Компетенции бакалавров по направлению «Химическая технология», формируемые при изучении дисциплины «Органическая химия»

В. М. Захаров, А. М. Кочнев

КОМПЕТЕНЦИИ БАКАЛАВРОВ ПО НАПРАВЛЕНИЮ

«ХИМИЧЕСКАЯ ТЕХНОЛОГИЯ», ФОРМИРУЕМЫЕ ПРИ ИЗУЧЕНИИ

ДИСЦИПЛИНЫ «ОРГАНИЧЕСКАЯ ХИМИЯ»

Ключевые слова: компетентностный подход, компетенция, бакалавр, органическая химия,

химическая технология.

Определен состав компетенций, формирующихся у бакалавров по направлению 240100 - химическая технология при изучении дисциплины «Органическая химия», а также определены специфические особенности структуры данных компетенций, что имеет принципиальное значение для реализации принципов компетентностного обучения в практике технологического образования.

Key words: competence-based education, competence, bachelor, organic chemistry, chemical

technology.

The competences for the bachelors are determined on the direction 240100 -chemical technology upon the studying of the discipline of organic chemistry, and the specific features of structures of the competences are outlined, which is of the fundamental importance for the realization ofprinciples of the competence teaching in the technological education.

Важной особенностью реформирования российского высшего профессионального образования является его организация на принципах компетентностного подхода. Основателем компетентностного подхода принято считать лингвиста Н. Хомского (США), которым было сформулировано понятие компетенции применительно к той области знания, в которой он работал.

В дальнейшем применение понятий «компетентность»/«компетенция» было распространено на различные отрасли науки. «Компетенция» предполагает развитие в человеке способности ориентироваться в разнообразии сложных и непредсказуемых рабочих ситуаций, иметь представление о последствиях своей деятельности и нести за них ответственность. В отечественной педагогической науке принципы компетентностного подхода развиты в работах В.И.Байденко, И.А.Зимней, А.В.Хуторского, А.А.Вербицкого, Ю.Г.Татура, Н.К.Нуриева, Л.Н.Журбенко и др [1].

В связи с внедрением компетентностного подхода в практику высшей школы становится актуальной задача разработки в рамках каждой отдельной дисциплины методов формирования и определения степени сформированности компетенций. Первым шагом в этом направлении является определение компетенций, формирующихся при изучении той или иной дисциплины. В данной работе определен состав компетенций бакалавров по направлению 240100 - химическая технология, формирующихся при изучении дисциплины «Органическая химия».

«Органическая химия» [2-4] относится к математическому и естественнонаучному циклу дисциплин Б2 и изучается бакалаврами на втором году обучения [5].

Дисциплина «Органическая химия» тесно связана с другими естественнонаучными дисциплинами, такими как «Физика», «Общая и неорганическая химия», «Аналитическая химия», «Физическая химия», а также с дисциплинами профессионального цикла. В процессе ее изучения происходит подготовка бакалавров к обучению дисциплинам, связанным с разработкой, производством и переработкой продукции органического и нефтехимического синтеза, а также производством и переработкой полимерных материалов.

Важно отметить, что объектом изучения дисциплины «Органическая химия» являются химическое строение и свойства органических соединений, предметом изучения - закономерности взаимосвязей химического строения и свойств органических соединений, а целями преподавания дисциплины является формирование системы знаний о химическом строении органических соединений, их свойствах и приобретение навыков в выполнении экспериментальных работ по органическому синтезу.

Содержание дисциплины представлено в виде следующих программных модулей:

1. Введение. Основы строения и реакционной способности органических соединений (базовая часть);

2. Введение. Основы строения и реакционной способности органических соединений (базовая часть);

3. Монофункциональные производные углеводородов (базовая часть);

4. Биоорганические соединения (вариативная часть);

5. Методы идентификации и исследования органических соединений (вариативная

часть).

Разделы органической химии, входящие в состав модулей, представлены в табл. 1. Таблица 1 - Программные модули дисциплины «Органическая химия»

№

п/п

Программный модуль

Разделы органической химии, входящие в состав модуля

1

Введение. Основы строения и реакционной способности органических соединений (базовая часть).

Введение. Основы строения и реакционной способности органических соединений (базовая часть). Монофункциональные производные углеводородов (базовая

часть).

Биоорганические соединения (вариативная часть).

