Проф. Найден Шиваров, директор на Националния STEM център: В бъдеще всички деца ще трябва да развият умения за минимум две-три професии (ВИДЕО)

– Проф. Шиваров, какво трябва да се случи оттук нататък, за да се превърне новата впечатляваща технологична база на Националния STEM център в място за обучение на учениците?

– Първо, за мен и колегите, за МОН, това е новият дом на науката, технологиите, инженерството, математиката, изкуствата и иновациите.

По Плана за възстановяване и устойчивост успяхме в наистина много кратки срокове – за година и няколко месеца, да построим тази 4-етажна сграда. В нея има пет национални лаборатории в петте направления – природни науки, зелени технологии, в която лаборатория сме в момента, 3D технологии, роботика и киберфизични системи и математика и информатика. Имаме работилници. Имаме зали както за организиране на различни мероприятия, така и за изкуствен интелект, за дигитални аудио- и видеоизкуства.

Дотук с инфраструктурата, която освен всичко е обзаведена и оборудвана с най-съвременните апарати в различните области. Бих казал, че този център в момента е на средно европейско и световно ниво.

Оттук насетне имаме няколко основни направления, в които ще развиваме STEM центъра, за да бъде той жива инфраструктура.

Първо, по проекта на МОН „Компетентности на фокус“ Националният STEM център заедно с трите регионални STEM центъра има задължението и удоволствието да обучи над 14 000 учители за преподаване в STEM среда.

Дори в момента, в който разговаряме, провеждаме първото пилотно обучение в новата ни сграда. И като цяло, обратната връзка от всичките учители е изцяло положителна. Много са доволни, че има място, където да придобиват нови умения.

Второ, на нашия уебсайт вече анонсирахме и публикувахме образец, с който директори и учители могат да направят заявка към нас, за да доведат някой клас. Да придобият практически умения в рамките на един или на няколко дни, да работят с нашите експерти и да правят различни практически упражнения в някое от петте основни направления.

Следващото, което сме заложили, е STEM състезание, което миналата година се проведе пилотно за училищата от София-град. Следващото състезание ще се проведе през април 2027 г. в столицата, в София-област и в трите населени места, където имаме три изнесени бази за обучение – в Шуменския, Пловдивския университет и Югозападния университет. Амбицията ни е през 2028 г. тези регионални състезания да прераснат в национална надпревара за всички области.

Друго, което предстои, е да организираме национална STEM конференция в петте направления, която след година да бъде вече международна. На нея учителите ще могат да придобият реални практически умения, да представят свои материали и задачи, които са разработили и апробирали с учениците си. Ще съберем и водещи експерти от университетите, от БАН и от други научни и образователни организации, които да предадат своя опит в STEM.

И не на последно място, имаме удоволствието да предоставим място, където българските олимпийци да бъдат обучавани. Така че, тук е и новият дом на българските олимпийци. Заедно със своите ръководители те ще имат възможност да работят в лаборатории по съответните направления, за да могат да печелят медали и да прославят България.

Защото нашите деца са изключително талантливи и давайки им тази национална STEM среда, те ще имат възможност да постигнат още по-добри резултати.

– В българските училища вече има STEM кабинети. Но достатъчно ли е да сложим 3D принтери, роботи и интерактивни дъски, за да могат децата да учат по нов начин?

– Разбира се, не е достатъчно. Условие е да има оборудване, но това не е достатъчно. Най-важен е учителят, който да работи с учениците, който да им показва новости, който да им задава конкретни задачи, с които да се справят, и който да ги контролира как ги изпълняват. Без да имаме учители, които са най-важните в системата, няма как да развиваме STEM обучение.

– Кое е най-важното умение, което STEM обучението трябва да развива у учениците: критично мислене, творчество, технологична грамотност или нещо друго?

– Всичко, което изброихте. Но за мен най-важното са уменията на утрешния ден. Всички водещи колеги по света, които се занимават със STEM и като цяло – с образование, какво казват: че в бъдеще всички наши деца ще трябва да имат минимум две или три професии. Защото можем само да гадаем как ще се развие светът предвид динамиката му в момента.

Така че, те ще трябва да развият много различни умения, за да могат да си намерят хубава работа и да живеят достоен живот.

– Ако днес дете влезе в Националния STEM център, какво бихте искали да преживее и научи, което не може в обикновена класна стая?

– Ще започна поред с лабораториите. В лаборатория „Природни науки“ бих искал то да се запознае с апаратурата и да избере нещо, с което иска да работи. Не искаме да им казваме: „Ти трябва да правиш това, ти трябва да правиш онова“.

По-скоро искаме да има инициативност, защото всяко дете има различни интереси, и по този начин може да му дадем свобода да се развива в това, което иска. Ще му обясним какво може да бъде направено с апаратурата, какви експерименти, изследвания и практически упражнения могат да се проведат. И след като избере в коя насока иска да работи, нашите експерти ще могат да му помагат.

