О некоторых особенностях педагогики в технических вузах ключевые слова: Текст научной статьи по специальности «Науки об образовании»

Н.А. Самойлов

О НЕКОТОРЫХ ОСОБЕННОСТЯХ ПЕДАГОГИКИ В ТЕХНИЧЕСКИХ ВУЗАХ

Ключевые слова: проблемы педагогики, технический вуз, эффективность.

Аннотация: В статье на примере Уфимского государственного нефтяного технического университета рассмотрены некоторые общие для высшей технической школы проблемы педагогики.

Проблемы педагогики в высшей технической школе значительно острее выражены, чем, например, в классических университетах и педагогических институтах, в которых профессорско-педагогический состав (ППС) формируется в первую очередь из специалистов, получивших в процессе обучения солидную теоретическую педагогическую подготовку и часто практическую ее апробацию в школе. Совершенно иная система подготовки ППС традиционно осуществляется в вузах естественно-научного и технического направления.

Как правило, профессорско-преподавательский состав технических (а также медицинских и аграрных) вузов формируется из научных сотрудников, разрабатывающих конкретную научную проблему. Исключение представляют преподаватели иностранных языков и (в некоторой мере) математики, физики и химии. Продвижение ППС по карьерной лестнице (ассистент - преподаватель - доцент - профессор) зависит прежде всего от защиты диссертации и написания минимума малотиражных методических разработок. Данная система привычна, она отлажена десятилетиями и столетиями, и еще с античных и средневековых времен основной задачей образовательной системы является передача информации от преподавателя студенту. Однако эта многопараметрическая задача взаимосвязанности субъекта и объекта образования в гносеологическом отношении не желает подчиняться элементарной систематизации, далеко не всегда имеет решение из-за парадоксальных ситуаций.

Первая - и главная - парадоксальная ситуация в высшей технической школе заключается в том, что обучением, в основном, занимаются люди, не обученные обучать. В отличие от преподавателей начальной, средней и высшей (университетской) школы, изучавших в свое время в вузах психологию и методику преподавания, обученных технологии и культуре речи, преподаватель высшей технической школы зачастую является полным профаном именно в педагогике. Мы отнюдь не сгущаем краски. Давайте задумаемся, как формируются педагогические навыки у типичного преподавателя технических дисциплин.

Как правило, на преподавательскую (низкооплачиваемую!) работу приглашается перспективный в научном отношении выпускник данного вуза или аспирант, завершивший работу над диссертацией в этом же вузе, иногда - из однопрофильного НИИ и очень редко -заводской инженер, кандидат или доктор наук (обычно совместитель или почасовик из-за несоразмерности зарплат в вузе и на производстве). И ни один представитель данных категорий претендентов на преподавательскую должность не имеет по сути дела никакого представления о педагогике высшей школы как о науке, существенно отличающейся, например, от педагогики дошкольного и школьного образования. Почему же преподаватель -не педагог, да еще с весьма низкой оплатой тяжелого труда работает в вузе? Да просто

потому, что ему нравится его работа, он любит ее, находит в ней творческое начало, формирует свою личную педагогику, являясь дилетантом от педагогики. В итоге педагогом-дилетантом порой создаются элементы оригинальной индивидуальной педагогики и он становится профессиональным дилетантом, в противном случае он остается педагогом-начетчиком.

Откуда же черпает сведения молодой (и не молодой) преподаватель о педагогике, методике проведения занятий, о поведении больших систем (а тандем преподаватель - студенческая группа есть не что иное, как большая система) и управлении ими? И здесь возникает вторая парадоксальная ситуация высшей школы: спасение утопающих - дело рук самих утопающих. Можно насчитать всего пять основных путей, которые теоретически должны привести к методологическому формированию вузовского педагога.

1. Делай как они. Система педагогических приемов формируется дилетантом на основе восприятия и усвоения методик его преподавателей в студенческие времена. При этом возможны как позитивные, так и негативные результаты. Во-первых, у различных преподавателей сложились совершенно разные индивидуальные учебные методики, далеко не всегда воспроизводимые другим преподавателем (и далеко не всегда достойные подражания). Во-вторых, контакт будущего лектора в студенческие годы на старших курсах с десятью -пятнадцатью преподавателями не позволяет получить репрезентативную информационную выборку о рациональных и интересных приемах проведения занятий (младшие курсы, как правило, не оставляют у студентов особого впечатления с методических позиций). Более того, очень часто крупные вузовские исследователи, увлеченные своей научной работой, являются довольно слабыми лекторами.

