Zadanie nr 9 Utworzenie nowej specjalności Pomiary Technologiczne i Biomedyczne na kierunku Elektrotechnika.

Transkrypt

1 Zadanie nr 9 Utworzenie nowej specjalności Pomiary Technologiczne i Biomedyczne na kierunku Elektrotechnika. Jednym z siedmiu działań realizowanych w ramach projektu Fabryka Inżynierów współfinansowanym ze środków Unii Europejskiej w ramach Europejskiego Funduszu Społecznego, było utworzenie nowej specjalności Pomiary technologiczne i biomedyczne na kierunku Elektrotechnika (Wydział Elektrotechniki, Automatyki, Informatyki i Elektroniki). Koordynatorem zadania był prof. dr hab. inż. Janusz Gajda, Kierownik Katedry Metrologii. W 2008 roku WEAIiE wyszedł z inicjatywą kształcenia studentów z zakresu praktycznego zastosowania metrologii wynikającego z potrzeb współczesnej diagnostyki medycznej, pomiarów biomedycznych, konstrukcji i obsługi aparatury pomiarowej w szpitalach i laboratoriach badawczych. Oferta edukacyjna na drugim stopniu studiów dla kierunku Elektrotechnika poszerzyła się wówczas o nową specjalność prowadzoną w Katedrze Metrologii WEAIiE. Potrzeba utworzenia nowej specjalności wynikała z faktu, że metrologia to dziedzina nauki i działalności człowieka, zajmująca się sposobami dokonywania pomiarów oraz zasadami interpretacji uzyskanych wyników. Obejmuje wszystkie teoretyczne i praktyczne problemy związane z pomiarami, niezależnie od rodzaju wielkości mierzonej i dokładności pomiarów. Podkreślić należy, że współczesna metrologia nie ogranicza się jedynie do pomiarów parametrów związanych z sygnałami elektrycznymi. Więcej - na ich podstawie tworzy się podwaliny do analizy zjawisk życia codziennego. Wiąże się to z tworzeniem unikalnej aparatury pomiarowej, która wykorzystuje najnowsze dostępne technologie oraz narzędzia. To pociąga za sobą konieczność kształcenia specjalistów, którzy z powodzeniem połączą często odmienne obszary wiedzy. Koordynator zadania, prof. Janusz Gajda podkreśla, że: Potrzeba utworzenia specjalności wyniknęła bezpośrednio ze spodziewanego zapotrzebowania polskiej (ale nie tylko) gospodarki na dobrze wykształconych inżynierów, posiadających wiedzę i umiejętności dostępne do tej pory dla absolwentów kilku różnych kierunków kształcenia. W opracowaniu Sensor Technology Foresight (Andersen P.D., Jørgensen B.H., Rasmussen B., 2001, Risø National Laboratory, Roskilde, Dania.) przedstawiono prognozę rozwoju technologii i przemysłu na świecie w perspektywie lat

2 Oceniając tę analizę z obecnej perspektywy czasowej trzeba przyznać, że jej autorzy mieli sporo racji i należy się spodziewać, że trendy zarysowane w tej prognozie będą się nadal umacniać. Autorzy zwrócili przede wszystkim uwagę na dwa podstawowe zagadnienia. Po pierwsze, wskazali te gałęzie gospodarki, których rozwój będzie szczególnie intensywny. W pierwszej kolejności zostały wymienione: ochrona zdrowia, ochrona środowiska, przemysł spożywczy i rolnictwo. Po drugie, wskazali na ograniczenia hamujące rozwój gospodarczy zarówno w skali poszczególnych krajów, jak również w skali globalnej. Podstawowe ograniczenia rozwoju wg autorów, wynikają z niedostatku współpracy między różnymi działami gospodarki i nauki oraz braku zasobów ludzkich posiadających odpowiednie wykształcenie. W szczególności brakuje osób, które potrafią realizować interdyscyplinarne projekty badawcze i gospodarcze. Plan studiów specjalności PTiB obejmuje treści zarówno z zakresu informatyki, elektroniki, metrologii, ale także elektrochemii oraz inżynierii biomedycznej. Taki plan studiów pozwala wyjść naprzeciw oczekiwaniom wynikającym z cytowanej powyżej prognozy, a wykształcenie uzyskane w ramach specjalności PTiB powinno zapewnić mobilność absolwentów i umożliwić im znalezienie atrakcyjnej pracy. Do kwietnia 2013 roku proces dydaktyczny oraz przygotowanie infrastruktury niezbędnej do kształcenia na nowej specjalności, finansowane były w 100% z projektu Fabryka Inżynierów. W ramach realizacji zadania nr 9 zaplanowano opracowanie bazy dydaktycznej, wyposażenie laboratoriów badawczych oraz organizację studenckich praktyk letnich prowadzonych przez ekspertów z przemysłu. Utworzenie specjalności Pomiary technologiczne i biomedyczne wymagało opracowania planu studiów, systemu punktowego, programów merytorycznych ośmiu przedmiotów, napisania i wydania skryptów do przedmiotów specjalistycznych oraz zbudowania laboratoriów i opracowania zestawów instrukcji do ćwiczeń laboratoryjnych. Opracowane podręczniki dla specjalności to: Biopomiary autor prof. dr hab. inż. Janusz Gajda, Analiza sygnałów biomedycznych autor dr inż. Krzysztof Duda, 2

