Текст книги "Идеальный студент. Технология изготовления"

Идеальный студент
Технология изготовления
Евгений Пугачев

Фотограф Евгений Пугачев

© Евгений Пугачев, 2023

© Евгений Пугачев, фотографии, 2023

ISBN 978-5-0056-4481-7

Создано в интеллектуальной издательской системе Ridero

Идеальный студент

Благодарности

Эта книга-методика родилась как обобщение моего опыта преподавания разных дисциплин разным людям, а еще как обобщение моего опыта ученика у разных преподавателей от школы до университета и курсов повышения квалификации, поэтому я выражаю глубокую благодарность моим учителям и ученикам.

Моему Отцу, Учителю, преподавателю физики в школе Пугачеву Вячеславу Николаевичу.

Моему преподавателю математического анализа на мехмате ТГУ Копаневу Сергею Анатольевичу.

Моему преподавателю геологии и геохимии нефти и газа в ТПУ Сваровской Наталье Алексеевне.

Моим ученикам 10—11 классов в гимназии №24 г. Томска, а также студентам группы 2Б3Г Томского Политехнического Университета

Отдельная благодарность Матвееву Д. А. и Самойлову А. А. за вопросы, которые они задавали при ознакомлении с проектом книги.

Отзыв к первому разделу

Пособие носит междисциплинарный характер и предназначено для использования преподавателями дисциплин, формирующий по преимуществу профессиональнъlе компетенции и входящие в состав базовой или вариативной части программ бакалавриата областей образования «Математические и естественные науки»,

«Инженерное дело, технологии и технические науки», «Науки об обществе». Пособие содержит в себе набор универсальных подходов, принципов и инструментов, позволяющих повысить качество образовательного процесса, реализуемого преимущественно в очной форме обучения.

В пособии обозначены традиционные проблемы при преподавании специальных курсов, выявлены их причины и адресным образом предложены методы преодоления или смягчения данных проблем. В частности, пособие содержит в себе рекомендации по организации очных опросов обучающихся, подготовке экзаменационных билетов, процедурные рекомендации по подготовке и защите рефератов и т. п. Кроме того, пособие содержит ряд инструментов, стимулирующих любознательность и саморазвитие обучающихся путем рассмотрения актуальных проблем и нерешенных вопросов в рамках дисциплины.

Разработанные в пособии рекомендации позволяют путем минимальных организационных изменений повысить вовлеченность студентов и соответственно качество и гибкость учебного процесса. Пособие содержит ряд практических инструментов по повышению практической ориентации учебного процесса, обучению студентов работе с актуальной профессиональной литературой, обеспечению систематичности и последовательности самостоятельной работы обучающихся на протяжении всего курса читаемой дисциплины.

Пособие представляет собой комплексную методику, доступную к освоению преподавателями самых разных дисциплин, как целиком, так и путем освоения или адаптации отдельных ее элементов. Простота освоения предложенной методика обеспечивается наличием в пособии дидактических материалов.

В целом пособие отличает доступный и профессиональный язык изложения, логическая связанность и последовательность представления материала, структурная упорядоченность и практическая ориентация предлагаемых методов. Рецензируемое пособие безусловно представляет интерес для широкого круга преподавателей специализированных дисциплин учебных программ бакалавриата различных направлений.

Доцент Департамента менеджмента и инноваций Финансового университета при Правительстве Российской Федерации, к.э.н., доц.

Титов Сергей. Анатольевич

Введение

Данная книга писалась как пособие на внутриуниверситетский конкурс и не прошла по формальным требованиям.

Книга содержит методику, позволяющую решить некоторые проблемы очного обучения студентов дневных отделений.

Общеизвестный факт, что часть студентов не посещает занятия по неуважительным причинам, может опаздывать к началу занятия и сбивать настрой группы в учебном процессе.

Классическая ситуация, когда преподаватель уже начал объяснение материала, в этот момент открывается дверь и приходит опоздавший. Сам факт появления отвлекает группу, сопутствующие диалоги «Можно войти? – Входите» прерывают объяснение, требует времени на восстановление внимания и возврат к тезисам, на которых строится объяснение.