2. Взаимное посещение занятий. Это рядовое плановое мероприятие кафедры обычно сводится к визиту заведующего кафедрой и одного - двух преподавателей (в лучшем случае) на вашу лекцию раз в несколько лет с пятиминутным «обсуждением» занятия на кафедре и с практически нулевым коэффициентом полезного действия.

3. Участие в работе методических семинаров и конференций. При удачной организации семинаров можно не только послушать большое число коллег, но и взять «на вооружение» те методические и ораторские приемы, которые близки вам по духу. К сожалению, как правило методические конференции сводятся сегодня к взаимному заслушиванию частью докладчиков работ своих коллег и не собирают сколько-нибудь значительной заинтересованной аудитории.

4. Самостоятельная работа с методической литературой. Несмотря на наличие интересных методических журналов («Вестник высшей школы», «Alma mater»), брошюр, тезисов докладов конференций, загруженность преподавателей текущей работой практически не оставляет времени на самосовершенствование.

5. Повышение квалификации. Это очень важный путь формирования педагога в том случае, когда он командируется в один из ведущих вузов страны на несколько месяцев, усваивая при этом новые курсы лекций, расширяя общий научный кругозор, познакомившись с большим числом новых лекторов. Такие курсы позволяют одновременно позаниматься в крупнейших библиотеках и интенсифицировать научную работу. Не менее полезными могут быть и небольшие специализированные курсы лекций по методическим и научным проблемам, прочитанные преподавателям вуза лекторами из других институтов. К сожалению, в последние годы длительные курсы повышения квалификации подменяются формальной месячной стажировкой преподавателей на предприятиях или НИИ без отрыва от производства, а подобная форма совершенствования педагогического мастерства малоэффективна.

В итоге вузовский преподаватель достигает приемлемого уровня педагогической подготовки лишь через десять - пятнадцать лет работы, самостоятельно формируя методики чтения лекций, проведения практических и лабораторных занятий, приема экзаменов.

Лекция до сих пор остается одним из основных методологических образовательных приемов высшей школы. Уровень восприятия лекционного материала слушателями определяется тремя основными составляющими лекции: информационной - Е,, гносеологической - Е 2 и эстетической - Е 3. Эффективность каждой из составляющих - Ележит в пределах от 0 до 1 и может определяться методом экспертных оценок или социологическим опросом слушателей, эффективность лекции в целом Ел может тогда рассчитываться как величина свертки функции принадлежности Ел = 3((Е , * Е 2 * Е з)1/3 ) при условии,

что £ Ei = 1.

i =1

Информационная составляющая Е1 определяется отношением времени передачи новой для слушателя информации к общей продолжительность лекции, и ее эффективность должна составлять 0,2-0,5, дальнейшее повышение информационной составляющей наносит ущерб целостности восприятия лекции (табл.1, вар. 1-7); так, например, если в лекции, посвященной катализаторам, все время потратить на перечисление формул около пятисот различных катализаторов, то эффективность лекции в целом будет близка к нулю из-за резкого снижения гносеологической и эстетической ее составляющих (лекция в данной ситуации вполне может быть заменена самостоятельным ознакомлением студента со справочными материалами). При передаче новой информации необходимо в первую очередь обратить внимание аудитории на необходимость не просто запоминания, а понимания материала, его практическую ценность, физическую сущность, пытаясь при этом оперировать понятиями логики и фундаментальных научных законов и не увлекаться сложностью математических основ изложения.

Гносеологическая составляющая Е2 рассматривает взаимосвязи нового материала и ранее полученных знаний, формируя систему инжиниринга. Повторное рассмотрение ранее изученных студентами материалов не является нерациональными затратами лекционного времени, а служит задаче формирования инженерных доминант и положительных мотиваций при закреплении ядра знаний. Гносеологическая составляющая определяется отношением времени передачи практически полезной для слушателя, но не новой информации к общей продолжительность лекции и ее эффективность также должна составлять 0,2-0,5 (табл.1, вар. 6-9), дальнейшее повышение гносеологической составляющей создает у слушателя впечатление отсутствия новизны материала и снижает интерес к лекции в целом. Особенно важно правильно сформировать гносеологическую составляющую в лекциях для инженеров - слушателей факультетов повышения квалификации, когда уровень индивидуальной подготовки слушателей и их интересы различны.

