5.1. Преподавание аналитической химии по новому учебному плану

Т.Н. Шеховцова

С тех пор как МГУ перешёл на шестилетнюю подготовку специалистов (2011 г.) и до настоящего времени на химическом факультете ведется постоянная работа по изменению, совершенствованию учебного плана. Поначалу добавленный учебный год был воспринят как возможность наконец разрешить ситуацию с наложением в весеннем семестре третьего курса основных учебных дисциплин – органической и физической химии, разнести эти курсы по разным годам – третьему и четвёртому, сделать учебный план менее напряжённым, более сбалансированным. Но уже первый год, пройдённый по новому плану, показал явные слабые стороны этого плана, невозможность выдержать логичный порядок всех других, связанных с физической химией, дисциплин – коллоидной химии, химии высокомолекулярных соединений и др. Кроме того, по новому плану часть химических дисциплин (например, химическая технология, технологическая практика) перешли на 5 курс, что противоречило поступившей впоследствии установке на то, что за первые 4 года студенты должны изучить все основные химические дисциплины, то есть практически освоить программу бакалавриата. (Здесь уместно заметить, что, хотя МГУ готовит в основном специалистов, химический факультет имеет лицензию на подготовку бакалавров. И поскольку в бакалавриат поступает очень незначительное количество абитуриентов – не более 3–5 в год из стран ближнего зарубежья, их подготовка по отдельному плану, безусловно, нецелесообразна, а параллельно с основным курсом специалистов, но в объёме 4 лет, вполне разумна).

Началась новая перекройка учебного плана. Возникали идеи коллег с других кафедр о перенесении курса аналитической химии на старшие – третий или четвёртый – курсы, разбиении курса на два самостоятельных – в третьем и седьмом семестрах. Пока (и надеемся, надолго) эти идеи не нашли широкой поддержки, и все осталось, как было. Курс аналитической химии – единый и неделимый, имеющий общую программу, единый учебник, написанный в соответствии с рекомендациями комиссии по преподаванию аналитической химии Европейской ассоциации химических и молекулярных наук и находящийся в полном согласии с лучшими европейскими и американскими учебниками по аналитической химии. Общая трудоемкость курса в настоящее время составляет 9 зачетных единиц, т.е. 324 часа (1 з.е. = 36 ч). Из них 140 часов аудиторных – 70 лекционных и 70 семинарских суммарно в 3-м и 4-м семестрах. Некоторые незначительные изменения претерпел учебный план по аналитической химии в части объёма часов, выделенных на практические занятия в специализированных группах: если в группах общего потока (8 из 13) общая трудоёмкость лабораторных работ составляет сейчас 360 часов, из них 280 аудиторных (по 8 часов практикума в неделю в течение учебного года), то в группах РАН (209), химии живых систем (210), физико-химиков (211), полупроводниковых материалов (212), компьютерного моделирования (213) трудоёмкость практических занятий сокращена до 6–8 зачётных единиц (5–6 часов в неделю). У этих групп соответственно несколько сокращено количество задач, выполняемых в практикуме.

Профессор Т.Н. Шеховцова в практикуме по аналитической химии.

Логика построения теоретического и практического курса аналитической химии остаётся неизменной уже в течение довольно длительного времени. Сначала студенты изучают химические методы анализа, основанные на гомогенных процессах (титриметрические), затем на гетерогенных (гравиметрию, экстракцию). По этой логике построен и лекционный курс, и практические занятия. В разделе практикума «Методы разделения и концентрирования» студенты выполняют реакции обнаружения ионов, качественный анализ искусственных смесей и реальных объектов. Эта часть лабораторного курса максимально сокращена (а соответствующих лекций нет вовсе) в соответствии с основными мировыми тенденциями и оставлена в программе в большей степени как дань традициям. При изучении титриметрических методов студенты выполняют лабораторные работы по кислотно-основному, комплексонометрическому титрованию (предлагается несколько вариантов задач анализа смесей катионов), окислительно-восстановительному титрованию: дихроматометрии, перманганатометрии, иодометрии. Конечно, хотелось бы, чтобы в практикуме было больше задач, демонстрирующих возможности применения названных методов в анализе реальных объектов, но загруженность учебных практикумов из-за больших потоков студентов, нехватка вытяжных шкафов для разложения проб образцов, квалифицированных лаборантов не позволяют это осуществить.

