Výroční zasedání CESAER v Brně: Vrcholoví představitelé evropských technických a výzkumných univerzit debatovali o proměně STEM vzdělávání a roli evropských univerzitních aliancí

Jakým způsobem by měly technické univerzity v době radikálních změn uchopit vzdělávání odborníků a jak mohou touto cestou posílit konkurenceschopnost Evropy? Jak se v této situaci vyrovnat s klesajícím zájmem o studium technických a přírodovědných oborů? Jaká očekávání a role mají hrát v evropském vzdělávacím prostoru Evropské univerzitní aliance. O těchto i dalších otázkách a zejména potřebě STEM vzdělávání jednalo na konci října na Vysokém učení technickém v Brně více než padesát rektorů a zástupců technických a výzkumných univerzit z 25 evropských zemí sdružených v asociaci CESAER. Třídenní akce přivítala také významné hosty z Evropské komise, Evropské kosmické agentury (ESA) a Massachusetts Institute of Technology (MIT).

Výroční zasedání asociace CESAER se odvíjelo kolem dvou hlavních témat. Byla to role Evropských univerzit – evropských univerzitních aliancí a STEM vzdělávání (věda, technologie, inženýrství a matematika, pozn. red.), kterému byla věnována samostatná jednodenní konference. Evropské univerzitní aliance dnes představují novou etapu mezinárodní univerzitní spolupráce v Evropě. V duchu kritických analýz o stagnaci produktivity a konkurenceschopnosti evropské ekonomiky i ekonomik národních států EU (zpráva Maria Draghiho) jsou velká očekávání spojována s rolí univerzit. Prohlubující se nedostatek kvalifikované pracovní síly zejména v technických a přírodovědných oborech je jedním ze zásadních témat konkurenceschopnosti. Významná očekávání jsou kladena na Evropské univerzitní aliance (tematizoval Manuel Heitor), které mají posílit mezinárodní univerzitní spolupráci a podpořit tzv. pátou svobodu (návrh Enrica Letty) – tj. volný pohyb znalostí, tedy kvalifikované pracovní síly také v oblasti výzkumu a vzdělávání – vedle 4 původních svobod, tj. volného pohybu, osob, kapitálu, zboží a služeb.

Kulatý stůl zaměřený na otázky dalšího rozvoje Evropských univerzit diskutoval témata dlouhodobé udržitelnosti evropských univerzitních aliancí, jejich schopnost přispívat ke konkurenceschopnosti Evropy nebo reálně propojovat oblasti vzdělávání, výzkumu a inovací. Své zkušenosti v rámci kulatého stolu sdíleli také Vanessa Debiais-Sainton z Evropské komise, rektor VUT Ladislav Janíček nebo Ludmila Hrachovcová, studentka stavebního inženýrství a zástupkyně VUT ve studentské radě evropské aliance EULiST, které je VUT členem.

Několikadenním brněnským setkáním evropských univerzit však dominantně rezonovalo téma STEM vzdělávání. Potřeba posílit a podpořit rozvoj technického a přírodovědného vzdělávání pro konkurenceschopnost evropské ekonomiky bylo nosné téma brněnského setkání evropských univerzit a vyvrcholilo jednodenní otevřenou konferencí.

„Když jsem v roce 1985 přicházel na univerzitu, tak vzdělávání ve STEM oborech bylo privilegovanou přípravu na atraktivní povolání. S technologickou revolucí, kterou ještě navíc urychluje generativní AI, se mnohé změnilo. Na univerzitách se objevilo nové paradigma s důrazem na kritické a kreativní myšlení, na interdisciplinaritu, projektové a prakticky zaměřené vzdělávání a flexibilní studijní plány,“ sdílel svou zkušenost s výzvami doby Rogério Colaço, prezident lisabonského Instituto Superior Técnico, který byl jedním z panelistů konference nazvané „Shaping the future of STEM education: Advancing excellence through transnational cooperation“.

