Standardy nauczania fizyki dla wielostopniowego systemu studiów Włodzimierz Salejda wlodzimierz.salejda@pwr.wroc.pl Instytut Fizyki Wydział Podstawowych.

Standardy nauczania fizyki dla wielostopniowego systemu studiów Włodzimierz Salejda Instytut Fizyki Wydział Podstawowych Problemów Technik Politechniki Wrocławskiej XV Konferencja „Nauczanie fizyki w uczelniach technicznych” Kraków, 1-4 lipca 2007

Plan wystąpienia Źródła, akty prawne i krótka historia standardów
Treści i efekty kształcenia kursów fizyki w znowelizowanych projektach standardów Wnioski, podsumowanie, propozycje

Źródła, akty prawne i krótka historia standardów (1)
Deklaracja i proces boloński — zainicjowany 19 VI 1999 r. spotkaniem ministrów edukacji 29 krajów Europy, którzy podpisali Deklarację Bolońską (DB); kolejne konferencje ministrów ds. szkolnictwa wyższego: Praga ( ), Berlin ( ), Bergen ( ). Główny cel: stworzenie Europejskiego Obszaru Szkolnictwa Wyższego. Deklaracja Bolońska oraz dokumenty podpisane na ww. konferencjach określają zadania, których realizacja ma zapewnić wysoką jakość kształcenia poprzez harmonizację procesu edukacji w szkolnictwie wyższym krajów uczestniczących w PB (obecnie jest ich 45).

Rozporządzenie Ministra Edukacji Narodowej i Sportu w sprawie określenia standardów nauczania dla poszczególnych kierunków studiów i poziomów kształcenia — 18 IV (Dz. U. Nr 116, poz. 1004) podpisane przez minister Krystynę Łybacką otwiera historię standardów kształcenia w polskim systemie szkolnictwa wyższego. Próby nowelizacji ww. standardów w 2004 i 2005 r — Marek Sawicki — minister, prof. Tadeusz Szulc — sekretarz stanu, RGSzW, poprzednia Konferencja, prof. Danuta Bauman

Ustawa Prawo o szkolnictwie wyższym — 27 VII 2005 (Dz.U. z 2005 r. Nr 164, poz. 1365); obowiązuje od 1 IX 2005. Na mocy zapisów ww. Ustawy standardy kształcenia określa minister właściwy do spraw szkolnictwa wyższego w drodze rozporządzenia (art. 9, pkt 2), a przedstawia je ministrowi Rada Główna Szkolnictwa Wyższego (art. 45, ust., 2 pkt. 1).

Kontynuacja prac nad nowelizacją standardów w 2006 r — prof. Michał Seweryński — minister MEiN oraz MNiSzW, prof. Stefan Jurga — sekretarz stanu w ww. ministerstwach, prof. Jerzy Błażejowski — przewodniczący RGSzW, eksperci RGSzW.

W 2006 r MNiSzW wydało ważne akty prawne: Rozporządzenie w sprawie nazw 118 kierunków z 13 VI 2006 — ustala listę kierunków studiów, które należy prowadzić w dwustopniowym systemie; kierunki studiów polskich uczelni technicznych odbywają się w systemie dwustopniowym. Rozporządzenie w sprawie warunków, jakie muszą spełniać jednostki organizacyjne uczelni, aby prowadzić studia na określonym kierunku i poziomie kształcenia z 26 VII 2006 — ustala m.in. minima kadrowe dla I i II stopni kształcenia oraz dla obecnych jednolitych studiów magisterskich. Rozporządzenie w sprawie warunków i trybu przenoszenia osiągnięć studenta z 3 X 2006 — punkt 2 paragrafu 2 stwierdza: Jeden punkt ECTS odpowiada efektom kształcenia, których uzyskanie wymaga od przeciętnego studenta godzin pracy.

