CC BY
32УДК 378.147:676
Н. В. Черная, доктор технических наук, профессор, заведующая кафедрой (БГТУ);
В. Л. Колесников, доктор технических наук, профессор (БГТУ);
Н. В. Жолнерович, кандидат технических наук, доцент (БГТУ);
Ж. В. Бондаренко, кандидат технических наук, доцент (БГТУ);
Е. В. Радион, кандидат химических наук, доцент (БГТУ);
Н. А. Коваленко, кандидат химических наук, доцент (БГТУ)
ОСОБЕННОСТИ ПРИМЕНЕНИЯ МЕТОДОВ СКВОЗНОГО И ПРОЕКТНОГО ОБУЧЕНИЯ ДЛЯ ПРАКТИЧЕСКОЙ ПОДГОТОВКИ ИНЖЕНЕРОВ-ХИМИКОВ-ТЕХНОЛОГОВ ПО СПЕЦИАЛЬНОСТИ «ХИМИЧЕСКАЯ ТЕХНОЛОГИЯ ПЕРЕРАБОТКИ ДРЕВЕСИНЫ»
Применение метода сквозного обучения приближает студента к решению реальных производственных проблем. Метод проектного обучения удобно использовать на всех видах практик (учебной, технологической и преддипломной). Он основан на личностно-ориентированном подходе преподавателя к каждому студенту. При этом используется совокупность поисковых, проблемных и творческих методов, представляющих собой дидактическое средство активизации познавательной деятельности, развития креативности и одновременно формирующих определенные личностные качества у будущих специалистов в процессе создания конкретного вида продукции.
Application of pass-through and project-based methods of teaching enhances the practice-oriented focus of the educational process and allows speeding up the process of adaptation of graduates to the working environment. This approach develops the self-reliance and creative initiative of future specialists and provides the formation of their basic professional competence in academic, professional (engineering and manufacturing, scientific and research) and innovation activities.
Введение. Одним из способов усиления практико-ориентированной составляющей образовательного процесса, и в том числе при подготовке инженеров-химиков-технологов по специальности «Химическая технология переработки древесины», является использование взаимно дополняющих двух инновационных методов обучения, к числу которых относятся сквозной (при изучении студентами цикла общеобразовательных и специальных дисциплин) и проектный (при прохождении студентами всех видов практик).
Метод сквозного обучения студентов базируется на организации взаимосвязи основополагающих дисциплин, изучаемых на протяжении всего периода их обучения в БГТУ. К таким дисциплинам относятся, например, «Аналитическая химия и физико-химические методы анализа» (преподается на кафедре аналитической химии) и «Физическая и коллоидная химия» (преподается на кафедре физической и коллоидной химии), а также комплекс дисциплин, преподаваемых на кафедре химической переработки древесины: «Химия древесины и синтетических полимеров», «Комплексная химическая переработка древесины», «Очистка и рекуперация промышленных выбросов», «Моделирование и оптимизация химико-технологических процессов», «Технология бумаги и картона» и др. Знание этих дисциплин способствует углубленному пониманию студентами процессов и явлений, протекающих при химической переработке древесины.
Применение метода сквозного обучения позволяет приблизить студента к решению реальных производственных задач.
Метод проектного обучения играет, по нашему мнению, особую роль в закреплении приобретенных студентами теоретических знаний и применении их в производственных условиях. Сущность проектного метода заключается в организации преподавателем работы нескольких временных творческих групп (по 34 студента) над совместным заданием во время практического обучения студентов на ведущих целлюлозно-бумажных предприятиях Республики Беларусь при прохождении ими общеинженерной (III курс), технологической (IV курс) и преддипломной (V курс) практик.
Использование метода проектного обучения позволяет будущим специалистам не только приобрести навыки коллективной работы, но и применить теоретические знания в условиях конкретного предприятия. Это способствует ускорению адаптации выпускников к производственным условиям и вырабатывает у них умение решать реальные технологические проблемы.
Основная часть. Химическая переработка древесины сопровождается протеканием разнообразных процессов и явлений. Они оказывают существенное влияние на свойства широкого ассортимента получаемых целевых продуктов и образующихся побочных. Включенные в учебный план общеобразовательные и специальные
130
1ББМ 1683-0377. Труды БГТУ. 2014. № 8. Учебно-методическая работа
дисциплины направлены на формирование у будущих специалистов основных профессиональных компетенций в академической, профессиональной и инновационной деятельности.
