Název projektu:

Inovace výuky optiky se zaměřením na získání experimentálních dovedností

Registrační číslo: CZ.1.07/2.2.00/28.0157

 

Řešitel:           Jaroslav Wagner, RNDr., Ph.D.

Telefon:          585634266

 Email:           wagnerj@prfnw.upol.cz

 

Na katedře optiky PřF UP je řešen projekt OPVK s názvem Inovace výuky optiky se zaměřením na získání experimentálních dovedností. Cílem projektu, který nese zkrácený název Experiment v optice je inovace studia optiky s důrazem na rozvoj experimentálních dovedností. Inovace je uskutečněna vzájemnou spoluprací PřF a LF. Řešení cílů projektu se zúčastní i firma Pramacom-HT a Meopta Přerov a.s. V klíčových aktivitách projektu je kladen důraz na získání experimentálních dovedností reflektující současnou potřebu při uplatnění absolventů v praxi. Inovace je zaměřena na obory

·      Přístrojová optika,

·      Optika optoelektronika,

·      Obecná a matematická fyzika

·      Optometrie

Součástí je nezbytná úprava teoretické výuky s přímou návazností na experimentální výuku s tvorbou nových úloh pro cvičení a praktika. Pro inovované předměty jsou postupně vypracovávány studijní materiály ve formě prezentací, návodů k praktickým cvičením a nové praktické úlohy. Projekt podporuje spolupráci PřF a LF UP, kdy jsou posilovány stávající formy spolupráce na výuce výzkumu a vývoji v oblasti optiky. Zapojení externích firem do výuky umožňuje cílovou skupinu studentů připravit pro efektivnější zapojení do praxe.

Katedra optiky dlouholeté zkušenosti s vědecko-pedagogickou činností. V uvedených oborech je spojujícím článkem inovace optiky, především získání experimentálních dovedností se zaměřením na jejich uplatnění v praxi. Součástí výuky jsou předměty, jejichž součástí je výuka v laboratořích, na které je zaměřen obsah projektu. V současné době je celkový počet studentů zapojených do výuky garantované předkladatelem projektu optiky 250 studentů. Optika je zde přednášena kvalitní teoretické úrovni, podpořené nadstandardním vědeckým výkonem pracoviště. Výuka je zabezpečována kmenovými pracovníky Katedry optiky a na výuce specializovaných témat se podílí i pracovníci Lékařské fakulty věd a vybraná témata jsou přednášena odborníky z praxe. Spolupráce s externími pracovišti, zapojenými do řešení navrženého projektu, je i v oblasti výzkumu a vývoje. Některá specializovaná témata výuky jsou realizována pracovníky a na pracovištích firem Pramacom-HT a Meopta Přerov a.s.

Inovací akreditovaných oborů zařazených do projektu, na obsah a formu výuky je garantovat výstupní kompetence absolventů pro jejich plnohodnotné začlenění v ekonomickém prostředí ČR. V rámci projektu jsou inovovány stávající předměty, resp. jsou vytvářeny nové kurzy pro inovaci výuky zaměření na získání experimentálních dovedností a kompetencí studentů. Současně jsou realizací projektu podpořeny stáže a praxe na pracovištích budoucích zaměstnavatelů.

Dlouhodobým cílem řešitele projektu je zvýšit počty cílové skupiny studentů fyzikálně – technických oborů a udržet stabilní počty studentů nelékařsko - zdravotnické profese optometrie. Absolventi těchto oborů jsou pro praxi potřební a v praxi uplatnitelní. Podniky regionu vypracovávají motivační programy, cíleně zaměřené na studenty technicky a fyzikálně zaměřených oborů. Inovace výuky je potřebném v souladu s transferem moderních měřících metod a technologií do praxe a začleněním nelékařské zdravotnické profese do systému zdravotní péče ČR. Experimentální dovednosti mají v tomto procesu nezastupitelnou roli. Aktivity projektu jsou soustředěny na:

·        Inovaci experimentální výuky předmětů C4ISTAR

·        Inovace oboru studia Přístrojová optika, optika a optoelektronika a obecná a matematická fyzika se zaměřením na experimentální dovednosti studentů.

·        Inovaci experimentální výuky pro optometrii

 

V každé této oblasti je soustředěna pozornost na úpravu výuky předmětů nezbytného teoretického základu, na které navazují předměty cvičení a praktik, které jsou cílem a inovace v rámci předkládaného projektu.

Primární motivací pro cílovou skupinu VŠ studentů je vhodná propagace studia. Kvalitní propojení teoretické výuky s experimentální se zdůrazněním uplatnitelnosti v oboru, a regionu jsou vhodné motivační argumenty pro volbu studia.

