Метод кейсов: практика применения в обучении студентов-экологов
Автор: Кострюкова Анастасия Михайловна, Крупнова Татьяна Георгиевна, Машкова Ирина Вячеславовна
Журнал: Современная высшая школа: инновационный аспект @journal-rbiu
Рубрика: Инновационные технологии в вузе
Статья в выпуске: 4 (26), 2014 года.
Бесплатный доступ
Рассмотрена необходимость использования активных методов, технологий обучения студентов, в частности, метода кейсов. Описывается опыт применения кейс-стади в обучении студентов-экологов. Приведен пример кейса и его решение по дисциплине «Опасные свойства отходов и осадков сточных вод».
Ситуационный анализ, кейс-стади, методология, студенты-экологи
Короткий адрес: https://sciup.org/14239943
IDR: 14239943
Текст научной статьи Метод кейсов: практика применения в обучении студентов-экологов
Федеральные государственные образовательные стандарты третьего и четвертого поколений предполагают формирование у студентов вузов общекультурных, профессиональных и специальных компетенций. Новая парадигма высшего образования позволяет искать новые методы обучения, в частности, использовать активные и интерактивные технологии в образовательном процессе [3].
Одной из активных форм обучения является кейс метод (Case Study). Родиной кейсового метода является Гарвардская Школа Бизнеса, где метод применялся при изучении права и медицины еще в начале XX века. Первоначально (в период с 1909 по 1919 гг.) схема обучения была следующей: студентов-практиков просили изложить конкретную ситуацию (проблему), а затем дать анализ проблемы и рекомендации по ее решению. Впоследствии, особенно в последнее время, кейсовый метод нашел широкое применение на Западе в различных отраслях знаний [1].
В современной российской высшей школе метод кейсов используется довольно часто при обучении студентов экономических специальностей, однако он начинает внедряться и для других направлений подготовки, в частности, инженерных [5] и естественно-научных [4; 6].
В настоящей работе представлена практика использования метода кейсов в преподавании ряда дисциплин у студентов, обучающихся по направлениям подготовки «Экология и природопользование» и «Энерго- и ресурсосберегающие процессы в химической технологии, нефтехимии и биотехнологии».
Кейс метод – это метод анализа ситуаций. Метод позволяет на основе реальной проблемной ситуации применить в практику теоретические знания. То есть, по сути, использование данной образовательной технологии может стать ключом к решению одной из основных проблем высшего образования в России, которую наиболее лаконично можно сформулировать как «много теории – мало практики». Ведь каждый из нас знаком с фразой, произносимой работодателем выпускнику: «А теперь забудь всё, чему тебя учили». Не менее известна фраза: «профессионализм в деталях». С одной стороны, будем объективными, большое количество общеобразовательных предметов в учебных планах студентов, позволяет получить специалиста, наделенного большим кругозором и способного решать междисциплинарные проблемы. Но с другой стороны, на наш взгляд, при изучении специальных дисциплин необходимо уходить от «затеоретизирован-
Метод кейсов: практика применения в обучении студентов-экологов
Т.Г. Крупнова, И.В. Машкова, А.М. Кострюкова
ности», поскольку она ведет к отрыву от реальности.
Экологическая ситуация в современном мире весьма динамична. Ведется большое количество исследований в области прикладной и фундаментальной экологии, научные журналы, публикующие работы в данном направлении, неизменно имеют высокие индексы цитирования. Поэтому преподавание дисциплин, изучающих различные природоохранные технологии, должно иметь упор на прикладной аспект и быть привязанным к современной экологической ситуации. Преподаватели таких дисциплин должны являться «действующими» учеными, выполняющими научные исследования и решающими прикладные задачи в преподаваемой области. Только так можно достичь качественного профессионального образования. В противном случае, у студента формируется неадекватная экологическая картина мира, где знания не соответствуют реальности.
Первоначально предлагаемые нами в кейс-стади ситуации всегда были взяты из реальных собственных научных работ. Опыт показывает, что у такого подхода, несмотря на очевидные достоинства, есть некоторый, правда вполне преодолимый, недостаток. К достоинствам можно отнести то, что детальное знание ситуации преподавателем, позволяет ее подробно описать, и в случае, если какое-то из условий упущено (как выясняется в процессе анализа), быстро внести необходимые корректировки. Однако, выяснился и недостаток. Дело в том, что в ходе анализа студенты предлагают несколько решений, но в силу психологических факторов преподаватель неосознанно подталкивает студентов к тому решению, которое он принял когда-то, работая над предложенной проблемой.
