Особенности физического образования в университетах Германии - взгляд со стороны

90

Ôèçè÷åñêîå îáðàçîâàíèå â âóçàõ. Ò. 9, ¹ 3, 2003 И.В. Токатлы

Особенности физического образования в университетах Германии − взгляд со стороны И.В. Токатлы Физический институт им. П.Н. Лебеднва РАН Представлены размышления о системе организации науки и образования в западных университетах на примере научной и учебной жизни Кафедры теоретической физики твердого тела Университета Фридриха−Александра г. Эрланген*Нюрнберг (Германия). Наблюдения касаются, в основном, образования в области физики и, главным образом, теоретической физики. Глядя на систему подготовки немецких специалистов, автор делает вывод, что советской системе высшего образования было чем гордиться и выражает надежду, что и в нынешних непростых условиях российская система высшего образования найдет достойное место и сможет сохранить свои лучшие черты.

Настоящие краткие заметки явились результатом любезного предложения Дирекции проекта «Создание Международного учебно*научного центра «Фундаментальная оптика и спектроскопия» в рамках Федеральной целевой программы “Интеграция” поделиться своими впечатлениями о системе организации науки и образования в западных университетах. Ограничусь образованием, которое своим резким контрастом с нашей системой высшей школы, впечатлило максимальным образом. Честно говоря, в начале это предложение не вызвало у меня большого энтузиазма. Одна из причин * оставшиеся еще со школьных времен малоприятные воспоминания о сочинениях на заданную и даже на свободную тему. Другая, и более важная, * странные и, мягко говоря, не очень радужные впечатления от того, что я увидел в Германии. Чего уж тут писать? Тем не менее, после некоторого размышления и обсуждения с коллегами по Кафедре квантовой физики и наноэлектроники Московского института электронной техники (Технического университета), я решил*таки собрать и изложить часть своих наблюдений. Фактически всю свою сознательную жизнь (после поступления в институт в знаменательном для нашей страны 1982 году) я был связан с системой Советского, а затем Российского высшего образования. Пройдя стандартный путь от студента до доцента Московского института электронной техники, я, вместе с большинством сотрудников высшей школы, с прискорбием наблюдал катастрофическое снижение интереса к образованию, уровня абитуриентов, уровня требований к студентам и общего уровня образования. Существующая система разваливалась и по вполне понятным и естественным экономическим причинам. Попытки что*то изменить,

Особенности физического образования в университетах Германии − взгляд со стороны

91

которые в нашем вузе заключались в переименовании факультетов и кафедр (с целью более эффективного привлечения на них студентов), перекройке программ, перестановке учебных курсов и т.п., приводили к еще большей неразберихе и путанице, разрушая остатки былой системы. Безусловно, некая реформа сложившейся в настоящий момент системы образования необходима. В связи с этим встает естественный вопрос об ориентирах. Простейший способ * линейная экстраполяция экономических ориентиров на образовательные. Страна, по крайней мере, формально, организует экономику на западный манер. На очереди система образования. Самое время посмотреть повнимательнее, что же такое западное образование и оценить (пока не поздно) так ли уж стоит двигаться в эту сторону. Собственно, это и была главная причина, по которой я решил поделиться своими скромными наблюдениями. В течение последних двух лет мне приходится наблюдать и частично участвовать в научной и учебной жизни Кафедры теоретической физики твердого тела Университета Фридриха−Александра г. Эрланген−Нюрнберг (Германия). Посему все мои наблюдения касаются, в основном, образования в области физики и, главным образом, теоретической физики. Я немного общаюсь и с экспериментаторами, но, будучи теоретиком по профессии, могу реально оценить именно эту сторону немецкого образования. Настоящие впечатления (исключительно мои личные и ни в коей мере не претендующие на полноту), сложились из бесед со студентами*дипломниками, аспирантами, постдоками и немножко с профессорами (которые составляют наименьшую по численности группу людей, связанных с университетом). Начну с первых эмоций. Самое первое впечатление − исключительно положительное, так как образование в Германии бесплатное и почти общедоступное! Платить не надо, но и стипендии нет. Можешь себя прокормить – учись хоть всю жизнь. Реально подавляющее большинство студентов полностью содержат родители. Платят за квартиру (жить с родителями, даже если те живут в том же городе, не принято), за пропитание, за развлечения и вообще за все. В исключительных случаях студенты подрабатывают, но таких все жалеют и считают, что так жить просто невозможно. Студенты должны жить легко и весело * студенческое время лучшая часть жизни. Еще одно приятное впечатление − фактически все студенты*физики свободно говорят по*английски, хотя в университете язык не изучают. Все их знания в области английского языка получены в школе. Я, правда, слышал, что среди более приземленных химиков это не так распространено. Кроме того, английский язык немцам учить легко. Очень много ассоциативных связей с родным языком и гораздо

