CC BY
31
1994. №3
МЕЖУРОВНЕВАЯ ИНТЕГРАЦИЯ
Н. П. БАХАРЕВ, проректор Тольятти и с ко го политехнического института, профессор
А. В. ГОРДЕЕВ, профессор кафедры технологии машиностроения Тольятти некого политехнического института
ТРЕХСТУПЕНЧАТАЯ ПОДГОТОВКА СПЕЦИАЛИСТОВ В ВУЗЕ.
ПРОБЛЕМЫ РАЗРАБОТКИ УЧЕБНЫХ ПЛАНОВ
10-летний опыт подготовки специалистов по трехступенчатой системе „рабочий — техник — инженер" в Тольят-тинском политехническом институте (ТолПИ) на специальностях 120100 Т ехнология машиностроения" 120500 „Сварочное производство" и 100400 „Электроснабжение промышленных
предприятий" позволяет обобщить его результаты и сделать некоторые выводы, представляющие интерес при переходе к такой системе на других инженерных специальностях.
В основе учебного плана специалиста любого уровня лежит квалификационная характеристика, определенная требованиями Государственного образовательного стандарта. Разработаны характеристики для техников и инженеров, а также для рабочих соответствующих профессий — токарей, фрезеровщиков, операторов станков с числовым программным управлением, сварщиков, электриков. На базе квалификационных характеристик рабочих созданы учебные планы их подготовки в системе профтехобразования, а на базе квалификационных характеристик техников — учебные планы подготовки этих специалистов в средних специальных учебных заведениях.
Первым непременным условием разработки учебного плана трехступенчатой
подготовки специалистов в вузе является их полное соответствие по объему и содержанию учебным планам профессионального училища, техникума и вуза по соответствующей специальности на каждой ступени обучения.
Однако целью обучения на 1-й и 2-й ступенях служит не только получение специальности рабочего и техника, но и подготовка студента к получению квалификации инженера путем создания общетеоретической, главным образом физико-математической, базы (так называемая фундаментальная подготовка). Поэтому в квалификационные характеристики специалистов на 1-й и 2-й ступенях должны быть включены дополнительные требования по общеинженерной подготовке.
Следовательно, вторым обязательным условием разработки учебного плана на 1-й и 2-й ступенях является включение в него определенного объема дисциплин общетеоретической подготовки, которые в ПУ и техникумах либо не изучаются, либо изучаются в меньшем объеме и на более низком уровне.
И наконец, оба эти требования должны быть выполнены без увеличения нормированной учебной нагрузки студентов. Согласно рекомендациям образовательного стандарта учебная нагрузка сту-
шл
© Н. П. Бахарев, А. В. Гордеев, 1999
дента должна составлять 54 ч в неделю, в том числе аудиторная — не более 50 % этого объема (27 ч), за учебный год (34 учебных недели) она достигает 34 27 ~ 920 ч. На I курсе к этому
добавляется еще 144 ч производственной практики. Структура учебной нагрузки на I курсе приведена на рис. 1а.
Учебный план подготовки рабочих в ПУ при наименее трудоемкой вечерней форме обучения предусматривает 500 ч теоретических занятий и 360 ч практических непосредственно на рабочем месте (рис. 16). Отметим, что здесь и далее цифры по объемам учебной нагрузки усреднены по данным различных специальностей.