Уйти от такой субъективности в оценке предлагаемых студентами подходов помогло осознание того, что быстрое развитие технологий ведет к появлению более рациональных решений кейсов. По этой же причине некоторые кейсы уста- ревают, поэтому мы стали использовать ситуации, описанные в литературе за последние год – два. Это сделало их более интересными и актуальными.
По объему кейсы делятся на два типа: сформулированные в нескольких предложениях (европейский вариант) и весьма объемные – до нескольких страниц текста (американский вариант). В нашем случае оказалось, что для российских студентов первый вариант предпочтителен, особенно при решении кейса впервые. Большой объем кейса неизменно вызывал трудности в понимании сути ситуации.
При использовании метода кейсов в ходе практических занятий преподавателю необходимо иметь не только определенный набор кейсов по темам, но и методические разработки к ним: вопросы, информационные и справочные материалы.
Основной отличительной особенностью кейс-стади от других методов обучения является то, что здесь важна профессиональная компетентность учащихся. Поэтому метод наилучшим образом зарекомендовал себя при обучении студентов магистратуры.
Приведем пример кейса и один из вариантов его решения, полученный в результате обсуждения ситуации студентами магистратуры в 2012/13 уч. году.
Уровень подготовки: магистратура.
Направление подготовки: экология и природопользование.
Дисциплина: опасные свойства отходов и осадков сточных вод.
Источник кейса: статья в журнале [2].
Описание ситуации
В городе N внедряется система раздельного сбора твердых бытовых отходов (ТБО). Количество домохозяйств – 5 000. Предложить вариант технологии раздельного сбора органической фракции ТБО (пищевых отходов) и технологию их переработки.
Для анализа ситуации можно использовать характеристики отходов, представленные в таблице [2].
Таблица. Характеристика пищевых отходов
Параметр |
Величина |
Содержание сухого вещества, % |
35% |
Содержание беззольного вещества, % |
80% |
N, кг/т сухого вещества |
26,9 |
P, кг/т сухого вещества |
2,1 |
K, кг/т сухого вещества |
8,3 |
C, кг/т сухого вещества |
416 |
Биоразложение при анаэробном сбраживании вещества, % от содержания беззольного вещества |
77% |
Выход биогаза в пересчете на м3 CH4/т пищевых отходов |
100 |
Количество пищевых отходов на домохозяйство в год |
100 кг |
В работе [2] представлены существующие в настоящий момент 4 разных тех-

Рис. 1. Графическое представление сравниваемых технологий сбора и переработки пищевых отходов
Технология А
Для раздельного сбора пищевых отходов используются бумажные пакеты, которые затем помещаются в перфорированные пластиковые резервуары, размещаемые в специальных отделениях мусоровозных машин. Механическую обработку необходимо проводить до помещения отходов в пакеты, т.к. это сказывается на анаэробном сбраживании. Отходы сжигаются с 85% рекуперацией энергии.
нологии селективного сбора пищевых отходов от домохозяйств (рис. 1).
Технология В
Технология В схожа с технологией А, но в отличие от А пищевые отходы доставляются на установки низкотемпературной сушки (18-25ºС, в зависимости от температуры ОС). Высушенные пищевые отходы выгружаются и транспортируются для анаэробного сбраживания без предварительной обработки.
Технология С
Технология заключается в измельчении пищевых отходов устройствами,
Метод кейсов: практика применения в обучении студентов-экологов
встроенными в кухонные раковины, которые связаны с системой трубопроводов, отделенных от общей системы канализации. Измельченные пищевые отходы требуют установки резервуара (отстойника), разделенного на 3 секции. Наличие плавающей фракции ведет к необходимости устройства очистных сооружений, уплотненные отходы (шламы) собираются автоцистернами и вывозятся для анаэробного сбраживания. Эффективность работы очистных сооружений будет в значительной степени зависеть от выбора технологии очистки сточных вод.