Znowelizowane projekty standardów (19 II 2007)
Na webstronie RGSzW są dostępne zmodyfikowane standardy kształcenia dla wszystkich 118 kierunków studiów. Prof. J. Błażejowski w specjalnym liście informuje, że: ● usunięto informacje o tytule zawodowym uzyskiwanym po ukończeniu studiów (z "Wymagań ogólnych") jak również dotyczące konieczności realizacji 50% treści technicznych na studiach inżynierskich (z "Innych wymagań" — została przeniesiona do części wspólnej standardów); ● uzupełniono standardy o treści kształcenia oraz umiejętności i kompetencje z zakresu technologii informacyjnej (w "Innych wymaganiach"  nie zaakceptowano umieszczenia tej informacji w części wspólnej standardów); ● rozwinięto nazwy skrótów  na przykład: ECTS, FEANI, ● wprowadzono konieczne zmiany szczegółowe w kilku standardach wynikające z dostrzeżonych błędów lub propozycji skierowanych ze strony środowiska akademickiego oraz różnych instytucji. Obecnie 118 standardów jest w sferze uzgodnień między ministerialnych. Przewidywany termin ukazania się rozporządzenia wprowadzającego standardy kształcenia lato 2007.

Znowelizowane projekty standardów kształcenia na kierunkach technicznych
Architektura i urbanistyka. Automatyka i robotyka. Biotechnologia. Budownictwo. Elektronika i telekomunikacja. Elektrotechnika. Energetyka. Geologia. Górnictwo i geologia. Gospodarka przestrzenna. Informatyka. Inżynieria biomedyczna. Inżynieria chemiczna i procesowa Inżynieria materiałowa. Inżynieria środowiska. Matematyka (brak treści i efektów kształcenia w zakresie fizyki). Mechatronika. Mechanika i budowa maszyn. Metalurgia. Lotnictwo i kosmonautyka. Ochrona środowiska. Technologia chemiczna. Transport. Zarządzanie (brak treści i efektów kształcenia w zakresie fizyki). Zarządzanie i inżynieria produkcji.

Architektura i urbanistyka
Analiza treści i efektów kształcenia w projektach standardów dla I stopnia (1) Architektura i urbanistyka Projekt standardu proponuje kształcenie w zakresie fizyki budowli (30 h) o następujących treściach: Właściwości cieplno-wilgotnościowe konstrukcji przegród budowlanych. Podstawowe zjawiska dotyczące oświetlenia światłem dziennym i sztucznym. Akustyka – propagacja w przestrzeni otwartej, akustyka wnętrz, izolacyjność akustyczna przegród. Efekty kształcenia – umiejętności i kompetencje (absolwenta): uwzględniania wymagań cieplno-wilgotnościowych; projektowania architektonicznego ochrony przeciwdźwiękowej i odpowiedniego oświetlenia.

Matematyka, Zarządzanie
Analiza treści i efektów kształcenia w projektach standardów dla I stopnia (2) Matematyka, Zarządzanie Projekt standardu dla tych kierunków nie zawiera treści kształcenie w zakresie fizyki oraz efektów kształcenia rozumianych jako umiejętności i kompetencje absolwenta. W dalszym ciągu analizie będzie poddanych 23 projektów z pominięciem dwóch ww. kierunków

Analiza treści i efektów kształcenia w projektach standardów dla I stopnia (3)
Szczegółowe treści kształcenia poszczególnych projektów przeanalizowano ze względu na zdefiniowane lub nie zagadnienia z zakresu tradycyjnych działów fizyki: Mechanika klasyczna Termodynamika Ruch falowy Elektrodynamika Fizyka współczesna

Treści kształcenia w projektach standardów dla I stopnia (4)
Mechanika klasyczna Kinematyka i dynamika – (20/23) treści nie zawierają standardy 3 kierunków: Architektura i urbanistyka, Energetyka, Transport. Grawitacja – (14/23) treści nie zawierają standardy 9 kierunków: Architektura i urbanistyka, Automatyka i robotyka, Energetyka, Geologia, Inżynieria chemiczna i procesowa, Inżynieria materiałowa, Mechanika i budowa maszyn, Metalurgia, Transport. Mechanika płynów – (11/23) treści nie zawierają standardy 12 kierunków: Architektura i urbanistyka, Automatyka i robotyka, Elektronika i telekomunikacja, Energetyka, Informatyka, Inżynieria chemiczna i procesowa, Inżynieria materiałowa, Lotnictwo i kosmonautyka, Mechanika i budowa maszyn, Metalurgia, Transport, Zarządzanie i inżynieria produkcji.