92

И.В. Токатлы

более простая грамматика. Например, с знанием французского языка дело обстоит существенно хуже. В гимназии его все учат, но говорят единицы. Одно из первых эмоциональных впечатлений после встреч со студентами – удивление, смешанное с недоумением. Студенты*дипломники, делающие диплом в области теоретической физики, совершенно беспомощны как в области простейшей физики, так и в элементарной математике. Например, однажды я, случайно побеседовав про науку по очереди с тремя молодыми теоретиками, с удивлением выяснил, что из трех все трое не знают, как выглядит Фурье*образ экранированного кулоновского потенциала, и совершенно не представляют себе, как можно было бы сделать его обратное Фурье*преобразование в реальное пространство. Более того, двое из трех сказали, что и никогда раньше про это не слышали, а то, что интегралы можно вычислять с помощью теоремы о вычетах слышали давно, на втором курсе, но уже забыли. Этот пример может и не столь показателен. Потом было много других, гораздо боле ярких, но к тому времени я уже перестал удивляться, и они стерлись из памяти. Тем не менее, уровень дипломных работ студентов вполне нормальный. Замечу, правда, что большинство дипломов – это численное решение какой*нибудь очень узкой и небольшой проблемы. Следующее впечатление − опять удивление. В университете отсутствует штат преподавателей. Одни профессора и студенты. Типичная кафедра состоит из одного (редко двух*трех) профессоров, двух*трех постдоков (только что защитившихся молодых людей), нескольких аспирантов и от трех*шести до пары десятков студентов*дипломников. Попробую упорядочить и пояснить эти первые наблюдения и приведу кое*какие формальные сведения, почерпнутые из Интернета и опять*таки из бесед о жизни. Сначала об Университете Фридриха−Александра. Университет весьма средний и типичный для Германии, как по размеру (несколько десятков тысяч студентов), так и по возрасту (300 лет). Спектр факультетов − от теологии и искусства до инженерных наук. Всего в университете 260 кафедр и 534 профессора (на физику и математику приходится в общей сложности 23 кафедры и 50 профессоров). Эти цифры подтверждают первое впечатление о распределении профессоров по кафедрам: один*два на кафедру. Почему я все время пишу о профессорах? А где, собственно, люди, несущие основную педагогическую нагрузку – преподаватели, ассистенты, доценты? Их просто нет! Единственная группа людей, профессионально занимающаяся преподаванием (т.е., получающая за это деньги от государства), – это профессора. Итак, получается, что в учебном заведении, рассчитанном на несколько десятков тысяч студентов, имеется несколько сотен штатных профессиональных преподавателей. Соотношение преподаватель/студент