Второй общеизвестный факт – студенты выходят со знаниями низкого качества. Автор лично в этом имел возможность убедиться, работая в должности инженера на производстве. Незнание элементарных физических понятий, общая техническая неграмотность, неумение вести исследовательскую работу – это реалии средних студентов-выпускников технических ВУЗов.

Предлагаемая методика решает задачи обеспечения учебной дисциплины, развития технического кругозора, выхода части студентов на границу познания в изучаемой области.

Методика рассчитана на преподавателей очной формы обучения, читающих систематический курс в течение семестра для студентов старших курсов. Методика не рассчитана на преподавание дисциплины в он-лайн формате.

Возможно кому-то предложенные методы покажутся излишне жесткими, механистичными, непривычными, но у автора не было цели понравиться всем. У автора была цель донести знания до несовершенных студентов так, чтобы они потом могли ими воспользоваться.

Если вам все-таки хочется покритиковать какой-либо тезис из книги, то вы можете это сделать соблюдая следующие правила:

1. В явном виде укажите фрагмент текста, с которым вы не согласны;

2. Опишите в чем, по вашему мнению, заключается ошибка автора. При описании ошибки придерживайтесь простого правила: мы не критикуем личность автора, только текст книги;

3. Укажите ваши полные фамилию, имя, отчество. Это необходимо для подготовки ответа на вашу критику. Я должен знать как к вам обращаться;

4. Направьте ваш отзыв по адресу [email protected]

Любая критика, которая не соответствует этой простой схеме, будет игнорироваться.

Формулировка задач

Дано: не основной предмет с одной лекцией в неделю для бакалавров последнего года обучения

Найти: способ воздействия на группу студентов, который приведет к наличию остаточных знаний по окончании курса.

Обеспечение учебной дисциплины

Не секрет, что студенты опаздывают на занятия и пропускают занятия без уважительной причины. Традиционные способы борьбы не работают. Студенты несколько десятилетий продолжают опаздывать и пропускать. Пропуски и опоздания приводят к пробелам в освоении материала и, в конечном итоге, к ухудшению качества знаний.

Задачи преподавания дисциплины

Главной задачей при преподавании любой специальной дисциплины я вижу вывод студента на границу познания в отрасли. По окончании обучения студент должен знать основные подходы, применяемые в отрасли, владеть необходимым минимумом знаний для решения текущих инженерных задач, иметь представление о нерешенных вопросах в отрасли, обладать техническим кругозором в изучаемой области знания.

Решить проблему не чтения литературы по предмету

Автору известен случай, когда студент, окончивший университет с красным дипломом, за весь период обучения не прочитал ни одного учебника. Между тем, умение работать с литературой является базовым навыком технического специалиста.

Пример:

Автору попадался в руки учебник Фихтенгольц Г. М. «Основы математического анализа», который за 10 лет в технической библиотеке был выдан на руки один раз, при этом раскрывали его не далее 40-й страницы.

Контрольные вопросы:

– Сформулируйте задачи воздействия на группу студентов по вашему курсу;

– Проанализируйте существующие способы решения этих задач, оцените их эффективность;

– Подумайте, как можно увеличить эффективность решения.

Подсказка:

Не ищите «волшебную таблетку», т.е. одно действие, которое решит все проблемы. Одноходовки11
  Одноходовка – попытка решения сложной задачи в один ход. Желание найти единственную причину, которая устранит все последствия разом и запустит сложный процесс с требуемой скоростью и качеством. Синонимы: «Волшебная кнопка», «Волшебная таблетка», «Wow – эффект»


[Закрыть] не работают. Планируйте цепочки воздействий, используйте многоходовки22
  Многоходовка – последовательность простых шагов, выполняемых друг за другом, позволяющая решить сложную задачу и запустить сложный процесс с требуемой скоростью и качеством.


[Закрыть].