Mechanika klasyczna Kinematyka i dynamika, grawitacja mechanika płynów – wszystkie trzy tematyczne części mechaniki klasycznej są przedmiotem treści standardów 11 kierunków: Biotechnologia, Budownictwo, Elektrotechnika, Gospodarka przestrzenna, Górnictwo i geologia, Informatyka, Inżynieria biomedyczna, Inżynieria środowiska, Mechatronika, Ochrona środowiska, Technologia chemiczna.

Termodynamika fenomenologiczna – 15/23 Standardy 8 kierunków: Automatyka i robotyka, Energetyka, Informatyka, Inżynieria materiałowa, Mechanika i budowa maszyn, Metalurgia, Lotnictwo i kosmonautyka, Zarządzanie i inżynieria produkcji nie mają treści z zakresu termodynamiki.

Ruch drgający, fale – 20/23 Standardy 3 kierunków: Biotechnologia, Transport, Zarządzanie i inżynieria produkcji nie mają treści z ww. zakresu. Standardy 10 kierunków: Architektura i urbanistyka, Automatyka i robotyka, Budownictwo, Energetyka, Gospodarka przestrzenna, Informatyka, Inżynieria materiałowa, Mechanika i budowa maszyn, Metalurgia, Lotnictwo i kosmonautyka ograniczają treści jedynie do podstaw akustyki. Automatyka i robotyka, Energetyka, Informatyka, Inżynieria materiałowa, Mechanika i budowa maszyn, Metalurgia, Lotnictwo i kosmonautyka, Zarządzanie i inżynieria produkcji ograniczają się do zagadnień dotyczących podstaw akustyki.

Elektromagnetyzm a) Optyka geometryczna i falowa — 21/23; standardy 2 kierunków: Architektura i urbanistyka oraz Inżynieria chemiczna i procesowa nie zawierają ww. treści. b) Elektryczność i magnetyzm — 20/23; standardy 3 kierunków: Architektura i urbanistyka, Energetyka oraz Technologia chemiczna nie uwzględniają ww. treści.

Fizyka współczesna a) Elementy mechaniki kwantowej — 14/23. Kierunki, których standardu nie zawierają treści kształcenia w analizowanym zakresie: Architektura i urbanistyka, Biotechnologia (?), Elektrotechnika (?), Energetyka, Gospodarka przestrzenna, Inżynieria środowiska, Mechatronika (?), Ochrona środowiska, Zarządzanie i inżynieria produkcji.

Fizyka współczesna b) Fizyka ciała stałego — 14/23. Standardy 9 kierunków nie zawierają treści w rozważanym zakresie: Architektura i urbanistyka, Biotechnologia, Energetyka, Gospodarka przestrzenna, Górnictwo i geologia, Informatyka, Ochrona środowiska, Transport, Zarządzanie i inżynieria produkcji. Zwraca uwagę brak konsekwencji u twórców standardów dla kierunków: Elektrotechnika, Inżynieria środowiska, Mechatronika i Ochrona środowiska, które nie zawierają treści w zakresie mechaniki kwantowej ale włączają elementy fizyki ciała stałego (!) Elementy wiedzy z tego zakresu przewidują treści i efekty kształcenia na stopniu II.

Fizyka współczesna c) Elementy fizyki jądrowej – 15/23; standardy, które nie zawierają ww. treści kształcenia: Architektura i urbanistyka, Automatyka i robotyka, Biotechnologia (?), Lotnictwo i kosmonautyka, Mechanika i budowa maszyn, Metalurgia, Transport, Zarządzanie i inżynieria produkcji. d) Elementy kinematyki i mechaniki relatywistycznej – 12/23; standardy, które nie zawierają ww. treści kształcenia: Architektura i urbanistyka, Biotechnologia, Budownictwo, Elektrotechnika, Gospodarka przestrzenna, Informatyka (?), Inżynieria środowiska, Mechatronika, Ochrona środowiska, Technologia chemiczna, Zarządzanie i inżynieria produkcji.