В течение третьего семестра студенты сдают 3 коллоквиума и пишут 3 рубежные контрольные работы по блокам: 1) гомогенное равновесие, кислотно-основное равновесие, кислотно-основное титрование; 2) равновесие комплексообразования, комплексонометрическое титрование; окислительно-восстановительное равновесие и титрование; 3) гетерогенное равновесие; осаждение; гравиметрия; экстракция.

Многие годы первый семестр второго курса завершался выполнением зачетной задачи, заключающейся в анализе реального объекта (руды, минерала, сплава, либо являющихся стандартными образцами, либо многократно проанализированных различными методами) на содержание двух основных компонентов; определение одного ― титриметрическим, а другого ― гравиметрическим методами. Студенты писали обзор литературы по определению этих компонентов соответствующими методами, описывали весь проделанный ими качественный и количественный анализ образца. Защита такой зачётной задачи, дополненная ответом студента на один теоретический вопрос по билету из курса пройдённого семестра, оценивалась «зачётом» с соответствующим количеством баллов (максимально 40), входящих в общий за весь второй курс рейтинг и влияющих на итоговую оценку студента по всему годовому курсу аналитической химии.

Однако в связи с изменениями в учебном плане по всем основным химическим дисциплинам отчётность по теоретическому и лабораторному курсам была строго разделена. Поэтому выполнение зачётной задачи в 2016 году было оставлено в качестве завершающего этапа курса «лабораторные работы по аналитической химии», а сдача (без обзора литературы, а лишь с обоснованием выбора методов и методик определения компонентов) этой задачи вошла в качестве третьего вопроса в состав экзаменационных билетов по аналитической химии в третьем семестре. Первые два вопроса в этих билетах посвящены теоретическим основам и применению химических методов определения различных веществ. Итоговая оценка за семестр зависит не только от результатов экзамена, но и от количества баллов, которые студент накопил по рейтингу за весь семестр. При переходе на четвёртый семестр рейтинг студента накапливается заново, однако оценка, полученная за экзамен в третьем семестре, влияет на возможность получения им экзамена-«автомата» с оценкой «отлично» по итогам всего второго курса.

В четвёртом семестре студенты знакомятся с метрологическими основами аналитической химии и современными инструментальными методами анализа ― спектроскопическими, электрохимическими и хроматографическими. Выполнение практических задач по этим методам организовано таким образом, что студенты курса (свыше 230 человек) делятся на два потока, работающих параллельно и выполняющих задачи сначала либо по спектроскопическим, либо по электрохимическим + хроматографическим методам. После завершения выполнения первого блока лабораторных работ студенты сдают коллоквиум по соответствующим методам и пишут рубежную контрольную работу. После этого потоки меняются практикумами и изучают следующую группу методов. Соответственно и лекции по различным методам читаются студентам параллельно (суммарно два раза в неделю), чтобы они имели возможность подкрепить материал учебника лекционным материалом по нужным им в данный период времени методам и заложить теоретическую базу на будущее по другой группе методов. Такая практика оправдывает себя в течение многих лет.

Для выполнения практических работ учебные лаборатории оснащены приборами в достаточном количестве, что позволяет каждому студенту выполнять работу индивидуально и самостоятельно. В лабораториях спектроскопических методов имеются спектрофотометры фирм Shimadzu (Япония), Leki, спектрофлуориметры JASCO, отечественные «Флуораты». К сожалению, по требованию службы пожарной безопасности были сняты задачи по эмиссионной фотометрии пламени и пламенной атомно-абсорбционной спектроскопии. Однако приобретение кафедрой новых приборов позволит в ближайшее время восстановить этот важный блок спектроскопических методов.