Методы идентификации и исследования органических соединений (вариативная часть).

1. Введение. 2. Классификация и номенклатура органических соединений. 3. Общие теоретические положения органической химии. 4. Классификация органических реакций.

1. Алканы. 2. Алкены. 3. Алкадиены. 4. Алки-ны. 5. Алициклические соединения. 6. Ароматические углеводороды. 7. Гетероциклы.

1. Галогенопроизводные. 2. Гидроксипроиз-водные (спирты и фенолы). 3. Карбонильные соединения. 4. Карбоновые кислоты. 5. Сульфоновые кислоты. 6. Органические азотсодержащие соединения.

1. Гидроксикарбоновые кислоты. 2. Оксокар-боновые кислоты. 3. Аминокарбоновые кислоты и белки. 4. Углеводы. 5. Нуклеиновые кислоты.

1. ЯМР и ИК-спектроскопия, масс-спектроскопия.

2

3

4

5

В качестве требований к результатам освоения основных образовательных программ бакалавриата Федеральный государственный образовательный стандарт высшего профессионального образования третьего поколения (ФГОС ВПО) выдвигает требование обладания бакалаврами по направлению подготовки 240100 - химическая технология - двумя видами компетенций: общекультурными компетенциями (ОК) и профессиональными компетенциями (ПК). Общий перечень компетенций включает 43 единицы, из которых 15 - общекультурных, 28 - профессиональных [5].

Как уже отмечалось, «Органическая химия» относится к математическому и естественнонаучному циклу Б2, к которому также относятся дисциплины «Высшая математика», «Информатика», «Физика», «Общая и неорганическая химия», «Аналитическая химия», «Физическая химия», «Коллоидная химия» и «Экология». В соответствии с ФГОС ВПО при изучении дисциплин этого цикла происходит формирование следующих компетенций: ОК-11, ОК-13, ПК-5, ПК-7, ПК-8, ПК-21, ПК-23, ПК-24, ПК-27, содержание которых приведено в табл. 2 [5].

Таблица 2 - Компетенции бакалавров по направлению химическая технология, приведенные в ФГОС ВПО, которые формируются при изучении дисциплин математического и естественнонаучного цикла Б2 [5]

№ п/п Название компетенции (вид профессиональной деятельности) Содержание компетенции

1 2 3

1 ОК-11 Анализировать социально-значимые проблемы и процессы, готов к ответственному участию в политической жизни

2 ОК-13 Понимать роль охраны окружающей среды и рационального природопользования для развития и сохранения цивилизации

3 ПК-5 (общепрофессиональная компетенция) Основными методами, способами и средствами получения, хранения, переработки информации, иметь навыки работы с компьютером как средством управления информацией

4 ПК-7 (производственнотехнологическая деятельность) Способностью и готовностью осуществлять технологический процесс в соответствии с регламентом и использовать технические средства для измерения основных параметров технологического процесса, свойств сырья и продукции

5 ПК-8 (производственнотехнологическая деятельность) Составлять математические модели типовых профессиональных задач, находить способы их решений и интерпретировать профессиональный (физический) смысл полученного математического результата

6 ПК-21 (научноисследовательская деятельность) Планировать и проводить физические и химические эксперименты, проводить обработку их результатов и оценивать погрешности, математически моделировать физические и химические процессы и явления, выдвигать гипотезы и устанавливать границы их применения.

1 2 3

7 ПК-23 (научноисследовательская деятельность) Способен использовать знание свойств химических элементов, соединений и материалов на их основе для решения задач профессиональной деятельности.

8 ПК-24 (научноисследовательская деятельность) Использовать знание основных физических теорий для решения возникающих физических задач, самостоятельного приобретения физических знаний для понимания принципов работы приборов и устройств, в том числе выходящих за пределы компетентности данного направления

9 ПК-27 (проектная деятельность) Использовать информационные технологии при разработке проектов.

Из перечня компетенций, формирующихся при изучении бакалаврами цикла математических и естественнонаучных дисциплин, следует выделить те компетенции, в формирование которых вносит вклад «Органическая химия», при этом необходимо принять во внимание, что различные разделы «Органической химии» формируют различные компетенции. Результаты сопоставления научного содержания важнейших разделов «Органической химии» [2-4] с содержанием компетенций бакалавров [5], позволили определить перечень компетенций, формирующихся при изучении различных разделов «Органической химии», что в обобщенном виде приведено в табл. 3.