3 Pomiary parametrów ruchu drogowego autorzy: prof. Janusz Gajda, dr hab. inż. Ryszard Sroka, dr inż. Marek Stencel, dr inż. Tadeusz Żegleń, dr inż. Piotr Burnos, Urządzenia elektroniki spinowej autorzy: prof. dr hab. Tomasz Stobiecki. Pomiary elektryczne wielkości nieelektrycznych autor dr inż. Wacław Gawędzki, Wizualizacja w systemach biomedycznych - autor mgr inż. Mirosław Socha, Zintegrowane czujniki pomiarowe autor prof. Paweł Gryboś, Wirtualne systemy kontrolno pomiarowe autor dr inż. Piotr Maj. Ponadto studenci/tki specjalności mieli/miały możliwość wykorzystania wiedzy teoretycznej zdobytej podczas studiów, poprzez uczestnictwo w praktykach zawodowych. Porozumienia o współpracy w zakresie dydaktyki zawarte z firmami na terenie kraju dały możliwość opracowania programu nieobowiązkowych praktyk wakacyjnych dla studentów/ek specjalności. Oferta praktyk obejmowała m.in. takie podmioty jak: Carlsberg Polska S.A., Browar Okocim; Instytut Gruźlicy i Chorób Płuc w Rabce; Trax Elektronik s.j., Kraków; MES Sp. z o.o., Kraków. Prof. Janusz Gajda tak podsumowuje tę formę wsparcia: Na podstawie sprawozdań opracowanych przez studentów-praktykantów oraz na podstawie rozmowy przeprowadzonej z nimi po zakończeniu praktyki, mogłem stwierdzić, że podstawowy cel, dla którego zostały zorganizowane praktyki, został osiągnięty. Studenci z satysfakcją podkreślali, że dzięki wiedzy zdobytej w trakcie studiów byli równorzędnymi partnerami dla osób pracujących w firmach, w których mieli praktyki. Ponadto praktyka zawodowa może być pierwszym krokiem w nawiązaniu bliższej współpracy pomiędzy studentem i zakładem pracy, co w przyszłości może zaowocować znalezieniem ciekawego zatrudnienia. W świetle zdobytych doświadczeń wydaje się celowe wprowadzenie praktyk zawodowych na studiach II stopnia, jako obowiązkowego elementu procesu kształcenia. Dzięki środkom finansowym z Europejskiego Funduszu Społecznego, pozyskanym w ramach projektu, możliwe było także utworzenie specjalistycznego laboratorium Biopomiarów. Ponadto część zakupionego, specjalistycznego, sprzętu stanowi uzupełnienie laboratorium przeznaczonego 3

4 do realizacji przedmiotu Telepomiary, który również został przewidziany w programie specjalności. Dzięki możliwości korzystania z laboratorium wyposażonego w specjalistyczny sprzęt, wiedza absolwentów/ek specjalności Pomiary Technologiczne i Biomedyczne obejmie w szczególności znajomość metod i narzędzi pomiarowych, algorytmów przetwarzania danych pomiarowych, metod obrazowania - głównie obiektów biologicznych oraz automatycznej analizy i rozpoznawania obrazów, a także złożonych systemów pomiarowych stosowanych w diagnostyce medycznej oraz metod i narzędzi stosowanych w telepomiarach. W skład wyposażenia laboratorium pomiarów technologicznych i biomedycznych wchodzą m.in. takie urządzenia jak: ph-metr, oksymetr, kamera termowizyjna, analizator zawartości CO 2, spektrofotometr, wiskozymetr, chromatograf gazowy, zestaw do przesyłu danych WiFi, system GPS z wzorcem czasu. Fot.1. Kamera termowizyjna (służy do bezdotykowego, zdalnego pomiaru rozkładu temperatury na powierzchni badanego obiektu) 4

