Собрать спутник по Zoom: как организаторы всероссийской инженерной олимпиады перенесли ее в онлайн за пару дней

Как синтезировать квантовые точки онлайн. Фото предоставлено Отделом информации Олимпиады Кружкового движения НТИ.
Как синтезировать квантовые точки онлайн. Фото предоставлено Отделом информации Олимпиады Кружкового движения НТИ.

В момент, когда начался режим самоизоляции, команде Олимпиады Кружкового движения НТИ оставалось провести еще 18 финалов. Проходить соревнования должны были на площадках вузов и образовательных центров. Но во время пандемии это оказалось невозможно и небезопасно. Команде удалось перенести очный формат в онлайн, и участвовать в финалах школьники смогли прямо из дома. 

Часть инженерных направлений посвящена программированию. Так что переход в другой формат не был катастрофически сложным, хотя и здесь было необходимо обеспечить прозрачность, равные условия, а еще – сформировать и сохранить командный дух среди людей, которые находятся в разных концах страны. Однако главной сложностью оказалась перестройка профилей, завязанных на работе с оборудованием, предполагающих запуск беспилотников на полигоне, синтезирование квантовых точек в лабораториях и конструирование спутников. О том, как удалось это сделать, не отменив ни один из финалов, рассказывают разработчики направлений олимпиады. 

Эльвира Скороварова, руководитель направления «Автоматизация бизнес-процессов», руководитель образовательных проектов фирмы «1С» 

Эльвира Скороварова. Фото предоставлено Отделом информации Олимпиады Кружкового движения НТИ.

Что сделала: впервые организовывая соревнования по профилю для школьного и студенческого трека, вместе с командой адаптировала очный формат в распределенный за несколько дней. 

Мы очень хотели провести олимпиаду очно, с сентября готовились к этому. На нашем профиле «Автоматизация бизнес-процессов» были ребята из крошечных городов, для которых поездка в Москву сама по себе огромное событие. Для таких участников перемена формата представлялась отдельной драмой, но ребят с паническими или упадническими настроениями на нашем профиле я не видела. 

Пока еще было возможно что-то проводить очно, мы организовали работу на девяти площадках «1С:Клубов программистов», где дети могли собираться буквально по несколько человек, а желающие – работать из дома. При этом использовался прокторинг, то есть система подтверждения личности. С ее помощью можно увидеть через веб-камеру экран участника, его рабочее место, лицо, комнату, понять, открывались ли какие-то сайты, кроме разрешенных, покидал ли человек комнату. 

Использовать прокторинг было обязательно, чтобы обеспечить честность соревнований, зафиксировать списывание, но у нас, кстати, его не было, а все работы проверялись вручную специальным отделом. Команда жюри тоже работала удаленно и состояла из пула экспертов из девяти городов, которые на протяжении всех четырех дней олимпиады вели проверку решений максимально четко и оперативно.

Нам повезло, наш профиль программистский. На других направлениях коллегам были нужны полигоны, лаборатории, а нам, в целом, достаточно было компьютеров. Но у нас были другие сложности. Приходилось быть на связи с детьми 24 часа, ночами получать новости о проблемах, а к утру предлагать решения. Нам очень хотелось, чтобы не рухнули важные принципы и традиции не только этой олимпиады, но и в целом инженерной работы. 

Команда из разных поясов

Понятно, что сейчас люди должны уметь работать в команде. А как сформировать команду, если все живут в разных часовых поясах и никогда не видели друг друга? В очном формате они бы все приехали в один город и работали по одному времени. А тут как? 

Система подтверждения личности для участников олимпиады. Фото предоставлено отделом информации Олимпиады Кружкового движения НТИ.

Для того чтобы команды все-таки сработались, модераторы объединили их по часовым поясам. Ежедневно с финалистами проводилась вечерняя рефлексия, где можно было зафиксировать и какие-то технические сложности, и человеческие проблемы в коммуникации, командообразовании, конфликты. Отдельно хотелось бы отметить, что именно рефлексия и культурная программа – лекции по профильным и широким темам с известными представителями науки, бизнеса, технологий – помогали ребятам преодолеть трудности расстояния.

