От теории к практике: МАИ меняет подход к изучению фундаментальных дисциплин

Фото: Пресс-служба МАИ / Личный архив

Для решения сложных задач современному инженеру необходимы навыки системного мышления и умение комплексно применять фундаментальные знания в своей работе. Развитие этих компетенций стало целью при проектировании в МАИ фундаментального учебного модуля. Наряду с другими модулями он был включён в программы подготовки студентов технических направлений университета в рамках проекта по совершенствованию системы высшего образования в России.

Фундаментальный модуль — это блок математических, естественно-научных и общетехнических предметов. Меняется подход к их преподаванию, суть которого — показать взаимосвязь между разными дисциплинами и применимость базовых знаний в реальных процессах в профильных областях. С этого учебного года такой подход внедряется у студентов группы направлений в области авиационной и ракетно-космической техники в институтах № 1, № 2 и № 6. Как МАИ укрепляет фундамент знаний будущих инженеров — рассказали в статье.

Прогресс по уровням

Преподавание фундаментальных дисциплин ведётся на базовом и продвинутом уровнях. Этот подход коснулся таких дисциплин, как математический анализ и линейная алгебра, а в перспективе будет масштабирован и на физику. Распределение студентов по уровням зависит от результатов ЕГЭ. Суть программы в обоих случаях одинаковая, разница — в сложности материала и педагогических методах.

— На базовом уровне преподаватель делает упор на устранение пробелов в школьных знаниях и формирование крепкой фундаментальной основы, необходимой инженеру, — рассказала доцент кафедры 916 «Математика» МАИ Евгения Береснева. — Продвинутый уровень развивает потенциал более сильных студентов: они решают задачи повышенной сложности, требующие креативного мышления и высоких аналитических способностей.

На продвинутом уровне также предусмотрены факультативы, где преподаватель разбирает со студентами темы по интересам, не вошедшие в курс.

— На дополнительных занятиях мы рассматриваем такие темы, как евклидовы и гильбертовы пространства, разложения Фурье и другие современные математические методы описания физических процессов. Эти знания в дальнейшем понадобятся студентам на математической физике — например, при анализе процессов колебаний и их влияния на прочность конструкций, — пояснила преподаватель.

В рамках изучения фундаментальных дисциплин предполагается работа над проектами, где студенты будут применять знания из разных областей.

— Практика введения двухуровневой структуры показала, что у нас есть много талантливых, мотивированных ребят. В следующем учебном году мы планируем предложить им в пилотном режиме реализовать междисциплинарный проект по разработке БЛА совместно с кафедрами инженерной графики, сопротивления материалов и выпускающими кафедрами. На занятиях физики студенты займутся разработкой физической модели, по которой будут проводиться расчёты на занятиях математики, а свойства материалов, необходимые для проекта, будут изучаться на материаловедении, — поделилась Евгения Викторовна.

Новые форматы в дисциплинах

В рамках фундаментального модуля появляется больше практико-ориентированных форматов. Помимо работы над проектами студенты участвуют в практикумах, решают кейсы, разработанные на основе технологических процессов. 

Примером кейса, который маёвцы разбирают на парах по предмету фундаментального модуля «Термодинамика и теплопередача», поделилась доцент кафедры 204 «Авиационно-космическая теплотехника» МАИ Анна Зубко:

— Один из самых простых кейсов в курсе термодинамики — проанализировать для самолёта МС-21, который летит на высоте 10 тысяч метров, как меняются параметры состояния воздуха: давление, температура, плотность, применив знания из общей физики, математики, химии. 

В результате новые подходы в преподавании фундаментальных дисциплин повышают мотивацию и вовлечённость студентов при изучении сложных теорий, законов, формул, развивают системное и  критическое мышление и, что самое важное, — учат применять знания в конкретной производственной ситуации, которая в дальнейшем возникнет на предприятии.