5 Fot.2. Studenci specjalności Pomiary technologiczne i biomedyczne na kierunku Elektrotechnika Fot.3. Laboratorium wyposażone w specjalistyczny sprzęt, w którym zajęcie mają studenci specjalności Pomiary Technologiczne i Biomedyczne 5

6 Fot.4. Stanowisko laboratoryjne (uuniwersalne wyposażenie 8 stanowisk laboratoryjnych; w skład jednego stanowiska wchodzi: oscyloskop, generator, zasilacz laboratoryjny, multimetr, komputer + karta akwizycji danych) Należy podkreślić, że od roku 2010 Katedra Metrologii WEAIiE AGH bierze udział w programie LabVIEW Academy prowadzonym przez firmę National Instruments (NI). Dzięki temu otrzymuje od firmy stałe wsparcie w zakresie nauczania naszych studentów programowania w środowisku LabVIEW. Zajęcia dydaktyczne ze studentami specjalności Pomiary Technologiczne i Biomedyczne prowadzone są w tym zakresie przez programistów i instruktorów posiadających stosowane certyfikaty firmy oraz oparte są na materiałach dydaktycznych, będących autorskimi opracowaniami. Wysoki poziom prowadzonych zajęć powoduje, że studenci tej specjalności, po pozytywnym zaliczeniu zajęć dydaktycznych, mają możliwość nieodpłatnego zdawania egzaminu, umożliwiającego uzyskanie certyfikatu Certified LabVIEW Associate Developer (CLAD). Certyfikat ten uznawany jest przez wiele firm i przedsiębiorstw 6

7 na świecie, a w wielu przypadkach jego posiadanie stanowi jeden z podstawowych warunków zatrudnienia. W drugim semestrze roku akademickiego 2012/2013, po raz ostatni w ramach projektu przeprowadzony został nabór na studia II stopnia na kierunku Elektrotechnika, specjalność Pomiary Technologiczne i Biomedyczne. Po raz pierwszy, w ramach nowo utworzonej specjalności, rekrutowane były kobiety. Do tej pory kształcili się na niej wyłącznie mężczyźni. Tym większa satysfakcja, że w ten zmaskulinizowany świat wkroczyły kobiety. Niewątpliwie jest to efekt, zakrojonej na szeroką skalę akcji promocyjnej Dziewczyny na Politechniki, która jest wspólnym projektem Konferencji Rektorów Polskich Uczelni Technicznych i Fundacji Edukacyjnej Perspektywy, a także działań promocyjnych uczelni czy też promocji samego projektu FI. Trzymamy kciuki za kobiecy potencjał i życzymy samych sukcesów. W czerwcu 2013 r., po zakończeniu pierwszego semestru nauki, wśród osób studiujących na specjalności PTiB, zrealizowane było badanie ankietowe, mające na celu ocenę stopnia zadowolenia studentów/ek z przygotowanej dla nich oferty edukacyjnej. Ankiety rozdano 26 osobom, 5 kobietom i 21 mężczyznom. Formularze ankiety zwróciło 21 mężczyzn i 2 kobiety. Respondentami/kami były osoby w przedziale wiekowym od 21 do 25 lat. Podczas badania grup reprezentacyjnych beneficjentów/ek projektu, każdorazowo kładziony był nacisk na pytanie dotyczące świadomości osób korzystających ze wsparcia w zakresie sposobu jego finansowania. I tak w badanej grupie wszyscy/tkie studenci/tki przyznali/ły, że wiedzą, iż specjalność na której kontynuują kształcenie jest częścią projektu pt. Fabryka Inżynierów, współfinansowanego z Europejskiego Funduszu Społecznego w ramach Programu Operacyjnego Kapitał Ludzki. Każdy człowiek podejmując nowe działanie ma w stosunku do niego jakieś oczekiwania. Dzięki temu może po jego zrealizowaniu określić stopień swojego zadowolenia. W narzędziu badawczym postawiono studentom/tkom pytanie dotyczące poziomu satysfakcji. Odpowiedzi udzielone przez ankietowanych/e są każdorazowo dokładnie analizowane i poddawane dyskusji tak, aby lepiej dostosować do ich potrzeb zarówno program nauczania jak również samą organizację procesu kształcenia. W tym celu, w ankiecie umieszczone zostało pytanie otwarte, na które niestety bardzo rzadko, odpowiedzi udziela 100% 7