Konference o STEM vzdělávání, která patřila k vrcholům brněnského setkání asociace CESAER, představila různé přístupy k transformaci STEM vzdělávání. V první ze dvou částí konference je přiblížili Amitava „Babi“ Mitra, výkonný ředitel programu New Engineering Education Transformation (NEET) na Massachusetts Institute of Technology a Vanessa Debiais-Sainton, členka kabinetu místopředsedkyně Evropské komise Roxany Mînzatu. Další příspěvky o současné situaci a předpokladech STEM vzdělávání na všech úrovních evropského školství, založené na analytických datech, nabídli v druhé části Ladislav Janíček, rektor VUT a María Alfonso Molina, výzkumnice z Universitat Politècnica de València. Obě části byly zakončeny panelovými diskuzemi za účasti hlavních řečníků a dalších odborníků.

Inovace STEM vzdělávání – inspirace z MIT a iniciativy Evropské komise

Vše, co zmínil Rogério Colaço – kritické a kreativní myšlení, interdisciplinaritu a systémový přístup k řešení technických úloh, vzdělávání zaměřené vedle vlastní odbornosti na dovednosti jako projektové a podnikatelské myšlení, práci v týmech – nabízí inovativní inženýrský program NEET, který vznikl jako iniciativa tří vědců na MIT v roce 2017. „Babi“ Mitra, jako jeden z jeho iniciátorů a současný ředitel, ve svém příspěvku osvětlil inspiraci a pozadí vzniku.

 

Důležitým faktorem bylo kritické uvažování. Iniciátoři programu si uvědomili, že ačkoliv se může zdát, že MIT, jako jedna z nejprestižnějších značek v oboru technického vzdělávání, žádné změny nepotřebuje, opak byl pravdou. Struktura vzdělávacích kurikul zůstala nezměněná po desítky let a na fakultách byl o jejich inovace velký zájem. Cílem bylo přehodnocení toho, co a jak se studující MIT učí a to z hlediska jejich uplatnění a přípravy na budoucí povolání a přicházející společenské výzvy.

Mezi důležitá hlediska patřila snaha položit ve vzdělávání budoucích inženýrů mnohem větší důraz na rozvoj jejich myšlení, spíše než na tradiční přednášení znalostí nebo dát studentům větší svobodu ve volbě profilu svého vzdělání. Koncept NEET také zdůrazňuje mezioborový aspekt, projektovou výuku v týmech, praktický, experimentální a rovněž podnikatelský přístup.

„Proč bych se měl do NEET zapojit? Řekněme, že jsem student strojního inženýrství a zajímají mě oborové aplikace v oblasti léčby rakoviny. Vyberu si Živé stroje, jako jedno ze čtyř tematických vláken, které je k tomu vhodné. Klíčové je, že v následujícím tříletém studiu mohu v jednom týmu spolupracovat se studenty jiných hlavních oborů (tzv. majors, pozn. red.), jako jsou například biologie, chemie nebo fyzika na reálných projektech,“ přiblížil Mitra fungování programu.

NEET není oficiálním studijním programem, ale inovativním konceptem, přinášející nový přístup ke STEM vzdělávání na MIT. To má své výhody. Především není nutné absolvovat klasický byrokratický proces vedoucí ke vzniku nového programu. „Když jsme se v roce 2017 dali dohromady, řekli jsme si, že společně s komunitou vytvoříme něco, co studenty zaujme, a pokud se to nepodaří, zase se rozejdeme každý svou cestou. Nechtěli jsme čekat čtyři roky, než se něco stane.“ NEET se touto filozofií zdůrazňující okamžitý výsledek přibližuje startupovému pojetí při zakládání podnikání. O to více se zakladatelé programu musí věnovat marketingu programu a komunikaci se všemi zainteresovanými stranami od studentů, přes zástupce fakult, až po absolventy a průmyslové partnery. „Například průmysloví partneři jsou pro nás klíčovou zainteresovanou stranou (stakeholders, pozn.red.) určující vzdělávací potřeby vycházející ze zkušeností s pracovním chováním absolventů nastupujících do zaměstnání,“ zdůraznil Mitra.

Důležitým výsledkem několikaletého úsilí je demograficky, kulturně i akademicky různorodá komunita, která se kolem programu utvořila, propojující zkušenosti z 31 hlavních oborů, zahrnující 228 studujících, 221 absolventů a 59 % podíl žen.

