Метод кейсов: практика применения в обучении студентов-экологов Текст научной статьи по специальности «Науки об образовании»

ИННОВАЦИОННЫЕ ТЕХНОЛОГИИ В ВУЗЕ

УДК 378.147 ББК 74.480.26

Т.Г. Крупнова, И.В. Машкова, А.М. Кострюкова МЕТОД КЕЙСОВ: ПРАКТИКА ПРИМЕНЕНИЯ В ОБУЧЕНИИ СТУДЕНТОВ-ЭКОЛОГОВ

Рассмотрена необходимость использования активных методов, технологий обучения студентов, в частности, метода кейсов. Описывается опыт применения кейс-стади в обучении студентов-экологов. Приведен пример кейса и его решение по дисциплине «Опасные свойства отходов и осадков сточных вод».

Ключевые слова: ситуационный анализ, кейс-стади, методология, студенты-экологи.

Федеральные государственные образовательные стандарты третьего и четвертого поколений предполагают формирование у студентов вузов общекультурных, профессиональных и специальных компетенций. Новая парадигма высшего образования позволяет искать новые методы обучения, в частности, использовать активные и интерактивные технологии в образовательном процессе [3].

Одной из активных форм обучения является кейс метод (Case Study). Родиной кейсового метода является Гарвардская Школа Бизнеса, где метод применялся при изучении права и медицины еще в начале XX века. Первоначально (в период с 1909 по 1919 гг.) схема обучения была следующей: студентов-практиков просили изложить конкретную ситуацию (проблему), а затем дать анализ проблемы и рекомендации по ее решению. Впоследствии, особенно в последнее время, кейсовый метод нашел широкое применение на Западе в различных отраслях знаний [1].

В современной российской высшей школе метод кейсов используется довольно часто при обучении студентов экономических специальностей, однако он начинает внедряться и для других направлений подготовки, в частности, инженерных [5] и естественно-научных [4; 6].

В настоящей работе представлена практика использования метода кейсов в преподавании ряда дисциплин у студентов, обучающихся по направлениям подготовки «Экология и природопользование» и «Энерго- и ресурсосберегающие процессы в химической технологии, нефтехимии и биотехнологии».

Кейс метод - это метод анализа ситуаций. Метод позволяет на основе реальной проблемной ситуации применить в практику теоретические знания. То есть, по сути, использование данной образовательной технологии может стать ключом к решению одной из основных проблем высшего образования в России, которую наиболее лаконично можно сформулировать как «много теории - мало практики». Ведь каждый из нас знаком с фразой, произносимой работодателем выпускнику: «А теперь забудь всё, чему тебя учили». Не менее известна фраза: «профессионализм в деталях». С одной стороны, будем объективными, большое количество общеобразовательных предметов в учебных планах студентов, позволяет получить специалиста, наделенного большим кругозором и способного решать междисциплинарные проблемы. Но с другой стороны, на наш взгляд, при изучении специальных дисциплин необходимо уходить от «затеоретизирован-

ш

о

о ц

о

ш

о

ф 5

I

ф

т ^

ю

0 ш к

S

1

ф

ср а

го

Ш

О О

О

2

ности», поскольку она ведет к отрыву от реальности.

Экологическая ситуация в современном мире весьма динамична. Ведется большое количество исследований в области прикладной и фундаментальной экологии, научные журналы, публикующие работы в данном направлении, неизменно имеют высокие индексы цитирования. Поэтому преподавание дисциплин, изучающих различные природоохранные технологии, должно иметь упор на прикладной аспект и быть привязанным к современной экологической ситуации. Преподаватели таких дисциплин должны являться «действующими» учеными, выполняющими научные исследования и решающими прикладные задачи в преподаваемой области. Только так можно достичь качественного профессионального образования. В противном случае, у студента формируется неадекватная экологическая картина мира, где знания не соответствуют реальности.

Первоначально предлагаемые нами в кейс-стади ситуации всегда были взяты из реальных собственных научных работ. Опыт показывает, что у такого подхода, несмотря на очевидные достоинства, есть некоторый, правда вполне преодолимый, недостаток. К достоинствам можно отнести то, что детальное знание ситуации преподавателем, позволяет ее подробно описать, и в случае, если какое-то из условий упущено (как выясняется в процессе анализа), быстро внести необходимые корректировки. Однако, выяснился и недостаток. Дело в том, что в ходе анализа студенты предлагают несколько решений, но в силу психологических факторов преподаватель неосознанно подталкивает студентов к тому решению, которое он принял когда-то, работая над предложенной проблемой.