Методика решения поставленных задач

Необходимо чтобы студент пришел на лекцию вовремя, прослушал ее до конца, сохранял внимание в течение лекции.

Очевидно, что эти задачи не решаются в один ход, требуется набор приемов, которые применяются совместно в процессе преподавания.

Решение содержит следующие действия:

– Письменный опрос в начале лекции на отдельном листе, который сразу сдается преподавателю;

– Отказ от готовых слайдов презентации;

– Объяснение материала с иллюстрацией на маркерной доске.

Технология проведения письменного опроса включает в себя следующие шаги:

– Список вопросов формируется из определений терминов/формулировок теорем/гипотез/аксиом, которые были даны на предыдущей лекции/лекциях;

– Вводится ограничение по времени:

– Начало со звонком на занятие;

– Длительность – 1 вопрос – 1 минута;

– Экзаменационные билеты обязательно содержат хотя бы один вопрос;

– Учет посещаемости по сданным работам. Нет работы – не был на лекции;

Список или перечень вопросов при проведении является важнейшим элементом методики, определяющим ее целостность. В рамках лекционного курса такими вопросами могут являться определения специальных терминов или формулировки основных гипотез, аксиом, теорем, которые студенты прослушали на предыдущей/предыдущих лекциях. Также могут включаться расчетные задачи закрытого типа на базовые определения.

Определенную сложность может составлять проведение письменного опроса в описательных или гуманитарных дисциплинах, т.к. в них мало однозначных определений, а задачи, как правило, открытые.

Пример:

Для курса «Основы разработки нефтяных и газовых месторождений» для геологов в качестве вопросов служили определения терминов, задачи не давались ввиду их сложности.

Для курса физики в школе, в качестве вопросов могут выступать задачи в одно действие на знание формул или определений физических величин: «Определить плотность вещества, если 12 литров вещества весят 93,6 кг. Ответ выразить в кг/м³»

Для проведения качественного опроса важно ограничить время, в течение которого студент отвечает на вопросы.

Основной тезис следующий: списывание требует времени больше, чем письмо по памяти.

Как показала практика, определение в 3—4 строки можно записать за минуту (скорость записи от руки 90—110 знаков в минуту). Соответственно время опроса из 6—8 определений составляет 6—8 минут. Отсчет времени по таймеру, начало письменного опроса строго совпадает с началом занятия по расписанию.

Если большая часть группы не успевает ответить на вопросы, то к общему времени опроса добавляется 1—1,5 минуты. Не рекомендуется добавлять времени более 2-х минут.

Помимо предотвращения списывания, такой порядок отсекает опоздания на занятие. Очевидно, что опоздание на одну минуту делает бессмысленным опрос, т.к. время чтобы пройти на место – достать лист бумаги – сесть – приготовить ручку или карандаш – все это занимает не меньше 2-х минут, вместе с минутой опоздания – это примерно половина всего времени, отведенного на опрос.

Обычно к началу занятия по расписанию, группа сидит полностью готовая «ринуться в бой».

Пример:

При введении этого правила за семестр в группе из 25 человек было одно опоздание на одну минуту.

Для мотивации студентов писать опросы, все вопросы включаются в экзаменационные билеты. По сути, собрав свои работы, студент получает конспект для экзамена.

Кроме того, пропущенные в течение семестра письменные опросы автоматически увеличивают количество вопросов экзаменационного билета.

Данные ответов на вопросы по каждому студенту собираются в таблице, которая выкладывается в общий доступ. Это может быть гугл-таблица, таблица в базе данных или таблица Excel с общим доступом.

Общий доступ необходим, чтобы каждый студент понимал, что ему предстоит отвечать на экзамене и мог подготовиться.

Количество баллов за правильный ответ на вопрос может быть разным, однако если речь идет об определениях, то важно чтобы студент знал его точно, поэтому для определений применяется бинарная система оценок. 1 – ответ верный, 0 – ответ не верный. Кроме того, такая система позволяет рассчитывать рейтинг простым суммированием.