Технология D
Пищевые отходы отводятся с кухонных раковин при помощи вакуумных насосов к системе централизованных измельчителей, объединяя несколько домов. Полученные шламы размещаются в заглубленных резервуарах до тех пор,
Т.Г. Крупнова, И.В. Машкова, А.М. Кострюкова

Рис. 2. Принципиальная схема сбора и переработки органической фракции ТБО

3.7 кубд/и/п
138.19 кубл/сут
-
1. Измельчение пищевых отходов устройствами (измельчителями), встроенными в кухонные раковины, которые связаны с системой трубопроводов, отделенных от общей системы канализации.
-
2. Накопление измельченных пищевых отходов в заглубленных резервуарах
пока их не заберут автотранспортом и не перевезут для дальнейшей анаэробной переработки.
Вопросы
-
1. Насколько важным является селективный сбор ТБО для их дальнейшей переработки?
-
2. Какие варианты селективного сбора органической фракции ТБО возможны?
-
3. Какие существуют технологии органических отходов?
-
4. Есть ли отличия в методах управления органической фракцией ТБО в малых и больших населенных пунктах?
-
5. Проанализируйте достоинства и недостатки каждой из технологий A – D.
-
3. Анаэробное сбраживание отходов в метантенках.
-
4. Обезвоживание отходов в центрифугах.
-
5. Компостирование.
Предложенное решение
Предлагаемая технология сбора и переработки органической фракции ТБО для населенного пункта с 5 000 домохозяйств будет выглядеть следующим образом (рис. 2).
и их дальнейшая перевозка на анаэробную переработку.
Отходы от домохозяйств накапливаются в заглубленных резервуарах. К ним добавляется избыточный ил очистных сооружений городской канализации и смесь осадков направляется в метантенк для анаэробного сбраживания.
Метан, получаемый в метантенках в результате процесса сбраживания осадка, используется на энергетические нужды предприятий:
-
1) непосредственно в качестве горючего в котлах с газовыми горелками для обогрева метантенков и отопления зданий (этот способ использования газа является самым распространенным);
-
2) в газовых двигателях, приводящих в движение генератор, насосы и воздуходувки; при этом расход газа на 1 л.с. мощности двигателя составляет для дизелей 0,3-0,6 м3, для карбюраторных, бензиновых или керосиновых двигателей 0,45-0,65 м3;
-
3) в качестве горючего для автомашин и бытового газоснабжения районов путем заполнения баллонов из газонаполнительной станции.
Далее отходы обезвоживаются и направляются на компостирование.
Таким образом, резюмируя данные статьи, отмечаем, что современные стандарты российского образования предполагают использование новых методов обучения (активных и интерактивных технологий). Одной из таких форм обучения является кейс-метод (Case Study).
Описанный опыт применения метода кейс-стади в обучении студентов-экологов основывается на изучении практических заданий, взятых из собственных научных работ авторов и использованных при обучении магистров направления подготовки «Экология и природопользование».
Список литературы Метод кейсов: практика применения в обучении студентов-экологов
- Багиев Г.Л., Наумов В.Н. Организация практических занятий по маркетингу. Кейсовый метод. -СПб.: Изд-во С.-Петерб. гос. ун-та экономики и финансов, 1997. -89 с.
- Bernstad A., Jansen J. la Cour. Separate collection of household food waste for anaerobic degradation -omparison of different techniques from a systems perspective//Waste Management. 2012. V. 32. № 5. Р. 806-815.
- Крупнова Т.Г., Кострюкова А.М., Машкова И.В. Опыт использования интерактивных форм обучения студентов-экологов при изучении технологий водоподготовки//Современная высшая школа: инновационный аспект. 2013. № 3. С. 90-95.
- Марков Р.А., Захарова А.Г. Кейс-метод в курсе «Экологическое краеведение» при обучении будущих учителей биологии//Наука и Мир. 2014. Т. 2. № 6 (10). С. 41-42.
- Поникарова И.Н., Васильева Л.М. Использование интерактивных технологий в инженерной подготовке//Вестник Казанского технологического университета. 2013. Т. 16. № 15. С. 258-259.
- Яковишина Т.Ф. Использование кейс-метода при обучении экологии студентов//Теория и методика электронного обучения. 2011. Т. 2. № 1 (2).