Система рейтинговой аттестации как метод стимулирования изучения студентами естественно-научных дисциплин

ВЕСТН. МОСК. УН-ТА. СЕР. ПЕДАГОГИЧЕСКОЕ ОБРАЗОВАНИЕ. 2010. № 3

СИСТЕМА РЕЙТИНГОВОЙ АТТЕСТАЦИИ КАК МЕТОД СТИМУЛИРОВАНИЯ ИЗУЧЕНИЯ СТУДЕНТАМИ ЕСТЕСТВЕННО-НАУЧНЫХ ДИСЦИПЛИН

О.Н. Рыжова, Н.Е. Кузьменко, Д.А. Пичугина, Л.Е. Китаев

Охарактеризованы проблемы, возникающие в процессе преподавания курса физической химии студентам второго курса биологического факультета МГУ. Обсуждается предложенная система рейтинговой аттестации студентов, проиллюстрирован ее поощрительный и стимулирующий характер.

Ключевые слова: рейтинговая система аттестации, преподавание физической химии, университетское образование.

Одной из важнейших традиций университетского образования является его фундаментальность, подразумевающая соединение научного знания и самого процесса обучения [1, 2]. Инновационный характер развития технологий все в большей степени требует подготовки специалистов фундаментального профиля, четко понимающих методологию развития новых идей и имеющих теоретическую подготовку высокого уровня по основным направлениям современной науки. Химия, физика и биология — науки, составляющие основу современного естествознания1. Несмотря на различие масштабов и объектов этих наук, они давно и тесно взаимодействуют между собой, образуя пограничные области знания, такие как физическая химия, химическая физика, биологическая химия (биохимия) и даже биофизическая химия и биоинженерия. Словосочетание "физико-химический" прочно вошло в лексикон всех естественных наук и означает комплексный и количественный подход к изучаемым явлениям. В этой связи понятно, что среди всех химических дисциплин центральной и связующей все дисциплины цикла является физическая химия. Так, в Московском университете курс физической химии преподается не только студентам химического факультета, но и на целом ряде других естественно-научных факультетов: биологическом, геологическом, биоинженерии и биоинформатики, почвоведения, физико-химическом, физическом, наук о материалах

1 Мы не обсуждаем очевидное — изучение любой области естествознания невозможно без должной математической подготовленности студента. Методические особенности преподавания математики студентам-химикам рассмотрены в работе [3].

[4, 5]. Преподавание на каждом из этих факультетов имеет свои методические особенности [6]. Наша статья посвящена курсу физической химии, изучаемому студентами биологического факультета.

Годичный курс физической химии изучается студентами физио-лого-биохимического отделения биологического факультета МГУ на втором курсе в III и IV семестрах. Он включает в себя лекции (один раз в неделю) и семинарские занятия (также один раз в неделю), с программой курса можно ознакомиться на странице учебных материалов кафедры физической химии химического факультета МГУ [7]. Промежуточная и итоговая аттестация студентов проводится в форме недифференцированного зачета в конце III (осеннего) семестра и экзамена в конце года. Ежегодно курс физической химии слушают примерно 120 студентов физиолого-биохимического отделения, разделенных на 10 академических групп.

Поскольку изучение физической химии требует от студента наличия определенной базы, а именно знаний по химии, физике и математическому анализу, охарактеризуем наших слушателей с этой точки зрения. Студенты физиолого-биохимического отделения на первом курсе изучают семестровый курс общей химии (лекции, семинары и практикум), затем семестровый курс аналитической химии (лекции, семинары и практикум). На втором курсе параллельно с физической химией студенты изучают и органическую химию, а также курсы коллоидной химии и химии высокомолекулярных соединений. Таким образом, можно заключить, что химическая подготовка биологов-второкурсников должна быть достаточно высокой. Что немаловажно, химия входит в число вступительных испытаний на биологическом факультете. Во II семестре первого курса начинается, а в III семестре продолжается изучение годичного курса общей физики (лекции, семинары и практикум). Что касается математики, то студентам-биологам на первом курсе преподается годичный интегрированный курс, включающий в себя математический анализ, аналитическую геометрию и даже методы решения дифференциальных уравнений. На втором курсе (в III семестре) студенты изучают "Математические методы в биологии", куда входят основы теории вероятностей и математической статистики. Можно заключить, что студенты-биологи приступают к изучению нашего курса с достаточной подготовкой по химии и физике, однако элементы высшей математики, которыми насыщен курс физической химии, у многих из них вызывают серьезные затруднения.

