От школьной олимпиады до академического университета

Соведущие круглого стола по химическому образованию Николай Нифантьев и Валерий Лунин. Фото из архива авторов

30 сентября в Екатеринбурге завершил работу юбилейный, ХХ Менделеевский съезд по общей и прикладной химии, на котором были подведены главные достижения исследований и разработок в области химии за прошедшие четыре года. Среди многообразия мероприятий съезда, на котором кроме пленарных заседаний активно работали девять секций, прошли сателлитные симпозиумы и круглые столы по основным направлениям химической науки, технологии и химического образования, а также олимпиады школьников и студентов.

Непрерывное и предметное

Надо отметить, что впервые в истории менделеевских съездов очень интересной и содержательной получилась дискуссия на круглом столе, посвященном состоянию естественно-математического образования в странах БРИКС для химиков-исследователей. Это заседание проводилось под председательством авторов статьи, поэтому мы можем попытаться показать изнутри всю значимость проблемы современного химического образования.

Выбрав изначально подготовку химиков-исследователей в качестве ключевой темы круглого стола, участники активно обсудили необходимость и важность совершенствования школьного и вузовского образования, в том числе важнейшую роль тематических школьных и студенческих олимпиад по химии, являющихся эффективным инструментом отбора талантливой молодежи – будущих исследователей. Об этом в самом первом выступлении на заседании подробно рассказал академик Валерий Лунин. Специально обсуждался и еще один исключительно важный вопрос – совершенствование школьных и вузовских учебных программ по химии.

Валерий Бухтияров, директор Института катализа имени Борескова Сибирского отделения РАН.

Базовый учебный план общеобразовательных школ России выделяет на преподавание химии в 10–11 классах всего один час в неделю. Понятно, что такой минимум не вызывает у учащихся мотивацию к изучению предмета «химия», а у учителей –  стимула к неформальному преподаванию химии. За прошедшие годы разрушительных реформ в российском школьном образовании закрылось более 5 тыс. (!) школьных кабинетов химии, нет эксперимента, нет реактивов, нет лаборантов.

Обязательно нужна непрерывность естественнонаучного образования, когда программа вуза начинается там, где закончилась школьная программа. Тесно связана с этим и необходимость дифференцированного подхода к школьным курсам, организация предметных лицеев на базе вузов, участие научных организаций в подготовке не только студентов, но и школьников. Непрерывное предметное образование в многопрофильных лицеях, гимназиях обеспечивает раннее вхождение школьника в научную жизнь, мотивацию к продолжению научной работы как в вузе, так и после защиты диплома и, тем самым, решение проблемы утечки умов не только финансовыми способами.

Химическое образование в России сохранилось не благодаря, а вопреки Министерству образования и науки РФ. В течение 25 лет Учебно-методическое объединение классических университетов по химии (УМО) хранит и развивает лучшие традиции химического образования, организует университетские лицеи, гимназии, научно-образовательные центры. В итоге в 2016 году 13% выпускников выбрали в качестве предмета на ЕГЭ химию в отличие от 8–10% в предшествующие годы.

Все – на химию!

Далее участники круглого стола обсудили подходы к подготовке химиков-исследователей в отдельных странах БРИКС. Так, в Бразилии (выступил профессор Карлос Дуарте Корреа, State University of Campinas) и Южной Африке (выступила профессор Ньёконг Тебелло Алида, Rhodes University, Grahamstown) учебный процесс опирается на стандартные учебные курсы университетов, которые дополняются мероприятиями в связи с национальными технологическими инициативами и образованием соответствующих центров технологического превосходства. Их тематика соответствует известным сегодняшним приоритетам, включая нанотехнологии, биотехнологии, новые материалы...

Профессор Кришна Ганеш, директор Indian Institutes of Science Education &  Research, Пуна.

Все это присутствует и в подготовке будущих исследователей в Китае (выступил профессор Кифенг Чжоу, Peking University). Кроме этого, в Китае достаточно широко развивается олимпиадное движение по химии для школьников и студентов. Естественно, это способствует отбору потенциальных исследователей на ранних этапах их профессионального становления.

Аналогичная ситуация и в Индии, где также активно развиваются учебные центры нового типа. Среди них особо известна сегодня сеть индийских институтов науки, образования и исследований (Indian Institutes of Science Education & Research, IISER), расположенных уже в семи региональных центрах этой страны. Подробно о вузах этого типа участникам круглого стола рассказал профессор Кришна Ганеш, директор ведущего института в сети IISER, расположенного в городе Пуна – одном из ключевых научных и индустриальных центров этой страны.

Институты IISER отличает соединение учебного процесса с активными научными исследованиями, исчерпывающее обеспечение самым современным научным оборудованием и прекрасная инфраструктура. В некоторой степени институты IISER напоминают российские исследовательские университеты, но представляются более цельными и эффективными из-за компактного строения и сфокусированности на наиболее приоритетных направлениях научных исследований.

Основной акцент в выступлениях российских участников круглого стола был сделан на подготовке химиков-исследователей для институтов Российской академии наук. Об этом говорилось в выступлениях директора Института катализа имени Г.К. Борескова Сибирского отделения РАН, члена-корреспондента РАН Валерия Бухтиярова. На базе этого института успешно работает специализированная кафедра Новосибирского госуниверситета.