8 badanych. Tak było i w tym przypadku. Zaobserwowano tylko 15 odpowiedzi, co stanowi 65% grupy. Niektórzy/e badani/e wymienili/ły więcej niż jedno oczekiwanie, dlatego też odpowiedzi nie sumują się do 100%. Zdobycie wiedzy oraz umiejętności wymaganych na rynku pracy ważne było dla takiej samej grupy osób po 6 wskazań. Pozostałe oczekiwania koncentrowały się wokół poszerzenia zainteresowań, udziału w ciekawych zajęciach, zapoznania się z nowinkami technologicznymi, zdobycia wykształcenia i wreszcie znalezienia dobrej pracy po jednym wskazaniu. Szczegółowy rozkład odpowiedzi zawiera tabela nr 1. Jakie miał Pana/Pani oczekiwania w stosunku do oferty edukacyjnej w momencie podjęcia studiów na AGH? Tabela 1 Płeć kobieta mężczyzna Ogółem Zdobycie wiedzy Zdobycie umiejętności wymaganych na rynku pracy Poszerzenie zainteresowań Zapoznanie się z nowymi technologiami Ciekawe tematy zajęć Znalezienie dobrej pracy Zdobycie wykształcenia Ogółem Pomimo faktu, że na pytanie otwarte odpowiedzi udzieliła tylko część badanej grupy, to w przypadku kolejnego pytania, tym razem zamkniętego: czy oferta edukacyjna spełniła oczekiwania studentów/tek zaobserwowano 100% odpowiedzi. Zdecydowana większość badanych stwierdziła, że ich oczekiwania zostały spełnione. Na pięciostopniowej skali porządkowej 16 osób, w tym dwie kobiety, zaznaczyło odpowiedź raczej tak, a jeden mężczyzna zdecydowanie tak. 3 studentów nie potrafiło określić dokładnie swojego stanowiska, i tyle samo z nich uważa, że ich oczekiwania nie zostały spełnione. Mężczyźni, którzy twierdzą, że ich oczekiwania nie zostały spełnione nie określili swoich oczekiwań we wcześniejszym pytaniu. Trudno więc wyciągnąć wnioski z tych korelacji. Graficzny rozkład odpowiedzi ilustruje wykres nr 1. 8

9 Wykres 1 W następnej kolejności zapytano ankietowanych/ne czy zagadnienia poruszane w trakcie zajęć wzbogaciły ich wiedzę? Zaobserwowano 100% odpowiedzi. 19 osób zaznaczyło na skali porządkowej odpowiedzi zdecydowanie tak i raczej tak, natomiast 4 studenci nie byli w stanie udzielić jednoznacznej odpowiedzi na to pytanie. Warto dodać, że trzy osoby z tej grupy także nie określiły wcześniej swoich oczekiwań, natomiast jedna osoba chciała zdobyć umiejętności wymagane na rynku pracy. Ponieważ ścieżka edukacyjna nie została jeszcze ukończona można zrozumieć studenta, który jeszcze na tym etapie nie potrafi określić, na ile studia przygotują go do przyszłej pracy. Rozkład odpowiedzi zawiera wykres nr 2. 9

10 Wykres 2 Następny blok pytań koncentrował się wokół ścieżki dydaktycznej. W pierwszej kolejności respondenci/tki zostali/ły poproszeni/one o ocenę poziomu programu zajęć. Do weryfikacji tego pytania zastosowano pytanie zamknięte z 5-cio stopniową skalą porządkową. Jak pokazuje tabela nr 2 zaobserwowano 100% odpowiedzi na to pytanie. Zdecydowana większość ankietowanych pozytywnie oceniła program nauczania. 3 studentów i 1 studentka oceniło poziom programu na bardzo dobry, 11 studentów i 1 studentka na dobry. Dla 6 studentów poziom programu nauczania był zadowalający, dla 1 studenta średnio zadowalający. Nie zaobserwowano odpowiedzi skrajnie negatywnych. Jak ocenia Pan/Pani poziom programu zajęć? Tabela 2 kobieta Płeć mężczyzna Ogółem średnio zadowalający zadowalający dobry bardzo dobry Ogółem