Практикум по электрохимическим методам оснащён в основном приборами фирмы «Эконикс» ― анализаторами «Эксперт-001», «Экотест-ВА», «Экотест-006»; имеются анализатор «Анион-4100», потенциостат IPC-micro, электрохимический стенд. В практикуме по хроматографическим методам студенты работают на газовых хроматографах «Яуза-100», «Яуза-200», ионных жидкостных хроматографах фирмы «Аквилон». Закуплены и в ближайшее время будут введены в работу практикума новые газовые и жидкостные хроматографы. Руководство кафедры уделяет вопросам оснащения учебных практикумов современными приборами очень большое внимание, однако претворение в жизнь многих планов ограничивается либо недостатком финансовых возможностей, либо отсутствием на российском рынке необходимого учебного оборудования.

На семинаре в группе студентов 2-го курса Химического факультета. Семинар ведет доцент О.В. Моногарова.

На других, смежных, факультетах МГУ студентам которых наша кафедра преподаёт аналитическую химию, жизнь тоже не стоит на месте. У них также меняются учебные планы, дисциплину «Аналитическая химия» они либо переносят на другой курс (например, на второй курс вместо первого на биологическом факультете), либо существенно сокращают её объем (в частности, с двух семестров второго курса до одного осеннего семестра на факультете почвоведения). Создаются новые факультеты с новым учебным планом, отличным от планов всех других факультетов, как это произошло, например, с относительно недавно созданным факультетом биотехнологии. По пожеланию руководства этого факультета для студентов второго курса, прошедших только курс общей химии, пришлось создавать учебный план на один осенний семестр, включающий не только знакомство с химическими, но и с инструментальными методами анализа, для освоения которых у студентов нет практически никакой базы знаний и экспериментальных навыков. Многие факультеты МГУ (биологический, биоинженерии и биоинформатики и др.), а также специализированная школа СУНЦ неуклонно увеличивают число принимаемых на них студентов и школьников, не заботясь о том, хватит ли у химического факультета площадей практикумов, приборной базы, преподавателей, наконец, чтобы обучать все большее количество людей. В связи с этим кафедра вынуждена постоянно преодолевать значительные трудности, чтобы в соответствии с пожеланиями факультетов, без потери качества преподавания принимать и обучать студентов восьми смежных факультетов и трёх школ (СУНЦ, школы №171 и новой гимназии МГУ) по разным учебным планам.

2017 год – год первого выпуска специалистов, подготовленных факультетом в течение 6 лет. По новому учебному плану эти выпускники сдают итоговый госэкзамен. Трудности сдачи такого экзамена частично компенсируются разрешением ректората включить в программу экзамена вопросы не по всем химическим дисциплинам, а лишь по тем, которые входят в блок специализации, то есть для наших выпускников ― вопросы только из области аналитической химии. При этом общим требованием к экзамену по всем специализациям является соответствие вопросов билетов критериям «знания» (имеется ввиду знание фундаментальных основ соответствующего раздела химии) и «умения» (что подразумевает оценку экспериментальных навыков выпускника). В связи с этим в билетах госэкзамена для специалистов-аналитиков первый вопрос формулируется аналогичным образом для всех современных методов химического анализа, меняется только название метода, например, «Флуориметрия. Основные понятия и суть метода. Достоинства и недостатки. Способы получения спектров, аппаратура и метрологические характеристики. Традиционные приёмы пробоподготовки при проведении анализа. Примеры использования метода в аналитической практике». Вторые вопросы призваны выяснить умение студента правильно выбирать метод и выполнять этапы анализа реальных объектов, поэтому они и формулируются соответствующим образом: «Обоснуйте выбор способов отбора проб, их подготовки и методов анализа природных вод на содержание суперэкотоксикантов (анализа воздуха на содержание примесей летучих органических соединений и аэрозольных компонентов)» и т.д. Для успешной сдачи студентами госэкзамена предполагается проведение лекторами консультаций по различным методам анализа в течение последнего 12 семестра.