Studenti, jako cílová skupina projektu zapojena dobrovolnou volbou inovovaných předmětů v rámci uplatňovaného kreditního systému na UP. Informovanost o formách a rozsahu inovace stávajících předmětů zvýší atraktivitu předmětů a podpoří volbu v rámci existující nabídky. Přístupnost studijních materiálů, jejichž tvorba je součástí inovace, usnadní studentům přípravu a odpovídající ukončení studijních povinností s prohloubenými konečnými znalostmi.

Cílová skupina akademických pracovníků jako součást realizačního týmu je sestavena pro naplnění cílů projektu z pedagogů, garantující experimentální výuku a pedagogů garantující teoretickou výuku s přímou návazností na tuto experimentální výuku.  Do projektu jsou rovněž zapojeni odborníci z praxe pro podporu a inovaci stávající experimentální výuky a tvorbu nových kurzů.  Zapojení odborníků z praxe je koordinováno se stávající výukou a její předpokládanou inovací. Je využito současného zapojení odborníků a realizována inovace o nová témata, která byla navržena jako současná aktuální potřeba spolupracujících firem.

Projekt řeší problematiku, která se projevuje v současné společnosti z pohledu znalostní ekonomiky - nedostatek kvalifikovaných, technicky a fyzikálně vzdělaných absolventů se schopností řešit zavádění moderních technologií do praxe a transfer nejnovějších poznatků základního výzkumu přes jejich experimentální ověření, technickou realizaci do využitelných aplikací. Zaměření na inovaci studia oborů na posílení experimentálních dovedností studentů je cíleno na slabé místo současného studia a výstupní experimentální kompetence absolventů. Obsah inovací studia je konzultován se zaměstnavateli absolventů, a tímto reaguje na aktuální potřeby společnosti.

V specifické oblasti projektu, zaměřené na inovaci nelékařské zdravotnické profese Optometrie se projeví výsledky řešení především při implementaci této profese do systému zdravotní péče v České republice. Z pohledu legislativy je to relativně nová profese. Úprava studia optometrie s důrazem na jejich začlenění do praxe s dostatečnou experimentální průpravou, bez nutnosti adaptace po absolvování studia se projeví pozitivně na dostupnosti kvalitní péče v oblasti řešení refrakčních vad populace.

Z výsledků realizace projektu profitují primárně absolventi, kteří v rámci studia jsou zapojeni do inovovaných kurzů. Tímto jsou zlepšovány jejich klíčové kompetence pro uplatnění v praxi. Současně profitují i zaměstnavatelé.

 

Klíčové aktivity projektu

 

1.        Inovace experimentální výuky předmětů C4ISTAR

   Koordinátor KA: RNDr. Vladimír Chlup

 

Aktivita je zaměřena na inovace studijních programů Optika a optoelektronika a Přístrojová optika, v částech věnované problematice C4ISTAR (Comand, Control, Communication, Computer, Intelligence, Target Acquisition, Reconnaissance) a zapojení odborníků z praxe do vytváření inovovaných studijních programů zaměřených na experiment.

Hlavním cílem aktivity ve shodě s požadavky na znalostní ekonomiku je rozvinout experimentální schopnosti studentů vedoucí ke kreativnímu přístupu zkoumání řešení problémů z nejrůznějších oblastí infračervené optiky a přenosu dat.  Prostředkem k realizaci tohoto cíle je podstatné rozšíření experimentální výuky vycházející z teoretických základů oboru a jejich navázání na matematické modelování jednotlivých úloh.  Konkrétní realizace představuje vytvořit soubor alternativních měřících úloh vhodných pro specializované měřící přístroje, které jsou k dispozici na katedře, nebo na kooperujících externím pracovišti  společnosti Pramacomu-HT, spol. s r.o.   Na realizaci projektu spolupracuje tým řešitelů tvořený kmenovými zaměstnanci katedry optiky, pracovníky vývoje a vývojového centra společnosti Pramacom-HT.  Do projektu jsou zapojeni i vybraní studenti v rámci svých bakalářských a magisterských prací. Postupně jsou připravovány podkladové výukové texty k laboratorním praktikům, které jsou průběžně zaváděny do výuky stávajících kurzů.