Fizyka współczesna e) Fizyka atomowa – 8/23. Kierunki zawierające dyskutowane treści kształcenia: Automatyka i robotyka, Energetyka, Inżynieria biomedyczna, Inżynieria chemiczna i procesowa, Inżynieria materiałowa, Mechanika i budowa maszyn, Metalurgia, Zarządzanie i inżynieria produkcji. f) Budowa materii – 6/23. Kierunki zawierające dyskutowaną treść kształcenia: Elektronika i telekomunikacja, Górnictwo i geologia, Inżynieria chemiczna i procesowa, Inżynieria materiałowa, Mechanika i budowa maszyn, Metalurgia.

Efekty kształcenia w projektach standardów dla I stopnia
Nazwa umiejętności/kompetencji określonych standardem Liczba standardów zawierających umiejętności/kompetencje Procentowy udział Wykonywanie pomiaru, określanie podstawowych wielkości fizycznych 17 74% Rozumienie/analiza/opis praw, zjawisk i procesów fizycznych w przyrodzie Wykorzystywania praw przyrody w technice i życiu codziennym 11 44% Rozwiązywania zagadnień z zakresu techniki w oparciu o prawa fizyki 4 17%

Treści i efekty kształcenia w projektach standardów dla II stopnia (1)
Projekty standardów dwóch kierunków: Energetyka oraz Górnictwo i geologia przewidują treści i efekty kształcenia w zakresie fizyki. Energetyka Kształcenie w zakresie fizyki kwantowej (30) Treści kształcenia: Granice fizyki klasycznej, relacje Heisenberga. Reguły działań na amplitudach – doświadczenia fundamentalne. Determinizm kwantowy. Przykłady rozwiązań równania Schroedingera. Kwantowanie momentu pędu. Spin. Symetria i zasady zachowania. Wybrane zagadnienia mechaniki kwantowej. Efekty kształcenia – umiejętności i kompetencje: rozumienia zjawisk i procesów fizycznych w przyrodzie; wykorzystania praw przyrody w technice i życiu codziennym. ●

Treści i efekty kształcenia w projektach standardów dla II stopnia (2)
Projekty standardów dwóch kierunków: Energetyka oraz Górnictwo i geologia przewidują treści i efekty kształcenia w zakresie fizyki. Górnictwo i geologia Kształcenie w zakresie fizyki współczesnej (30) Treści kształcenia: Elementy mechaniki kwantowej: równanie Schrödingera, studnia potencjału, tunelowanie przez barierę potencjału, spin, efekt Zeemana. Lasery. Wiązania międzyatomowe i międzycząsteczkowe w ciele stałym. Struktura ciał stałych. Statystyki kwantowe. Elektrony w ciele stałym – struktura pasmowa, metale, półprzewodniki, izolatory, nadprzewodniki. Siły jądrowe. Przemiany jądrowe. Efekty kształcenia – umiejętności i kompetencje: wykorzystywania wiedzy z zakresu fizyki w badaniach z obszaru górnictwa i geologii.

Liczby godzin fizyki w projektach standardów dla I stopnia studiów; średnia arytmetyczna 63 h

Udział liczby godzin fizyki w całkowitej liczbie godzin przeznaczonych na treści podstawowe w projektach standardów dla I stopnia studiów

Udział liczby godzin fizyki w całkowitej liczbie godzin studiów na kierunkach technicznych wg. projektów standardów dla I stopnia studiów

Liczby godzin fizyki w nowych planach I stopnia studiów na kierunkach w Politechnice Wrocławskiej

Wnioski, podsumowanie, propozycje ... (0)
Proponowane przez obecne projekty standardów treści kształcenia w zakresie fizyki są mocno zróżnicowane, co skutecznie uniemożliwia mobilność studentów między kierunkami studiów w uczelniach technicznych. Jest to ich zasadnicza wada!

1. Na wyróżnienie zasługują standardy I stopnia studiów kierunków: Elektronika i telekomunikacja, Geologia, Górnictwo i geologia, które zawierają obszerne, merytoryczne treści z podstawowych 5 działów fizyki. Z tego punktu widzenia najpełniej odpowiadają one idei kształcenia podstawowego w zakresie fizyki studentów wyższych szkół technicznych.