В 1-6-м семестрах, когда студенты изучают общеобразовательные дисциплины, активно используется метод сквозного обучения. Особенностью его является использование на лабораторных занятиях реальных объектов - древесины, целлюлозы, лигнина, экстрактивных и минеральных веществ, а также различных волокнистых суспензий и полимерных добавок, проявляющих связующее, проклеивающее, упрочняющее, коагулирующее, пептизирующее, флокулирующее, стабилизирующее, структурообразующее действие и т. д.
На протяжении 6-9-го семестров студенты применяют приобретенные знания при изучении цикла специальных дисциплин, включающих теоретический курс и практическое обучение. Практическая подготовка специалистов осуществляется на лабораторных и практических занятиях и усиливается при выполнении студентами курсовых и дипломных проектов (работ). Особое значение в организации практического обучения играют три вида производственных практик - учебная (после 6-го семестра), технологическая (после 8-го семестра) и преддипломная (после 9-го семестра). Проведение трех видов производственных практик на ведущих предприятиях Республики Беларусь усиливает практико-ориентированную направленность образовательного процесса. Поэтому совместное использование методов сквозного и проектного обучения обеспечивает качественную практическую подготовку специалистов.
Особенности использования метода сквозного обучения. Изучение реальных объектов студенты начинают в рамках общеобразовательных дисциплин, преподаваемых в 3-м и 6-м семестрах на кафедре аналитической химии, в 4-м и 5-м семестрах на кафедре физической и коллоидной химии, а продолжают в 6-9-м семестрах в рамках специальных дисциплин, преподаваемых на кафедре химической переработки древесины
На кафедре аналитической химии на лабораторных занятиях студенты осваивают современные физико-химические методы анализа и приобретают практические навыки по применению их к реальным объектам. Например, в пробах оборотной и сточной воды, образующейся в производстве целлюлозы, полуцеллюлозы, древесной массы, бумаги и картона, студенты определяют содержание ионов кальция и магния (фотометрическим индикаторным титрованием), сульфатов (турбидиметрическим и нефелометрическим титрованием) и ионов
кальция и магния при совместном присутствии их в растворах.
На кафедре физической и коллоидной химии на лабораторных занятиях студенты используют седиментационный метод оценки флокулирую-щего и стабилизирующего действия различных полимеров на целлюлозную суспензию и бумажную массу различного состава.
Теоретические знания и практические навыки, полученные студентами на общеобразовательных кафедрах, помогают им глубже понять процессы и явления, протекающие при различных способах химической переработки древесины, в том числе при получении целлюлозы, бумаги и картона, а также при их переработке. Кроме того, выполнение студентами лабораторных работ с использованием реальных объектов позволяет им более осознанно выполнять не только лабораторные работы по специальным дисциплинам, преподаваемым на кафедре химической переработки древесины, но и на высоком научном уровне выполнять исследовательские части дипломных проектов (работ).
Практические навыки по управлению процессами и явлениями, протекающими при получении древесной массы, целлюлозы, бумаги и картона, студенты приобретают на лабораторных и практических занятиях при изучении следующих дисциплин: «Технология сульфитной целлюлозы» (6-й семестр), «Технология сульфатной целлюлозы» (7-й семестр), «Технология бумаги и картона» (7-й и 8-й семестры), «Синтетические материалы в бумажных и картонных производствах» (8-й семестр), «Оборудование предприятий целлюлозно-бумажных производств» (7-й и 8-й семестры), «Технология обработки и переработки целлюлозы, бумаги и картона» (9-й семестр), учебно-исследовательская работа (9-й семестр). Важную роль в закреплении полученных навыков играют курсовые и дипломные проекты (работы).