При реализации практической подготовки использован 20-летний опыт обучения студентов-первокурсников ТолПИ рабочим профессиям в вечерних ПУ, где есть соответствующая материальная база, опытный преподавательский состав и отработанная методика обучения. При условии вынесения за рамки одного дня (6 ч) в неделю для обучения в ПУ (34 6 = 204 ч) и использования време-
ни, отведенного учебным планом вуза на производственную практику (144 ч), объем практической подготовки составит 204 + 144 = 348 ч, что примерно соответствует учебным планам ПУ
Теоретическая часть учебного плана ПУ включает 8 дисциплин. Все эти дисциплины изучаются и в вузе, причем значительно глубже и в большем объеме. Но только часть из них изучается на I курсе — примерно 280 ч по учебному плану ПУ, остальные же объемом примерно 220 ч — на II, III и даже IV курсах. Если оставить план I курса без изменений и добавить к нему эти 220 ч, то объем аудиторной нагрузки первокурсника составит 920 + 220 = 1 140 ч в год (рис. 1в), или 1 140 : 34 ~ 33 ч в неделю, т. е. недельная перегрузка студентов составит 6 ч аудиторных занятий, что недопустимо. Следовательно, чтобы включить в учебный план I курса 220 ч учебной нагрузки по дисциплинам учебного плана ПУ, необходимо такой же объем нагрузки перенести на II — IV курсы. Это значит, что на старшие курсы нужно передать частично или полностью ряд дисциплин традиционного вузовского учебного плана I курса. При этом со старших курсов ту или иную дисциплину
можно переносить либо целиком, либо частично, оставив другую ее часть под тем же или близким названием, либо включить необходимый материал в какие-то дисциплины традиционного учебного плана I курса. Суммарный объем аудиторной нагрузки при этом составит
те же 920 ч, что и при традиционном
учебном плане (рис. 1г). Объем же самостоятельной работы следует уменьшить на 6 ч в неделю для практического обучения в вечернем ПУ.
Данная концепция была реализована на указанных выше специальностях еще в 1979 г., когда институтом решалась задача обязательного обучения первокурсников рабочей профессии по специальности. Это было задолго до перехода на трехступенчатую систему обучения, и, естественно, тогда мы не могли предви-
ф
деть проблем, которые возникнут при разработке учебных планов подготовки техников. Проблемы эти имеют много общего с проблемами, решаемыми при подготовке рабочего, но более глубокие. Дело в том, что традиционный учебный план вуза рассчитан на постепенную подготовку инженера в течение 5 лет. К окончанию III курса мы имеем добротный „полуфабрикат" инженера, обладающий в идеале серьезным багажом общетеоретических и общеинженерных знаний, но практически не имеющий специальной подготовки. Техника же по завершении образования отличает достаточно скромная по сравнению с вузовской теоретическая подготовка, но более серьезный комплекс знаний и умений по специальным дисциплинам. Соответственно этим требованиям составлены и учебные планы для вуза и техникума.
Учебный план техникума включает 2 400 ч аудиторной учебной нагрузки (рис. 2а). Большая часть дисциплин общим объемом 1 550 ч изучается на I —
III курсах вуза, остальная объемом 850 ч (35 % общего объема нагрузки по учебному плану техникума) — только на
IV — V.
Учебный план вуза предусматривает
объем аудиторной учебной нагрузки на I — III курсах 2 750 ч. Предположив равную интенсивность обучения в вузе и техникуме, на фундаментальное обучение можно отвести 2 750 — 1 550 = 1 200 ч (рис. 26). Если включить в учебный план I — III курсов вуза и изучение
Нагрузка, ч/год Нагрузка, ч/год
1999. №3
/
1200
1100
1000
900
800
700
600
500
400
300
200
100
О
Рис.
1. Структура учебной нагрузки I курса: а — по традиционному учебному плану; б — по плану ПУ; в — суммарная по а и б; г — по плану 1 -й ступени
теоретическая подготовка I курса
теоретическая подготовка ПУ
практическая
работа
3600
3200
2800
2400
2000
1600
1200
800
400
0
Рис. 2 Структура учебной нагрузки: а — техникума; б — по традиционному учебному плану I — III курсов вуза; в — суммарная вуза и техникума; г — по плану 1 -й ступени трехступенчатого обучения, д
плану 2-й ступени
по
дисциплины
техникума
дисциплины
вуза
фундаментальная
подготовка
профилирующих дисциплин в объеме 850 ч, то на фундаментальное образование остается 2 750 — 2 400 = 350 ч, что
явно недостаточно для создания общетеоретической базы подготовки инженера. Если же фундаментальную подготовку сохранить в прежнем объеме, то учебный план I — III курсов вуза должен
включать 2 400 + 1 200 = 3 600 ч аудиторной нагрузки (35 ч в неделю), что недопустимо (рис. 2в).
