Újabb ERASMUS+ pályázat

Elektronika elméletben és gyakorlatban

Két sikeres projekt után a harmadik ERASMUS+ pályázatban vesz részt a marosvásárhelyi Bolyai Farkas Elméleti Líceum. Partnerei, akiknek képviselőit nemrégiben látta vendégül a harmadik közös projekt körüli teendők megbeszélésére, az ELTE Bolyai János Gyakorló Általános Iskola és Gimnázium Szombathelyről, valamint a felvidéki Somorján működő Madách Imre Gimnázium. A projektek kezdeményezője és vezetője a magyarországi XTALIN Mérnöki Tervező Kft. A találkozó témái a Kristálytiszta Elektronika 2 projekt kapcsán átfogó megbeszélés, valamint az új Kristálytiszta Elektronika Videók pályázat indítása.

A cél az, hogy a szakköri tevékenységeken a diákok megismerjék és megszeressék az elektronikát, és az elméleti ismereteket elsajátítva eljussanak a készségek kialakulásáig, így képesek lesznek „a szükséges műszerek és alkatrészek működésén, a mikrovezérlők programozásán át az egyszerűbb vezérlések megvalósításáig”. A projektben részt vevő iskolák a tananyag mellett alkatrészcsomagokat is kaptak. Idéntől a tananyag angol nyelvű változta is elkészül, mely a magyar nyelvű tananyag mellett szintén ingyenesen letölthető a https://crystalclearelectronics2.eu/hu/, valamint a https://crystalclearelectronics2.eu/en oldalról, és így elérhetővé vált minden érdeklődő számára.

A vásárhelyi találkozón a kezdeményezők és a programban részt vevő iskolák képviselőivel beszélgettem.

Kristálytiszta Elektronika 

Lágler Gergely, az XTALIN Mérnöki Tervező Kft. ügyvezetője vezette a megbeszélést. Először is azt kérdeztem, hogy miként született meg a Kristálytiszta Elektronika három országot, három iskolát összekötő projektje, amely egyre több diákot vonz az újszerű elektronikai tananyag fejlesztését célzó szakkörökbe? Mennyire alakult a kezdeményezők elképzelése szerint az együttműködés?

– 2017 körül kell keresni az ötlet forrását. Akkor már hat éve működtünk mint elektronikai fejlesztő cég, rengeteg elektronikai prototípust állítva elő más cégeknek, köztük külföldieknek is. Egy idő után szerettünk volna visszaadni a fiatalabb korosztálynak valamit, amiből könnyebben tud eljutni arra a szintre, ahol mi akkoriban tartottunk. Ismerősök hívták fel a figyelmünket az ERASMUS+ kínálta lehetőségre, amelyet nemzetközi konzorciumként lehet megpályázni, és tananyagfejlesztésre adnak támogatást. Jobban utánanéztünk a lehetőségnek, és felvettük a kapcsolatot a szombathelyi Bolyai János Gimnáziummal, ahol tanultam, és ahol az igazgatóhelyettesnek, Kukor Ferencnek nagyon tág az ismerősi köre. Ő mutatott be Mátéfi Istvánnak, aki akkor a marosvásárhelyi Bolyai Farkas középiskola igazgatója volt, és Liszkay Bélának, a somorjai Madách Imre Gimnázium tanárának. Azzal kezdtük az együttműködést, hogy megállapítottuk, milyen tananyagra van igény a diákok körében, és azzal hogyan találnak a mi korábbi elképzeléseink, továbbá azt is, hogy az első tananyag miről szóljon. Ebbe a munkába 2018-ban több mint húsz mérnököt vontunk be a cégen kívülről is. Kezdetben egy 300 oldalas tananyagra gondoltunk, aztán 440 oldal lett belőle. A tananyagot tesztelni kezdtük az említett iskolákban szervezett szakkörökön. Ennek több célja van: egyrészt egyénileg fejleszteni a szakkörön részt vevő diákokat, majd az ő és tanáraik visszajelzései alapján bővíteni a tananyagot, hogy ami kikerült a kezünkből, az egy konkrét minőségbiztosítási folyamaton essen át, és egy többszörösen ellenőrzött, javított tananyagot tegyünk ki az internetre, ami ingyenesen letölthető, és bárki használhatja az egész világon. Ugyanazon projekt keretében a tananyag angol nyelven is elkészült, amit a szakkörvezető tanárok bemutattak a diákoknak, majd javítottunk ott, ahol szükségesnek látszott. Ez lett a Kristálytiszta Elektronika 1. tananyag, ami elektronikai alkatrészek fajtáiról, azok kezeléséről, az elektronikával kapcsolatos műszerek használatáról, az úgynevezett 8 bites mikrokontrollerek programozásáról szól. Ez minden, manapság használt intelligenciával rendelkező gép központi része, ami a vezérlését látja el. Bár 30-40 évvel ezelőtt fejlesztették ki, annyira elterjedtek, hogy a mai napig használják őket, annak ellenére, hogy már nem jelentik a technika csúcsát. 