Таблица 1

Зависимость эффективности лекции Ел от ее информационной Е1, гносеологической Е2 и эстетической Е3 составляющих

Вариант Е, Е2 Ез Ел

1. 0,98 0,01 0,01 0,138

2. 0,95 0,03 0,02 0,248

3. 0,90 0,05 0,05 0,393

4. 0,80 0,10 0,10 0,600

5. 0,70 0,20 0,10 0,723

6. 0,60 0,30 0,10 0,786

7. 0,50 0,40 0,10 0,814

8. 0,50 0,30 0,20 0,932

9. 0,40 0,50 0,10 0,814

10. 0,40 0,40 0,20 0,960

11. 0,40 0,30 0,30 0,990

12. 0,34 0,33 0,33 0,999

311!йШ11Ш1§§1®6®§16 проелемы современной пеппгогини

Эстетическая составляющая Ез определяется техникой чтения лекции, личностью и эрудицией преподавателя, его артистичностью. Плохо прочитанная, монотонная, «нудная» лекция даже при превосходном ее содержании оставит равнодушной большинство слушателей и при стремлении Ез к нулю эффективность лекции Ел в целом, к сожалению, также стремится к нулю. Не следует забывать, что контакт преподавателя и студентов во время лекции сродни сценическому контакту, а в театральном искусстве наиболее сложным является театр одного актера. Поэтому перед лекцией необходимо прорабатывать не только учебный материал, но и динамику чтения лекции, ее темп, нюансы дикции, жесты, лирические отступления и корректировать их уже в ходе самой лекции в соответствии с конкретной ситуацией и аудиторией, ее настроением.

Е,

Рис. 1. Зона оптимального распределения (ЗОР) информационной Е1, гносеологической Е2 и эстетической Ез составляющих лекции

Как видно из рис.1, зона оптимального распределения информационной Е1, гносеологической Е2 и эстетической Ез составляющих лекции, в которой эффективность лекции в целом характеризуется величиной 0,6-0,9 является достаточно узкой, и ее достижение становится серьезной методической проблемой.

В зависимости от особенностей излагаемого материала и уровня подготовки контингента студентов, преподаватель должен таким образом формировать три рассмотренные составляющие, чтобы достичь зоны их оптимального распределения.

Одним из важнейших элементов лекций в технических вузах, в частности, химикотехнологического профиля является анализ химико-технологической системы, имеющей несколько иерархических уровней, и формирование алгоритма понимания ее физикохимической сущности и расчета обычно выполняется по принципу «от частного к общему», то есть от низшего уровня иерархии к высшему (анализ выполняется по системе черных стрелок на рис. 2) или «от общего к частному», то есть от высшего уровня к низшему (система белых стрелок на рис. 2).

В первом случае реализация алгоритма расчета часто осложняется необходимостью выделения ядра решения задачи, то есть поиском требуемых уравнений модели на наноуровне, а при достаточно сложной формулировке макроуровня задачи наноуровня не всегда очевидны. Во втором случае расчетчику практически невозможно держать в поле оперативной памяти всю задачу, чтобы сформировать алгоритм ее решения. В связи с этим следует рассматривать комбинированный принцип расчета иерархических систем.

Так, например, при решении крупномасштабных задач оптимизации химикотехнологических процессов на учебных практических и лабораторных занятиях целесообразно вначале выделить уровни иерархии системы, на ее основе провести декомпозицию

33

задачи с идентификацией простейших элементов и формированием алгоритмов их решения последовательно на каждом уровне иерархии, а затем в ходе синтеза глобального алгоритма и его компьютерной реализации получить численное решение позиции оптимума.

Рис.2. Иерархические уровни химико-технологической системы в форме технологического аппарата или установки

При чтении лекций весьма эффективно применение принципа модерации (от англ. moderation - «регулирование»), который заключается в введении в канву лекции элементов интерактивного обсуждения материала с аудиторией. В этом случае преподаватель становится модератором, критически анализирующим предложения студентов по поставленным проблемам. Подобная ситуация позволяет преподавателю:

• активизировать мышление слушателей;

• внести разрядку в монотонное течение лекции;

• привлечь знания студентов, полученные при изучении других дисциплин, к анализу рассматриваемой ситуации.

Продолжительность интерактивного акта должна составлять 20-30 секунд, за это время студенты успевают дать или верное решение, или ошибочное, подвергаемое критике лектором. Так, например, при чтении лекций по курсу «Процессы и аппараты химической технологии» в ходе изложения математического описания задачи можно предложить студентам такие вопросы: Чему равен данный интеграл?; Чему равна производная параметра по времени для стационарного процесса?; Если производная параметра равна нулю,

что собой представляет анализируемый параметр?; Каковы свойства идеальной жидкости?.