Преподаватели, ведущие занятия по физической химии у биологов, сталкиваются с рядом разноплановых проблем. Во-первых, чисто организационные вопросы. В середине второго курса в связи с распределением студентов по кафедрам (специализацией) происходит реор-

4 ВМУ, педагогическое образование, № 3

ганизация академических групп. И студенты, и преподаватели в IV семестре сталкиваются с совершенно новыми незнакомыми группами. На эффективности обучения студентов по нашей дисциплине отрицательным образом сказывается то, что в зимней сессии им предстоит сдавать по физической химии только зачет, а в летней — экзамен по материалу всего лишь одного весеннего семестра. Соответственно в осеннем семестре второкурсники могут позволить себе "расслабиться" в надежде все наверстать весной на новом материале, с новым преподавателем и в новой группе.

Во-вторых, проблемой является отмеченная выше недостаточная математическая подготовленность значительной части студентов. Связанные с этим познавательные и психологические трудности порой настолько значительны, что предмет начинает казаться студентам недоступным и поэтому "ненужным". Действительно, изучение физической химии традиционно начинается с теоретических разделов (законов термодинамики), где в явном виде не прослеживается связь с биологией. В особенности это относится к семинарским занятиям, где студентам предлагают конкретные расчетные или аналитические задачи. Все вышесказанное формирует у студентов настороженное и не всегда дружелюбное отношение к предмету. Именно по этой причине чрезвычайно велика роль лекционных часов, ведь именно лектор имеет оптимальную возможность расставить смысловые акценты, ввести полезные и доступные иллюстрации и подчеркнуть неразрывную связь между изучаемой дисциплиной и биологией. По той же причине авторами учебника по физической химии для студентов-биологов подготовлено достаточно обширное приложение под названием "Математический минимум", содержащее наиболее часто используемые математические соотношения [8].

Еще одна проблема относится не только к курсу физической химии, а ко всем лекционным курсам. Она порождена декларированным правом студентов на свободное посещение лекций. Реализация студентами своего "права на свободное непосещение" (плюс широкие возможности современной множительной техники) выливается в печальный факт — даже блестящие лекторы, читающие профильные дисциплины, могут похвастаться лишь примерно 20—30% посещением. Например, профессор М.В. Коробов, замечательный лектор, читающий курс физической химии студентам III—IV курсов химического факультета МГУ, не раз констатировал, что его лекции стабильно посещают порядка 25— 30% студентов.

По указанным выше причинам такое положение в отношении курса физической химии для биологов совершенно недопустимо. Внедрение рейтинговой системы помогло преодолеть сложившуюся негативную тенденцию.

Первоначальная идея была очень простой — вместо того чтобы устраивать банальную "перепись" присутствующих, мы предложили студентам в конце лекции выполнить небольшое (на 5—7 минут) задание по пройденному материалу. Это позволило не только зафиксировать фамилии слушателей, но и выяснить, в какой степени они овладели новым материалом. Постепенно нами был сформирован целый "банк" подобных кратких, но эффективно контролирующих знания студентов задач и вопросов (в нескольких равноценных вариантах для предупреждения списывания). Предложив задание, лектор обязательно демонстрирует и, если необходимо, комментирует его решение на последующей лекции. Такое взаимодействие оказалось для лектора очень чувствительным и эффективным инструментом обратной связи со студенческой аудиторией. В качестве примера обсудим лекционную задачу, предлагаемую в весеннем семестре после изучения тем "Кинетика простых реакций различных порядков" и "Фармакокинетика".

Задача. Время полувыведения из организма лекарственного препарата Ми-докалм составляет 8 ч, 1 таблетка содержит 0,05 г препарата. Рассчитайте: а) через какое время после однократного приема таблетки содержание препарата в организме уменьшится в 100 раз; б) как часто взрослому человеку нужно принимать препарат (вторую и последующие таблетки), чтобы в организме поддерживалось его содержание не ниже 5,0 • 10-4г/кг (примите массу человека » 70 кг); в) на график схематично нанесите зависимость концентрации препарата от времени при условии регулярного приема таблеток (см. пункт б).

Максимальная оценка за эту задачу — 15 баллов. При этом студенты, правильно ответившие на вопрос а и нашедшие интервал между приемом первой и второй таблетки, но не понявшие, что к моменту приема второй таблетки в организме остается еще некоторое количество препарата (и соответственно неправильно построившие график), могут получить максимум 10 баллов.