Kevés a gyakorlati tudás 

2020-ban kezdtük a Kristálytiszta Elektronika 2. projektet, ami már a mikrokontrollerek világának a csúcsa felé kacsingat, és a 32 bites ARM-magú mikrokontrollereknek a programozása. Ezek a processzorok bonyolult feladatokra is képesek. Ha egy autónak a kormányelektronikáját nézzük, vagy egy vonatnak azt a kijelzőjét, amely megmutatja a sebességét, hogy mennyivel tartózkodik előtte a másik vonat, ő pontosan hol tartózkodik, és egyebeket, egy ilyen mikrokontroller tudja vezérelni. Ezek kerülnek a manapság készülő ipari elektronikai eszközök nagyon nagy százalékába. Középiskolás diákoknak meg lehet tanítani olyan szinten, hogy tudjanak ilyen kis „kütyüket” alkotni. A projektben részt vevő tanárok vették a fáradságot, hogy ők is megtanulják, és átadják a diákoknak. 

Hogy ezt miért egy mérnöki cég kezdeményezte és irányítja? Tapasztalatom szerint, ha egyetemi hallgató koromban ez a tudás a birtokunkban lett volna, nagyon megkönnyítette volna a dolgunk, és kevesebben hagyták volna abba az egyetemet. Akik ma kikerülnek a műegyetemről, kicsit kevés a gyakorlati tudásuk, mert nincs erre elég idő és lehetőség. Egy friss mérnök munkavállalónak két-három évre van szüksége, amire átbillen a mérleg, és hasznot tud termelni a cégben. Ha tudná, amit ez a tananyag tartalmaz, a két-három év két-három hónapra csökkenne. Nagyon remélem, hogy lesz olyan alkalmazottja az XTALIN cégnek, aki a Kristálytiszta Elektronikát még középiskolás korában tanulta. 

Testvériskolákat is bevontunk

Pájer Szabolcsot, a szombathelyi Bolyai János Gimnázium informatika-, fizikatanárát az együttműködésről kérdeztem. 

– Lágler Gergő megkeresett, hogy tudomásunk szerint lenne-e más tanintézményben is hajlandóság részt venni ebben a projektben. Természetesnek tartottuk, hogy testvériskoláink közül a Bolyai Farkas líceumot is bevonjuk, mivel ott működik reál tagozat. A következő a somorjai Madách Imre Gimnázium volt. 

Ami az együttműködést illeti, a tanév közben tartott szakkörökön külön utakat járunk. Szoros együttműködést jelentenek viszont a nyári táborok, ahol a projekt első részében négy iskola diákjai vettek részt körvezető tanáraik, valamint az XTALIN mérnöki csapatának a képviselőivel együtt. Erős beosztás szerint reggel 8 órakor már tanóra volt, ahol a tanárok, majd a mérnökök foglalkoztak a diákokkal. Az ebéd után előfordult, hogy tovább folytatódott a program, máskor szórakoztató tevékenységre váltottunk. Vannak diákok, akik kirobbanthatatlanok voltak a gép elől a nyolcórás foglalkozáson túl is. Mások a nyári táborban találkoztak először a tananyaggal, és szerették meg annyira, hogy az idei tanévkezdéskor nagyon várták a szakkör beindulását. 

Műszaki műveltség

Liszkay Bélát, a somorjai Madách Imre Gimnázium matematika-fizika szakos tanárát volt igazgatója értesítette a Szombathelyről érkezett ajánlatról, aminek szívesen tett eleget, ugyanis akkoriban egy hasonló témájú szakkör elindításának a lehetőségét latolgatta. Ráadásul egy kész anyagot kapott, és azt kellett áttanulmányozni a diákokkal. 

– A szakkört elsősökkel (IX. osztály) kezdtem, azokkal haladtunk fokozatosan végig a tananyagon. A tanulásban egy héttel előttük jártam, és nagyon kellett figyelnem, ami részben jó volt, hiszen sok minden újat elsajátítottam. Szeretném, ha a K 3-as projektet is első évtől folyamatosan ismernék meg a diákjaim. Ebből a tananyagból nagyon sokat tanulhatnak, amit a későbbiekben fel tudnak használni. Eddig is volt informatika és robotika szakkörünk, amelyekbe, ahhoz képest, hogy kicsi gimnázium vagyunk, elég sokan jelentkeznek. Ami a Kristálytiszta Elektronika projekteket illeti, azok a diákok is, akik nem ezt a szakterületet fogják továbbtanuláskor választani, olyan műszaki műveltségre tesznek szert, ami a látókörüket tágítja. 