Таблица 3 - Разделы дисциплины «Органическая химия» и формируемые компетенции

№ п/п Разделы дисциплины «Органическая химия» Формируемые компетенции

1 2 3

1 Введение ОК-13, ПК-23

2 Классификация и номенклатура органических соединений ПК-7, ПК-21, ПК-23,

3 Общие теоретические положения органической химии. Химическая связь в органических соединениях. Основные положения теории молекулярных орбиталей ПК-7, ПК-21, ПК-23

4 Классификация органических реакций ПК-7, ПК-21, ПК-23

5 Алканы. Номенклатура. Способы получения. Химические свойства ПК-7, ПК-21, ПК-23

6 Алкены. Номенклатура. Способы получения. Химические свойства ПК-7, ПК-21, ПК-23

7 Алкадиены. Номенклатура. Способы получения. Химические свойства ПК-7, ПК-21, ПК-23

8 Алкины. Номенклатура. Способы получения. Химические свойства ПК-7, ПК-21, ПК-23

1 2 3

9 Алициклические соединения. Номенклатура. Способы получения. Химические свойства ПК-7, ПК-21, ПК-23

10 Ароматические соединения. Номенклатура. Способы получения. Химические свойства ПК-7, ПК-21, ПК-23

11 Гетероциклы. Номенклатура. Способы получения. Химические свойства ПК-7, ПК-21, ПК-23

12 Галогенопроизводные углеводородов. Номенклатура. Способы получения. Химические свойства ПК-7, ПК-21, ПК-23

13 Гидроксипроизводные углеводородов (спирты и фенолы.). Номенклатура. Способы получения. Химические свойства. ПК-7, ПК-21, ПК-23

14 Карбонильные соединения (альдегиды и кетоны.). Номенклатура. Способы получения. Химические свойства. ПК-7, ПК-21, ПК-23

15 Карбоновые кислоты и их производные. Номенклатура. Способы получения. Химические свойства ПК-7, ПК-21, ПК-23

16 Тиоспирты, тиоэфиры и сульфоновые кислоты. Номенклатура. Способы получения. Химические свойства ПК-7, ПК-21, ПК-23

17 Азотсодержащие органические соединения (нитро-, амино- и диазосоединения). Номенклатура. Способы получения. Химические свойства ПК-7, ПК-21, ПК-23

18 Гидроксикарбоновые кислоты. Номенклатура. Способы получения. Химические свойства ОК-13, ПК-7, ПК-21, ПК-23

19 Оксокарбоновые кислоты. Номенклатура. Способы получения. Химические свойства ПК-7, ПК-21, ПК-23

20 Аминокарбоновые кислоты и белки. Номенклатура. Способы получения. Химические свойства ОК-13, ПК-7, ПК-21, ПК-23

21 Углеводы. Номенклатура. Способы получения. Химические свойства ОК-13, ПК-7, ПК-21, ПК-23

22 Нуклеиновые кислоты ОК-13, ПК-7, ПК-21, ПК-23

23 ЯМР- и ИК-спектроскопия, масс-спектроскопия ПК-5, ПК-7, ПК-21, ПК-23, ПК-24,

Данные, представленные в табл. 3, свидетельствуют о том, что формирование компетенций ПК-21, ПК-23, ПК-7 происходит в процессе изучения 22 разделов дисциплины, компетенции ОК-13 - 5 разделов. Компетенции ПК-24 и ПК-5 формируются только при изучении одного раздела «Органической химии». Таким образом, проведенный анализ содержания компетенций [5] и его сопоставление с содержанием «Органической химии» как естественнонаучной дисциплины [2-4] позволяет выделить из числа компетенций, формирующихся при изучении дисциплин блока Б2, компетенции в формирование которых дисциплина «Органическая химия» вносит существенный вклад. По убыванию вклада «Органической химии» в этот процесс компетенции можно расположить в следующей последовательности (формулировки компетенций приведены в сокращенном виде):

ПК-21 (научно-исследовательская деятельность) планировать и проводить физические и химические эксперименты . . .

ПК-23 (научно-исследовательская деятельность) способен использовать знание свойств химических элементов, соединений и материалов на их основе для решения задач профессиональной деятельности . . .

ПК-7 (производственно-технологическая деятельность) способностью и готовностью осуществлять технологический процесс . . .

