Методическое значение и качество учебников по техническим дисциплинам

Учебники и другие учебные пособия значительно облегчают труд преподавателя, способствуют более глубокому пониманию и усвоению материалов предмета студентами. На основе учебника и дополнительной литературы, которую рекомендуют студентам для более глубокого самостоятельного изучения предмета, преподаватель разрабатывает «Учебно-методический комплекс» – рабочую программу учебной дисциплины в соответствии с Государственным образовательным стандартом профессионального образования по специальности. «Учебно-методический комплекс» содержит тематический план, цели и задачи обучения, разбивку предмета по разделам и темам в пределах часов, необходимых на чтение лекций и проведение практических занятий, а также основные методические указания по изучению каждого раздела. В процессе обучения важной задачей преподавателя является своевременный контроль степени усвоения материалов предмета обучающимися, ориентируясь на среднего по степени понимания и усвоения предмета студента. По результатам контроля преподаватель рекомендует студентам самостоятельную проработку раздела по учебнику.

Учитывая важнейшее значение учебника в процессе образования, преподаватели и учёные стремятся издавать новые учебники и переиздавать старые, в которых будут учтены последние достижения науки и техники, а также с целью совершенствования методик преподавания. «Северо-Кубанский гуманитарно-технологический институт» имеет новейшие учебники по техническим дисциплинам, такие как «Инженерная графика» [1], «Материаловедение» [2], «Стандартизация, метрология и сертификация» [3] и другие.

Однако при изучении предмета по учебникам, пособиям и литературным источникам нередко встречаются в книгах ошибки, которые мешают правильному усвоению материала. Это опечатки, ошибки в изложении предмета, методически неудобное изложение учебного материала, а также научные ошибки. По мнению автора, в

® Лосев Юрий Иванович - кандидат технических наук.

настоящее время число ошибок в печатных изданиях возрастает. Поэтому задача повышения качества учебников становится актуальной.

Раньше на последней странице или на вклейке к обложке печатали поправки. Например, в справочнике [4] имеется вклейка, которая содержит около 60-ти замеченных опечаток. В таблице на вклейке указаны номера страниц, на которых замечены опечатки, положение строки, далее – что напечатано с ошибкой, что должно быть, и источник возникновения ошибки – автор, технический редактор, типография, корректор. Более половины ошибок составляют авторские ошибки. Современные технологии издательства книг позволяют практически полностью избежать типографских ошибок. Следовательно, основными причинами появления ошибок в учебниках в настоящее время являются недоработки авторов. Конечно, это не статистический подход к анализу причин ошибок, но примеры выбраны достаточно характерные. В настоящее время вклеек с опечатками в книгах не обнаруживается, следует полагать, что ошибок нет. Однако наличие ошибок говорит о том, что работа по выверке текста проводилась не достаточно тщательно. Конечно, избежать ошибок в любой работе невозможно – это человеческий фактор. И всё же авторам учебников необходимо принять все возможные меры, чтобы исключить отрицательного влияния ошибок на качество обучения учащихся.

Обычные опечатки не влияют на степень восприятия материала, но не во всех случаях. Например, в сборнике [5], стр. 6, в таблице 2 в обозначениях многократно напечатана цифра 9 вместо буквы g. Другой пример: в конспекте лекций [6], стр. 25 в диаграмме железо-углерод допущена опечатка в положении линии CD, из-за чего температура плавления цементита оказалась в области 1200о С вместо 1600о С. Существенной опечаткой в [7] является перемена местами букв M и N на рис. 252 справа, что не соответствует тексту пояснений.