Пример:

В течение семестра три студента отсутствовали на занятии из-за участия в конференции. Их билеты содержали не три, а девять вопросов. Шесть вопросов были добавлены с того занятия, которое они пропустили. Правила проведения опроса на время экзамена остаются прежними: одна минута один вопрос, пишем из головы.

Форма таблицы приведена как пример и не является окончательной. Каждый преподаватель может корректировать ее под себя. Например, при большом количестве контрольных вопросов, можно транспонировать таблицу или разбить темы по отдельным листам таблицы Excel, а для расчета общего рейтинга использовать сводные таблицы или лист с формулами суммирования, где будут только два столбца: Студенты/Рейтинг.

В любом случае не рекомендуется отказываться от рейтинга вопросов, этот инструмент позволяет пошагово отслеживать качество преподавания. Например, если есть вопрос, на который не отвечает 50% студентов, значит, следует изменить подход к преподаванию этого материала. Ценность подхода в том, что преподаватель видит этот пробел сразу, а не в конце семестра, когда исправить уже ничего нельзя.

Данное правило вводится по двум причинам:

– В случае плохо написанного опроса студент может его «забыть сдать», чтобы не получать низкий балл;

– Опрос занимает время занятия, которое обычно уходит на перекличку, значит, он должен выполнить функцию переклички без потери времени.

Риск того что студент покинет лекцию после сдачи опроса минимален, т.к. на следующей лекции его ждет новый опрос по материалам предыдущей лекции.

Пример:

До введения этого правила, студенты и школьники не сдавали плохо написанные работы, стараясь избежать низкой оценки.

Отказ от готовой презентации во время чтения лекции делается для того чтобы студент вел конспект. Это страховка от «отсиживания» занятия без учебной работы.

Для того, чтобы обеспечить внимание студентов в процессе лекции, доска разбивается на три части:

– В левой части доски записываются основные определения и уравнения, изучаемые на лекции. Она заполняется по мере прохождения материала;

– Правую часть доски можно использовать для поясняющих рисунков, графиков. Если рисунок сложный, то допускается проецировать его на эту часть доски через проектор. Удобство в том, что по ходу объяснения материала на проекции можно подрисовывать свои элементы. Рамки, стрелки и т.д.;

– В центре доски записывается вывод формулы и/или ключевые слова по теме рассказа. Итоговая формула переносится в левую часть доски.

В конце лекции полезно сделать фото левой части доски.

Контрольные задания:

– Определите список вопросов для проведения письменного опроса по вашей дисциплине;

– Сами письменно ответьте на несколько вопросов и засеките время, которое у вас занял письменный ответ. Определите время ответа на один вопрос;

– Продумайте систему оценок при ответах на вопросы. При разработке системы оценок используйте «принцип простоты», система должна быть понятна студентам с первого объяснения;

– Разработайте таблицу учета ответов на вопросы;

– Перечислите функции письменного опроса. Подумайте, какие еще функции можно возложить на письменный опрос вначале лекции.

Вывод на границу познания

Качество инженера определяется знанием нерешенных вопросов в отрасли, умением решать нетривиальные задачи в рамках своей компетенции, умением работать с типовыми ошибками.

Необходимо ознакомить студентов с нерешенными задачами в теме, показать типовые ошибки, сделать так, чтобы студент проработал одну задачу и ознакомился дополнительно с 3—5 задачами темы.

Нерешенные задачи в «чистом виде» можно получить от индустриальных партнеров университета, а также при анализе патентов, статей в отраслевых журналах и т. п.

Для студентов нерешенные вопросы должны выдаваться списком в явном виде.

Чтобы студент не просто посмотрел на список и забыл его, нужно связать эти темы с учебной работой через индивидуальную работу с текстом и расчетами.

Для решения этой задачи, каждый пункт списка нерешенных вопросов формулируется как тема реферата или курсовой работы. Такой подход позволяет избежать списывания учебников и рефератов из сети, т.к. их там просто нет.