Значительно сложнее, чем студентам, читать лекции специалистам на курсах повышения квалификации. Опыт чтения лекций работникам нефтеперерабатывающих заводов уральского и сибирского регионов, Болгарии и Литвы показал, что усвоение ими методов математического моделирования технологической аппаратуры с применением ЭВМ осложняется наличием ряда позиций, мешающих образовательному процессу, таких как неоднородность слушателей по образовательному цензу, по уровню компьютерной подготовки, по уровню интереса к читаемым разделам курса, по психико-физиологическому состоянию; небольшой объем аудиторных занятий; отсутствие достаточного ресурса свободного времени для освоения трудоемких дисциплин, особенно для слушателей ИПК, получающих второе высшее образование. В связи с этим для каждого потока приходится готовить адаптированный курс, каждый раз ориентируясь на потенциал большинства слушателей, что позволяет в границах программы курса (лекции и практические занятия) перераспределять время, отводимое на ознакомление отдельных вопросов. Так, например, в ряде групп слушателей, не имевших практических навыков работы на ЭВМ, в течение двух - четырех часов изучались основы программирования на алгоритмическом языке (лексика языка, ввод и вывод информации, работа с массивами чисел, организация циклических операций, операции сравнения и др.), что позволило проанализировать алгоритм решения типовых моделей реакторов в форме системы дифференциальных уравнений, составить программу расчета кинетики реакции, которую затем слушатели использовали при выполнении курсовой работы с привлечением персональных компьютеров по месту службы. В теоретических разделах курса несколько уменьшено число формируемых математических моделей и в ряде случаев сложная математическая обработка проблем заменена феноменологическим подходом к решению задач с дополнительным инжиниринговым анализом результатов моделирования, что раскрывает практическую ценность математического моделирования.

Особое значение в педагогике высшей школы придается формированию объективной системы оценки знаний, которая (третья парадоксальная ситуация!) всегда носит субъективный оттенок. Попытки сформировать в высшей школе своеобразный стандарт оценки знаний на основе тестов с применением контрольно-измерительных материалов привели к еще худшим последствиям, чем ЕГЭ. Во-первых, контрольно-измерительные материалы должны составляться специалистами как в отношении экзаменуемой дисциплины, так и в области педагогики высшей школы, а таких специалистов в технических вузах практически нет. Во-вторых, большинство специальных дисциплин требуют от студента достаточно детального ответа на поставленные вопросы, невозможного при элементарном тестировании. В-третьих, при экзамене необходим непосредственный контакт преподавателя со студентом, позволяющий сформировать педагогу свое видение совокупного поля знаний и навыков студента и затем оценить его в пределах субъективной шкалы.

На экзаменационную оценку влияют многие факторы: уровень подготовки и знаний студента по предыдущим курсам программы, весьма тесно связанный с уровнем положительной мотивации и с психологическим состоянием коллектива группы; осознание студентом важности данной дисциплины для формирования инженерного мировоззрения; личность преподавателя; уровень требовательности к формированию устойчивых знаний.

Для обеспечения объективности оценки знаний студентов преподавателю целесообразно выполнить анализ работы студентов как на предыдущем этапе обучения, так и в ходе текущих занятий. В данной ситуации очень полезна балльно-рейтинговая система оценки знаний, учитывающая системность работы студента в семестре и позволяющая выявить лакуны в усвоении отдельных разделов. В качестве примера рассмотрим результаты усвоения студентами четвертого курса УГНТУ курса дисциплины «Проектирование и оборудование предприятий органического синтеза», прочитанного в осеннем семестре 2009/2010

учебного года параллельно на двух потоках - инженерная подготовка (поток ТС) и бакалаврская подготовка (поток ХБ - две группы). Студенческие группы существенно различались как по уровню подготовки на младших курсах, так и по состоянию трудовой дисциплины (табл.2), причем предварительные показатели были наихудшими в группе ХБ-06-2, в которой средний балл за три курса составил лишь 3,7, несмотря на интенсивное отчисление плохо успевающих студентов.