2. Projekty standardów tylko 2 kierunków: Górnictwo i geologia oraz Energetyka określają treści i efekty kształcenia z zakresu fizyki dla II stopnia studiów!

3. Duża liczba standardów I stopnia studiów kierunków technicznych ogranicza kursy fizyki do wybranych treści z tradycyjnych 5 działów, którymi są: mechanika, termodynamika, ruch falowy, elektrodynamika, fizyka współczesna lub pomija określone działy fizyki (przykłady najbardziej dobitne to standardy kierunków: Architektura i urbanistyka, Biotechnologia, Transport, Zarządzanie i inżynieria produkcji).

4. Za wysoce niewłaściwy należy uznać standard 30 godzinnego kursu fizyki budowli dla kierunku Architektura i urbanistyka. Jest on pośród innych pod każdym względem wyjątkowy, bardzo wąsko pomyślany, a jego treści odbiegają znacznie od wszystkich pozostałych. W rzeczywistości jest to mocno specjalistyczny kurs nie mający nic wspólnego z ideą kształcenia podstawowego w zakresie fizyki.

5. Proponowane przez standardy I stopniu studiów technicznych przewidują na kursy fizyki minimalne liczby godzin począwszy od największej 90 godzin (Biotechnologia, Elektronika i telekomunikacja, Górnictwo i geologia), poprzez 75 i 60, aż do najmniejszych 45 godzin (Budownictwo, Informatyka, Geologia, Ochrona Środowiska). Średnia arytmetyczna obliczona na podstawie danych zebranych w Tabeli 4 wynosi 63, jeśli odnosimy to do 23 kierunków. Wobec dramatycznie niskiego poziomu wiedzy i umiejętności w zakresie fizyki absolwentów szkół ponadgimnazjalnych jest to zdecydowanie za mało.

6. Udział liczby godzin kursów fizyki w liczbie godzin przewidzianych na realizacje treści podstawowych waha się od 9,4% w przypadku Lotnictwa i kosmonautyki, 9,5 % na kierunku Inżynieria środowiska, poprzez 13,3% na Technologii chemicznej, około 16%–17% na – kierunkach Mechanika i budowa maszyn, Mechatronika, Metalurgia, Transport Zarządzanie i inżynieria produkcji, aż po 25% na kierunkach Energetyka oraz Geologia.

7. Udział liczby godzin kursów fizyki w całkowitej liczbie godzin studiów I stopnia waha się od 1,2% w przypadku Architektury i urbanistyki, 1,8% na kierunku Budownictwo, 2% na kierunku Informatyka poprzez około 2,5% na m.in. kierunkach Mechanika i budowa maszyn, Mechatronika, Metalurgia, Transport, Zarządzanie i inżynieria produkcji, aż do 3,6% na kierunku Elektronika i telekomunikacja i 4,1% na kierunku Geologia (zalecana minimalna liczba godzin studiów: 2200). W tym kontekście zaskakuje dalsze zmniejszenie, przez autorów standardów, liczby godzin kursów fizyki. Oszczędności należało i należy szukać gdzie indziej.

8. W grupie podstawowych treści kształcenia dla I stopnia studiów technicznych powinny znaleźć się treści kształcenia dotyczące matematyki i fizyki oraz chemii i/lub informatyki. Autorzy projektów zaliczyli do treści podstawowych treści kształcenia z zakresu przedmiotów kierunkowych. Wątpliwości budzi przyporządkowanie treściom podstawowym kierunkowych treści kształcenia na kilku kierunkach: Inżynieria biomedyczna, Gospodarka przestrzenna, Budownictwo, Elektrotechnika, Górnictwo i geologia, Inżynieria środowiska. Tylko na 4 kierunkach studiów technicznych Automatyka i robotyka 2400/330/33/60/18,2%/2,5%, Biotechnologia 2500/390/32/90/23,1%/3,6% , Inżynieria chemiczna i procesowa 2500/360/36/60/17%/2,4% oraz Inżynieria materiałowa 2400/300/30/60/20%/2,5% nie ma treści kierunkowych w grupie treści podstawowych.