При решении проблемы примем во внимание то, что вузовская система обучения более напряженная и эффективная по сравнению с техникумом и позволяет изучать заданный объем материала за меньший отрезок времени. По результатам наших исследований, эту разницу можно оценить коэффициентом К = 0,75. Тогда на изучение общих для техникума и I — III курсов дисциплин понадобится
1 550 0,75 « 1 150 ч, а 2 750 — 1 150 =
= 1 600 ч можно было бы отвести на фундаментальную подготовку. Но поскольку нужно включить в учебный план I — III курсов еще и профилирующие дисциплины с IV — V курсов, полученная цифра уменьшится именно на величину этого включения. Применив тот же коэффициент К = 0,75, определим объем профилирующих дисциплин, который нужно перенести со старших курсов на
I — III курсы: 850 0,75 — 650 ч. Тогда
на фундаментальную подготовку останется 2 750 — (1 150 + 650) = 950 ч
(рис. 2г), что вполне приемлемо.
На практике, чтобы не разбивать некоторые дисциплины, приходится уменьшать этот объем примерно на 200 ч, и на фундаментальную подготовку остается 750 ч (рис. 2д). Следует отметить, что общий объем фундаментальной подготовки инженера при переходе на трехступенчатую систему сохраняется.
Таким образом, для подготовки техника необходимо при составлении учебного плана трехступенчатого обучения перенести с I — III курсов традиционного учебного плана вуза порядка 650 ч аудиторной нагрузки по фундаментальным дисциплинам на старшие курсы, а такой же объем профилирующих дисциплин перенести с IV — V курсов на младшие курсы.
Вторая проблема, которую предстоит решить при разработке учебного плана трехступенчатой подготовки, — это обес-
печение логической последовательности
изучения дисциплин вуза в существенно сжатые сроки.
В традиционном вузовском учебном плане дисциплины расположены в логической последовательности так, что знания, полученные при освоении одной дисциплины, являются базой для изучения следующей дисциплины, и т. д. Вот примеры таких цепочек для специальности 120100:
ВМ^ТМех-*СМ-*ВС-»ДМ->ТММ ч АМ
%
-/ тм ^ п
Ф^МВ^ТКМ^ТР^РИ-^МС эо
На схеме: ВМ — высшая математика; ТМех — теоретическая механика; СМ — сопротивление материалов; ВС — взаимозаменяемость и стандартизация; ДМ — детали машин, ТММ — теория машин и механизмов; Ф — физика; МВ — материаловедение; ТКМ — технология конструкционных материалов; ТР — теория резания; РИ — режущие инструменты; МС — металлорежущие станки; ТМ — технология машиностроения; АМ — автоматизация машиностроения; П — приспособления; ЭО — экономика и организация производства. Стрелками показаны только основные логические связи, а связи между дисциплинами первой и второй цепочек на схеме отсутствуют.
Если изучать эти дисциплины последовательно (пусть даже чисто гипотетически на каждую из них отведен только один семестр), то к изучению основной профилирующей дисциплины „Техноло-гия машиностроения “ можно подойти только к IV курсу. А для подготовки техника нужно уже на III курсе завершить ее изучение, т. е. цепочка должна быть почти в 2 раза короче. Для реализации этого требуется четкое согласование во времени не только дисциплин в целом, как при разработке учебного плана при традиционной системе, но и их разделов, т. е. составление сложной структурно-логической схемы („дерева целейи) на базе согласования рабочих программ дисциплин. Для этого многие рабочие программы приходится пересматривать на предмет изменения последовательности изучения разделов и тем и их содержания. Так, при разработке и последующих кор-
ректировках учебных планов специальностей 120100, 120500, 100400 от всех
кафедр были получены детальные требования ко всем дисциплинам по содержанию изучаемого материала. Этот материал был использован при составлении структурно-логической схемы обучения на специальности. На рис. 3 приведен фрагмент такой схемы для специальности 120100. Здесь прямоугольниками обозначены дисциплины учебного плана, а стрелками — связи между ними. При разработке схемы учитывалось, что
стрелки должны быть направлены только вправо. Если какая-то из стрелок направлена влево или расположена вертикально, значит, последовательность изучения нарушена. В этом случае необходимо либо переставить дисциплины, либо разделить прямоугольники-дисциплины на прямоугольники-разделы и скорректировать их последовательность внутри дисциплины. Эта работа проводилась в те-
чение нескольких лет, пока не сложилась система обучения, близкая к оптимальной.