Пример:

Для нефтяных компаний остро стоит проблема замера дебита добывающих скважин. Не смотря на наличие ГОСТа, единого решения проблемы нет.

Таким образом, нерешенная задача: Замер дебита нефти для произвольных условий добычи.

Темы индивидуальных работ:

– Типовые ошибки, возникающие при замере дебитов нефти. Причины возникновения и способы их устранения;

– Физические принципы измерения дебита нефти и способы их реализации в технических устройствах;

– Физические и химические явления, влияющие на точность замера дебита нефти. Полезные и вредные воздействия.

Как следует из примера, индивидуальная работа охватывает какую-то одну проблему в рамках междисциплинарного подхода, что позволяет описать ее наиболее полно.

Требования к рефератам по темам нерешенных задач.

– Раскрытие темы в соответствии с целью реферата;

– Авторские тезисы по исходным материалам, оригинальность тезисов близка к 100%. Общая уникальность текста по сайту text.ru 25%;

– Использование свежих источников, отраслевой периодики, в т.ч. англоязычной;

– Рецензирование рефератов одногруппников. Каждый должен написать не менее 3—5 рецензий;

– Защита реферата на экзамене с ответами на вопросы рецензентов и преподавателя по теме реферата.

Для того чтобы облегчить работу над рефератом, студенту даются шаблоны и методики для написания реферата (Приложение 1) и рецензии (Приложение 2).

Цель написания реферата указывается в явном виде и определяет его структуру.

Пример:

Тема реферата «Типовые ошибки, возникающие при замере дебитов нефти. Причины возникновения и способы их устранения».

Цель реферата: научиться выделять ошибки, классифицировать их на случайные и типовые, определять причины возникновения ошибок и находить способы их устранения.

Пример:

Тема реферата «Физические принципы измерения дебита нефти и способы их реализации в технических устройствах»

Цель реферата: ознакомиться с физическими принципами, на которых строится измерение дебита нефти, изучить существующие технические устройства для измерения дебита, сопоставить технические решения с физическими принципами, сделать оценку качества реализации.

Пример:

«Физические и химические явления, влияющие на точность замера дебита нефти. Полезные и вредные воздействия»

Цель реферата: рассмотреть физические и химические процессы, протекающие во время замера дебита, выделить те, которые упрощают проведение замера, выделить те, которые усложняют проведение замера, предложить классификацию полезных и вредных эффектов.

Сама по себе уникальность текста не гарантирует качества реферата, но она указывает на то, что студент, как минимум, приложил усилия к модификации текста и хотя бы прочитал его. Проверка на уникальность на общедоступном сервере введена потому, что явный плагиат из сети давал удовлетворительные результаты на сервере университета, но с методолгической точки зрения нет разницы, откуда сделано заимствование.

Актуальные задачи, так или иначе, отражаются в статьях в отраслевой периодике. Речь идет не только о бумажных подписных изданиях, но и о сайтах ведущих компаний, библиотеках профессиональных сообществ, форумах профессионалов, материалах конференций, авторефератах диссертаций, патентном поиске, базах научных статей.

Взаимное рецензирование работ преследует две цели:

– Расширяет профессиональный кругозор студентов. Для подготовки рецензии необходимо ознакомиться с текстом работы, вникнуть в тему, указать на плюсы и минусы работы. Дальнейшая отработка замечаний рецензента позволяет автору лучше проработать тему;

– Вводится элемент коллективной ответственности, который решает проблему «последнего дня». Не секрет, что типовой ситуацией является сдача курсовых и контрольных работ, рефератов, в последний день перед экзаменом. Преподаватель вынужден вместо подготовки к экзамену проверять работы. Введение перекрестного рецензирования сразу делает студента «умнее», не полагаясь на мгновенную реакцию коллег, он готовит работу с запасом по времени, чтобы не только успеть отрецензировать чужие работы, но и ответить на вопросы рецензентов.

Пример:

До введения этого правила, студенты и школьники сдавали работы в последний день. После введения правила, работы были сданы в конце второй трети семестра.