ОК-13 понимать роль охраны окружающей среды и рационального природопользования для развития и сохранения цивилизации.

В связи с необходимостью внедрения принципов компетентностного подхода в учебную практику технологического университета, встает вопрос о разработке способов формирования и определения степени сформированности соответствующих компетенций. Эти способы должны учитывать специфические особенности структуры каждой отдельной компетенции. Проблемы структурной специфичности компетенций рассматриваются В.И.Байденко следующим образом: «...в конкретных компетенциях присутствует «индивидуальная» акцентация каждого их трех признаков компетенций, и в той мере, что можно говорить о различных типах компетенций: когнитивно ориентированных, деятельностно ориентированных, ценностно ориентированных. Подобная их классификация будет иметь принципиальное значение в образовательном процессе, его содержательных, организационных, средовых и технологических составляющих» [6-8].

С точки зрения этого подхода рассмотрим компетенции, формируемые при изучении «Органической химии». Компетенция ОК-13 может быть отнесена к ценностно ориентированным, т.к. в ней содержится утверждение о сохранении окружающей среды как одной из главных человеческих ценностей.

Компетенция ПК-23 однозначно может быть отнесена к когнитивно ориентированным, поскольку ключевым словом в ее формулировке является знание (использовать знание свойств химических элементов . . .).

Однозначное отнесение также может быть сделано для компетенции ПК-7. В ее формулировке речь идет о способности осуществлять процесс, т.е. о деятельностной сфере. Таким образом, компетенция ПК-7 является деятельностно ориентированной.

Отдельного рассмотрения требует компетенция ПК-21, которая состоит из двух противоположно-ориентированных частей: первая часть имеет деятельностную ориентацию (планировать и проводить эксперименты), вторая - когнитивную (математически моделировать процессы, выдвигать гипотезы). Таким образом, компетенция ПК-21, в том виде, в котором она приведена в ФГОС ВПО, имеет ориентацию смешанного типа, т.е. одновременно является и когнитивно и деятельностно ориентированной.

Таким образом, в данной работе определен состав компетенций, формирующихся у бакалавров по направлению Химическая технология при изучении дисциплины «Органическая химия», а также определены специфические особенности структуры выделенных компетенций, что имеет принципиальное значение для реализации принципов компетент-ностного обучения в практике технологического образования.

Литература

1. Журбенко, Л.Н. Проектирование содержания самостоятельной деятельности в процессе математической подготовки бакалавров технологического направления / Л.Н. Журбенко, Е.Д. Крайнова // Вестник Казан. технол. ун-та. - 2009. - № 6. - С. 314-318.

2. Травень, В.Ф. Органическая химия. Учебник для вузов / В.Ф. Травень. - М.: Академкнига, 2004. - Т.1. - 727 с., Т.2. - 582 с.

3. Петров, А.А. Органическая химия / А.А. Петров, Х.В. Бальян, А.Т. Трощенко. - СПб.: Иван

Федоров, 2002. - 624 с.

4. Иванов, В.Г. Практикум по органической химии / В.Г. Иванов, О.Н. Гева, Ю.Г. Гаверова. - М.: Высшая школа, 2001. - 288 с.

5. Федеральный государственный образовательный стандарт высшего профессионального образования по направлению подготовки 240100 Химическая технология (квалификация «бакалавр»). Приложение к приказу Министерства образования и науки Российской Федерации № 807 от 22.12.2009.

6. Байденко, В.И. Выявление состава компетенций выпускников вузов как необходимый этап проектирования ГОС ВПО нового поколения. Методическое пособие / В.И. Байденко. - М.: Исследовательский центр проблем качества подготовки специалистов, 2006. - 54 с.

7. Байденко, В.И. Компетенции в профессиональном образовании / В.И. Байденко // Высшее образование в России. - 2004. - № 11. - С. 3-13.

8. Татур, Ю.Г. Компетентность в структуре модели качества подготовки специалистов / Ю.Г. Та-тур // Высшее образование сегодня. - 2004. - № 3. - С. 20-26.

© В. М. Захаров - канд. хим. наук, доц. каф. органической химии КГТУ, zakharov_vm@mail.ru; А. М. Кочнев - д-р пед наук, проф., проректор по учебно-воспитательной и методической работе КГТУ, дир. института полимеров, зав. каф. технологии синтетического каучука КГТУ.