8.06.2010

Недоучки с университетскими дипломами

Сейчас проводится аттестация высших учебных заведений на соответствие уровню требований, предъявляемых к таким учреждениям. Кроме проверки формальной стороны (организационной, документальной, бухгалтерской и пр.) проводится и оценка качества образования путем определения остаточных знаний у студентов по различным дисциплинам. В технических вузах у студентов сразу после прослушивания курса проводится проверка закрепления знаний по физике. Она проходит в виде тестирования. Вопросов -десятка три. Студенты выбираются случайным образом. Стопроцентная чистота эксперимента не гарантирована и зависит от многих обстоятельств. Вопросы тестирования соответствуют программе, и, как обычно, предлагается 3-4 варианта ответов.

Такие проверки, как мне представляется, нужно проводить не сразу по окончании курса, а через 3-5 и более лет после окончания вуза или, по меньшей мере, на последних курсах вуза. И каковы они, эти остаточные знания, что должно оставаться в головах? Должны ли они быть абстрактно-схоластическими (например, «Сколько квантовых состояний у водородоподобного иона с главным квантовым числом п?», или эти знания должны свидетельствовать о понимании окружающего нас мира (например, «Каков механизм холодного свечения люминесцентных ламп?»)?

Существует официальное мнение. В Законе Российской Федерации «Об образовании», в статье 7, п. 1, говорится, что «в Российской Федерации устанавливаются государственные образовательные стандарты,... определяющие в обязательном порядке образовательный минимум содержания основных образовательных программ ...». Каковы же обязательные стандарты в физике, а именно в общем курсе физики технических вузов, и каков образовательный минимум? Ответ на этот вопрос находим на портале Министерства образования и науки, где представлен «Государственный образовательный стандарт высшего профессионального образования». Оказалось, что образовательным стандартом по курсу общей физики технических вузов является та программа преподавания физики, которая спущена Минобрнауки в технические вузы. Она столь же далека от запросов жизни, как и вопросы по выявлению остаточных знаний. В принципе иного и ожидать нельзя было. Ведь составляли программу физики, которые заботились о целостном изложении физики как науки в возвышенном смысле этого слова. Их, мягко выражаясь, не заботили прикладные аспекты этих знаний. Но в 2002 г. комитет Государственной Думы провел парламентские слушания по содержанию стандарта общего образования, и в рекомендациях, составленных по результатам этих слушаний, в частности, имеются такие слова: «Усилить... деятельную направленность общего образования, востребованность результатов образования в жизни». Слова актуальны не только для общеобразовательных учебных заведений, но и для вузов.

Размышляя над целями высшего образования вообще и над целями преподавания в вузах общеобразовательных предметов, я для себя пришел к следующему выводу. Кроме двух целей, декларируемых во многих учебниках по физике, а именно: (1) философской цели — формирование у студентов современного естественнонаучного мировоззрения — и (2) практической — заложить основы усвоения профессиональных знаний, есть еще и третья (3), прикладная — цель — дать знания о физических механизмах явлений окружающего мира, проявляющихся непосредственно или опосредованно в нашей жизни. И при этом вуз должен гарантировать усвоение некоторого минимума знаний по физике, которые запрашиваются жизнью и которые будут соответствовать — по минимуму — эрудиции личности с дипломом технического вуза (ТУ) в кармане независимо от его успеваемости при изучении общего курса физики. Первые две цели общего курса физики: формирование у студентов современного естественнонаучного мировоззрения и усвоение профессиональных знаний — святые цели, но «права гражданства» должны получить и прикладные цели, отвечающие на запросы жизни.

Итак, цели поставлены. Можно ли ждать их выполнения в ближайшем будущем? И каковы реальные остаточные знания по физике? Для прояснения этого вопроса я составил опросный лист, включающий вопросы по механике, электричеству, оптике, квантовой механике и термодинамике. Все вопросы были на уровне программы средней школы или чуть выше. В опросных листах была возможность либо дать ответ, либо отметиться в графе «затрудняюсь ответить». Исследования проводились среди студентов 4-5 курсов химфака МГУ, МГТУ им. Баумана, МАДИ (Московского автомобильно-дорожного института) и МГСУ (Московского государственного строительного университета). Опросы проводились также среди аспирантов МГУЛ (Московского государственного университета леса), НПО «Энергия», ЦНИИ Машиностроения и МГСУ. Кроме того, заполнили листы вчерашние школьники — студенты первого курса МГСУ. В основном опрашивалось по 10 человек, но по обстоятельствам были отклонения в ту и другую сторону. Всего было опрошено 80 человек. Из них 10 -бывшие школьники, 43 — студенты 4-5 курсов и 27 — аспиранты.

Об условиях проведения опроса. Опросные листы заполнялись в присутствии опрашивающего, опрашиваемые отбирались случайным образом с их согласия, консультации между ними исключались, гарантировалась анонимность. По времени: предварительно договаривались о 10 минутах, но фактически опрашиваемый работал с опросным листом до тех пор, пока не исчерпывал свой потенциал, что составляло, как правило, не более 20 минут. Место проведения — читальный зал, свободные аудитории, холлы, подоконники коридоров, даже столовая.

Выборка не является представительной и не претендует на удовлетворительную точность результатов. Однако полученные результаты дают достаточно пищи для размышлений.

Вопросы выглядели так:

1) Что является физической причиной подъема над землей: аэростата, ракеты, самолета, зенитного снаряда?

2) Кипятильник мощностью 1 кВт и напряжением 220 В включили в сеть 110 В. На какую мощность можно рассчитывать?