11 W ramach projektu FI, na specjalności Pomiary Technologiczne i Biomedyczne, zostało utworzone i w pełni wyposażone w specjalistyczny sprzęt Laboratorium Biopomiarów. Wszyscy/tkie studenci i studentki tej specjalności przyznają, że w trakcie zajęć korzystali/ły z tego laboratorium. 100% pozytywnych odpowiedzi zaobserwowano również na kolejne pytanie, dotyczące korzystania z podręczników, które, podobnie jak laboratorium, zostały opracowane dla studentów/tek w ramach projektu. W konsekwencji 23 badanych pozytywnie oceniło ogólną organizację zajęć. Zaobserwowano 100% odpowiedzi, w tym jeden mężczyzna ocenił organizację zajęć w stopniu średnio zadowalającym, a trzech w zadowalającym. 13 osób, w tym 1 kobieta, uważa, że organizacja była dobra, a pozostałe 6 osób (5 studentów i 1 studentka), że bardzo dobra. Szczegółowy rozkład odpowiedzi znajduje się w tabeli nr 3. Jak ocenia Pan/Pani ogólną organizację zajęć? Tabela 3 Płeć kobieta mężczyzna Ogółem średnio zadowalająca zadowalająca dobra bardzo dobra Ogółem Na koniec badania postawiono respondentom/kom dwa pytania: mierzące atrakcyjność oferty edukacyjnej oraz subiektywne odczucia studentów/ek w stosunku do udziału w projekcie. 16 ankietowanych uważa, że oferta dydaktyczna z której korzystają jest atrakcyjna. Pozytywną ocenę wystawiło 14 mężczyzn i 2 kobiety. 6 studentów nie określiło jednoznacznie swojego stosunku do zaproponowanej im oferty kształcenia. Tylko jedna odpowiedź była skrajnie negatywna. Udzielił jej mężczyzna (wykres nr n3). 11

12 Wykres 3 W sumie tylko 2 mężczyzn spośród całej badanej grupy było niezadowolonych z udziału w projekcie. Podsumowując, specjalność PTiB ma charakter interdyscyplinarny, łączy wiedzę i narzędzia stosowane w elektrotechnice, elektronice, a także informatyce. Daje ona studentom/kom możliwość zapoznania się z nowoczesnymi technologiami budowy systemów pomiarowych, stosowanych w różnych obszarach działalności człowieka, takich jak diagnostyka medyczna, monitorowanie ruchu drogowego czy kontrola i sterowanie procesami technologicznymi. W efekcie absolwenci/tki otrzymują kompleksowe wykształcenie umożliwiające im łatwe dostosowanie się do zmiennych wymagań rynku pracy. Umiejętności z zakresu stosowania nowoczesnych narzędzi do projektowania zaawansowanych układów elektronicznych, projektowania systemów pomiarowych, przetwarzania danych pomiarowych, w tym przetwarzania obrazów, dodatkowo ułatwią każdemu/j absolwentowi/ce tej specjalności podjęcie interesującej pracy. 12

13 Zdaniem Prof. Janusza Gajdy: Efektem projektu jest nowa specjalność na drugim stopniu studiów kierunku Elektrotechnika. Studia na tej specjalności mogą podejmować absolwenci/tki studiów inżynierskich innych kierunków, jak Automatyka i Robotyka, Elektronika, Informatyka, Mechanika czy Inżynieria Biomedyczna. Utworzenie nowej specjalności nie jest działaniem wyłącznie o charakterze formalnym. Pod tym pojęciem kryje się wiele działań praktycznych, które przyniosły twarde efekty. W pierwszej kolejności do tych efektów należy zaliczyć: zbudowanie laboratorium dydaktycznego dla przedmiotu biopomiary, napisanie i wydanie drukiem 8 podręczników, opracowanie i wydanie w zwartej formie zbioru instrukcji do ćwiczeń laboratoryjnych, dla wszystkich przedmiotów specjalistycznych, opracowanie wykładów i materiałów wizualnych do ich ilustracji, utworzenie bazy firm współpracujących z Katedrą Metrologii, które zapewniają możliwość odbywania praktyk studenckich, podniesienie kwalifikacji kadry dydaktycznej przez stworzenie możliwości wygłoszenia po raz pierwszy wykładów z poszczególnych przedmiotów, objętych planem studiów, wykształcenie pierwszego rocznika absolwentów/ek i wypuszczenie ich na rynek pracy, co powinno skutkować dalszym rozpowszechnieniem dobrej opinii o tej specjalności. Krótko mówiąc powstało bogate zaplecze, które pozwoli na kształcenie kolejnych specjalistów/ek. Zbudowana infrastruktura i przygotowana kadra wykładowców będą wykorzystywane również po zakończeniu projektu, w możliwie jak najdłuższej perspektywie czasowej. Osiągnięcie wymienionych efektów wymagało sporego wysiłku, poniesionego przez wszystkie osoby zaangażowane w realizację projektu. Z pełnym przekonaniem mogę jednak powiedzieć: warto było. 13