Практика эпизодического предложения студентам задач на лекциях постепенно преобразовалась в рейтинговую систему аттестации, которая развивалась и совершенствовалась, и в настоящий момент используется нами в следующей форме. На протяжении каждого семестра суммируются баллы, проставляемые студентам за небольшие лекционные задания (3—4), за предлагаемые лектором домашние задания (1— 2), а также за лекционную контрольную работу. О проведении лекционных контрольных студенты предупреждаются заранее, а короткие лекционные задания могут быть предложены в любой момент без предупреждения. Распределение баллов рейтинга между лекционным курсом и семинарскими занятиями, как правило, проводится и корректируется в начале каждого семестра на совещании лектора с преподавателями. Всего по лекциям за осенний семестр можно набрать до 60 баллов. В течение семестра промежуточный рейтинг систематически обнароду-ется, поэтому студенты всегда в курсе своих текущих достижений.

Еще до 90 баллов студент может получить от преподавателя за работу на семинарах. В этой оценке учитываются результаты контрольных работ на семинарах, выполнение домашних заданий и работа на самих семинарах. В некоторых группах по желанию преподавателей в начале каждого семинара проводится пятиминутное тестирование по теме данного занятия. Тесты составлены из простейших вопросов, проверяющих элементарное знакомство с материалом, и призваны стимулировать самостоятельную подготовку студентов к семинарскому занятию. Результаты тестов также могут быть учтены преподавателем при выставлении итогового балла. В конце семестра все баллы суммируются, и студенты, получившие не менее 100 баллов, получают зачет "автоматом", остальные сдают письменный зачет.

Суммарный балл, полученный студентом за осенний семестр, сохраняется, и в весеннем семестре к нему добавляются текущие результаты. Это представляется нам чрезвычайно важным, поскольку такая "сквозная" организация рейтинга, несомненно, стимулирует активную работу студентов в осеннем семестре. Можно отметить и еще одно преимущество "сквозного" годичного рейтинга. По каким-либо причинам между преподавателем и студентом могут не сложиться отношения. Кроме того, среди преподавателей всегда есть более мягкие и щедрые на баллы, а есть более придирчивые и "скупые". Это неизбежно, и от субъективности оценок никуда не деться. Однако поскольку в середине учебного года у студентов-биологов происходит перераспределение по группам, с большой вероятностью в весеннем семестре студент встретится с новым преподавателем, и возможная необъективность будет скомпенсирована в итоговом рейтинге.

В конце учебного года подводятся окончательные итоги, и все студенты курса ранжируются по полученным баллам. По результатам работы за год несколько второкурсников (обычно около 10 лидеров) получают оценку "отлично" без экзамена, то есть "автоматом". Еще примерно 40 человек (около трети курса) приглашаются на досрочный экзамен, который проходит в облегченном режиме — студенту не предлагается задача, обязательная в билете на обычном экзамене. Студент вправе воспользоваться или не воспользоваться приглашением, кроме того, сдача досрочного экзамена вовсе не подразумевает получение непременно отличной отметки.

А что ожидает тех, кто оказался в середине или конце рейтинга? Никаких наказаний для этих студентов не предусматривается. Эти второкурсники приходят на обычный экзамен в своей группе и сдают его на общих основаниях. Балл рейтинга практически никак не влияет на экзаменационную оценку. Таким образом, становится очевидной поощрительная, а не "репрессивная" функция используемой рейтинговой системы. Вся проводимая нами в течение года на лекциях и на семина-

рах работа по формированию рейтинга направлена исключительно на то, чтобы способные, активно и добросовестно трудившиеся студенты получили заслуженные преимущества.

В качестве иллюстрации в таблице приведены фрагменты итогового рейтинга второго курса биологического факультета за 2008/2009 учебный год2. Можно сразу отметить высокую корреляцию между баллами, полученными студентами на лекциях, и баллами за семинары. В самом начале внедрения рейтинговой системы преподаватели высказывали опасения, что может получиться так, что хороший, толковый студент, успешно работающий на семинарах, по причинам личного порядка окажется не в состоянии посещать лекции и сильно проиграет в рейтинге. Или же, наоборот, студент-разгильдяй, злостно пренебрегающий семинарскими занятиями, при поддержке товарищей сможет "отыграться" на лекциях. Однако практика показала, что этого не происходит. Трудолюбивый и сильный студент (аналогично — бездельник или просто слабый студент) в равной мере проявляет себя и на лекциях, и на семинарах.

