5.2. Подготовка специалистов-аналитиков

С.Г. Дмитриенко, Т.Н. Шеховцова

Многие студенты химического факультета МГУ выбирают аналитическую химию как направление специализации; по числу принимаемых студентов кафедра занимает одно из первых мест на факультете. Ежегодно на кафедру распределяются от 20 до 35 третьекурсников, из которых примерно 30–50% продолжают обучение в аспирантуре МГУ, Российской академии наук, в зарубежных университетах.

Кафедра всегда проводила и проводит активную агитационно-пропагандистскую работу, направленную на привлечение способных и заинтересованных студентов химического факультета к специализации на кафедре, путём организации встреч заведующего кафедрой, заведующих лабораториями и ведущих учёных со студентами младших курсов, проведением экскурсий по научным лабораториям и рядом других мероприятий, направленных на повышение престижа кафедры. Не последнюю роль в привлечении студентов на кафедру играет разнообразный и богатый парк приборов в научных лабораториях и спецпрактикумах. Так, среди спектральных приборов – лазерные установки для термолинзовых измерений фирмы «Когерент» (США), электронный спектрометр фирмы «Лейболд» (Германия), рентгенофлуоресцентные анализаторы «Спарк» и «Спектроскан» (Россия), лазерный микрозондовый анализатор JIAMMA (Германия) и др. Кафедра имеет прекрасное хроматографическое оборудование, например капиллярные газовые хроматографы, ионные хроматографы двух фирм, различные жидкостные хроматографы, хроматомасс-спектрометры. На современном уровне и электрохимические приборы – вольтамперометрические анализаторы, полярографы и другие, например установки для электрохимических исследований производства США и Швейцарии.

Подготовка специалистов-аналитиков включает прослушивание большого числа спецкурсов, выполнение практических работ в спецпрактикумах, выступления на семинарах и конференциях. В системе подготовки химиков-аналитиков преподаванию специальных курсов отводится чрезвычайно важная роль.

Цели и общие подходы к подготовке специалистов. Целью этих специальных курсов является получение углублённых профессиональных знаний, умений и навыков студентов в области теории и практики химического анализа. Вопрос в том, что при подготовке химиков-аналитиков следует считать профессиональными знаниями, умениями и навыками. Здесь могут проявляться два различных подхода к специализации в целом – «традиционный» и «прикладной» [1, 2].

На кафедре, как, впрочем, и в большинстве крупных классических университетов России, Великобритании, Германии, Японии и ряда других стран, исторически реализован подход, направленный на изучение теоретических основ и прикладных аспектов важнейших методов анализа. К достоинствам традиционного подхода к содержанию специализации «Аналитическая химия» в классических университетах (при его полноценной реализации) относятся следующие [1]:

– фундаментальность получаемых знаний, их соответствие уровню развития аналитической химии как науки;

– приобщение старшекурсника к научным исследованиям кафедры (курсовые и дипломная работы – часть специализации). При этом формируются система взглядов и шкала ценностей, характерные для исследователя, а не просто грамотного исполнителя;

– возможность лёгкой адаптации выпускника к любой работе по специальности, вне сферы специализации, вне аналитических лабораторий;

– мобильность подготовленного специалиста, то есть возможность сравнительно безболезненной смены рабочего места, уровня ответственности и т.п.

Однако традиционный подход имеет и свои минусы. Зачастую это абстрактный характер части усвоенных знаний («понемногу обо всем») при несформированности комплекса умений и навыков, необходимых для практической работы аналитика; необходимость первоначальной профессиональной адаптации; невостребованность на конкретном рабочем месте значительной части теоретических знаний, полученных в ходе специализации, отсюда ошибочное впечатление об их ненужности.

Поэтому основная проблема, возникающая при реализации традиционного подхода, всегда была связана с поиском компромисса между фундаментальной и прикладной составляющими профессиональной подготовки химиков-аналитиков и ответом на вопрос: «Чему учить – анализу или аналитической химии?». В разные исторические периоды ответ на этот вопрос диктовали запросы общества, работодатели и проблемы трудоустройства выпускников. Так, в «советское» время традиционный подход к специализации в большинстве случаев ориентировал выпускника преимущественно на сферу фундаментальных научных исследований в академических научно-исследовательских институтах и на преподавательскую работу в высшей школе.

Ситуация изменилась в постсоветское время, когда наши выпускники по ряду причин (наличие рабочих мест, оплата, престижность и других) в основном трудоустраиваются в сферу материального производства: в лаборатории, контролирующие качество пищевых, косметических, нефтяных продуктов, лекарственных препаратов; в лаборатории по контролю питьевых вод, криминалистические лаборатории; системы экологического мониторинга и санэпиднадзора; в компании по продаже аналитических приборов, в различные государственные и муниципальные организации, в фирмы, торгующие аналитическими приборами.