Круглосуточная работа

Сколько мы спали? Да нисколько. Я просыпалась в час, в три часа ночи, чтобы покормить малыша, параллельно отвечала на письма и решала проблемы. Всего от компании над этим переходом работало пять человек. Конечно, огромные усилия приложили организаторы Олимпиады Кружкового движения НТИ. Для того чтобы за три дня стать из полностью очного мероприятия дистанционным, нужно, чтобы в команде были очень ответственные люди в широком понимании этого качества: «Мы не оправдаем ожидания детей, они не получат опыт, 100 баллов ЕГЭ, не состоится событие, которого ждали очень долго».

Усталость от нагрузки я планирую снимать работой над новым проектом, который начнется сразу же после того, как закончится этот финал. Я всегда отдыхаю, переключая деятельность, даже если она очень интенсивная, а это почти всегда только так.

Прогноз о развитии онлайн-образования

Я думаю, что вся ситуация с самоизоляцией, какой бы долгой или короткой она не оказалась, будет способствовать развитию онлайн форматов образования. Конечно, все, что люди могут пройти очно, лучше пройти очно. Но ребята из провинции часто не имеют такой возможности. Для них появился реальный шанс, реальное время, чтобы поднять уровень своего образования, получить бесплатно то, что стоит больших денег, потому что многие образовательные онлайн-продукты, которые раньше были платными, сейчас представлены в открытом доступе.

Виктор Дёмин, руководитель направления «Наносистемы и наноинженерия», генеральный директор компании «СТЕМ-игры»

Виктор Дёмин. Фото предоставлено отделом информации Олимпиады Кружкового движения НТИ.

Что сделал: вместе с командой сумел организовать работу «аватаров», которые были руками финалистов в лаборатории и синтезировали квантовые точки, в точности исполняя указания участников, работавших из дома.

Когда мы узнали, что нам за несколько дней нужно поменять весь формат испытаний, мы испытали гамму чувств. У нас было только два варианта – отменять вообще все, или выполнить свои обязательства. Конечно, мы выбрали второе. Мы решили, что если есть вероятность эпидемии, мы не будем подвергать наших участников и их родных риску. 

Мы приняли решение переводить в распределенный формат, и я занялся финансовыми вопросами. А Наташа Ходыкина, наш разработчик, вместе с командой начала формировать новую концепцию задачи, которая очень сложная и объемная. Финалистам предстояло синтезировать в пробирке квантовые точки. Это структуры размером 3-20 нанометров, которые растворяются в воде. Для медицины они очень полезны. Например, могут «подсветить» в инфракрасном диапазоне раковую опухоль в организме пациента. Даже самый умный школьник не успел бы сделать один все необходимое, ребятам приходилось налаживать работу в команде. Но об этом отдельно.

Мы придумали формат с «аватарами». Это специально обученные люди, которые четко выполняли указания финалистов, не высказывая своего мнения, не комментируя расчеты, а условно просто переливая раствор из колбы № 1 в колбу № 2. Вместе с этим появилось много технических вопросов, которые мы распределили между собой или решали командой. Это далеко не первый наш проект, поэтому мы привыкли к тому, что случаются чрезвычайные ситуации. Наша команда состоит из людей, которых подобное не пугает. 

Удачно, что эту задачу мы знали очень хорошо. Нам повезло, и мы успели собрать все необходимые компоненты для лабораторной работы. Перед финалом комплекты расходных материалов уже были распределены по площадкам, две трети расходников были в в других городах. Спасло то, что на площадке в Москве хватило запасных материалов, а небольшое число компактных и простых в перевозке расходников удалось доставить курьерскими службами.

В результате нам пришлось пожертвовать небольшим куском задачи. Но зато там появились более объемные теоретические вопросы «на подумать».

«Лишние» руки

Чтобы набрать «аватаров», которые служили руками участников, в самом начале мы сняли всех химиков, которые работают в «СТЕМ-играх» на других проектах, а потом кинули клич по знакомым. Нам пришлось заморозить все наши остальные проекты и перекинуть силы в лабораторию детского технопарка РТУ МИРЭА, иначе мы бы не справились с задачей. По моим прикидкам, в финале направления только с нашей стороны участвовало порядка 20 человек. И все это люди, которые работают не «от зарплаты до зарплаты» и не отсиживаются на рабочем месте. 