Фрагменты итогового рейтинга студентов II курса биологического факультета за 2008/2009 учебный год

№ Группа Студент Суммарный балл за осенний семестр Балл лекционный Балл преподавателя Сумма

1 2 3 4 5 6 7

1 218 А.К.М. 132 43 77 252

2 213 Ш.А.А. 132 43 77 252

3 219 З.Н.А. 131 44,5 71 246,5

4 219 Е.Н.С. 123 41 80 244

5 220 С.И.В. 129 35 80 244

6 219 Б.Д.А. 122 40 79 241

7 221 Ш.И.Л. 130,5 30 75 235,5

8 218 С.С.С. 119 35 78 232

9 213 К.А.В. 122 29 80 231

10 222 К.Н.В. 116 38 76 230

60 210 Г.В.А. 82 28 75 185

61 222 Б.Ю.В. 109 14 61 184

2 В таблице представлены итоги работы конкретных студентов (в графе "студент" проставлены инициалы — Ф.И.О.) из указанных академических групп.

Продолжение таблицы

1 2 3 4 5 6 7

62 218 К.Е.А. 95 37 52 184

63 213 К.А.С. 86 27 70 183

64 219 Л.А.Т. 94 27 62 183

65 218 Г.К.В. 82 35 65 182

66 210 К.С.А. 86,5 25 70 181,5

67 222 Ц.М.Р. 97 24 59 180

110 211 Д.В.Д. 38 21 7 66

111 222 К.А.В. 31 0 32 63

112 211 М.А.Г. 30 12 20 62

113 221 С.И.Ю. 39 9 0 48

114 214 О.Н.В. 0 14 0 14

115 220 З.П.Ю. 6 6 0 12

116 214 Л.И.И. 0 0 10 10

Как студенты восприняли результаты внедрения рейтинговой системы? В целом они положительно отнеслись к предложенной системе аттестации. Данные проводимого нами в течение двух последних учебных лет анкетирования показывают, что эта система квалифицируется студентами как "справедливая", "нормальная" и "правильная". Более того, использование рейтинговой системы в предложенной поощрительной модификации воспринимается студентами как некоторое интеллектуальное состязание, в котором есть выигравшие, но нет проигравших. Вообще во всей ситуации, складывающейся вокруг рейтинга, велик игровой элемент, что делает и рейтинговую систему, и сам связанный с ней предмет дружественными и более привлекательными для студентов. В ответах на вопросы анкет студенты сделали несколько ценных замечаний и предложений по совершенствованию рейтинговой системы (например, сделать оценивание домашних и контрольных работ на семинарах более унифицированным, четче формулировать и разъяснять в начале учебного года принципы формирования рейтинга), которыми мы поспешили воспользоваться.

Самым главным результатом внедрения новой системы аттестации стало значительное повышение посещаемости лекций. Поскольку небольшие лекционные работы могут быть предложены в любой момент без предупреждения, понятно, что студенты, заинтересованные в получении высоких результатов, будут внимательнее относиться к посещению

лекций. Количество сданных лекционных работ показывает, что нам удалось добиться стабильного посещения лекций 80 — 90 студентами примерно из 120 обучающихся на втором курсе. Так, на рисунке приведены данные за два года о том, как в весеннем семестре решалась лекционная задача, которую мы обсуждали выше. Студентов заранее не предупреждали о том, что на лекции будет предложена задача, и тем не менее в 2009 г. было сдано 88 работ (всего на II курсе обучалось 115 студентов), а в 2010 г. — 96 работ (121 студент на втором курсе).

Результаты решения лекционной задачи студентами II курса физиолого-биохимичес-кого отделения биологического факультета:

а) в весеннем семестре 2008/2009 учебного года

б) в весеннем семестре 2009/2010 учебного года

Выводы

Разработанная и применяемая нами рейтинговая система промежуточной и итоговой аттестации студентов по курсу физической химии,

преподаваемому на втором курсе физиолого-биохимического отделения биологического факультета, позволила добиться следующих результатов:

1) резко (с 20 до 70%) повысилась посещаемость лекций;

2) студенты начали активнее работать на лекциях и семинарах в осеннем семестре;

3) у студентов-биологов сформировался дружественный образ и понимание полезности объективно сложного для них предмета — физической химии;

4) возросла степень обратной связи между лектором и аудиторией; установился творческий диалог между лектором и преподавателями, ведущими семинарские занятия;

5) процесс промежуточной и итоговой аттестации стал более унифицированным, "прозрачным" и демократичным.

