1
ستاد ویژه توسعه فناوری نانو Iran Nanotechnology Initiative Council بستن
  • ستاد ویژه توسعه فناوری نانو

  • بانک اطلاعات شاخص های فناوری نانو

  • سایت جشنواره فناوری نانو

  • سیستم جامع آموزش فناوری نانو

  • شبکه آزمایشگاهی فناوری نانو

  • موسسه خدمات فناوری تا بازار

  • کمیته استانداردسازی فناوری نانو

  • پایگاه اشتغال فناوری نانو

  • کمیته نانو فناوری وزارت بهداشت

  • جشنواره برترین ها

  • مجمع بین المللی اقتصاد نانو

  • اکو نانو

  • پایگاه اطلاع رسانی محصولات فناوری نانو ایران

  • شبکه ایمنی نانو

  • همایش ایمنی در نانو

  • گالری چند رسانه ای نانو

  • تجهیزات فناوری نانو

  • صنعت و بازار

  • باشگاه نانو

پای درس تجربه؛ درباره ی نانو صحبت کنیم!

افراد مقاله : ‌ مترجم - زهرا اکرمی

موضوع : آموزش و ترویج کلمات کلیدی : آموزش فناوری نانو تاریخ مقاله : 1396/09/06 تعداد بازدید : 704

فناوری نانو از بحث و تفکر در تحقیقات آزمایشگاهی بنیادی رشد کرده تا فرآیند‌های صنعتی و محصولات مصرفی را ارتقا بخشد. برای پرورش نیروی کار ماهر که نیاز‌های فعلی و آینده‌ی صنعت را برآورده کند، دانش آموزان ما می‌بایست فناوری نانو را فرا گیرند. این آموزش باید از سال‌های نخست زندگی آغاز شود، اما معلمان مدارس موظف‌اند آنچه در برنامه‌ی تحصیلی آمده است را تدریس کنند و مجالی برای تدریس نانو ندارند. بنابراین دانشگاه بهترین فرصت برای معرفی فناوری نانو است. در حال حاضر تعدادی از پژوهشگران و مؤسسات مشغول به توسعه‌ی آزمایش‌ها، دوره‌ها و برنامه‌های مبتنی بر نانو هستند. افزون بر این به اشتراک‌گذاری خروجی تحقیقات و تجربیاتشان با معلمان جهت بهره‌مندی آن‌ها نیز بسیار حائز اهمیت است. از آنجا که فناوری نانو مرتبط با گرایشات مختلف علمی است، انتشار این نتایج دشوار است.