Podle plánovaných úkolů byla ve sledovaném období  zajištěna výuka inovovaného kurzu OPT/OS1 – Optické systémy 1. Na hvězdárně v Lošově byla realizována řada praktických měření v oblastech VIS, MWIR a LWIR.. Původně plánovaná výuka OPT/RST –  RSTA komplety, a předmětu FO/FAC neproběhla, studenti v tomto semestru volitelný předmět nezapsali. V rámci přípravy na další semestry byla dle plánu připravena experimentální úloha -  Sledování trasy létajících prostředků a jejich zaznamenání do mapových podkladů včetně registrace oblastí, které vzdušný prostředek sleduje.  Práce na administrativních pozicích byla zaměřena na sběr dat v oblasti měření MRTD  u  LWIR kamer s různými objektivy, jejich soustředění na jednom sběrném místě. V rámci interního informačního systému MyShare byla získaná data otevřeny ke sdílení všem studentům katedry optiky, což umožnilo připravit pro  experimentální výuku vzorové protokoly k laboratorním cvičením o měření MRTD. 

V souvislosti s přípravou tisku knihy prof. Bajera: Optika 1 jako podpůrného textu pro výuku předmětů: Optické systémy 1, Fotometrie, Konstrukce přístrojů, Fyzika 1 byla provedena interní korektura textu a současně byla uzavřena smlouva o provedení práce pro dva externí korektory.  Obdobně s přípravou tisku skripta RNDr. Z. Řehoře: Praktická optická astronomie jako podpůrný text pro kurz Astrooptika a Digitální fotografie byly provedeny interní korektury textu a připravena smlouva o externí korektuře.

Podpora bakalářských prací byla soustředěna na dvě práce v LWIR a VIS oblasti - Vojtěch Zálešák: Objektivní a subjektivní hodnocení kvality zobrazování binokulárních dalekohledů 10 x 42, Nikol Coufalová: Minimálně rozlišitelný teplotní rozdíl a účinný dohled LWIR kamer

 

2.      Inovace oboru studia přístrojová optika, optika a optoelektronika a obecná a matematická fyzika se zaměřením na experimentální dovednosti studentů.

Koordinátor KA: RNDr. Ing. Jan Podloucký

 

Aktivita je zaměřena na inovace studijních programů Přístrojová optika, Optika a optoelektronika a Obecná a matematická fyzika s důrazem na prohloubení experimentálních dovedností při experimentech z optiky, optoelektroniky, kvantové a vlnové optiky a při optických měřeních.

Hlavním cílem aktivity je osvojení experimentálních dovedností a komplexního přístupu k řešení aplikací s využitím experimentálního zázemí v laboratořích katedry optiky a na kooperujících pracovištích s důrazem na efektivní uplatnění výpočetní techniky a zavádění nejnovějších vědeckých poznatků do praxe.

Prostředkem k realizaci uvedeného cíle je rozšíření a prohloubení experimentální výuky navazující na přednášené teoretické základy. Výstupem aktivity jsou soubory inovovaných výukových materiálů a návodů pro stávají i nově zavedené praktické úlohy, vytvoření demonstračních sestav ke stávajícím kurzům, zadávání a vedení bakalářských, diplomových a doktorandských prací s experimentálním a aplikačním zaměřením a podpora studentských stáží u budoucích zaměstnavatelů.

Na realizaci projektu spolupracují jak kmenoví pracovníci a vybraní studenti katedry optiky, tak i specialisté z kooperujících firem Meopta Optika s.r.o., Pramacom-HT,  Visteon Nový Jičín a Hella Mohelnice.

 

3.      Inovace experimentální výuky pro optometrii

Koordinátor KA: RNDr. František Pluháček., Ph.D.

 

Hlavním cílem klíčové aktivity je posílení experimentální výuky a podpora odborných praktických zkušeností a dovedností, které se následně uplatní v rychlejší adaptaci absolventů v praxi a tím značnou mírou posílí jejich konkurenceschopnost. Inovace studia je koncipována v souladu s celoevropskými harmonizačními aktivitami Evropské rady pro optometrii a optiku (ECOO) cílené na sjednocení školství v oblasti optometrie. Pracoviště navrhovatele projektu patří mezi tři vybrané evropské univerzity zapojené do pilotního, finančně nedotovaného projektu ECOO vedoucího k  naplnění výše uvedených aktivit.

Klíčová aktivita je realizována ve spolupráci s LF UP a Oční klinikou FN v Olomouci. Výstup klíčové aktivity zaměřené na inovaci praxí je uskutečněn v laboratorním komplexu  UP a v součinnosti s externími nelékařskými zdravotnickými pracovišti v České republice na základě smluvních vztahů. Do vybraných aktivit jsou začleněni zahraniční lektoři a odborníci z praxe.

Jsou připravovány texty, případně protokoly k jednotlivým řešeným úlohám ve vybraných praktických cvičení. Odpovídajícím způsobem jsou doplňovány podpůrné studijní materiály. V rámci klíčové aktivity byla organizována konference projektu s podporou studentů optometrie a odborníků z praxe.

