Если вы планируете на год - сейте рис,
если на десятилетия - сажайте деревья,
если на всю жизнь - учите молодежь.
Китайская пословица.
Эти размышления навеяны началом нового учебного года, который для всех нас - тех, кто работает и учится в знаменитом КПИ, - является юбилейным, а также надеждами на встречу с первым поколением студентов, чтот родились и выросли в независимой Украине, вступили в наш родной университет и мечтают стать настоящими современными инженерами. Как и всегда было, для этого существует только один путь - добросовестно учиться с первых дней обучения. При этом среди дисциплин нет неважных, но есть фундаментальные, или такие, которые определяют всю будущую профессиональную жизнь, и среди них, безусловно, физика. В тесном контакте с техникой и будучи ее фундаментом, физика проникла во все отрасли промышленности, иногда даже создав некоторые из них. Вспомним хотя бы электро- и теплотехнику, ядерную энергетику, лазерную и полупроводниковую технику, космическую отрасль, радио-, опто- и криоэлектронику, голографию, а в последние годы - очень многообещающую наноиндустрию, включая спинтроники, в которой информация кодируется не электрическим зарядом, а спином (магнитным моментом) носителя, квантовые компьютеры и тому подобное. Уже сегодня США заявляют, что не менее 70% их экономики опирается на фундаментальные знания, а в гуманитарных науках появилось новое понятие - общество знаний. Однако, все это глобальные проблемы, а моя задача более узкая и конкретная - о физике.
Вряд ли кто-нибудь рискнет отрицать, что современное состояние физических исследований в любой стране определяет уровень ее технологий - новые идеи и подходы не могут родиться в недрах привычных методов и приемов, поэтому именно фундаментальная подготовка является залогом и уровня инженерной работы и уровня технологических «ноу-хау». Однако, как мы знаем, Украина пока проигрывает западным странам именно в развитии прогрессивных технологических и конструкторских разработок. А их создание и применение может опираться только на такой уровень фундаментальной подготовки, который среди многих других преимуществ позволяет оставаться профессионально мобильным в течении значительного времени. Как известно, лица, получившие глубокое физико-математическое образование, усваивают привычку к "физическому мышлению", приобретают умение самостоятельно осваивать новые технические направления и успешно работать в различных отраслях от науки до производства. Важно, что при этом такие специалисты быстро входят в отрасли, о которых, образно говоря, ничего не слышали или которые не изучали в вузе.
Очень интересно, что о необходимости изучения физики будущими специалистами в области технических наук никто давно не спорит. Речь идет лишь об относительном количестве соответствующих часов, которые посвящаются получению таких знаний, что стало критическим вопросом последних лет. Пока шли дискуссии, на рубеже XX и XXI веков наблюдалась тенденция - нет, не тенденция, а реальный процесс - значительного снижения аудиторных часов, отводимых на физику. Мои слова опираются на пример нашей кафедры, которая обслуживает в КПИ семь очень сильных факультетов инженерного направления. Я не буду комментировать давний случай, когда декан одного из самых престижных факультетов, делая нашей кафедре услугу в виде восстановления сравнительно небольшого количества часов по общей физике, доверчиво сказал: "Ну, вы же понимаете, что нам физика не нужна". Такое же или примерно такое же отношение не единичное, и дело не в конкретном факультете или декане, потому что кое-где на физику оставляли один семестр и одну (!) лекцию на две недели.
Однако, благодаря твердой позиции нашего ректората такое падение (а по сути - постепенное ухудшение уровня физико-математической подготовки будущих инженеров на некоторых факультетах) удалось прекратить, и последние 2-3 года количество часов, что посвящаются изучению физических вопросов, стабилизировалось. Это, безусловно, определенное достижение, но считать проблему решенной до конца считал бы преждевременным, поскольку за отведенное на физику время по-настоящему ее изучить и понять вряд ли возможно. И причинами отрицательного (с точки зрения неизбежного сокращения всех, включая фундаментальные, дисциплин) влияния Болонского процесса такое уменьшение, мне кажется, оправдать невозможно. Так, одним из аргументов в пользу якобы сохранения общего количества часов стало внедрение достаточно большого (до половины) объема часов так называемой самостоятельной работы студентов, но при этом не учитывается, что студенты младших курсов - вчерашние школьники - еще не способны без преподавателей усваивать физику институтского (а он есть - должен быть!) достаточно серьезного уровня.