Встречаются ошибки в изложении предмета. Например, в учебниках по материаловедению [2, 8] в разделе «строение материалов» описывается строение кристаллической решётки (ячейки) как притяжение положительно заряженных ионов и свободных электронов. Непонятно, как могут свободные электроны что-то стягивать, оставаясь свободными? Внешне пояснения представляются правильными: система находится на минимальном энергетическом уровне. Однако можно предложить студентам более простую и понятную модель кристаллической ячейки. При охлаждении жидкого металла скорость движения молекул уменьшается, и они притягиваются гравитационными силами. На некотором расстоянии электрические силы отталкивания положительных ионов металла возрастают настолько, что становятся равными силам притяжения, образуется так называемая «энергетическая потенциальная яма». Ионы совершают колебательно-вращательные движения в узлах решётки. Удалиться ионы не могут под действием гравитационных сил, приблизиться – электрических. Образуется твёрдая фаза. Что касается качества учебников по материаловедению, то лучшим учебником следует признать книгу Ю.С. Козлова [8]. Учебник для автомобилистов [2] не содержит таблиц состава и свойств металлов и их применения в машиностроении, которые должны быть в учебнике. Излишне большой объём занимают описания технологии получения металлов из сырья. Четвёртый раздел книги, содержащий описание материалов для автомобиля, конечно, совершенно незаменим для обучения студентов предмету по этой специальности.

Другой пример ошибки в изложении материала не столь важен, но всё же такого рода ошибки не желательны. В [7] стр. 185 сверху написано, что точку пересечения луча из точки A с плоскостью H выбирают произвольно. Однако если точка A задана в пространстве, то построение проекций не может быть произвольным. Необходимо из точки A провести перпендикуляр на ось 0Z, а из точки 0 начала координат провести параллельно перпендикуляру линию до точки А – пересечения с вертикальным лучом, опущенным из точки A. Примерно такие действия производятся далее в учебнике для других вторичных проекций точки A. Оценивая качество этого учебника, следует отметить, что все пояснения к построению проекций настолько подробны и понятны для любой степени подготовки учащегося, что учебник можно рекомендовать и для заочного образования. Совместно со сборником заданий [5] пособия представляют образец учебной литературы.

Методически неудобное изложение материала в учебнике или удобное зависит от преподавательского таланта авторов, от степени осмысления предложенной методики преподавания и проверяется на практике. Например, в учебнике [7] предложена новая методика преподавания предмета. «Начертательная геометрия» сопровождается примерами реальных, часто встречающихся деталей в машиностроении. Оба раздела – черчение и начертательная геометрия – преподаются одновременно, что снимает с последней впечатление абстрактной дисциплины. Для опытных преподавателей такая методика покажется неудобной. Для молодых людей, более высокоразвитых, этот учебник представляется современным по изложению, а предмет – легче усваиваемый, так как понятно, для чего нужно изучение абстрактных фигур. Создание новых методик преподавания – это и есть развитие в области преподавательского дела. Однако дальнейшая судьба учебника определится практикой, так как большинство преподавателей сейчас более «опытные». В этом учебнике очень хорошо методически представлен раздел «Компьютерная графика».