Vanessa Debiais-Sainton představila široké portfolio nástrojů a iniciativ Evropské komise na podporu evropského vzdělávání. „Pokud chce Evropa zůstat konkurenceschopná a jednotná, musíme investovat do vzdělávání lidí, do jejich talentů a kompetencí. Komise proto stanovila vzdělávací kompetence jako svou nejvyšší prioritu,“ uvedla a přiblížila novou iniciativu Union of Skills, která je vizí rovných vzdělávacích příležitostí pro každého evropského občana bez rozdílu a vyzdvihla klíčovou úlohu univerzit při realizaci této vize.

„Musíme posilovat evropskou suverenitu v kritických odvětvích, jako jsou čisté technologie, digitalizace, umělá inteligence, biotechnologie, obrana a vesmír. Naše společnost proto potřebuje více projektů v oblasti STEM,“ připomněla Debiais-Sainton a zmínila cíl Komise, který počítá do roku 2030 s dosažením 32 % podílu studentů STEM oborů z celkového počtu vysokoškolských studentů, z toho 25 % by mělo být žen.

Pozornost věnovala zejména tématu Evropských univerzit jako aliancí evropských univerzit, jejichž vznik Evropská komise iniciovala. Podle Debiais-Sainton má tento nástroj mimořádný potenciál. Evropské univerzity mohou těžit ze sdílení zdrojů, infrastruktury, expertíz nebo studijních programů. Cílem je, aby se Evropské univerzity posunuly na novou, mainstreamovou úroveň, z které bude mít prospěch co největší počet studentů.

Zmínila i další inovativní kroky, které Komise podporuje – rozvoj profesního vzdělávání formou mikrocertifikátů nebo tzv. European degree, který má do budoucna sloužit mimo jiné ke zvýšení konkurenceschopnosti evropských univerzit a snížení administrativní zátěže.

Debiais-Sainton také ocenila roli univerzitních sítí jako je CESAER. „Vaše role je v tom, že Komisi budete říkat, jakou podporu potřebujete k tomu, abyste mohli vzdělávat další a lépe připravené absolventy STEM oborů pro konkurenceschopnou Evropu. Pro Komisi je zásadní zjišťovat, jaké jsou potřeby a kam je třeba investovat,“ dodala.

Nedostatek STEM odborníků, otázky konkurence, spolupráce a podpory

Celá Evropa se potýká s nedostatkem STEM odborníků. Klíčové je tedy angažování nových talentů. Podle Nicolase Petera, hlavního strategického poradce ESA by mezi univerzitami neměla být konkurence v získávání talentů. „Konkurence by neměla panovat v této místnosti,“ uvedl s nadsázkou v průběhu panelové diskuze na téma vizí pro novou generaci STEM lídrů a pokračoval: „Soutěž v získávání talentů panuje na globální úrovni. V Evropě proto musíme zajistit, abychom talentovaným lidem nabízeli takové podmínky, že tu zůstanou.“

„Babi“ MItra k tomu uvedl, že konkurence v získávání talentovaných lidí tu byla vždy a všude. „V tomto ohledu máme konkurenci i na úrovni státu Massachusetts nebo města Boston, ale myslím, že na rozvoji talentovaných lidí bychom měli pracovat společně. Myslím, že ve svém důsledku nás konkurence nutí k spolupráci,“ dodal a uvedl také, že v minulosti se podařilo vytvořit skvělý model nadnárodní spolupráce mezi předními univerzitami v oblasti vědy, bohužel to stejné se nepodařilo ve vzdělávací oblasti, protože to nebylo vnímáno jako priorita.

Nicolase Peter upozornil na nerovnoměrné rozmístění talentu. „Chceme přispět k tomu, aby evropský průmysl mohl pracovat s talentovanými studenty také lokálně. Chceme se vyhnout tomu, aby tu byla pouze stále rychleji rostoucí centra ve velkých zemích. Talent nerozlišuje mezi zeměpisnými oblastmi, ale příležitosti bohužel ano. ESA chce tyto příležitosti rozšířit, aby se rozvíjely nejen v různých zeměpisných oblastech, ale i napříč různými obory,“ vysvětlil.