Таблица 2

К анализу успеваемости студентов по дисциплине «Проектирование и оборудование предприятий органического синтеза»

Показатели работы группы Группы

ХБ-06-1 ХБ-06-2 ТС-06-1

Число студентов в группе 21 14 23

Общий средний балл группы за три курса 4,015 3,714 4,091

Успеваемость студентов за три курса, % по среднему баллу 5 4,7

по среднему баллу 4,75-5 9,5 6,7 12,0

по среднему баллу 4,25-4,75 28,8 - 28,0

по среднему баллу 3,75-4,25 19,0 26,3 20,0

по среднему баллу 3,25-3,75 33,3 67,0 32,0

по среднему баллу 3-3,25 4,7 - 4,0

Пропущено лекций по дисциплине, % 9,5 17,0 1,9

Сдан экзамен по дисциплине по графику учебного процесса, %, на «отлично» 23,8 6,6 34,8

на «хорошо» 33,3 33,3 26,1

на «удовлетворительно» 9,5 13,3 8,7

на «неудовлетворительно» 33,3 13,3 17,4

не явились 0 33,3 13,0

Средний балл по дисциплине с первой успешной сдачи экзамена 4,2 3,9 4,4

Успеваемость по дисциплине на день сдачи экзамена, %, 66,0 53,3 70,0

Контроль за выполнением текущей внутрисеместровой учебной работы студентов по анализируемой дисциплине обеспечивался активным применением рейтинговой системы оценки знаний, проведением контрольных работ и научной конференции.

Особенностью приема экзаменов по дисциплине «Проектирование и оборудование предприятий органического синтеза» является обостренное неприятие преподавателем оценки «удовлетворительно», которую автор статьи считает эквивалентом ранее выставлявшейся оценки «посредственно», унижающей как студента, так и выпускаемого вузом «высококвалифицированного» специалиста. Мы считаем, что оценка «удовлетворительно» может быть проставлена лишь студенту, проявившему весьма высокое старание в ходе семестровых занятий по данному предмету при условии недостаточного уровня базовых знаний по предыдущим дисциплинам. При безответственном отношении к работе и, соответственно, формировании уровня подготовки будущего специалиста оценка «удовлетворительно» автоматически переходит в оценку «неудовлетворительно», что естественно сказалось как на количестве неудовлетворительных оценок, так и числе неявок на экзамен, поскольку студенты, осознающие недостаточный уровень своей подготовки, не приходили сдавать экзамен по расписанию (табл. 2); с этим связана относительно низкая успеваемость по результатам сдачи экзаменов по расписанию, в частности, в группе ХБ-06-2 она составила лишь 53,3 %, тогда как в группах ХБ-06-1 и ТС-06 успеваемость была на уровне 66 и 70 %. По завершении экзаменационной сессии была принята пересдача экзаменов у студентов, не явившихся на экзамен, и сдавших его на оценки «неудовлетворительно» и частично на «удовлетворительно». Результаты работы студентов, с учетом сессионной пе-

ресдачи, показали, что интенсивное использование рейтинговой системы в сочетании с высокой требовательностью к экзаменационным ответам дали достаточно высокие результаты (табл. 3).

Таблица 3

____________________Эффективность экзамена с учетом пересдач в феврале 2010 г._________

Группы

Показатели работы группы ХБ-06-1 ХБ-06-2 ТС-06-1

Сдан экзамен, %, на «отлично» 23,8 7,1 39,1

на «хорошо» 53,4 42,8 43,5

на «удовлетворительно» 4,7 21,4 13,0

на «неудовлетворительно» 19,0 14,2 0

не явились 0 14,2 4,3

Средний балл по дисциплине 4,2 3,8 4,3

Успеваемость по дисциплине, % 80,9 71,4 95,6

Дополнительный прием экзамена в середине февраля практически не привел к снижению качества экзамена по данному предмету, процент отличных и хороших оценок лежит в пределах 50-82 % (табл. 3). Не явившиеся на экзамен и сдавшие его на «неудовлетворительно» девять студентов составляют 15,5 % от контингента потока; практика показывает, что при использовании интенсивной педагогической технологии (повышение уровня требовательности, индивидуальные консультации, работа с литературой) впоследствии значительная часть неуспевающих студентов сдает этот экзамен на «хорошо».

Беседуя с коллегами о проблемах подготовки инженерных кадров, нередко приходится сталкиваться с мнением, что преподаватели технических вузов не являются педагогами, их задача сводится только к передаче знаний студентам, а как они усвоят эти знания - уже проблема самих студентов. Нам трудно согласиться с подобным подходом и в заключение хочется отметить, что к основными задачам высшей технической школы для обеспечения подготовки действительно высококвалифицированных и активных специалистов для народного хозяйства все-таки необходимо отнести совершенствование методологии преподавания, формирование педагогических основ деятельности преподавателей с опорой на развитие их творческого потенциала, создание условий для интенсивного повышения квалификации педагогов.