных обучающих площадок становится необходимым. В следующем учебном году в бакалавриате и магистратуре ХФ ТГУ предполагается увеличение бюджетных мест и увеличение набора студентов из дальнего зарубежья, а с 2023/24 учебного года и более тесное сотрудничество с китайскими вузами. Во многом этому способствовал тот факт, что в 2019 году кластер химических программ ТГУ успешно прошёл международную российско-китайскую аккредитацию.

Фото пресс-службы ТГУ

Связаться с Университетом