Особенности физического образования в университетах Германии − взгляд со стороны

93

составляет приближенно один на сотню. С точки зрения экономии государственных средств, весьма неплохо (хотя профессорская зарплата * одна из самых высоких и на социальной лестнице профессора занимают одно из самых уважаемых положений). Чем же оборачивается эта экономия? Кто реально за все расплачивается? Может быть, профессора непомерной учебно*педагогической нагрузкой? Прежде чем отвечать на эти вопросы, рассмотрим кратко то, что обязаны изучить студенты*физики. Первые три семестра изучаются математика (анализ, линейная алгебра, основы теории дифференциальных уравнений) и так называемая экспериментальная физика (аналог нашей общей физики), которая включает краткий лабораторный практикум * по две*три работы на механику, электричество, оптику... Далее начинается теоретическая физика – механика, квантовая механика 1, квантовая механика 2, статистическая физика, электродинамика. Каждый курс по семестру. Кроме того, студент обязан посетить курсы физики твердого тела, оптики, атомной физики, физики элементарных частиц, ядерной физики и прикладной физики, включающей несколько лабораторных работ по разным темам. Этот вполне нормальный набор укладывается в 5 лет. Кто же учит студентов? По моим наблюдениям, средняя нагрузка профессора по обязательным курсам составляет максимум две лекции в неделю (причем профессор читает лекции далеко не каждый семестр, а некоторые, насколько я понимаю, и вообще не читают). На этом преподавательская деятельность профессора заканчивается, исключая работу с дипломниками на его кафедре. А как же экзамены, семинарские и лабораторные занятия, т.е. основная работа лично со студентом? Начнем с экзаменов – решение проблемы до гениального простое – их просто нет. Т.е., нет вообще контрольного экзамена по окончании каждого курса. Немецкий студент сдает 4*5 устных экзаменов за всю свою жизнь. Один по математике после ее окончания и три по физике (экспериментальной, теоретической и прикладной) после диплома. О том, в чем состоит процедура сдачи экзамена, расскажу позже. Решение проблемы семинарских и лабораторных занятий тоже простое: их ведут ... студенты. А именно, студенты* дипломники, аспиранты и постдоки, принадлежащие профессору, который читает данный курс. Поскольку студенты*дипломники составляют большинство на любой кафедре, то на них и ложится основная нагрузка. Естественно, ни одной государственной копейки (то есть, ни одного пфенинга) на это не тратится. Студенты все делают даром. Профессор платит им небольшие деньги из своих личных научных проектов, в которых эти студенты*дипломники участвуют. Текущий контроль за обучением студентов осуществляется теми же людьми. В чем состоит процесс, обучения я расскажу на примере теоретической

94

И.В. Токатлы

физики. Сначала опишу формальную процедуру. Профессор читает лекции (две в неделю) и видит студентов только в лекционной аудитории. Раз в неделю у студентов есть семинарское занятие (по немецкой терминологии упражнения). Средняя семинарская группа включает 10*13 человек. На занятии они вместе с одним из профессорских студентов или аспирантов решают предлагаемые задачки и затем получают несколько задачек в качестве домашнего задания. Задачки сдаются на листочках на следующей неделе. Их проверяет человек, ведущий семинар, и еще через неделю возвращает листочки с поправками. В неформальных беседах студенты говорят, что реально делают задачки двое*трое в группе, а остальные списывают у них. Кроме того, в семестре проводится две контрольные, на которых студентам предлагаются типовые задачки (их стараются составить в форме, максимально приближенной к задачам, рассмотренным на семинарах). Приведу только один первый пример, который меня, по неопытности, поразил. В курсе квантовой механики * и на лекциях, и на семинарах – очень подробно и разнообразно разбирали одномерный квантовый гармонический осциллятор. На контрольной работе предложили задачу о смещенном осцилляторе (т.е., с дополнительным линейным слагаемым в потенциале). Эту задачу не решил ни один человек со всего курса. Причем никто не сделал даже малейшего движения в верном направлении. Итак, студент, сделавший правильно 50% домашних задач и решивший в общей сложности 50% задач на двух контрольных, получает сертификат об успешном прохождении курса. Чтобы получить право делать дипломную работу, нужно набрать определенное количество таких сертификатов. А именно: по лабораторному практикуму, по экспериментальной физике и по трем из пяти предлагающихся курсов теоретической физики (один из них обязательно по квантовой механике). Освоение же студентом всех остальных обязательных курсов, перечисленных выше, не контролируется вообще никак. Хотя каждый студент формально и обязан записаться на их посещение. Результат такого обучения предсказать довольно просто. По окончании 5*го курса, т.е. к диплому, молодой человек не знает и не умеет почти ничего. Далее следует выбор профессора и кафедры для выполнения дипломной работы. Студенты ходят по кафедрам, смотрят, пробуют, разговаривают со знакомыми и, в конце концов, на чем*то останавливаются. До этого никакой специализации у них не было, и они смотрят на все сразу. Один мой знакомый рассказал, что сначала пробовал начать делать диплом в области квантовой хромодинамики, потом некоторое время провел на кафедре экспериментальной сверхпроводимости и, наконец, сделал диплом на тему вычислительной физики твердого тела. Тогда я с недоумением думал, какой же широкий спектр интересов у