Кафедра всегда гибко реагировала на запросы общества. Требования, предъявляемые работодателями к аналитикам, заставляли пересматривать учебные планы специальных курсов таким образом, чтобы подготовленный специалист не только овладел теоретическими основами современных аналитических методов, но и был, с одной стороны, хорошо знаком с особенностями анализа различных реальных объектов, а с другой – готов к самостоятельному решению любой проблемы, возникающей перед ним.

История специализации на кафедре. Рассмотрим, как менялось содержание специальных курсов на кафедре в разные периоды времени, начиная с 1960-х годов прошлого столетия по настоящее время, условно разбив этот временной период на несколько меньших.

Выпускник кафедры Анатолий Фёдорович Кутейников заведовал аналитической лабораторией в крупном отраслевом институте НИИграфит.

В 1960–1990 годы основное внимание уделялось изучению теоретических основ тех разделов аналитической химии, которые были наиболее «популярны» в те годы. В тот период на кафедре читались спецкурсы по спектрофотометрии, атомно-эмиссионному спектральному анализу, потенциометрическим и полярографическим методам анализа, по ионообменной и распределительной хроматографии, по применению комплексных соединений и органических реагентов в химическом анализе. Экспериментальные навыки студенты приобретали в одноименных спецпрактикумах, а также в спецпрактикуме «Микрохимический анализ» (до 1970 г.). Анализу реальных объектов в тот период по ряду причин, упомянутых ранее, уделялось меньше времени. В основном с реальными объектами студенты имели дело в спецпрактикумах «Силикатный анализ», который в середине 1960-х годов был реорганизован в спецпрактикум «Анализ особо чистых веществ», а затем в спецпрактикум «Методы разделения и концентрирования».

Выпускник Химического факультета МГУ и сотрудник кафедры Юрий Степанович Другов – автор многочисленных книг, посвященных анализу объектов окружающей среды.

В 1989 г. кафедру возглавил академик Ю.А. Золотов, по инициативе которого существенно изменилось содержание действующих спецкурсов и спецпрактикумов, появилось много новых [3, 4]. Ниже приведён перечень спецкурсов, которые читались на кафедре в 1990–2002 годы: «Введение в современную аналитическую химию»; «Основы хемометрики»; «Методы разделения и концентрирования»; «Хроматографические методы анализа»; «Спектроскопические методы анализа»; «Электрохимические методы анализа»; «Кинетические, биохимические и биологические методы анализа»; «Комплексные соединения и органические реагенты в химическом анализе»; «Анализ реальных объектов»; «Анализ сложных смесей органических соединений». В этот период был создан спецпрактикум «Анализ реальных объектов», в котором студенты выполняли итоговую зачётную задачу по анализу реальных промышленных или природных объектов – сталей, сплавов, руд, осадочных пород, почв, природных и сточных вод [5]. Получив конкретное задание, студенты на основании литературных данных и с учётом диапазона возможного содержания заданных аналитов выбирали способ пробоподготовки и методы определения. После обсуждения с преподавателями итогов проведённой литературной работы студенты проводили определение выбранного аналита двумя независимыми методами с последующей метрологической обработкой полученных результатов. После завершения эксперимента студенты оформляли отчёт о проделанной работе в виде литературного обзора, экспериментальной части и обсуждения результатов и защищали работу на научном коллоквиуме группы в присутствии преподавателей.

Выпускник кафедральной аспирантуры Тимур Курбанович Хамракулов заведовал кафедрой аналитической химии Самаркандского университета

Начиная 2002 г. по инициативе Ю.А. Золотова содержание практических работ в спецпрактикумах изменилось. Традиционный подход «от изучения теории метода к его практическому применению в анализе реальных объектов» был заменён на обратный – во главу угла были поставлены реальные задачи и объекты, для анализа которых следует применять изученные конкретные методы [5, 6]. Основная цель реорганизации заключалась в изменении акцентов в преподавании фундаментальных и прикладных аспектов аналитической химии, в обучении методам анализа путём решения практических задач, в максимальном приближении работ, выполняемых в спецпрактикумах, к анализу различных реальных объектов. В отличие от существовавшего ранее спецпрактикума «Анализ реальных объектов», при прохождении которого каждый студент имел дело только с одним реальным объектом и, как правило, с одним определяемым компонентом, в обновленных спецпрактикумах представлены самые разнообразные объекты (различные типы вод, почвы, лекарственные препараты, пищевые продукты, стали). При прохождении спецпрактикумов по хроматографическим, спектроскопическим и электрохимическим методам анализа студенты знакомятся с определением в этих объектах самых разнообразных аналитов. Кроме того, в каждом спецпрактикуме они выполняют работы с предварительным концентрированием определяемых компонентов с использованием экстракционных, сорбционных или электрохимических методов концентрирования. Ориентация на объект анализа – это ориентация студентов на освоение универсальных приёмов «преодоления проблем» и выработку способности к принятию правильных решений.

