Ahol a jövő mérnökei tanulnak

Angol nyelvű fizikus-mérnök alapszak (Budapesti Műszaki és Gazdaságtudományi Egyetem)

A BME nemrégen jelentette be, hogy angol nyelvű fizikus-mérnöki szakot indít az egyetemen, hogy nemzetközi szinten is versenyképes tudással ruházza fel a diákokat mérnöki területen. Az egyetem Közlekedésmérnöki és Járműmérnöki Karának épületében megnyitott Innovatív Járműtechnológiák Kompetencia Központ idén áprilisban tartott átadóján Czigány Tibor, a BME rektora számolt be róla, hogy 2023-ban már a német nyelvű mérnök képzés mellett angol nyelvű fizikus-mérnök képzésre is jelentkezhetnek a tanulók. A képzést a Bosch együttműködésével valósították meg, hogy az újabb mérnökgenerációk sikerét segítsék az idegen nyelven elsajátított ismeretek átadása által. A BME a szakot a leginnovatívabb képzésének tekinti, ahol összekapcsolódnak a természettudományos, matematikai és fizikai ismeretek a gyakorlatban alkalmazható, innovatív mérnöki tudással. De mit is lehet tanulni a szakon?

A képzésen a fizikai és matematikai tudományos alapokra építenek, úgymint a mechanika, elektrodinamika, optika, hőtan, modern fizika, szilárdtestfizika, statisztikus fizika, valamint matematikai területen a vektor- és mátrixalgebra, többváltozós analízis, valószínűségszámítás. Az alkalmazott tudományok és technológiák terén a tanulók megismerkedhetnek a programozással, a numerikus algoritmusok és a gépi tanulás világával, számítógépes tervezéssel és mérésvezérléssel, elektronikával, szenzorikával vagy az alkalmazott kémiával. A legizgalmasabb részt azonban a specializációk jelentik, ahol nanotechnológiával és kvantumalkalmazásokkal, nukleáris technológiákkal és fenntartható energetikával, valamint természettudományos adatelemzéssel foglalkozhatnak a résztvevők. A BME szerint a képzés a "természettudományos és technológiai ismeretek összekapcsolásával belépőt ad a hazai és nemzetközi technológia-intenzív K+F cégekhez", azaz azok a végett hallgatók is nagyobb valószínűséggel el tudnak helyezkedni mérnöki munkakörben, akik nem folytatják mesterszakon és doktori iskolában a tanulást.

Az angol nyelvű fizikus-mérnök alapszak a 2023-as fizikai Nobel-díjat elnyerő Krausz Ferenc egykori laboratóriumába is betekintést enged, illetve a fizikus munkájához kapcsolódó femtoszekundumos lézerekkel való kísérletezésre is lehetőséget ad. A különböző Nobel-díjas kutatókhoz és kutatásokhoz fűződő tanulmányok a szakon kiemelt figyelmet kapnak: például az Európai Uniós ERC kiválósági pályázathoz kapcsolódva a hallgatók foglalkozhatnak a grafén kutatását kiterjesztő kétdimenziós elektronikai fejlesztésekkel, a Kvantuminformatika Nemzeti Laboratórium keretében pedig a tavalyi, kvantuminformatikai fejlesztésekért kiosztott Nobel-díj témájában lehet kutatásokat végezni a BME ismertetője szerint.

"A fizikus-mérnökök képzésében a 'Nobel-díjas fizika a laboratóriumi gyakorlatban' kurzus keretében hologramkészítéssel, szupravezetőkkel és nanovezetékekkel is foglalkoznak a diákok, illetve a BME tanreaktorával és a Semilab félvezetőtechnológiai tisztaterével is megismerkedhetnek.

A Nobel-díjas felfedezések és a legmodernebb ipari fejlesztések a későbbiek során is fontos szerepet töltenek be, hiszen a Bosch modern szenzoraira vagy a Semilab félvezetőipari karakterizáló berendezéseire is épülnek laborgyakorlatok."

Az űrmérnökök ugródeszkája

Űrmérnöki mesterképzés (BME Villamosmérnöki és Informatikai Kar)

A hazai egyetemek körében egyedülálló mesterképzést indítottak a VIK karán 2022-ben, ahol a más-más területről érkező hallgatók űrmérnöknek tanulhatnak tovább. A képzést az egyetem űrkutatással kapcsolatos korábbi projektjei hívták életre, hogy az űreszközök fejlesztéséhez kellő tudást biztosítsanak a diákoknak. Az egyetemen kisműholdak fejlesztésével, fedélzeti egységek építésével, űrkommunikációval, űrbeli kísérletekkel, földmegfigyeléssel, és különböző földi alkalmazásokkal is foglalkoznak a kutatók és az űrmérnöki mesterképzésen olyan felsőfokú ismeretekkel rendelkező műszaki szakembereket képeznek ki, akik számára az űrtechnológiához, űrkutatáshoz kapcsolódó, mérnöki jellegű tervezési, fejlesztési, gyártási és üzemeltetési feladatok megoldása nem jelent nehézséget. A 2019-ben induló szaklétesítési folyamatot Bacsárdi László és
Csurgai-Horváth László fogta össze, de az űrmérnöki képzés szakbizottságában, a VIK mellett az Építőmérnöki Kar, a Gépészmérnöki Kar, a Közlekedésmérnöki és Járműmérnöki Kar és a Természettudományi Kar delegáltjai is részt vettek.