Другой пример нового, современного учебника [3]. Учебник написан в выдержанном стиле, содержит все последние сведения в области технического регулирования, стандартизации, метрологии и сертификации. Чувствуется, что автор как учёный увлечён проблемами развития науки в этих направлениях. Для студентов, впервые знакомящихся с предметом, желательно в начале книги ознакомиться с основными определениями, которые имеются в Федеральном законе «О техническом регулировании» в конце книги. Желательно коротко, конкретно ознакомиться с основными понятиями по главным разделам и их взаимосвязи. В предисловии автор учебника говорит о предмете и его разделах языком, понятным специалисту, который знаком с этими вопросами, а не ученику, студенту. Книга начинается разделом о качестве продукции, работ, услуг. Даётся определение качества как степени соответствия присущих продукции свойств работ, услуг требованиям ГОСТ, статьям договора и других нормативных документов. На следующей странице определение качества другое. Качество – это совокупность свойств продукции, обуславливающих её пригодность удовлетворять потребности в соответствии с её назначением. Но эта совокупность свойств и есть сам продукт [8] , стр. 75, пункт 9, это и есть определение продукта. На практике свойства могут отличаться от требований ГОСТ, других нормативных документов. Второе определение укоренилось в технике, например [6], стр. 6. Введение полностью посвящается системе обеспечения качества как основной цели деятельности по стандартизации, метрологии и сертификации. Но уже в первой главе и в Федеральном законе «О техническом регулировании» указывается на то, что главной задачей «Ростехрегулирования» является принятие технических регламентов с целью: защиты жизни и здоровья граждан, защиты имущества, охраны окружающей среды, жизни и здоровья животных и растений, предупреждения действий, вводящих в заблуждение потребителей. Во второй главе главной целью стандартизации является повышение уровня безопасности жизни и здоровья граждан и т.д. Обеспечение качества – второй пункт целей стандартизации – относят к обязанности субъектов хозяйственной деятельности в случае положительного решения о применении стандарта. Может быть, следует собрать в отдельный раздел все исторические экскурсы, а в учебном материале для преподавания оставить то, что должен знать обучающийся. Ценность учебника в том, что он содержит самые последние сведения в строгом изложении – он современный. В нём имеются полные сведения по всем разделам. В учебнике приведено много примеров, позволяющих легче понять содержание предмета. Усвоению материала способствуют таблицы, например, таблица сравнения требований регламента и ГОСТа. Книга является ценнейшим источником знаний в этих областях в условиях быстро меняющихся отношений.

Выражение «научная ошибка» неверно. В науке природные, общественнополитические и другие явления описываются физическими, логическими, математическими моделями, которые со временем, при дальнейшем развитии науки и проникновении в глубины явлений могут устаревать. В этом и есть суть науки и ее развития.

В учебнике для студентов теплотехнических специальностей высших учебных заведений [9] автор при описании модели сушки ошибочно предположил, что в период нагрева влажного материала пары движутся к центру частицы за счёт термодиффузионного переноса влаги, то есть за счёт движущей силы, образующейся при расширении пара в результате его нагрева. В расширенном паре концентрация его меньше, чем в холодном паре, поэтому возникает вторичная диффузия в сторону меньшей концентрации – вторичная диффузия пара за счёт разности температур. Следовательно, термодиффузионный перенос пара направлен не к центру нагреваемой частицы, а в другую сторону – в горячую зону, к поверхности частицы. В реальном процессе нагрева частицы пара и жидкая влага движутся в основном к центру частицы. Это движение влаги к центру частицы является одним из свойств воды, связанных с противодействием воды воздействию на неё, а не с термодиффузионным переносом влаги. Вода как бы убегает из горячей зоны, выбрасывая при этом поток молекул пара в сторону горячей зоны. Объяснение физики этого явления заключается в том, что в области высокой температуры давление паров над жидкостью возрастает от температуры по экспоненциальной зависимости. Эта зависимость получена в термодинамике в виде известной формулы Клапейрона - Клаузиуса.

Движение паровой и жидкой влаги к центру частицы за счёт повышения давления в горячей зоне в начале нагрева названо автором конденсационным переносом.

Последствия такой ошибки привели к задержке развития теории сушки и правильного понимания процессов интенсификации в сушильных установках. Необходимо как можно быстрее начать переиздание учебника на основе нового понимания процесса сушки. Автор полагает, что трёхтомник должен включать работы М.Ю. Лурье, А.В. Лыкова и ведущих учёных нашей страны.

В заключение предлагается организовывать семинары под руководством ведущих учёных, опытных преподавателей и авторов учебников для изучения новых методик преподавания предметов, повышения квалификации преподавателей, обсуждения новых учебников и разработки требований к содержанию учебников.

Учебники должны быть образцом, эталоном обучения, не должны содержать ошибок. Изложение материала в учебниках должно соответствовать наилучшим образцам методики преподавания, научно-обоснованным, современным и прогрессивным.