Уйти от такой субъективности в оценке предлагаемых студентами подходов помогло осознание того, что быстрое развитие технологий ведет к появлению более рациональных решений кейсов. По этой же причине некоторые кейсы уста-

ревают, поэтому мы стали использовать ситуации, описанные в литературе за последние год - два. Это сделало их более интересными и актуальными.

По объему кейсы делятся на два типа: сформулированные в нескольких предложениях (европейский вариант) и весьма объемные - до нескольких страниц текста (американский вариант). В нашем случае оказалось, что для российских студентов первый вариант предпочтителен, особенно при решении кейса впервые. Большой объем кейса неизменно вызывал трудности в понимании сути ситуации.

При использовании метода кейсов в ходе практических занятий преподавателю необходимо иметь не только определенный набор кейсов по темам, но и методические разработки к ним: вопросы, информационные и справочные материалы.

Основной отличительной особенностью кейс-стади от других методов обучения является то, что здесь важна профессиональная компетентность учащихся. Поэтому метод наилучшим образом зарекомендовал себя при обучении студентов магистратуры.

Приведем пример кейса и один из вариантов его решения, полученный в результате обсуждения ситуации студентами магистратуры в 2012/13 уч. году.

Уровень подготовки: магистратура.

Направление подготовки: экология и природопользование.

Дисциплина: опасные свойства отходов и осадков сточных вод.

Источник кейса: статья в журнале [2].

Описание ситуации

В городе N внедряется система раздельного сбора твердых бытовых отходов (ТБО). Количество домохозяйств -5 000. Предложить вариант технологии раздельного сбора органической фракции ТБО (пищевых отходов) и технологию их переработки.

Для анализа ситуации можно использовать характеристики отходов, представленные в таблице [2].

Таблица. Характеристика пищевых отходов

Параметр Величина

Содержание сухого вещества, % 35%

Содержание беззольного вещества, % 80%

N кг/т сухого вещества 26,9

P, кг/т сухого вещества 2,1

^ кг/т сухого вещества 8,3

^ кг/т сухого вещества 416

Биоразложение при анаэробном сбраживании вещества, % от содержания беззольного вещества 77%

Выход биогаза в пересчете на м3 CH4/т пищевых отходов 100

Количество пищевых отходов на домохозяйство в год 100 кг

В работе [2] представлены существующие в настоящий момент 4 разных тех-

нологии селективного сбора пищевых отходов от домохозяйств (рис. 1).

Рис. 1. Графическое представление сравниваемых технологий сбора и переработки

пищевых отходов

Технология А

Для раздельного сбора пищевых отходов используются бумажные пакеты, которые затем помещаются в перфорированные пластиковые резервуары, размещаемые в специальных отделениях мусоровозных машин. Механическую обработку необходимо проводить до помещения отходов в пакеты, т.к. это сказывается на анаэробном сбраживании. Отходы сжигаются с 85% рекуперацией энергии.

Технология В

Технология В схожа с технологией А, но в отличие от А пищевые отходы доставляются на установки низкотемпературной сушки (18-25°С, в зависимости от температуры ОС). Высушенные пищевые отходы выгружаются и транспортируются для анаэробного сбраживания без предварительной обработки.

Технология С

Технология заключается в измельчении пищевых отходов устройствами,

ш о 1_

о ц

о

ш

0 н

1

<и

55

I

<и

т

>

ю о ш и;

с

го

го

ш о

о

ч:

о

встроенными в кухонные раковины, которые связаны с системой трубопроводов, отделенных от общей системы канализации. Измельченные пищевые отходы требуют установки резервуара (отстойника), разделенного на 3 секции. Наличие плавающей фракции ведет к необходимости устройства очистных сооружений, уплотненные отходы (шла-мы) собираются автоцистернами и вывозятся для анаэробного сбраживания. Эффективность работы очистных сооружений будет в значительной степени зависеть от выбора технологии очистки сточных вод.