Усилению практической подготовки студентов способствует изучение ими в 7-м семестре дисциплины «Моделирование и оптимизация химико-технологических процессов», которую преподают на кафедре химической переработки древесины с использованием современных компьютерных программ, разработанных профессором В. Л. Колесниковым. При освоении данной дисциплины студенты на имитационных моделях изучают поведение различных химико-технологических систем, используя реальные производственные данные. Они приобретают практические навыки по управлению химико-технологической системой, предлагают и проверяют состоятельность предложенных ими технических решений для устранения возникающих трудностей и организации производства для
решения проблем ресурсо-, энергосбережения, импортозамещения и повышения экологической безопасности производства.
Следовательно, применение метода сквозного обучения приближает студентов к решению реальных производственных задач.
Особенности использования метода проектного обучения. Метод проектного обучения удобно использовать на всех видах практик (учебной, технологической и преддипломной). Он основан на личностно-ориентированном подходе преподавателя к каждому студенту. При этом используется совокупность поисковых, проблемных и творческих методов, представляющих собой дидактическое средство активизации познавательной деятельности, развития креативности и одновременно формирующих определенные личностные качества у будущих специалистов в процессе создания конкретного вида продукции. Доминирующими видами деятельности являются исследовательская, поисковая и творческая.
Студенты самостоятельно предлагают технические мероприятия для комплексного решения актуальных проблем, возникающих на конкретном предприятии, с целью повышения технико-экономических и экологических показателей. Сначала студенты обсуждают проблемные ситуации с руководителем практики от университета, а затем согласовывают правильность путей их решения с руководителем практики от предприятия. Следует отметить, что принятые решения, прорабатываемые студентами во время прохождения практики, заинтересовывают специалистов предприятия. Поэтому наиболее яркие результаты проектного метода практического обучения внедряются в цехах предприятия.
Такой методический подход позволяет студентам самостоятельно предлагать нестандартные пути достижения целей, которые сначала прорабатываются, а затем оформляются в виде рационализаторского предложения (III курс), заявки на изобретение (IV и V курсы) и включаются в отчет о производственной практике.
Метод проектного обучения используется следующим образом. Сначала руководитель практики от университета и студенты составляют и обсуждают упрощенный алгоритм. Он состоит, как правило, из следующих частей: название проекта; подробная формулировка проблемы; описание областей предполагаемого внедрения результатов; формулировка целей проекта; количество участников; планирование времени выполнения; описание индивидуальных заданий для участников проекта; описание результата выполнения проекта; перечень требуемых материально-технических ресурсов;
список требований при оформлении отчетной документации; способы и критерии оценивания результатов.
Затем формируются творческие студенческие коллективы (по 2-5 человек) по бумажному и картонному цехам, целлюлозному заводу, цеху регенерации щелоков и другим цехам. В формировании таких групп участвуют руководители практики от университета и предприятия. По каждому цеху обсуждаются проблемные ситуации по технологическим процессам и регенерируются варианты решения проблемных ситуаций.
Созданные творческие группы студентов прорабатывают конкретные проблемные ситуации и с учетом возможных последствий предлагают достаточно оригинальные способы их решения.
Проект выполняют все студенты с учетом их пожеланий по организации разделения труда. Предлагаемые темы обладают разной сложностью, требуют различного уровня подготовки студентов, что позволяет распределить их с учетом индивидуальных способностей.
Практика показывает, что наибольший образовательный эффект достигается, если каждый студент имеет возможность принять участие во всех этапах реализации задания.
В ходе выполнения задания используется индивидуальный подход и активное стимулирование самостоятельной работы. Оценка деятельности производится как по конечному результату (дифференцированный зачет), так и по процессу его достижения. Особо поощряются стремления студентов к выбору рациональных и оригинальных способов достижения цели, имеющих важное практическое значение для конкретного производства. Возможно проведение итоговой формы контроля у обучаемых приобретенных практических навыков с участием специалистов предприятия в виде семинара-конференции, на которой студенты представляют свои работы. Специалисты предприятия обращают внимание на оригинальные работы студентов и принимают их к внедрению.
Заключение. Применение сквозного и проектного методов обучения усиливает практико-ориентированную направленность образовательного процесса и позволяет ускорить процесс адаптации выпускников к производственным условиям. Такой подход развивает самостоятельность и творческую инициативность у будущих специалистов, а также обеспечивает формирование у них основных профессиональных компетенций в академической, профессиональной (производственно-технологической, научно-исследовательской) и инновационной деятельности.
Поступила 10.04.2014