Nazwa kierunku; a (godz. studiów)/b (godz. podst.)/c (ECTS)/d (godz. fizyki)/(d/b)/(d/a) Grupa treści podstawowych Treści kształcenia w zakresie Gospodarka przestrzenna 2200/360/34/45/12,5%/1,8% Statystyki 30 h Ekonomii 30 h Geografii ekonomicznej 30 h Rysunku technicznego i planistycznego 45 h Socjologii 30 h Historii urbanistyki 30 h Grafiki inżynierskiej 45 h Prawoznawstwa 15h Inżynieria środowiska 2400/630/64/60/9,5%/2,5% Biologii i ekologii 60 h Ochrony środowiska 30 h Rysunku technicznego i geometrii wykreślnej 30 h Informatycznych podstaw projektowania 60 h Termodynamiki technicznej 45 h Mechaniki płynów 45 h Materiałoznawstwa 30 h Mechaniki i wytrzymałości materiałów 30 h Budownictwa 30 h Hydrologii oraz nauk o Ziemi 30 h

10. Na wyjątkowo wysokim poziomie wymagań wobec wykładowcy/nauczyciela akademickiego i studentów jest postawiona propozycja uwzględnienia treści związanych z ogólną teorią względności w standardach dwóch kierunków studiów technicznych Elektrotechnika i Mechatronika.

11. Wysoce wybiórczy charakter i wąski zakres treści kształcenia w ramach kursów fizyki jest wynikiem braku merytorycznych konsultacji między autorami standardów a fizykami i nauczycielami akademickimi prowadzącymi zajęcia z tego przedmiotu. Jest to także konsekwencją nieznajomości przez autorów standardów realiów funkcjonowania polskiego systemu oświaty.

12. Potrzeba opracowania krajowego kanonu kształcenia w zakresie fizyki dla I i II stopnia studiów kierunków studiów technicznych. Kanon pozwoliłby określić: a) treści kształcenia z podstawowych 5 dziedzin fizyki, b) efekty kształcenia rozumiane jako: wiedza, umiejętności i kompetencje współczesnego inżyniera w zakresie fizyki zgodne z tworzoną krajową strukturą kwalifikacji.

13. Opracowanie elektronicznych materiałów dydaktycznych do asynchronicznego wspomagania kształcenia studentów kierunków technicznych w zakresie fizyki. Kształcenie na odległość wspomagałoby studiowanie fizyki umożliwiając wykorzystanie nowoczesnych (narzędzi i środków) technologii informacyjnych w dydaktyce fizyki na uczelniach technicznych.

Dziękuję za uwagę

Andrzej Waligórski ( ) „Ulisses” Pełno wrzawy i rwetesu, Krzyków "w imię ojca", Bo przywieźli do GS-u "Ulissesa" Jojsa. Mieli przywieźć transport misek I skrzynkę ratafii, A tu nagle ten "Ulisses", Żeby go szlag trafił [...] więcej na stronie

Standardy nauczania fizyki dla wielostopniowego systemu studiów Włodzimierz Salejda wlodzimierz.salejda@pwr.wroc.pl Instytut Fizyki Wydział Podstawowych.

Podobne prezentacje

Prezentacja na temat: "Standardy nauczania fizyki dla wielostopniowego systemu studiów Włodzimierz Salejda wlodzimierz.salejda@pwr.wroc.pl Instytut Fizyki Wydział Podstawowych."— Zapis prezentacji:

Podobne prezentacje

О projekcie

Zwrotny adres

Wejść

Zaloguj się poprzez sieć społeczną:

Standardy nauczania fizyki dla wielostopniowego systemu studiów Włodzimierz Salejda wlodzimierz.salejda@pwr.wroc.pl Instytut Fizyki Wydział Podstawowych.

Podobne prezentacje

Prezentacja na temat: "Standardy nauczania fizyki dla wielostopniowego systemu studiów Włodzimierz Salejda wlodzimierz.salejda@pwr.wroc.pl Instytut Fizyki Wydział Podstawowych."— Zapis prezentacji:

Podobne prezentacje

О projekcie

Zwrotny adres