Технология D

Пищевые отходы отводятся с кухонных раковин при помощи вакуумных насосов к системе централизованных измельчителей, объединяя несколько домов. Полученные шламы размещаются в заглубленных резервуарах до тех пор,

пока их не заберут автотранспортом и не перевезут для дальнейшей анаэробной переработки. Вопросы

1. Насколько важным является селективный сбор ТБО для их дальнейшей переработки?

2. Какие варианты селективного сбора органической фракции ТБО возможны?

3. Какие существуют технологии органических отходов?

4. Есть ли отличия в методах управления органической фракцией ТБО в малых и больших населенных пунктах?

5. Проанализируйте достоинства и недостатки каждой из технологий А - D. Предложенное решение Предлагаемая технология сбора и

переработки органической фракции ТБО для населенного пункта с 5 000 домохо-зяйств будет выглядеть следующим образом (рис. 2).

2 о.

Рис. 2. Принципиальная схема сбора и переработки органической фракции ТБО

.

2.

Измельчение пищевых отходов устройствами (измельчителями), встроенными в кухонные раковины, которые связаны 3. с системой трубопроводов, отделенных от общей системы канализации. 4.

Накопление измельченных пищевых 5. отходов в заглубленных резервуарах

и их дальнейшая перевозка на анаэробную переработку. Анаэробное сбраживание отходов в метантенках.

Обезвоживание отходов в центрифугах. Компостирование.

1.

Отходы от домохозяйств накапливаются в заглубленных резервуарах. К ним добавляется избыточный ил очистных сооружений городской канализации и смесь осадков направляется в метантенк для анаэробного сбраживания.

Метан, получаемый в метантенках в результате процесса сбраживания осадка, используется на энергетические нужды предприятий:

1) непосредственно в качестве горючего в котлах с газовыми горелками для обогрева метантенков и отопления зданий (этот способ использования газа является самым распространенным);

2) в газовых двигателях, приводящих в движение генератор, насосы и воздуходувки; при этом расход газа на 1 л.с. мощности двигателя составляет для дизелей 0,3-0,6 м3, для карбюраторных, бензиновых или керосиновых двигателей 0,45-0,65 м3;

3) в качестве горючего для автомашин и бытового газоснабжения районов путем заполнения баллонов из газонаполнительной станции.

Далее отходы обезвоживаются и направляются на компостирование.

Таким образом, резюмируя данные статьи, отмечаем, что современные стандарты российского образования предполагают использование новых методов обучения (активных и интерактивных технологий). Одной из таких форм обучения является кейс-метод (Case Study).

Описанный опыт применения метода кейс-стади в обучении студентов-экологов основывается на изучении практических заданий, взятых из собственных научных работ авторов и использованных при обучении магистров направления подготовки «Экология и природопользование».

Библиографический список:

1. Багиев Г.Л., Наумов В.Н. Организация практических занятий по маркетингу. Кейсовый метод. - СПб.: Изд-во С.-Петерб. гос. ун-та экономики и финансов, 1997. - 89 с.

2. Bernstad A., Jansen J. la Cour. Separate collection of household food waste for anaerobic degradation - omparison of different techniques from a systems perspective // Waste Management. 2012. V. 32. № 5. Р. 806-815.

3. Крупнова Т.Г., Кострюкова А.М., Машкова И.В. Опыт использования интерактивных форм обучения студентов-экологов при изучении технологий водоподготовки // Современная высшая школа: инновационный аспект. 2013. № 3. С. 90-95.

4. Марков Р.А., Захарова А.Г. Кейс-метод в курсе «Экологическое краеведение» при обучении будущих учителей биологии // Наука и Мир. 2014. Т. 2. № 6 (10). С. 41-42.

5. Поникарова И.Н., Васильева Л.М. Использование интерактивных технологий в инженерной подготовке // Вестник Казанского технологического университета. 2013. Т. 16. № 15. С. 258-259.

6. Яковишина Т.Ф. Использование кейс-метода при обучении экологии студентов // Теория и методика электронного обучения. 2011. Т. 2. № 1 (2). С. 206-210.

m о i_

о ç

о

m

о

ф 5

i

ф

т ^

ю

0

m

к s

1

ф

ср а

го ср

m

о о

о