Същото е и при останалите лаборатории.

– Как ще измерваме успеха на STEM центровете – по оборудваните кабинети, по резултатите на учениците или по подготовката на учителите?

– Комплексно. Първо, имам удоволствието да споделя, че Европейската STEM коалиция – организацията, която отговаря за STEM образованието в Европа, посочи България като много добър пример. Защото всъщност ние даваме равен достъп на всички ученици и учители до STEM образование. В почти всяко държавно и общинско училище вече има изграден STEM кабинет. Имаме три регионални STEM центъра и Национален STEM център.

Но най-важното са резултатите на децата и увереността и опитът, който ще получат учителите.

– Има доста изследвания, които казват, че сред хората има и страх от изкуствения интелект, а той, в крайна сметка, навлиза в класната стая. МОН представи визия за използването на ИИ в училищното образование. Успява ли българското училище да следва тази промяна, или технологиите се развиват по-бързо от образователната среда?

– Много сложен въпрос. Да, технологиите се развиват много бързо, но и много от училищата правят големи крачки, за да наваксат.

За мен изкуственият интелект може да бъде само добър помощник, който подпомага учителите. Не трябва да има страх у тях, че ще бъдат заменени. Нито аз, нито някой от моите колеги, предполагам и вие, не си представяте как всички ще бъдат вкъщи пред компютъра и че това ще бъде достатъчно нашите деца да бъдат обучени.

Но всички си представяме как може да персонализираме обучението. Примерно учителят преподава урок по математика за събиране. Раздава задачи на всеки ученик, след което изкуственият интелект може да го подпомага и да види, че примерно Иван не се справя толкова добре със събирането. Той може да алармира учителя и да му подскаже, че на Иван трябва да се дават повече задачи за събиране, за да развие това умение.

Изкуственият интелект трябва да се използва по правилния начин. Не: „Напиши ми домашното“, защото това е непродуктивно. А: „Обясни ми този процес, дай ми още задачи за него. Провери ми домашните, които съм направил, и ако има грешки, дай ми нови тестове, с които да мога да се подготвя“. Използвайки по този начин ИИ, само ще повишим ефективността и качеството на обучение в българското училище.

– Кой е правилният начин да накараме децата да използват ИИ по предназначение, не да им решават задачите или контролното? Как да ги стимулираме?

– Това става с преподаване в клас. Дори и ние, в Националния STEM център, имаме зала за изкуствен интелект, където ще правим такива обучения както на учителите, така и на учениците. И когато повишим качеството и информираността както у учителите, така и у децата, мисля, че промяната ще дойде от само себе си.

Не е тайна, че в момента учителите и учениците използват масово изкуствен интелект. Някои – по правилния начин, някои – не толкова. И целта е в бъдеще наистина да се случи така, че изкуственият интелект да бъде помощник на децата. Да направим персонализирано образование, защото всяко дете се развива по различен начин, има различни интереси. А с помощта на този инструмент наистина може да развиваме неговите заложби.

– Казахте помощник и персонализиране. Възможно ли е изкуствен интелект всъщност да стане наистина персонален учител и няма ли да измести учителя?

– Както казах в началото, не мисля, че това е възможно, защото ИИ е добър като помощник. Неслучайно използвах тази дума. Той нито може да възпитава, нито може емоционално да се свърже с децата. Не си представям, че ще живеем в свят, в който ще разчитаме изцяло на ИИ за обучаване на нашите деца. Но съм почти сигурен, че ще живеем в свят, в който той ще бъде помощник на учителя и на децата да получават по-добри знания.

– През юни тази година ПГ по електротехника и автоматика в София вече предоставя достъп на учениците до индустриални учебни роботи, свързани с програмиране, автоматизация и изкуствен интелект. Роботиката е сред основните Ви научни области. Ако трябва да обясните на едно десетгодишно дете какво е робот и какво го прави умен, как бихте го направили?

– Това е много хубава тема, тъй като съм всъщност професор по роботика и в качеството си на такъв бях поканен като директор на Националния STEM център. Роботиката е много добър инструмент за STEM образование, защото съдържа механика, електроника, софтуер, изкуствен интелект, дори и химия заради материалите, които се използват. Наистина е многопластова и многофункционална.

Мисля, че роботиката, освен че е много добър пример за STEM, е и много важна, защото навлиза все повече в нашите домове. Преди 20 години никой не си е представял, че ще има робот прахосмукачка, нали.

Не се страхувайте от филми като „Аз, роботът“, където те са превзети от изкуствени интелекти, правят само лоши неща и контролират хората.