В заключение отметим, что рейтинговые системы использовались и используются во многих зарубежных и отечественных высших учебных заведениях и, конечно же, на различных факультетах Московского университета [9, 10]). Отличительной чертой разработанной нами рейтинговой системы является прежде всего ее поощрительная сущность. Она направлена на выявление и стимулирование активности лучших студентов, а отнюдь не на выявление и наказание худших.

Список литературы

1. Садовничий В.А. Высшая школа России: традиции и современность. Доклад на VII съезде Российского союза ректоров 6 декабря 2002 г. // Материалы комиссии Московского государственного университета им. М.В. Ломоносова по академическим вопросам за 2001—2002 гг.: Сб. научно-методических докладов / Под ред. В.И. Трухина, К.В. Показеева. М.: Изд-во Моск. ун-та, 2003. С. 9-20.

2. Лунин В.В., Шевельков В.Ф., Кузьменко Н.Е., Рыжова О.Н. Фундаментальное университетское образование для химиков: бакалавриат и магистратура или специалитет? // Вестн. Моск. ун-та. Сер. 20. Педагогическое образование. 2008. №4. С. 14-23.

3. Лунин В.В., Гаврилов В.И., Кузьменко Н.Е., Рыжова О.Н., Чирский В.Г. Математика в университете: из практики химического факультета // Высшее образование сегодня. 2006. №7. С. 34-37.

4. Кузьменко Н.Е., Лунин В.В., Агеев Е.П., Рыжова О.Н. Физико-химические дисциплины в фундаментальном химическом образовании // Вестн. Моск. унта. Сер. 20. Педагогическое образование. 2008. №3. С. 96-107.

5. Новаковская Ю.В., СтепановН.Ф., КубасовА.А. Физико-химическое образование на современном этапе (опыт работы с физико-химической группой химического факультета МГУ имени М.В. Ломоносова) // Современные тен-

денции развития химического образования: интеграционные процессы / Под ред. В.В. Лунина. М.: Изд-во Моск. ун-та, 2008. С. 33-44.

6. Еремин В.В. Химия для физиков в Московском университете // Современные тенденции развития химического образования: интеграционные процессы. М.: Изд-во Моск. ун-та, 2008. С. 70-75.

7. Официальный сайт химического факультета МГУ имени М.В. Ломоносова

8. Еремин В.В., Каргов С.И., Успенская И.А., Кузьменко Н.Е., Лунин В.В. Основы физической химии. Теория и задачи. М.: Экзамен, 2005. 480 с.

9. Калугин О.Н. Модульно-рейтинговая система оценки знаний студентов по курсу " Неорганическая химия" // Вплив ушверситетсь^ автономи на удос-коналения якосп освгги: начальш завдания та ризики. Матерiали семшару, Хар-ыв, 28-29 листопада 2006 р. Харыв: ХНУ iменi В.Н. Каразша, 2007. С. 114-125.

10. Майков Е.В. Накопительная система оценки успеваемости студентов // Вестник Моск. ун-та. Сер. 20. Педагогическое образование. 2008. №2. С. 3-19.

SYSTEM OF RATING ASSESSMENT METHOD TO STIMULATE THE STUDENTS TO STUDY NATURAL SCIENCES IN THE UNIVERSITY

O.N. Ryzhova, N.E. Kuzmenko, D.A. Pichugina, L.E. Kitaev

The problems arising in the teaching the second-year students of MSU Biology Department the course of physical chemistry are described. The proposed system of rating assessment of their academic progress is discussed, and it's encouraging and stimulatory nature is demonstrated.

Key words: rating assessment, teaching physical chemistry, University education.

Сведения об авторах

Рыжова Оксана Николаевна — кандидат педагогических наук, доцент кафедры физической химии химического факультета МГУ имени М.В. Ломоносова. Тел. (495) 939-47-65; е-mail: ron@phys.chem.msu.ru

Кузьменко Николай Егорович — доктор физико-математических наук, профессор кафедры физической химии химического факультета МГУ имени М.В. Ломоносова. Тел. (495) 939-40-55; е-mail: nek@educ.chem.msu.ru

Пичугина Дарья Александровна — кандидат химических наук, доцент кафедры физической химии химического факультета МГУ имени М.В. Ломоносова. Тел. (495) 939-47-65; е-mail: daria@phys.chem.msu.ru

Китаев Леонид Евгеньевич — кандидат химических наук, доцент кафедры физической химии химического факультета МГУ имени М.В. Ломоносова. Тел. (495) 939-35-70; е-mail: leonid-kitaev@phys.chem.msu.ru