3) Что такое кВт-ч? Как правильно: кВт/ч или кВт-ч?

4) Что определяет цвет, а что — интенсивность монохроматического света?

5) Что является мельчайшей частицей — носителем физико-химических свойств вещества?

6) Назовите три механизма потери тепла нагретым телом.

7) Дайте пример преобразования тепловой энергии в механическую в природе.

Результаты

Из бывших школьников ни на один вопрос из 14 не ответили правильно — 4 человека, один правильный ответ дали 3 человека, на 2 вопроса — 3 человека. То есть из 140 возможных положительных ответов («человеко-вопросов») дано всего 9 правильных ответов.

Студенческий контингент пришлось разбить на 2 группы. В первую (химфак МГУ Бауманский) вошли 23 человека, а во вторую (МАДИ, МГСУ) — 22 человека. Первая группа: из 14 вопросов правильных ответов от 1 до 6 дали 16 человек, от 7 до 10 правильных ответов -7 человек. Интегрально из 322 возможных правильных ответов дано 124 (меньше 40%).

Во второй группе ни на один вопрос не смогли ответить 2 человека, на 1 вопрос верно ответили 10 человек, на 2 вопроса — 7 человек, на 4 и 5 вопросов — 3 человека. Из 308 возможных правильных ответов дано 38 ответов (немногим более 10%).

Аспирантов также удобнее разбить на две группы. Первая (НПО «Энергия», ЦНИИМаш) — 11 человек, вторая (МГУЛ, МГСУ) — 16 человек.

В первой группе 2 человека правильно ответили на 3 и 4 вопроса, 9 человек правильно ответили на 7-13 вопросов. Из возможных 154 правильных ответов получено 92 (60%).

Во второй группе один человек не смог ответить правильно ни на один вопрос (заметьте, аспирант не смог ответить ни на один из 14 школьных вопросов!), на один вопрос из 14 ответили 2 человека. От 2 до 6 правильных ответов дали 10 человек, 3 человека смогли дать правильные ответы на 7 и 8 вопросов. В результате из возможных 224 правильных ответов получено 65 (менее 30%).

Среди неожиданных результатов: из 11 студентов-бауманцев только один указал, что причиной подъема аэростата является сила Архимеда. Из 16 аспирантов второй группы всего лишь 2 человека сознались в своем знакомстве с Архимедом! Во второй студенческой группе и среди вчерашних школьников ни один не знаком с товарищем Архимедом!

Практически для всех оказался неподъемным вопрос о том, что такое киловатт-час. Только 9 человек (один из них — вчерашний школьник!) из 80 знают, что это такое. Среди них 3 из 5 — аспиранты ЦНИИМаш. Этот результат удручает.

Неожиданным оказалось и то, что на вопрос «Что является мельчайшей частицей — носителем физико-химических свойств вещества?» только 5 из 12 студентов 4-5 курсов химфака МГУ дали правильный ответ. Даже вчерашние школьники оказались на уровне химфаковцев: 4 из 10 ответили правильно! 7 из 12 химфаковцев убеждены, что мельчайшей частицей вещества (воды, эфира, углекислого газа и пр.) является атом или электрон.

Второй вопрос — про кипятильник — для всех, кроме бауманцев (6 правильных ответов из 11), оказался непосильным. Специалисты с неоконченным и оконченным высшим техническим (университетским!) образованием отвечали (если отвечали) на этот вопрос следующее: «не будет работать, т.к. он на 220 вольт», «будет перегрузка сети, т.к. он на 220 вольт», «мощность будет равна 2 кВт», остальные — «0,5 кВт» и даже «мощность не изменится».

О том, что существуют природные тепловые машины, осведомлены 15 человек из 80. Из них 11 — с оконченным, 3 — с неоконченным высшим образованием и 1 — вчерашний школьник! Остальные — большинство — отмолчались. Но были и такие поразительные ответы: паровоз, холоднокровные животные, водопад, вулкан, фотосинтез, солнечные элементы. Студенты МГТУ им. Баумана и все остальные 65 человек не дали себе труда задуматься над тем, откуда невероятная энергия этих смерчей-торнадо-тайфунов-ураганов, которые завязывают в узел стальные фермы высоковольтных линий электропередач, выносят на сушу морские суда, откуда кинетическая энергия ветра. А гейзер — это же природная тепловая циклическая машина!

Впрочем, не удивительно, что природные тепловые машины оказались тайной для подавляющего числа дипломированных и почти дипломированных инженеров. Я убедился, что и для достаточно многих опытных преподавателей физики это является секретом. Более того, пытаясь донести свои «независимые открытия» до преподавательского сообщества через профильные журналы, я получал отказы с мотивировками «статья вредная, публиковать нельзя» и «в условиях, когда в нашей стране ставят задачи коренного обновления научного потенциала и прорыва в области современных технологий, такая позиция не вызывает сочувствия и поддержки».

Размышляя над результатами своего самодеятельного исследования, периодически возвращаюсь к мысли: а может быть, и в самом деле «в условиях, когда в нашей стране ставят задачи коренного обновления научного потенциала и прорыва в области современных технологий», такая моя позиция мелка, не патриотична и справедливо не вызывает сочувствия и поддержки у многих маститых профессоров?

С другой стороны, до каких же пор можно не замечать, в каком платье на самом деле щеголяет король?!

Виктор Марченко,
канд. физ. -мат. наук,
доцент кафедры физики

Газета «Троицкий вариант - Наука», 2009 г.
Адрес для связи с редакцией - info@trvscience.ru