Идеята е наистина, че роботите ще ни подпомагат, и колкото по-рано децата се срещнат с тях, колкото по-рано свикнат и се научат как да работят с тях – да ги програмират, управляват и ремонтират, толкова по-добре.

А роботите ще бъдат само в помощ на хората в тежките производства, в медицината, вече много се използват и в Космоса. Всъщност навсякъде, където има процеси, които могат да се автоматизират. Роботиката е много полезна там, където може и има повторяемост на процесите.

И само още нещо – малко известен факт е, че до 1990 г. България е на шесто място по производство на роботи и манипулатори в света. Сега, за съжаление, не е такава ситуацията, но всички се надяваме. Вече има много фирми и млади колеги. Дори хуманоидният робот, който беше на гости в МОН, е разработен от български колега.

Надявам се силата на България в роботиката да се върне и да бъдем отново на европейско и световно ниво.

– Да се върнем на STEM. Какво всъщност научава един ученик, когато сам конструира и програмира робот?

– Първо, той се учи на механика. А тя е свързана с математика и с други науки. След това се научава на електроника: сензори, как работят различни принципи, което е свързано с физиката. Свързано е и с химията, защото механиката е свързана и с материалите, от които се изработват различните детайли.

След това идва софтуерът, за да можеш да накараш машината, която си конструирал и оборудвал с хардуер, да извършва различни операции. Тук идва и изкуственият интелект, който може да помага за взимане на определени решения.

Например, ако имате робот, който извършва мониторинг, когато види пожар с термокамера, изкуственият интелект веднага да може да алармира пожарната, че еди-къде си има пожар. Както казах, роботиката е мултифункционална и мултидисциплинарна и учи децата на много STEM умения.

– Какво бихте казали на учениците, които смятат, че роботиката е само за отличници по математика и програмиране? Как ще привлечем примерно ученици, които се интересуват от хуманитарни науки?

– Ще дам много хубав пример, който даваме при обученията и на учителите, които преподават на I – IV клас. Има учебни роботи, на които може да се сложи молив и да ги накараш по различни координати да напишат „Аз обичам България“. Може да напише азбуката, може да напише едно плюс едно е равно на еди-колко си, може да напише и начертае каквото си иска. Ето проект, който не е много сложен и може да послужи на колегите от хуманитарни специалности как да обвържат роботиката със своите дисциплини.

– Споменахте, че Националният STEM център се занимава с обучения на 14 000 учители. Подготвени ли са българските учители да използват новите технологии?

– За мен, да, защото са ги очаквали. Виждам блясък в очите, когато им се даде възможност. Защото този проект за изграждане на училищна STEM среда наистина беше много успешен и неслучайно Европейската STEM коалиция ни даде за добър пример.

Когато учителите виждат тази възможност, когато виждат, че учениците са мотивирани и също искат да научат нещо ново, те се интересуват и имат възможност да питат нас. В интернет има изключително много информация. А и когато са предвиждани апаратурите, закупени за техните училищни STEM центрове, е било заложено и обучение с тази техника.

Мисля, че учителите са подготвени и оттук нататък ще работят изключително добре в STEM центровете.

– Как бихте убедили учител с трийсетгодишен стаж, който се чувства несигурен пред изкуствения интелект или роботиката, че тези технологии могат да му бъдат помощник?

– Когато дойде на обучение при нас, когато започнем да работим реално, когато те се намират в група и правят собствени проекти в нея, те получават практически опит, увереност и се мотивират. Виждаме, че когато идват на обучение при нас, започват да им хрумват много идеи. Започват и да обменят идеи. А ние им създаваме група, в която те да могат да ги използват.

Отделно, на сайта на Националния STEM център са достъпни безплатни ресурси, които учителите могат да използват в петте направления.

– Казвате мотивираност, но има ли риск технологиите да увеличат неравенствата между училищата в големите градове и тези в малките населени места?

– Точно затова нашият проект е уникален по Плана за възстановяване, защото не разделя училищата на малки и големи.

Да припомня и процеса на изграждане на училищните STEM центрове. Училищата кандидатстваха към нас с концепция, ние я одобрявахме, след което вече колегите от Изпълнителната агенция „Образование“ финансираха проектите.

Мога да кажа, че от подадените концепции нямаме нито една неприета, всички са одобрени. Връщали сме, разбира се, за обратна връзка и допълнителни материали, съветвали сме колегите. Но нямаме неодобрена концепция.

И в резултат имаме изградени 2200 училищни STEM центъра във всички населени места, без разлика къде се намират те и колко са големи.

– Говорим за ролята на учителя в обучението по STEM, но как ще изглежда той след десет години според Вас?

– Труден въпрос, защото никой не може да предсказва бъдещето. Но за мен най-важното е как ще изглежда STEM учителят. Най-хубавото на STEM е, че това е първо интегрираното образование.