Можно согласиться, что физика довольно сложный предмет, но одновременно - это мировоззренческая наука, определяющая технический, а следовательно - цивилизационный прогресс общества. Физика - это и философия природы, что ставит целью понять и описать последнюю языком математики. Отсюда такое значительное применение физических законов во всех сферах жизни. Именно поэтому физика требует времени на осмысление, и определенных при обучении разноуровневых повторов, чтобы студент мог понять логику науки, законы и методология которой являются, кроме техники, основой и химии, и биологии, и геологии, а теперь все шире проникают в экономику а также гуманитарную сферу. Что и говорить о современных информатику, материаловедение и строение Вселенной. Считаю, целесообразно также напомнить, что такие общественно значимые современные средства связи и информации, как электронная почта и Internet, а теперь вычислительные Grid-системы, оказались «побочными» последствиями глубоких физических исследований, которые подавляющим большинством людей считались очень далеки от насущных проблем рядового гражданина.
При имеющемся количестве часов на физику даже настойчивый студент, как правило, не успевает упорядочить свои знания, и они остаются не систематизированными и отрывочными. Напомню, что в советское время будущим инженерам на изучение разделов общей физики отводилось минимум три семестра (между прочим, именно этим объясняется существование в КПИ трех отдельных кафедр общефизического направления, потому что каждая из них вела и ведет свой лабораторный практикум), теперь - почти всюду не более двух, а были, как я уже сказал, примеры и одногй. Ситуация еще больше осложняется и тем, что все меньше часов удается отвести на практические занятия, а непосредственное преподавание физики начинается с первых дней 1-го семестра, когда студенты еще не овладели необходимым математическим аппаратом.
Недостаточное количество часов ведет к еще одному явлению, которое невозможно побороть только силами заведующего физической кафедры, - это так называемое "профилирование" курса физики, а также чтении отдельных ее разделов выпускающими кафедрами. Проще говоря, речь идет о том, чтобы своим студентам читать "свою" физику. Например: электрикам - в основном электричество, акустикам - механику, энергетикам - термодинамику и тому подобное. Более того, физика, образно говоря, как дисциплина для будущих инженеров заканчивается на многих факультетах нашего родного учебного заведения на I-II курсах, и большинство магистров уже ничего нового с поистине физических предметов не изучают. Сквозная на протяжении учебы физико-математическая подготовка еще не охватила все инженерные кафедры, хотя ректорат уделяет этому вопросу большое внимание, что не может в конце концов не принести свои положительные плоды. При этом я лично убедился, что в передовых западных университетах магистры инженеры снова начинают слушать физику. В частности, в университете г. Торонто (Канада), где я работал, будущие инженеры-электрики изучают даже квантовую электродинамику, которая является обязательным (а не по выбору) магистерским курсом. Как говорится, комментарии излишни. Поэтому, думаю, чтение хотя бы некоторых глав современной физики магистрам инженерных факультетов именно специалистами-физиками должно стать не только отдельными желанными случаями, а более широко используемым способом подготовки специалистов. Пожалуй, еще более это должно касаться аспирантов, в наиболее известных университетах, как правило, слушают лекции по физике (и не только), но уже более высокого уровня.
К сожалению, у нас дело зашло достаточно далеко, что прямо связано и со снижением уровня абитуриентов, и с многолетней отменой (на мой взгляд, ошибочной) в КПИ вступительного экзамена по физике, который постепенно и с трудом восстанавливается, и с отменой на большинстве факультетов семестровых экзаменов, которые ранее способствовали необходимому упорядочению в головах студентов прослушанного материала и рассмотренных задач. Возврат на предыдущий уровень, надо сказать, идет, хотя очень и очень медленно, поскольку настоящая фундаментальная составляющая инженерного образования во многом проигнорирована, и упор стал делаться на подготовку профильных специалистов. В условиях нашей динамической жизни они часто вынуждены тратить лишнее время на переподготовку, что могло бы происходить гораздо быстрее и эффективнее, если бы их образование было более глубоким.
Остановлюсь еще на одном, не менее важном, аспекте проблемы. В научном потенциале страны университеты в целом еще не занимают должного места. Тем выше надо оценивать усилия руководства НТУУ "КПИ", благодаря которым наше учебное заведение получило статус первого в нашей стране исследовательского университета. В нем есть множество различных кафедр, где рождается много изобретений, прогрессивных технологий, конструкторских находок. Но ни одна прикладная наука не в состоянии развиваться, если не питается успехами фундаментальных наук. Однако, лучшее состояние фундаментальных и, в первую очередь, общефизических кафедр КПИ, лабораторное оборудование которых устарело и только благодаря неоценимой помощи ректората начинает восстанавливаться, информационные методы обучения практически не внедрены, а научная работа тормозится высокой учебной нагрузкой преподавателей, что приводит не только к трудностям в преподавании, но и отражается на общем прогрессе науки в КПИ. Ощутимая нагрузка, с другой стороны, мешает широкому привлечению к работе со студентами на кафедрах ведущих ученых НАН Украины.