 مؤسسه‌ی فناوری فلوریدا نمونه‌ای از چگونگی توسعه‌ی برنامه‌ی آموزشی موفق در زمینه‌ی نانو را ارائه کرده که از اولین سال تحصیلی آغاز می‌شود. ما برای کسانی که دوره‌ی جامع آزمایشگاه شیمی را گذرانده اند، دوره‌ی آزمایشگاه مقدماتی را پیشنهاد می‌کنیم. اجرای این امر در سال اول تحصیلی در مقایسه با سال آخر، آن هم تنها در یک حوزه، برای دانشجویانِ بیشتری فرصت ثبت نام محیا می‌کند. این دوره در اوایل کالج، به دانشجویان فرصت می‌دهد تا در برخی از مهم‌ترین مباحثِ روز علوم و فناوری تجربه کسب کنند. آن‌ها آزمایشاتی انجام می‌دهند که حوزه‌های مختلف علوم، فناوری، مهندسی و ریاضی (STEM) را با هم ترکیب می‌کند. اما ممکن است در دوره‌ی آزمایشگاهی با حوزه‌های مرسوم، مانند ساخت سلول‌های خورشیدی، ترکیب فروفلوئیدها، جمع آوری تصاویر تک لایه‌ها در گرافیت، و یا مشاهده تغییر در خواص هنگام کاهش ابعاد ماده از بالک به مقیاس نانو، این امر محقق نشود. 
ابزار‌های آموزشی به دانشجویان این فرصت را می‌دهد که در زمینه‌ی به کار انداختن میکروسکوپ تونلی روبشی و میکروسکوپ نیروی اتمی مهارت کسب کنند. فعالیت‌های کلاسی شامل مباحثه پیرامون تأثیرات اجتماعی و دیگر جنبه‌های مهم فناوری نانو است. هدف دوره، که با همکاری استادان علوم و مهندسی برگزار می‌شود، شرح ماهیت بین‌رشته‌ای فناوری نانو و چگونگی تأثیر آن بر ماست. 
برنامه‌ی آموزشی آزمایشگاه مقدماتی می‌بایست مجموعه‌ای از آزمایشات متنوع ارائه دهد و بازتاب تحقیقات در زمینه‌ی فناوری نانو باشد، که پیوسته در حال رشد و پیشرفت است. ایده‌های این آزمایشات و فعالیت‌های جدید می‌تواند از این تحقیقات علمی سرچشمه بگیرد. با استفاده از مواد ارزان‌تر برای شروع، ابزار‌های ساده تر و شرایط واکنش معمول‌تر، پروژه‌های تحقیقاتی می‌تواند به آزمایشاتی برای آزمایشگاه‌های آموزشی تبدیل شوند. طراحی آزمایش بر اساس پروژه علمی یا مهندسی به هیچ عنوان کار آسانی نیست_ آزمایش‌های آزمایشگاه آموزشی می‌بایست مقرون به صرفه و امن باشد و دانشجویان مبتدی بتوانند آن را طی یک یا دو جلسه انجام دهند. به علاوه، تمامی فعالیت‌ها باید ارزش آموزشی داشته باشند؛ مدرس باید اهداف یادگیری را تعیین کرده و راهی برای سنجش دقیق آن‌ها پیدا کند. بالاخره دانشجویان باید از این دوره چیزی یاد بگیرند.
من همواره بر این موضوع تأکید دارم که دانشمندان و مهندسان که در زمینه‌ی علم نانو فعالیت می‌کنند، تحقیقاتشان را با طراحی فعالیت برای دانشجویان ورودی جدید همسو کنند. برای رسیدن به این هدف، همکاری با استادان آموزش علوم بسیار ارزشمند است. مزایای بدیهی این امر شامل انتشارات در مجله‌های آموزشی است و تأثیر گسترده و ملموس‌تری که طرح‌های تحقیقاتی آینده را برای سازمان‌هایی که در این زمینه سرمایه‌گذاری می‌کنند جذاب‌تر می‌کند. محققان نیز این فرصت را دارند تا کارهایشان را به تعداد زیادی دانشجو معرفی کنند و آن‌ها را به عنوان دستیاران بالقوه، برای تحقیقات آینده جذب کنند. دانشجویان پژوهشگر نیز می‌توانند در این فرآیند شرکت کنند. اینکه بتوانند مفاهیم علمی را برای مخاطبین غیر متخصص توضیح دهند مهارتی ارزشمند است که باید آن را در خود پرورش دهند چرا که برای تدریس نیز بسیار کارآمد و حائز اهمیت است. آن‌ها ضمن بالا بردن تجربه‌ی آزمایشگاهی خود و توضیح مفاهیم، باید نظرات خود را درباره‌ی فرآیند آموزش و یادگیری بیان کنند، زیرا مهارت آن‌ها را به عنوان رهبر گروه تحقیقاتی بالا می‌برد. 
همان‌طور که سطح اطلاعات در زمینه‌ی آموزش فناوری نانو به سرعت در حال بالا رفتن است، باید بدانیم که روش‌های به اشتراک‌گذاری دانش، با تمرین‌های موفق به دست می‌آید. هرچند بیشتر مجله‌های آموزشی بر یک شاخه از علوم، فناوری، مهندسی و ریاضیات (STEM) متمرکز شده‌اند که مناسب شاخه‌ای بین‌رشته‌ای مانند فناوری نانو نیست. مجله‌ی آموزش نانو به این موضوع پرداخته است. این مجله که سالانه درباره‌ی چند موضوع مقاله چاپ می‌کند، از سال 2010 منتشر می‌شود و هر مقاله‌ی آن به‌وسیله‌ی یک متخصص نوشته شده و چند متخصص دیگر آن را به طور کامل بررسی می‌کنند. مقالات، هر دو قسمت تحقیق و تمرین آموزش فناوری نانو را پوشش می‌دهند. نویسندگان اجرا و ارزیابی برنامه آموزشی فناوری نانو را برای طیف وسیعی از موضوعات و حوزه‌ها، و حتی در زمان کالج و برای تمامی رده‌های تحصیلی، پیشرفت حرفه‌ای استادان و آموزش نیروی کار شرح داده‌اند. مشارکت‌ها نیز نمایانگر فعالیت‌های خدمات رسانی است و درباره‌ی چگونگی بهبود هر چه بیشتر سواد علمی و درک عموم مردم از علم و مهندسی نانو بحث می‌کند. برخلاف اینکه بسیاری از پزوهشگران توجیه کاملی برای انتخاب روش تدریس شان ارائه می‌دهند، مقالات، با توجه کمی به چارچوب راهنمای نظری، اغلب بر تمرین آموزش فناوری نانو تأکید می‌کند. 
آموزش فناوری نانو در سطح کالج گسترده‌ترمی‌شود، مجله‌ی آموزش نانو منبع مفیدی برای استادان جدید و با تجربه است. مجله به‌طور فزاینده‌ای تحقیقات مشترک نویسندگان در سراسر دنیا را منتشر می‌کند، و با اینکار علاقه‌ی جهانی به آموزش فناوری نانو را نشان می‌دهد، چرا که بیشتر کشور‌ها در برنامه‌های ملی تحقیق و توسعه فناوری نانو سرمایه‌گذاری می‌کنند. هیجان انگیز است که دانشمندان و مهندسان با زمینه‌های متفاوت و از کشور‌های مختلف، تحقیقاتشان را برای طراحی آزمایش‌ها و فعالیت‌های جدید به منظور تدریس در آزمایشگاه و کلاس درس جهت می‌دهند. هم اکنون فناوری نانو در نقطه‌ای است که تاریخچه‌ی اکتشافات خود را دارد، زمان آن رسیده تا برای انگیزه دادن به نسل بعد از آن استفاده کنیم. 
کِرت وینکِلمن سردبیر مجله آموزش نانو و دانشیار در مؤسسه فناوری فلوریدا است. پست الکترونیکی: kwinkel@ft.edu

منبع: Kurt Winkelmann, Nature Nanotechnology, Vol 11, April 2016