A képzés természettudományos ismeretek és űrmérnöki szakmai ismeretek részekből áll, melyeket kötelezően és szabadon választható tantárgyak és gazdasági-humán ismeretek egészítenek ki, de jelenleg nincsenek sem szakirányok, sem specializációk sem a szakon. A hallgatók olyan szakterületekbe kaphatnak alaposabb betekintést, mint például a komplex űrberendezések fejlesztésének koordinálása, az űrkommunikáció, a műholdas rendszerek és távérzékelés, az űrrendszerek tervezése, az űreszközök pályái és földi állomások működése vagy a hazai űrtevékenység és annak nemzetközi környezete.

Emellett a gyakorlati munka is szerepet kap a tanulás során, mivel a hallgatók a két féléves projektlaboratórium tantárgy keretében egy választott oktató támogatásával egy-egy tanszék munkájába is bekapcsolódnak.

Tekintve, hogy űrmérnöki alapképzés nem létezik Magyarországon, felvetődhet a kérdés, hogy hogyan lehet bekerülni erre a mesterképzésre, illetve milyen szakokról érdemes ebbe az irányba tovább haladni.

A leírás szerint a képzésbe történő belépés előzményeként elfogadott szak a mechatronikai mérnöki és a villamosmérnöki (BSc) alapszak, de ha valaki ezeket nem végezte el, akkor sem kell lemondania az űrmérnöki tanulmányokról, bár a felvételi nem egyszerű. Műszaki, informatikai, természettudományi képzési területek alapképzési szakjai is belépőként szolgálhatnak, amennyiben valaki megfelelő kreditekkel rendelkezik, a szakmai felvételi során pedig hat tantárgy közül (matematika, fizika, digitális technika, informatika, elektronika, szabályozástechnika) tetszőlegesen választott három tárgyból kell írásban vizsgázniuk a felvételizőknek.

Képzés háromdimenzióban

3D tanulás pedagógus szakirányú továbbképzés (Apor Vilmos Katolikus Főiskola)

Az Apor Vilmos Katolikus Főiskola is frissen indított egy olyan képzést, ami a legnaprakészebb tudást adja olyan területeken, amelyeknek egyre nagyobb szerepe lesz az ipari alkalmazásokban. A 3D modellezés, a VR-eszközök használata és a robotikai megoldások mára már a hétköznapok részét képezik sokféle munkakörben, ezért az ezzel kapcsolatos ismeretek nagy előnyt nyújthatnak a diákok számára. A háromdimenziós virtuális tér használata a kétdimenziós felületek (könyvek, kijelzők) helyett emellett a gyerekek tanulási teljesítményét is növeli, mivel tanulmányok szerint a háromdimenziós valóságban történő cselekmények révén sokkal könnyebben megértenek a gyerekek egy-egy szituációt és elsajátítanak egy képességet, mint ha ugyanazt a jelenetet kétdimenzióban, videón keresztül kapják.

"A papír és képernyő alapú tanulás a maga korában megnyitotta az utat az emberiség számára a széleskörű információszerzéshez, de közben egy dimenziót elvett a tanulásból. Sokak idegrendszere nem tudott és tud könnyen és jól alkalmazkodni ehhez a 2D világhoz. Ők azok, akik hátrányba kerülnek a 2D-re optimalizált oktatásban is." - mondta el Gyarmathy Éva, az Apor Vilmos Katolikus Főiskola oktatja és a 3D pedagógus szakirányú továbbképzés szakfelelőse a témával kapcsolatban.

A 2022 tavaszán indult továbbképzés az oktatókat avatja be a virtuális valóság készülékeknek és robotikai eszközöknek a tanításban való használatának részleteibe, hogy ezzel segítsék a tanulási zavarokkal küzdő gyerekeket és hozzanak új irányt az órák menetébe.

"A 3D modellezés, a robotika, a virtuális valóság és az ezekhez tartozó tudás az iparban ma már alapvető, ezek nélkül nehéz boldogulni.

Ehhez képest az iskolákban szinte egyáltalán nem használják ezeket a technológiákat, pedig ha mindez bekerülne az oktatásba, az kapocs lenne a munka világa felé" - mondta Dr. Gyarmathy - "Ezek az eszközök teljesen más megközelítést kívánnak a pedagógusoktól, a hangsúly ilyenkor ugyanis nem a tanításon, hanem a tanuláson van. A feladat- és projektalapú tanulás során a gyerekeknek tervezniük és alkotniuk kell. Ez egészen más, mint amikor tudást próbálunk a fejükbe tölteni."

A képzés során a robotikával és a VR eszközökkel ismerkednek meg a résztvevők, valamint megtanulják használni a CAD/CAM 3D modellezési programnyelveket, a 3D szeletelő szoftvert és betekintést kapnak a 3D szkennelés folyamatába, a 3D nyomtatási alapanyagok felhasználási lehetőségeibe, az FDM típusú 3D nyomtatók működésébe és azok esetleges hibáinak elhárítását is gyakorolhatják. A 3D-nyomtatók használatának elsajátítása különösen fontos lehet, mivel sok intézményben alkalmaznak már ilyen eszközöket, de nem mindenki tudja megfelelően működtetni őket. A képzés a 21. századi technikák alapos megismerésére ad lehetőséget, hogy az oktatásban és a hétköznapi életben is jól használható tudást nyújtson, amit a pedagógusok tovább adhatnak a diákjaiknak is a későbbiekben.

(Fotó: MPI for Quantum Optics, ESA, Smiln32/Pixabay, Monty Rakusen/Getty Images)