Для защит дипломных работ выпускниками, которые по приказу ректората следует проводить через две недели после сдачи госэкзамена, также сформулированы новые правила. Вместо восьми ГАКов, работавших в прежние годы на факультете и объединявших по 2–3 кафедры, созданы 19 ГЭКов, по числу кафедр. Каждый ГЭК возглавляет представитель организации ― потенциального работодателя (оптимальный вариант для МГУ ― представитель института РАН). Не менее 50% членов ГЭК также должны быть представителями организаций ― работодателей. Такая экзаменационная комиссия в полном составе должна не только заслушать и оценить защиты дипломных работ, но и принять госэкзамен у студентов той же специализации. Новые условия формирования и работы ГЭКов, безусловно, создадут большую нагрузку на их членов ― сотрудников кафедры, поскольку только они знают программы спецкурсов и учебный план специалистов. Скорее всего, опыт проведения экзамена и защит дипломных работ по новым правилам убедительно продемонстрируют несостоятельность и надуманность такого подхода.

В целом же даже предварительные итоги обучения студентов по новому учебному плану подводить слишком рано. Необходимо, чтобы прошло несколько лет, планы устоялись, не менялись «на ходу», как это происходит сейчас, а выпускники и преподаватели оценили эффективность новых подходов.

В последние годы руководство МГУ обращает большое внимание на эффективную работу системы дополнительного образования для сотрудников различных предприятий, фирм, госучреждений, преподавателей высшей школы. При этом используются самые разные формы: очное, очно-заочное, заочное (дистанционное) преподавание различных дисциплин.

Три года назад к этому процессу активно подключилась кафедра аналитической химии. Первый опыт дистанционного преподавания ведущие преподаватели кафедры приобрели, читая базовый курс аналитической химии – химические методы анализа среднему звену сотрудников аналитических лабораторий предприятий научно-производственного объединения «УралХим». В специально оборудованной аудитории доценты кафедры в онлайн-режиме читали лекции одновременно для слушателей четырёх предприятий (Ново-Московского, Воскресенского, Кирово-Чепецкого и Березниковского заводов). После окончания каждой лекции отвечали на вопросы слушателей, а по завершении всего курса выезжали на предприятия принимать экзамен и выдавать сертификаты о повышении квалификации.

Заведующая практикумом по аналитической химии Нина Александровна Пасекова

На следующем этапе преподаватели кафедры читали лекции для работников объединения «ЕвроХим», а затем, отвечая на пожелания преподавателей Сургутского госуниверситета, подготовили и прочли для них лекции по отдельным, наиболее актуальным для региона, разделам инструментальных методов анализа. В этом случае для слушателей были созданы еще более удобные условия – все они имели возможность слушать лекции в любом месте – на работе, дома, если это место было оборудовано соответствующей аппаратурой с необходимыми программами. Вопросы слушатели задавали письменно сразу после лекции, а лекторы отвечали устно перед камерой. После сдачи дистанционных тестов слушатели сдавали устные экзамены на месте. Приобретённый опыт показал эффективность такого дистанционного обучения, и следуя пожеланиями заказчиков, кафедра подготовила несколько наиболее часто запрашиваемых дистанционных лекционных курсов: «Газовая хроматография», «Хроматография и капиллярный электрофорез», «Молекулярная спектроскопия», «Атомная спектроскопия». Курсы будут читаться по мере того, как будут набираться группы слушателей.

---

Вы можете обсудить книгу, и возможно задать вопрос автору в
Facebook группе "Книги. Издательство. Репринт.".
Также в этой группе можно узнать о новостях Издательства книг PRESS-BOOK.RU.

Наши книги  |  Наши авторы