Что касается нагрузки штатных преподавателей, то требования к ним относительно интенсивной научной работы, которая по новым правилам должна учитываться при их переизбрании на вакантные должности и при расчетах индивидуального рейтинга, на мой взгляд, несколько завышены. Даже при желании заниматься настоящими научными разработками, у доцента или профессора общеобразовательного предмета не хватает времени, а иногда и сил, чтобы сосредоточиться на них не только в области экспериментальной, но даже теоретической физики. А хотелось бы, чтобы такие преподаватели тоже принимали участие в научном процессе. На мой взгляд, органы, которые планируют нормы часов, не принимают во внимание, что время выхода из эмоциональной нагрузки намного больше, чем с физического, а у преподавателя, который стоит перед студентами в аудитории у доски, в полном объеме присутствуют обе эти составляющие. Считаю, что постепенное уменьшение учебных часов преподавателей, введение для магистров системы курсов по выбору, приглашение известных специалистов с НАН Украины для чтения спецкурсов и активных контактов со студентами - вот тот путь, который действительно может изменить ситуацию к лучшему. Этот тезис как надежду мне особенно важно выразить сегодня, в дни 110-летия КПИ и накануне празднования 90-й годовщины со дня создания в Украине Академии наук, в котором, между прочим, роль КПИ невозможно переоценить.
Цель высшего образования - получить общие научные представления о природе и окружающем мире. Понимание современной физической картины Вселенной в широком смысле является основой научного мировоззрения. При этом классики науки всегда подчеркивали первичность фундаментального багажа знаний, о чем фактически забывается, когда пренебрегают ролью физики, а также, конечно, математики в высшей школе.
Безусловно, требует совершенствования и преподавание физики как по направленности, так и за методическим уровнем. Последнее прежде всего касается применения новых "e-learning" ресурсов, или информационных технологий нового поколения, для чего наш КПИ, считаю, является наиболее подготовленным среди других учебных заведений Украины. С другой стороны, никто также не снимает с таких кафедр, как наша, ответственность за ситуацию, которая сложилась с физикой. Мы остались в меньшинстве при формировании учебных программ по физике большинством спецкафедр, которые получили право составлять учебные планы, а Министерство образования и науки не противодействует такой практике, игнорируя собственные научно-методические указания и разработки. До сих пор, насколько знаю, нет, как это было раньше, общей программы подготовки инженерных кадров по физике, которая бы учитывала значительное уменьшение учебных часов, а также изменение их структуры. Возникает вопрос: "А возможно ли это вообще сделать без потери необходимого уровня подготовки?" Даже если с таким положением вещей можно было бы согласиться с несколько ограниченного уровня подготовки бакалавров, то фундаментальная составляющая в подготовке магистров требует, на мой взгляд, усиления путем включения в соответствующие расписания лекций по физике и математике, как это делается на отдельных факультетах КПИ.
Конечно, большинство недостатков, о которых шла речь, берут начало в средней школе, где упало качество учебников, которые далеки от современных требований. В условиях снижения престижа любой научной деятельности, специалисты высокого уровня не хотят тратить время и силы на подготовку учебников. Здесь также без определенных реформ и вложения средств трудно обойтись. Только специальные меры со стороны Президента Украины, Кабинета Министров и Верховного Совета могут привести к сдвигам, результатом которых будет достойное место физики в частности, и естественных предметов вообще в формировании профессиональных предпочтений выпускников средних школ. Если ничего не изменится, то молодежь в науку идти не захочет, а без притока молодежи мы становимся свидетелями необратимой потери бесценного опыта, накопленного старшим поколением ученых и преподавателей, которое продолжает самоотверженно выполнять свои обязанности.
Инженер, как отмечалось, работает в мире, где практически все определяется физическими закономерностями. Физика - это и научная база, на которой высшее техническое образование должно строить общеинженерную и специальную подготовку. Глубокое изучение основ физики - наиболее оправданная и экономическая форма овладения знаниями и навыками, необходимыми в условиях современной и фактически непрерывной научно-технической революции. И если мы выбрали западный вектор образования по форме, то и содержание его (образования) должно быть адекватным такому выбору.