V rámci projektu „Optometrie pro budoucnost“ reg. č. 81310281  byl vytvořen, úspěšně ověřen a efektivně zapojen do výuky laboratorní komplex pro optometrii. Inovace směřuje k nezbytně potřebné systematizaci dílčích praktických úkolů v jednotlivých cvičeních, podpořené tvorbou podpůrných studijních materiálů a dokumentace k jednotlivým úlohám.

Realizace této klíčové aktivity má mít pozitivní dopad na primární péči v oblasti zraku naší populace.

V předchozím období proběhla výuka předmětů v rámci modulů Oftalmologické a optometrické přístroje, Korekce zraku, Brýlová technologie a byla uskutečněna část praxí v rámci modulu Praxe. Dále proběhla výuka předmětů Laserová technika, Moderní trendy v oftalmologii a Problematika kontaktních čoček, diabetes mellitus. Probíhala příprava na výuku pro následující semestr. Po pozitivních zkušenostech byla opět zahájena příprava podpory výuky s optometrickou praxí a experimentem souvisejících ekonomicko-právních aspektů. V rámci experimentální výuky byl opět využit pro účely projektu upravený laboratorní komplex. Za účelem podpory praktických cviční a samostatných experimentálních studentských prací proběhlo dvoudenní školení v oblasti měření akomodačně-vergenčních funkcí. Školení bylo cíleno na pedagogické pracovníky, asistenty a vybrané studenty dle zaměření jejich prací. Získané dovednosti přispějí k výuce v následujících semestrech a k realizaci probíhajících studentských prací, současně podpoří udržitelnost projektu.

Byla uspořádána odborná konference optometrie, určená pro studenty, VŠ zaměstnance a odborníky z praxe. V rámci konference proběhly odborné přednášky související s inovovanou tématikou, byl prezentován stav řešení projektu. Byla získána zpětná vazba na realizované aktivity. V rámci přednášek a diskuzí se zapojil zahraniční expert, který prezentoval nově vyvinutý test pro subjektivní vyšetřování sférocylindrické refrakce a související moderní technické vyšetřovací pomůcky. Byla diskutována možnost jejich zapojení do výuky Optometrie na UP.

Oftalmologické a optometr. přístroje 1 – dle ověřeného konceptu z předchozích běhů předmětu proběhla výuka zaměřená především na praktickou biomikroskopii (demonstrace a zejména praktický nácvik v laboratoři).

Moderní trendy v oftalmologii – studenti byli detailně seznámeni s problematikou vaskulárních chorob sítnice (praktické procvičování diferenciální diagnostiky, možnosti léčby) a transplantačních výkonů v oftalmologii. Získané dovednosti a znalosti zkvalitnili přípravu studentů na klinické praxe.

Problematika kontaktních čoček, diabetes mellitus – studenti získali informace z oblasti aplikace kontaktních čoček se zaměřením na možné komplikace, akcentováno bylo zdravotní hledisko aplikace (praktické rozpoznání případného problému) a aplikace poznatků do praxe. Dále byla rozebírána problematika komplikací diabetu s rozšířeným zaměřením na praktickou diagnostiku. Předměty tak vhodně rozšiřují stávající kurzy a doplňují přípravu na další discipliny, zejména praxe.

Korekce zraku 2 – byly použity připravené verze protokolů a záznamových archů pro monitoring praktických aktivit včetně hodnocení při praktickém zápočtu. Na experimenty byly studenti připraveny v rámci přednášek z předchozí části modulu Korekce zraku (Korekce zraku 1) i během aktuálně probíhajících přednášek a seminářů (Korekce zraku 2). Potřebná propojenost praktických dovedností s teoretickými znalostmi byla hodnocena v rámci teoretické zkoušky. Výuka byla podpořena vstupem zahraničního odborníka, se kterým byly diskutovány aktuální přístupy ve vyšetřování zraku včetně vhodného záznamu v návaznosti na aktuální evropské normy pro stanovení vízu.

Praxe – byly aplikovány záznamové archy pro monitorování praktických aktivit studentů na externích praxích a na základě reálného průběhu byly zpětně zhodnoceny požadované počty dílčích praktických aktivit.

Laserová technika – předmět proběhl dle ověřeného konceptu z minulého roku včetně posílených praktických cvičení (zejména aktivity s moderním laserovým vybavením a optickými měřicími technikami).

Brýlová technologie – předmět proběhl dle v minulém běhu upravené verze, přičemž bylo využito moderního zábrusného zařízení, pořízeného z prostředků projektu OPVK, a další pro účely technologie pořízené vybavení (např. vrtačka a speciální držák čoček pro zhotovení bezočnicových brýlí). Praktické dovednosti byly hodnoceny průběžně kontrolou plnění zadaných úkolů.