А в докладе члена-корреспондента РАН Николая Нифантьева была рассмотрена система «непрерывного химического образования Института органической химии имени Н.Д. Зелинского РАН» (см. рисунок). В этом институте создана уникальная система подготовки будущих исследователей, начиная со школьной скамьи. Она включает Московский химический лицей (организован в 1990 году на базе бывшего школьного кружка по химии при ИОХ РАН), лицейские классы школы № 192 (Москва), Высший химический колледж РАН (создан в 1990 году), действующий в качестве факультета Российского химико-технологического университета имени Д.И. Менделеева; базовую кафедру фундаментальной и прикладной химии Российской академии наук на химическом факультете МГУ, а также аспирантуру и постдокторантуру.

Профессор Карлос Дуарте Корреа (State University of Campinas, Бразилия) и профессор Кифенг Чжоу (Peking University, Китай) стали активными участниками круглого стола.

В значительной степени сегодняшний кадровый состав уже не только ИОХ РАН, но и Института элементоорганических соединений имени А.Н. Несмеянова РАН, Институт общей и неорганической химии имени Н.С. Курнакова РАН, которые также активно поддерживают работу Высшего химического колледжа РАН, укомплектованы сотрудниками, в той или иной степени прошедшими обучение в созданной системе лицей–колледж –кафедра МГУ–институты РАН.

Высшее химическое

Необходимо отметить, что значение для высшего химического образования кафедр и вузов, созданных при участии академических институтов, сложно переоценить. Институты РАН, которые находятся сегодня под управлением Федерального агентства научных организаций (ФАНО), имеют наиболее высокий в нашей стране уровень оснащения современным научным оборудованием для проведения исследовательских работ.

Сюда в первую очередь можно отнести приборный парк центров коллективного пользования. Это и суперкомпьютерные центры, позволяющие проводить сложнейшие расчеты, и мощные физические ускорители, электронные микроскопы высокого разрешения, различного рода современные спектрометры (ЯМР, ЭПР, ИК, КР), многие другие приборы и установки. На базе институтов РАН работают более 100 центров коллективного пользования с уникальным научным оборудованием. И конечно, это современное научное оборудование,  задействованное в научно-образовательном процессе, которое во многом обеспечивает эффективную научную работу молодых ученых и студентов, дает им практические навыки, являясь важным фактором, привлекающим молодежь в науку.

Как нам представляется, для обеспечения реальной интеграции школы, вуза и научного учреждения необходимо выполнение основных принципов интеграционного процесса: 1) раннее привлечение молодежи школьного и студенческого возраста в серьезную науку как минимум в форме профориентации;

2) привлечение ведущих ученых Российской академии наук к преподаванию в университетах России;

3) предоставление возможности использования в образовательном процессе информационных и материально-технических (приборных) ресурсов институтов и центров коллективного пользования РАН;

4) индивидуальная подготовка молодых специалистов высокой квалификации в рамках системы непрерывного образования;

5) участие студентов и аспирантов в программах РАН, научных грантах, привлечение их к инновационной активности.

Система «непрерывного химического образования ИОХ РАН». Фото из архива авторов

Для выполнения этих принципов необходимо учебное заведение, полностью подчиненное запросам главного потребителя выпускников фундаментальных университетов – институтов РАН. Сочетание структуры РАН (президиум–отделение) с институтами ФАНО, над которыми РАН осуществляет научное руководство, формирует структуру, которая коррелирует со стандартной вертикальной структурой университета (ректорат–факультет– кафедра). Это позволит организовать систему «Университет – институты РАН», призванную готовить будущих исследователей для Академии наук.

В качестве монодисциплинарного прототипа такого вуза можно рассматривать ВХК РАН и кафедры при химических институтах, которые имеют очень высокие показатели научно-педагогической деятельности (каждый год – не менее двух дипломов первой степени в Менделеевском конкурсе студенческих научных работ, практически каждый год золотые медали РАН за научные работы студентов и молодых ученых, а при защите дипломов в среднем пять публикаций у каждого дипломника).

Таким образом, возможно образование вуза нового типа, способного достойно выглядеть по научным показателям в рейтинге World University Rankings по ключевым параметрам: академический, научный рейтинг, количество защищенных диссертаций и другие.

В завершение рассказа о круглом столе в области образования стран БРИКС отметим, что данное мероприятие в рамках ХХ Менделеевского съезда, продолжавшееся три часа, прошло очень динамично и вызвало большой интерес у участников и слушателей. И это не случайно, ведь были затронуты не только проблемы, определяющие стратегию развития химического образования. Так, специально отмечалось усиление хемофобии во всех странах БРИКС и снижение интереса в обществе к химическим специальностям, что совсем не отвечает вызовам и тенденциям технологического прогресса.

О целесообразности продолжения начатой дискуссии на следующих менделеевских съездах и специальных мероприятиях говорила и президент Международного союза теоретической и прикладной химии, член-корреспондент РАН Наталья Тарасова. Ее поддержали сопредседатели и фактически все основные участники круглого стола в своих заключительных выступлениях.