«Аватары» стали помощниками участников. Фото предоставлено отделом информации Олимпиады Кружкового движения НТИ.

Очень важно было выстроить правильные каналы коммуникаций с участниками. У нас во время финала было два чата – для рабочих вопросов и для неформального общения. После того как в момент смены формата участники впали в панику и огорчение, мы поняли, как важно отвечать на их вопросы и давать понять, что все хорошо. 

Я написал участникам письмо о том, что мир изменился не по нашей воле, но сейчас мы те, кому предстоит сделать первый шаг. Мы должны сделать его и помочь всем, кто пойдет после нас. 

Общение через монитор

С точки зрения командообразования у нас были чаты, голосовое общение, были вожатые, которые проводили обсуждения с участниками. У нас как у разработчиков имелась обратная связь по итогам этих обсуждений. Она помогала нам скорректировать работу там, где это было необходимо. Вечерняя программа в формате онлайн-лекций тогда только запускалась, но уже была позитивно воспринята участниками. 

Да, ребята общаются через монитор. Но люди уже много лет общаются через монитор. Сейчас очень много народу попробовало разные онлайн-инструменты. Многие люди почувствовали и плюсы, и минусы онлайна. 

Прогноз о развитии онлайн-образования

Думаю, что в онлайн-образовании, скорее всего, появится несколько крупных платформ. На них сейчас приходит аудитория, они скоро станут доминировать на рынке. Но чтобы этот рынок развивался, необходим платежеспособный спрос. 

Дело в том, что многие платформы открыли сейчас свои курсы и сервисы в бесплатном режиме, но на этом далеко не уедешь. И дальше мы либо начинаем биться за узкий сегмент детей на домашнем обучении, либо у детей каким-то образом в рамках дополнительного образования появляются спонсируемые государством сертификаты, которые они могут использовать для онлайн-обучения. 

Сейчас непонятно, что будет происходить, и всех это несколько смущает. 

Станислав Аретинский, руководитель направления «Инженерия космических систем»

Станислав Аретинский. Фото предоставлено отделом информации Олимпиады Кружкового движения НТИ.

Что сделал: вместе с командой смог организовать дистанционную разработку функциональной модели спутника формата CubeSat, собрать команду операторов, которые осуществляли действия с оборудованием по указаниям участников.

Обычно работа над задачей для олимпиады ведется на протяжении всего года. Было непонятно, будет ли возможность передвигаться по городу в принципе, смогут ли площадки принимать людей, доставят ли нам нужное оборудование из-за рубежа. Изменить то, что мы делали год, нам пришлось за неделю. К счастью, мы успели провести олимпиаду по своему профилю еще до того, как ситуация многократно усложнилась. На неделю позже сделать это было бы в разы тяжелее.  

Важно, что наш профиль подразумевает очень большую долю работы с оборудованием. Этот компонент был значительно утерян, но для того, чтобы инженерная олимпиада не превратилась в решение задач на бумажке, участники финала получили доступ к удаленным устройствам, самостоятельно проводили необходимые расчеты и настройки. Экстренно собранная команда операторов помогала финалистам – под их руководством подключала необходимые компоненты к спутниковым устройствам и проводила испытания. 

Работа для мира

Найти операторов, найти деньги на их работу, обучить их тоже нужно было очень быстро. Но люди удивительно скоро находились и соглашались. Думаю, роль здесь сыграли и личные, человеческие отношения, и то, что всех объединяло ощущение необходимости взаимной помощи, желание в этот момент сделать что-то для мира, а не только для себя и своей семьи. От взрослых людей – операторов, разработчиков – этот настрой очень сильно передавался ребятам. Среди школьников изначально не было тех, кто сильно унывал и хандрил. Более того, если в обычных обстоятельствах любая техническая неполадка на финале может вызвать бурю негативных эмоций, то в этих обстоятельствах абсолютно все ребята реагировали на проблемы с пониманием – мы все работали с чувством, как будто находимся в осажденной крепости. 

Команды работали с функциональной моделью спутника формата CubeSat – это формат малых искусственных спутников, используемый университетами и другими образовательными организациями во всем мире в учебных целях. Участники разрабатывали образец и программное обеспечение бортовой системы связи для аппарата формата CubeSat 3U с оптической системой и системой стабилизации и ориентации, позволяющей переориентировать его командами с Земли.