Podle Petera jsou tu i další bariéry při práci s talenty. „Musíme studentům hned na začátku kariéry jasně říct, že pokud absolvuji tento obor nebo získají tento titul, tak získávají určitý typ příležitostí, například stáže v ESA. Musíme být schopni demonstrovat, že tohle jsou možnosti, bez ohledu na to odkud přicházíš nebo koho znáš.“

S tím souzněla Martyna Maria Czudec, Ph.D. studentka na Gdańsk University of Technology, která spolu s Patrícii Janigovou, magisterskou studentkou VUT zastupovala na panelu studentský hlas. „Vlastně nevím, co mě čeká po dokončení Ph.D. studia, protože nevidím žádný program, který by propojoval doktorské studium a průmysl. Například já bych ráda působila v oblasti pokročilých materiálů pro energetiku a aerospace, ale nemám žádnou garanci. Myslím, že by bylo perfektní připravit programy, které nabídnou vizi po dokončení Ph.D., která řekne: Čekáme na tebe, protože to, čím se zabýváš, je unikátní,“ přiblížila Martyna.

Spolupráce s průmyslem v otázce podpory STEM studií

„Považuji za naprosto klíčové naslouchat zástupcům průmyslu. Dlouhodobě s nimi spolupracujeme například při přípravě studijních programů, ve výzkumu a v minulých letech jsme také intenzivně komunikovali v otázce podpory STEM studií,“ uvedl ve svém příspěvku rektor VUT Ladislav Janíček.

Jako příklad zmínil kulaté stoly a vzdělávací konference k problematice STEM studií za účasti zástupců průmyslu a vlády ČR, které zdůraznily požadavek národní vzdělávací politiky. Představil popularizační aktivity, jakou je například STEM projekt, na kterém se podílí VUT, Jihomoravský kraj prostřednictvím inovační agentury JIC a průmysl reprezentovaný více než desítkou hi-tech průmyslových podniků působících v regionu. Neopomněl konkrétní kroky, jako jsou kontraktové financování pro specifické průmyslové kvalifikace, které se podařilo v ČR vyjednat s Ministerstvem školství a Úřadem vlády v oblasti polovodičových technologií a jaderné energetiky. Uvedl, že konkurenceschopnost nelze budovat frontálně, ale selektivně v oblastech, které mají mezinárodní konkurenční potenciál. Také uvedl, že pro ekonomiku je nezbytné neztrácet finální produkci. Zmínil koncept tzv. Velké sázky (Big Bets), která spočívá ve výběru několika málo perspektivních odvětví a v nich budované excelenci a konkurenceschopnosti. „Naprosto zásadní pro konkurenceschopnost jsou však lidé a zejména ti, jejichž kvalifikace je relevantní potřebám ekonomiky a společnosti, kam nesporně spadá i technické a přírodovědné vzdělávání,“ vyzdvihl rektor Janíček.

V prezentaci postavené na aktuálních datech rektor VUT představil, jak se pokles zájmu o studium ve STEM oborech, dotýká všech průmyslových států Evropy a jak se přímo projevuje v nedostatku kvalifikovaných odborníků v klíčových segmentech průmyslu. S využitím výsledků dvou celonárodních průzkumů také ukázal, že existuje korelace mezi produktivitou ekonomiky a investicemi do vysokoškolského vzdělávání a výzkumu.

Motivace ke studiu STEM oborů

Klíč ke zvýšení zájmu podle Ladislava Janíčka spočívá mimo jiné v motivaci ke studiu. „Když se bavíme o motivaci studovat STEM obory na základních a středních školách, kde podle průzkumů dochází k významnému poklesu zájmu, tak je nutné zmínit, že jde o klíčovou výzvu zejména pro učitele STEM oborů, kterých je kritický nedostatek. Protože podle mého názoru v budoucnosti nepůjde ve vzdělávání pouze o jednosměrné předávání znalostí. Jde o to podporovat rozvoj myšlení našich studentů a vést je k tomu, jak se znalostmi pracovat.“

V tomto smyslu rektor zdůraznil význam studentské tvůrčí činnosti a studentských týmů, které vlastně simulují reálnou práci v týmech, hledání řešení komplexních technických úloh, rozvíjejí projektový přístup a týmovou spolupráci či podporují rozvoj tvořivé komunikace. Vznikají při tom naprosto unikátní a originální řešení. „Musíme dát našim studentům šanci spolupodílet se na svém vzdělanostním profilu vyšším stupněm volitelnosti. Současně se však potřebujeme zamyslet nad způsobem, kterým učíme a posilovat interaktivní a aktivizační metody vedení výuky podporující myšlení a tvořivost,“ sdělil ve svém vystoupení rektor Janíček.