В много страни в Европа и в света вече се учат природни науки, а не химия, физика и биология. Защото, когато се преподава комплексно, децата могат да разберат по-добре материала.

Тоест, темата за вода примерно, учителят по биология ще я предаде от своята биологична гледна точка, този по химия – от химична, а по физика – от физична. Много важно при STEM обучението е как теоретичните знания да водят до реални практически умения на децата.

Не съм против теорията, тя е много важна част, но трябва с нея паралелно да вървят и практическите умения на утрешния ден, които трябва да се развиват у децата.

В този ред на мисли, след 10 години си представям всички учители да бъдат мултидисциплинарни и с практическа насоченост.

– Преминали сте през машиностроене, роботика и киберфизични системи до управлението на STEM центъра. Какво Ви научи този професионален път за значението на непрекъснатото учене? Това ли е начинът човек наистина да бъде на вълната?

– Мога да ви разкажа за моя житейски път. Не е толкова важно, но може би ще е полезно за младите колеги. Когато отидох във Виена като млад докторант, какво ме впечатли най-много? Като млад докторант, бях асистент на професора. Там системата е такава. Какво се случи още първия семестър, когато дойдоха първите студенти, които трябваше да обучавам на упражненията. Моят професор имаше голяма стая, в която имаше всякакви части – двигателчета, редукторчета, механични части, сензори и така нататък. И той каза на студентите: „Всеки да се разбере с кого ще бъде в група, всеки да си измисли какво ще прави като упражнение в тази група. Вашите асистенти ще ви помагат“.

Нямате представа какви иновативни щури неща ражда младият мозък. Много ме впечатли как млади колеги твърдяха, че с помощта на камерата на телефона и с алгоритми по шарката на динята ще разберат дали тя е узряла, или не. Казах им, че това няма да стане. И имахме спор докрая. Може би уцелваха на 60%, което всъщност пак е много добър начин да си купиш диня.

Наистина трябва да се даде свобода и възможност на младите хора бъдат иновативни, те да са водещите. Да им се даде възможност да развиват своите цели и идеи.

– В края на разговора ни, ако позволите, няколко блиц въпроса.

– Може ли робот да бъде по-добър учител от човека?

– Не.

– Ще има ли училище без домашни заради изкуствения интелект?

– Не. Ще има училище с много домашни с помощта на изкуствения интелект.

– Трябва ли всяко дете да се научи да програмира?

– Не, защото с помощта на изкуствен интелект вече част от нещата могат да бъдат направени от него.

– Кое е по-опасно: дете, което не използва изкуствен интелект, или дете, което му вярва безусловно?

– И двете са опасни. Защото изкуственият интелект трябва да е помощник. Не трябва нито да вярваш безусловно, защото той бърка, нито трябва да не го използваш, защото това може би ще те постави в неравнопоставено положение с тези, които го използват.

– Ако можехте да промените едно нещо в българското образование още утре, кое би било то?

– Боря се да се направи един STEM ден в училище. Дали ще е в месеца, дали ще е в седмицата, дали ще е STEM седмица в учебната година. Но искам да има такъв ден, в който децата да се занимават изключително и само със STEM.

– Ако трябва да посочите три умения, които всяко българско дете трябва да притежава през 2035 г., кои са те?

– Трябва да имат практически умения в областта, в която искат да се развиват. Със сигурност трябва да имат ясни и точни цели какво искат да постигнат. Когато имат ясни и точни цели и представа къде искат да се развиват, тогава ще дойдат и уменията, които трябва да развият. Просто уменията са различни за целите, които има всяко дете.

– През годините сме наблюдавали противопоставяне между природните и хуманитарните науки. При смяна на властта понякога се променя и подходът към тях. Къде според Вас е сблъсъкът между двете политики?

– За мен няма сблъсък, защото мисля, че има много добри хуманитаристи, които могат да се занимават със STEM. Не можем да кажем: това познание е по-важно от другото. Образованието е едно. Крайната цел е детето да придобие такива знания и умения, че да може да живее достоен живот.

––––-

Визитка:

Проф. Найден Шиваров ръководи Националния STEM център от март 2022 г. Завършил е докторантура по роботика в Техническия университет Виена, Австрия. Ръководител е на секция „Киберфизични системи“ в Института по информационни и комуникационни технологии – БАН. Изследователските му интереси са в сферата на учебната и сервизната роботика, мехатроника, киберфизични системи, индустрия 4.0, IoT. Преподавател по сервизна и учебна роботика.

Има множество публикации в областта на роботиката и киберфизичните системи в специализирани национални и международни издания, индексирани и реферирани в световните бази данни с научна информация Scopus и Web of Science.

Изобретател е на полезен модел № 2056 и патент № 66853 B1 „Автономен персонален сервизен мобилен робот“.