Особенности физического образования в университетах Германии − взгляд со стороны

95

молодого человека. Сейчас понимаю – после пятого курса квантовая теория поля и измерение вольт*амперных характеристик Джозефсоновских переходов были для него неразличимы – и то, и то физика. Почти чистым листом приходят молодые люди делать диплом и получают очень конкретную задачу. Чаще всего численную и не требующую глубокой или широкой подготовки. Берут нужную книгу, читают ее от корки до корки, добросовестно вгрызаются в одно и очень узкое направление и при этом фактически не знают ничего на шаг в сторону (глубина этого “ничего” временами потрясает). Но вот случается незадача * профессор начинает читать курс лекций и надо учить студентов. Мало того, сочинять для них задачи, ибо задачки с прошлых годов у студентов в специальных комитетах все подшиты и рассортированы по профессорам (вместе со статистикой прохождения данного курса у данного профессора). Повторишься с задачкой – достанут из папки нужный листок и все хором спишут. И приходится бедным дипломникам брать другую книжку – учебник, и пытаться теперь самостоятельно разобраться с пройденным год назад предметом. Поскольку с решением задачек у них самих дело обстоит плохо, то и отнимает работа по подготовке занятий и проверке домашних заданий почти все время (замечу, что аспиранты, участвующие в том же процессе, в этом смысле мало чем отличаются от студентов). В силу того, что действительно трудно не зная материала учить других, то и задачки предлагаются по большей части чисто формальные. Именно поэтому я не называю их задачами. Безусловно, ни о каком разъяснении физики и рассмотрении лекционного материала с разных концов и точек зрения речи быть не может. Лучший и, по сути, единственно возможный в такой ситуации вариант, это формулировать задачи так, чтобы в условии было написано, в какую формулу что подставить и какой интеграл посчитать. Так и делают. И вырастает новое поколение дипломников и обучает оно следующее поколение студентов. Жизнь продолжается. По выполнении дипломной работы студент сдает последние (и единственные) экзамены по физике. Целых три экзамена! Экзамены * самое серьезное испытание в жизни студента. Их боятся почти до судорог. Процедура подготовки к экзаменам следующая. Примерно за месяц*два до экзаменов студент приходит к выбранному профессору (обычно есть выбор, кому сдавать) и договаривается о дате экзамена. При этом обговаривается круг вопросов. Скажем, сдает студент теоретическую физику, всю разом. Обычно профессор ему говорит, что и из каких разделов он будет спрашивать. Некоторые профессора, чтобы не усложнять себе жизнь, распространяют списки вопросов. Обычно обсуждение ограничивается одним из разделов теоретической физики или небольшими кусочками из двух. Кроме того, студенческие инициативные группы собирают, сортируют и подшивают

96

И.В. Токатлы

информацию о каждом профессоре (такую информацию после экзамена дает каждый экзаменующийся) – какие вопросы и с какой частотой задает, какие оценки и при каком уровне ответов ставит и т.п. Именно эта информация и играет решающую роль при выборе профессора. К некоторым выстраивается очередь, а другие профессора, имеющие дурную репутацию, отдыхают. Договорившись и собрав всю информацию, студент садится за подготовку. Из всего вышесказанного понятно, что меньше месяца такая подготовка занять не может. Студенты описывают экзамен так. Приходишь и сразу без подготовки начинается беседа * вопросы и ответы. Я, естественно, спрашивал, как же такое возможно. Ведь если требуется вывести какую* то формулу, или хотя бы наметить ход вывода, нужно время. Оказывается, ни о каких выводах и формулах речь идти не может. Все обсуждается исключительно на уровне общих понятий и просто грубой оценки знания основ. Процедура занимает около получаса. Сдав все экзамены, студент перестает быть таковым, приобретает звание дипломированного физика и переходит в другую графу государственного табеля о рангах. Интересны также впечатления немецких студентов о системе образования в других европейских странах. Обмен студентами – довольно распространенная практика в германских университетах. Многие студенты один или два семестра проводят за границей. Чаще всего в Англии, некоторые во Франции или в других странах. Общий вывод всех моих знакомых – с точки зрения обучения * это потерянное время (но зато прекрасная языковая практика). Уровень лекций и семинарских занятий за границей * на порядок ниже немецкого. Немецкое высшее образование (см. выше) – лучшее в (западной) Европе. Не хочется делать никаких нравоучительных выводов, но, глядя на систему подготовки немецких специалистов со своей колокольни, я бы мог вполне оправданно сказать: нашей системе высшего образования было чем гордиться. Приходится, правда, сделать печальную оговорку, что мы много подрастеряли за последнее время. Хочется верить, что в нынешних непростых условиях российская система высшего образования найдет достойное место и сможет сохранить свои лучшие черты.