Na téma motivace zmíněné v prezentaci rektora VUT navázala španělská výzkumnice María Alfonso Molina, když ve svém příspěvku představila oblast studia STEM oborů z motivační perspektivy. Co motivuje studenty k učení se STEM předmětům a k dosažení dobrých výsledků? Jaké klíčové faktory jsou hnací silou jejich motivace během studia?

Na základě dlouhodobých průzkumů PISA začíná být zřejmé, že dochází k přetrvávajícímu poklesu výkonnosti studentů v oblastech matematiky nebo schopnosti číst a analyzovat psaný text. „Je to jasný obraz toho, že dochází k erozi základních kognitivních schopností, na nichž závisí učení. Matematika, učení a porozumění čtenému textu nejsou izolovanými doménami. Představují vzájemně závislý systém uvažování, abstrakce a přenosu. Úpadek v jedné z těchto domén ve skutečnosti signalizuje zranitelnost v širší architektuře myšlení. To je tedy zásadní,“ vysvětlila Molina a problém podle ní může mít několik vysvětlení od nevhodného designu kurikulí, přes digitalizaci v průběhu pandemie Covid-19, až po způsob výcviku učitelů.

Z dalšího monitorování problematiky na školách podle Moliny vyplývá, že pro vzdělávání v oblasti STEM jsou klíčové faktory, jako jsou pocit sounáležitosti a sebevědomí pociťované v rámci učení, ale také faktory jako vytrvalost nebo kontrola nad procesem učení.

Prezidentka CESAER: Nejdůležitější jsou studenti a studentky

„Vše co jsme zde slyšeli mělo jediný ústřední bod – a tím jsou studenti a studentky. Víme, že tím nejdůležitější dopadem toho, co dělají univerzity, je to, že do světa vysílají miliony svých absolventů a ti podnikají skvělé věci ve všech možných oborech. A pokud chceme být schopni řešit velké výzvy pro svět, pokud chceme být schopni posílit evropskou konkurenceschopnost, pokud chceme podporovat naše absolventy, naše studenty v těchto velmi náročných časech, musíme se velmi záměrně a cílevědomě vypořádat s výzvami naší doby a výzvami, které se odrážejí v univerzitním vzdělávání,“ zhodnotila na závěr konference prezidentka CESAER Orla Feely.

Bezpečnost výzkumu, diskuze s průmyslovými partnery a další témata brněnského setkání

Setkání univerzitní asociace CESAER mělo na programu také další specializované akce.

Na oblast bezpečnosti akademického výzkumu – zejména v oblasti kritických technologií – se zaměřil workshop „Research security as a collective responsibility: empowering universities, enabling Europe“.

V programu akce byla naplánována také exkluzivní návštěva v hi-tech výrobním provozu průmyslového partnera VUT, firmy Thermo Fisher Scientific – světového lídra v sektoru elektronové mikroskopie. Součástí návštěvy byla také panelová diskuze zástupců průmyslu a akademie na téma spolupráce v oblasti STEM konkurenceschopnosti.

Jedinečný zážitek nabídlo hostům také slavnostní uvítání v areálu Hvězdárny a planetária Brno.

Závěrem brněnského setkání proběhly volby vedení CESAER. Orla Feely, prezidentka University College Dublin byla znovuzvolena jako prezidentka asociace. Spolu s ní bylo zvoleno také osm členů představenstva CESAER.

CESAER je mezinárodní síť předních univerzit se silným vědeckým a technologickým profilem. Její členové prosazují excelenci v oblasti vysokoškolského vzdělávání, odborné přípravy, výzkumu a inovací, přispívají ke znalostním společnostem pro udržitelnou budoucnost a mají významný vědecký, ekonomický, sociální a společenský dopad. Asociace CESAER (zkratka pro Conference of European Schools for Advanced Engineering Education and Research) byla založena v roce 1990 jako neziskové sdružení. Sídlí na vědeckotechnickém kampusu KU Leuven a v současnosti sdružuje více než 50 předních vědeckotechnických univerzit z 25 zemí Evropy.