Elmélet és gyakorlat 

Fehér Árontól, a Sapientia egyetem oktatójától azt kérdeztem, hogy miért vállalkozott a haladó csoport szakkörének a vezetésére.

– Véleményem szerint a gyakorlati oktatásra kellene nagyobb hangsúlyt fektetni, én ugyanis nagyrészt elméleti tudásra tettem szert, és mindig azt éreztem, hogy szükség van mellette valamire, ami érdekesebbé és hasznosabbá teszi az elméletet. A diák nagyobb örömmel, elégtétellel tudja a tananyagot elsajátítani, ha látja, hogy annak értelme van. 

– Mennyire nehéz a diákok számára? 

– A tananyag nagyja elsajátítható, amit nehezebbnek tartok, azt több részre bontom. Nem szeretném, hogy a diákok úgy távozzanak a körről, hogy tisztázatlan kérdéseik maradjanak. 

– Volt-e, aki feladta? 

– Szerencsémre a haladó csoporthoz osztottak be, így akik hozzám jöttek, azok jobbára fel voltak készülve, a kezdők közül talán egy diák adta fel. 

Túlmutat a tananyagon 

Dr. Domokos József, a Sapientia EMTE Marosvásárhelyi Karának dékánja érdeklődésünkre elmondta: örömmel vették tudomásul, hogy a Kristálytiszta Elektronika pályázat keretében újabb két évre támogatást nyert az iskola.

– A marosvásárhelyi találkozón megbeszéltük a teendőket, a Bolyai líceumban meghirdettük a szakkört, és új tagokat toborzunk. Akik a múlt évben is jártak, azok a diákok alkotják a haladó csoportot, a kilenc-tizedik osztályosoknak kezdő csoportot indítunk. Fehér Áron mellett Papp Sándor adjunktus kollégámat a Sapientia villamosmérnöki tanszékről is bevonjuk idéntől az oktatásba, én a kezdő csoporttal foglalkozom. A toborzó során a haladó csoportba járó diákok bejárják az iskolát, beszámolnak a tevékenységről, és arra biztatják társaikat, hogy vegyenek részt a köri tevékenységen. 

– Miért tartja hasznosnak ezt a projektet?

– Olyan ismereteket sajátíthatnak el a szakköri tevékenységen, amelyek túlmutatnak a hagyományos tananyagon, és nemcsak az elméleti részét ismerik meg az elektronikának, elektrotechnikának, hanem gyakorlati készségekre is szert tesznek. Találkoznak annak a lehetőségével is, hogy az informatikában használt programozási algoritmusokat a gyakorlatban mire lehet használni, továbbá, hogy a fizikában elsajátított ismereteket hogyan lehet áramkör formájában gyakorlatba ültetni.  

Pozitív „hozadéka” a színvonalas képzés 

Mátéfi István, a Bolyai líceum matematikatanára továbbra is a menedzseri teendőket látja el.

– Amikor 2018-ban a program indult, intézményvezetőként kerestem egy olyan megoldást, hogy a hagyományos elektronikakör bekerüljön egy anyagilag nagyon jól támogatott projektbe. Iskolánkban már több évtizede jól működött a fizikakör, az utóbbi években viszont nagy problémát jelentett anyagilag fenntartani. Ilyen körülmények között örömmel éltünk a lehetőséggel, hogy az XTALIN céggel kapcsolatba kerülve részesei legyünk a K 1-es elnevezésű ERASMUS+ projektnek, amelyet 2020-ig sikeresen végigvittünk. Legnagyobb pozitív hozadéka az volt, hogy a diákok nagyon színvonalas képzésben részesültek, és a nyári szünidőben a Balatonon táboroztak. A 2020-as projektzárás után a XTALIN cég újra sikeresen pályázott, és bevont mint partnert, így az ERASMUS+2 projekttel folytattuk az együttműködést, ami sokkal gördülékenyebben működött, mivel volt már tapasztalat, és akkora volt az érdeklődés, hogy a Bolyaiban két csoportot is indítottunk, amelyeket Domokos József dékán és volt diákom, Fehér Áron tanár vezetett és irányított. A színvonal maradt, a diákok érdeklődése nem lankadt, a pályázati pénzekből pedig sikerült megfelelő felszerelést is vásárolni, laptopokat, elektronikaianyag-csomagot, ami lehetővé teszi, hogy a diákok ne csak virtuálisan ismerkedjenek meg az alkatrészekkel, hanem heti rendszerességgel lehetőségük nyíljon bütykölni, forrasztani, az elkészített szerkezeteket beprogramozni. Ilyen szempontból sokkal hatékonyabb az oktatás, és a résztvevők megkedvelik az elektronikát. Pozitív irányban befolyásolja őket a pályaválasztás szempontjából is, ami fontos, hiszen a mikrocsipek a jövőben még tovább fognak fejlődni, és értelmet nyer ezeknek a modern eszközöknek a térnyerése az élet minden területén.