Общий обзор действующей системы специализации. В 2011 г. Московский университет перешёл на шестилетнее обучение, в связи с чем увеличилось число часов на специализацию, что заставило в очередной раз изменить набор, содержание и наполненность специальных курсов. Появились новые спецкурс и спецпрактикум «Масс-спектрометрические методы» (2013 г.), спецкурсы «Организация работы аналитических лабораторий» (2014 г.), «Основы химической метрологии и хемометрики» (2014 г.), «Хроматография и капиллярный электрофорез в аналитической химии» (2015 г.); значительно увеличилось число часов в спецкурсах «Введение в специализацию», «Спектроскопические методы анализа», «Электрохимические методы анализа», «Методы разделения и концентрирования», «Кинетические и биохимические методы анализа» и ряде других. Был сформирован новый учебный план подготовки специалистов по специализации «Аналитическая химия», который включает дисциплины обязательной части (табл. 1) и дисциплины по выбору (табл. 2).

Таблица 1. Дисциплины обязательной части специализации «Аналитическая химия»

Таблица 2. Дисциплины по выбору специализации «Аналитическая химия»

* з.е – зачётная единица, равная 32 академическим часам.

В часы, отведённые для проведения семинаров, студенты защищают рефераты на предложенные лекторами темы по читаемому курсу, выступают с докладами, лекторы проводят тест-опросы, консультации.

Наряду с глубоким изучением теоретических основ современных методов анализа студенты приобретают экспериментальные навыки в спецпрактикуме «Аналитическая химия» (9 з.е.) по спектроскопическим, масс-спектрометрическим, электрохимическим и хроматографическим методам анализа.

При формировании новых планов были сформулированы важнейшие специализированные компетенции химика-аналитика, которые состоят в следующем: специалист-аналитик должен

– знать основные характеристики современных методов химического анализа (спектроскопических, масс-спектрометрических, хроматографических, электрохимических, методов разделения и концентрирования и пр.);

– знать и уметь сопоставлять возможности и области применения, достоинства и недостатки различных методов анализа; уметь анализировать научную литературу с целью выбора методов для решения конкретных аналитических задач, самостоятельно планировать исследования; обладать навыками химического эксперимента с привлечением основных аналитических методов исследования;

– понимать принципы устройства современных научных приборов и владеть навыками работы на них при проведении исследований.

В новый учебный план входят практики и научно-исследовательская работа в объёме 26 з.е. В 7-м, 8-м, 9-м, 11-м, 12-м семестрах студенты должны заниматься исследовательской работой в научных лабораториях не менее 4 часов в неделю. В конце семестра они должны отчитаться о своей деятельности на коллоквиуме научной лаборатории, выступить с докладом и получить оценку за свою работу. Такой вид работы студентов, ранее приходивших в лабораторию по желанию с разной периодичностью на любом курсе после распределения по специализациям, безусловно, дисциплинирует студентов, даёт им возможность (вернее, обязует их) заранее заняться выполнением исследований в русле дипломной работы. И, как показал опыт хороших студентов первого в истории МГУ шестого курса, к выпускному курсу они приходят с большим багажом научных результатов, воплощающихся в солидной дипломной работе.

В 2016 году впервые для студентов 5 курса по указанию ректората в рамках специализации был прочитан лекционный курс на английском языке под общим названием «Современные проблемы химии». При подготовке такого курса были длительные и горячие дискуссии по поводу того, кто и как должен читать такой курс. Каждой кафедре было предоставлено право самой решать, каким будет этот курс. Были высказаны предложения, что оптимальным было бы приглашение англоязычных лекторов ― носителей языка из университетов других стран. Но вопрос упирался в финансовые проблемы. Попытка показывать студентам записи в Интернете лекций Нобелевских лауреатов оказалась не слишком удачной, так как лекции по темам, часто весьма далёким от специализации, прочитанные на английском языке учёными разных стран, трудно воспринимались слушателями; кроме того, сложно было оценивать результаты такого прослушивания.

На нашей кафедре было найдено промежуточное решение. Часть лекций (недельный ежедневный курс) была прочитана на тему «Современные проблемы и состояние ионной хроматографии» немецким профессором на прекрасном английском языке. А для чтения остальных лекций на общую тему «Избранные главы химии: современные методы исследования и анализа» (Selected chapters of chemistry: modern methods of investigation and analysis) объединились лекторы нескольких кафедр – аналитической, органической, радиохимии, имеющие опыт чтения лекций в зарубежных университетах и выступлений на международных конференциях. Результаты итогового письменного опроса на английском языке по билетам, содержавшим вопросы различных блоков лекций, оказались несколько лучше, чем ожидали лекторы: большинство студентов продемонстрировало вполне приличное понимание прочитанного им материала, а те, кто не смог этого сделать, дополнительно побеседовали с лекторами (также на английском).

По мнению коллектива преподавателей, применявшийся и ранее на кафедре системный подход к обучению студентов аналитической химии с акцентом на их самостоятельное творчество позволяет готовить грамотных, квалифицированных специалистов, способных на достаточно высоком уровне решать различные аналитические задачи. Об этом свидетельствуют весьма достойные компании, институты, предприятия, в которые устраиваются работать наши выпускники, те должности, которые они занимают. Что улучшилось и улучшится в подготовке специалистов по новому плану, покажет время.

---

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