Прогноз о развитии онлайн-образования

Я думаю, что всплеск популярности онлайн-образования – вынужденный и временный. Да, есть области, где оно закрепится на внезапно завоеванных позициях и даже будет развиваться сильнее, но, я очень надеюсь, не в нашем случае. Невозможно готовить поколение будущих инженеров исключительно в онлайне. Работа с реальным оборудованием позволяет конструировать, допускает полет технической мысли, развивает навык работы руками и понимание отличий реальных процессов от теоретических. Все это нельзя потерять.

Николай Князев, руководитель направления «Большие данные и машинное обучение», архитектор Data Science Цифровой лаборатории Softline

Николай Князев. Фото предоставлено отделом информации Олимпиады Кружкового движения НТИ.

Что сделал: вместе с командой перенес олимпиаду на новую площадку, организовал выдачу командам удаленных серверов для вычислений и их настройку. 

Машинное обучение характерно тем, что все расчеты проводятся на удаленных серверах. Таким образом, онлайн-составляющая заложена в сам профиль, это упростило задачу. Мы изначально были готовы к распределенному формату, требовались лишь минимальные изменения. Нам даже удалось сэкономить.

Участники изначально должны были решать задачи через Интернет, а проверялись они автоматически. Поэтому адаптации под новый формат не требовалось. В этом году мы перешли со Stepic на платформу Kaggle, что существенно упростило техническое обеспечение и добавило соревновательности. Мы ввели разделение на публичный и приватный рейтинг участников: публичный был основан только на части данных, а истинный результат не был известен до самого последнего момента. Это сохранило интригу – в результате лучшее решение на всех данных оказалось у той команды, которая в публичном рейтинге стояла второй. Проведение профиля отточено годами. Поэтому мы смогли упростить организационную часть, уделяя внимание наиболее важным моментам. В результате над новым форматом финала работало двое представителей профиля, ощущалась поддержка Проектного офиса Олимпиады КД НТИ. 

Нам сильно помогло, что большинство команд было сформировано еще в процессе отборочных соревнований. Часто в командах участвуют ребята из одной школы и решают задание, находясь рядом. Однако интересно, что уже не первый год выигрывает команда участников из разных городов, сформированная прямо на финале. В этом году команда, представившая наиболее точное решение, сформировалась в первый день олимпиады. 

Проблема демотивации

За соблюдением формальных процедур легко было потерять дух профиля и олимпиады в целом, который живет в личном общении, вечерних визионерских лекциях и горящих глазах за соседним столом. Это было главное опасение. Как нам кажется, этот минус нам удалось частично нивелировать за счет большего количества форматов общения: вебинары, онлайн-встречи – разные средства, постоянный контакт. Я как главный организатор запустил ежедневный созвон, где рассказывал обо всем, что происходило, и лично общался с участниками. Среди тех, кто дошел до конца, упадничества не было. Проблема скорее с теми, кого упустили на подступах.

Демотивация участников оказалась новой и неожиданной проблемой. На традиционном финале команда даже после неудачи в первый день продолжает работать, так как сама обстановка побуждает изучать предметную область, погружаться в задачу. В распределенном же формате увеличился процент участников, которые перестали работать, занимались своими делами и не доехали до финала, ведь пропал еще интерес побывать в новом месте. Поскольку они далеко, возможности влиять на них практически нет.

Кроме сложностей быстрого переформатирования, мы получили и внезапные бонусы, например, возможность для финалистов прошлых лет участвовать вне зачета. У нас было целых пять таких команд – они соревновались без претензии на призы и бонусы, а только из любви к общему делу, и показали неплохой результат. Это помогло обеспечить преемственность профиля и скрепить сообщество.

Прогноз о развитии онлайн-образования

Я не думаю, что дистанционное образование готово заменить очное целиком. Да, при необходимости прокачать конкретные навыки люди будут чаще обращаться к онлайн-форматам. Дистанционное образование может дать ответ, если ты уже знаешь правильные вопросы. Но учиться задавать такие вопросы придется в стенах фундаментальных вузов.

Еще по теме