Большинство основополагающих дисциплин учебного плана при трехступенчатой подготовке изучается как бы по спирали с 2 — 3 витками. На каждом витке дисциплина повторяется, но уже на более высоком уровне. На первых ступенях это могут быть не отдельные дисциплины, а разделы комплексных дисциплин. Например, содержание дисциплины „Технология машиностроения"
традиционного учебного плана входит в дисциплины ТКМ на I курсе, ТМ на III, „Теория технологии44 и Технология отрасли" на IV Содержание дисциплины „Высшая математика" изучается в дисциплинах ВМ на I — II курсах, „Математическое моделирование" и „Теория оптимизации" — на IV. Следовательно, происходят более длительная „математизация" обучения за счет „растягивания"
1-й
2-й
СЕМЕСТР
3-й
4-й
5-й
16.1 16.2 1 16.3
Математика, |-т Математика, > Математика,
разд. 1 разд. 2 разд. 3
19 Информатика [ - ■ 20.1 Физика, разд. 1
4
30 ■— —■» Металловедение ... . 1 22.1 Теор. механика, разд. 1
20.2 Физика, разд. 2
22.2
Теор. механика, разд. 2
23
Гидравлика
24
Электротехника
1 38.1 38.2 31 и 32.1 32.2
Техпроцессы, Техпроцессы, ► Взаимозаменя- Конструирова- Конструирова-
разд. 1 разд. 2 ■ ■■ - — Г ■ емость ние, разд. 1 ние, разд. 2
21 Физэффекты в МС
і і ’
<
41 Техничі творче 2СКОЄ ство
25.1 25.2 9 38.1
Сопромат, Сопромат, Технология
разд. 1 разд. 2 МС, разд. 1
Рис. 3. Фрагмент структурно-логической схемы учебного плана для специальности
120100 „Технология машиностроения"
общетеоретических дисциплин на старшие курсы и более ранняя его „профи-лизация“ за счет сдвига специальных дисциплин на младшие курсы. Такое перераспределение попутно решает и еще одну важную задачу — повышение заинтересованности студентов в изучении общеинженерных дисциплин, которая у многих студентов младших курсов часто довольно слаба, так как на этом этапе подготовки они еще не видят путей практического применения полученных знаний. Параллельное изучение общеинженерных и профилирующих (специальных) дисциплин обеспечивает их взаимопроникновение, что повышает мотивацию изучения общеинженерных дисциплин и повышает теоретический уровень спецдисциплин.
Более плотный график обучения на младших курсах при трехступенчатой подготовке позволил выделить дополнительное время для изучения таких нетрадиционных, но необходимых в современных условиях дисциплин, как „Основы технического творчества", „Патентоведение" „Менеджмент и маркетинг" и др.
Таким образом, разработка учебного плана 1-й и 2-й ступеней при трехступенчатой подготовке специалистов связана с решением целого ряда задач. Назовем важнейшие из них:
1) перенос части общеинженерных
дисциплин на более поздний срок и перенос некоторых ДИСЦИПЛИН IV — V кур.
сов традиционного учебного плана полностью или частично на более ранние сроки;
2) более концентрированное изучение
дисциплин, сокращение времени на изучение некоторых из них до половины семестра;
3) разделение дисциплин на 2 — 3 части: на каждой ступени обучения изучается одна часть;
4) переход от последовательного изучения дисциплин к последовательно-параллельному и параллельному.
В Тол ПИ сделано уже 8 выпусков техников-технологов и 6 выпусков инженеров специальностей 120100, 120500 и 100400, получивших образование по трехступенчатой системе. Анализ качества подготовки, в том числе итогов защиты дипломных проектов, отзывы выпускников и предприятий-заказчиков свидетельствуют о перспективности такой системы. Однако для полного раскрытия ее преимуществ нужна кропотливая методическая и организаторская работа. Тем не менее накопленный опыт трехступенчатой подготовки специалистов позволил институту уже 2 года назад полностью перейти на такую систему обучения на всех 17 специальностях.
