МАТЕМАТИКА НЕ СТАРЕЕТ

На вступительных экзаменах в наш университет абитуриент сдает три-четыре предмета: математика, физика, язык и литература. Всего тестовых вопросов 108 — по 36 по математике, физике и языку. Так как экзаменационные вопросы носят тестовый характер, то абитуриент изучает предметы поверхностно, не вникая в сущность вопросов (отмечает крестиком один вопрос из пяти, который считает верным).
Но когда мы в первые недели учебы проводим тестовые контрольные работы по элементарной математике, состоящие из 20 вопросов, то более 60 процентов абитуриентов получают неудовлетворительные оценки, отличные и хорошие оценки составляют всего 10-15 процентов.
Почему на те же вопросы (да еще в меньшем количестве) студент не может ответить? Тут, видимо, несколько причин.
Во всех средних учебных заведениях нашей республики учатся по одной программе, независимо от того, где будет продолжать учебу их выпускник: в университете, техническом университете, институте культуры, консерватории и так далее. В европейских странах (Германия, Франция, Италия), в Японии, США существуют три учебные программы в школах. Первая программа для будущих профессионалов — математиков и физиков, вторая — для будущих инженеров и третья — общекультурная, для будущих работников культуры и искусства, т. е. учебные программы дифференцированы. А у нас нет преемственности средней и высшей школы, поэтому очень тяжело проходят адаптацию студенты первого курса. Мы сейчас сталкиваемся с таким положением, что в школах опять перешли к старому методу контроля успеваемости (пятибалльная система), а в вузах продолжает применяться рейтинговая система обучения. В чем дело, есть ли связь между министерствами народного и высшего и среднего специального образования, где же преемственность?
Другая причина — пресловутое репетиторство. Раньше на вступительных экзаменах, например, в письменной работе по математике абитуриент должен был ответить на пять вопросов, в том числе решить задачу. Без глубокого знания всех разделов элементарной математики: алгебры, геометрии, тригонометрии и арифметики это невозможно. При рейтинговой системе идет «натаскивание», оказывается достаточно поверхностного знания предметов, репетитор не раскрывает глубокие внутренние связи разделов элементарной математики. Научится ли студент свободно мыслить? Едва ли.
Сейчас математика и физика стали не престижными, мало молодых людей хотят стать профессиональными математиками и физиками. Такое положение обязательно скажется самым негативным образом на применении в республике современных средств связи и управления.
Основные положения точных наук не стареют со временем. Математика и физика характерны тем, что никакой результат не зачеркивается дальнейшим развитием науки, она может только совершенствоваться и иметь приложение в других науках.
В последние десятилетия физико-математические методы проникли во многие области научных исследований и практической деятельности, в которых еще недавно царил дух прикидок. У входа в знаменитую академию древнегреческого философа Платона красовалась надпись: «Сюда не должен входить не знающий геометрию». Если заменить слово «геометрия» словом «математика», то такое предупреждение должно сегодня находиться у входа в любой вуз.
Прогресс развития человеческого общества связывают с развитием трех направлений науки: овладение ядерной энергией, завоевание космоса, информатизация и компьютеризация общества.
Достижения последних лет в этих направлениях действительно оказали решающее влияние на разнообразные cтороны жизни современного общества и коренным образом изменили аспекты практически всех отраслей науки. Эти три направления исследований привлекли внимание не только ученых, но и крупнейших государственных деятелей, поскольку от их прогресса в огромной степени зависит жизнь современного общества. В результате впервые в истории на научные исследования во многих странах выделены средства, составляющие серьезный процент государственных бюджетов, воедино собраны большие научные силы.
В США сейчас особое внимание обращают на математическое и естественно-научное образование населения. Для реализации специальной программы в этом направлении уже выделено пять миллиардов долларов.
Исключительно важную роль в нашей жизни играет сейчас компьютеризация. Человеческий мозг не способен фиксировать микроизменения в процессе исследований математических формул, уравнений и графиков, а компьютеры последнего поколения имеют скорость 190 миллионов операций в секунду. Три года назад удалось при их помощи решить великую теорему Ферма, которую не могли доказать математики XIX и ХХ веков. Эту теорему доказал англичанин Уиллсон, энергетик по специальности. При помощи компьютеров в последнее время удалось дополнить и уточнить ряд научных результатов прошлых лет.
Естественно, знакомясь с постановкой учебного процесса в вузе, сразу же спрашивают, а сколько у вас компьютеров? Но компьютеров может быть достаточно, а всегда ли их умело используют в научных и научно-методических исследованиях? Нужны специалисты-программисты, а их у нас мало — кто согласится на малую зарплату? В результате компьютеры в вузах сейчас используются в основном для печатания статей, книг, монографий, а не в научных исследованиях.
Наша модель рыночных преобразований на первый план выдвигает экономику. Поэтому математики и физики могут и должны внести определенный вклад в ее развитие. Для этого при подготовке инженеров необходимо обратить особое внимание на внедрение физико-математических методов в экономику. Кстати, например, в США и России функционируют специальные математико-экономические институты, которые вносят большой вклад в развитие экономики и обороноспособности этих стран.
Расширение и углубление роли физико-математических наук в жизни человечества выдвигают новые требования к преподаванию физико-математических дисциплин. Оно должно быть построено так, чтобы давать студентам не только тот объем знаний, который необходим для усвоения последующих дисциплин, но и систематически демонстрировать на доступных примерах возможность и необходимость использования физико-математических методов для глубокого познания закономерностей реальных процессов. А это, в свою очередь, требует перестройки физико-математического образования на всех ступенях: в вузах, школах, техникумах, академических лицеях, гимназиях, колледжах и даже в детских садах. Должна быть на деле обеспечена преемственность его постановки в средней и высшей школе. Особое внимание нужно обратить на преподавание арифметики, потому что этот фундамент пока явно слаб.
Пересмотр объема и содержания физико-математического образования во всех высших учебных заведениях абсолютно неизбежен. Основными причинами слабой подготовки студентов по физико-математическим дисциплинам, на наш взгляд, являются: слабое знание элементарной математики, устаревшая методика преподавания, низкий уровень педагогического мастерства и научных и научно-методических исследований на кафедрах. Само собой разумеется, что нужны новые учебные планы и программы, а также новые хорошо продуманные учебники и задачники.
Национальная программа подготовки кадров предусматривает подготовку специалистов-инженеров, соответствующих современным требованиям, обладающих широким кругозором, глубокими естественно-научными знаниями. Поэтому читаемые в вузах курсы должны носить прикладной характер, сопровождаться демонстрацией учебных фильмов, ТСО, наглядных пособий и так далее. Необходимо ввести новые спецкурсы по физико-математическим наукам.
Не менее важная проблема — повышение качества преподавания. К сожалению, за этим нет необходимого контроля, не практикуется обсуждение занятий на заседаниях кафедр, советах факультетов и институтов. Преподаватели мало работают над собой, не интересуются современной литературой, работой кафедр других вузов, недостаточно выступают с научными и научно-методическими докладами на семинарах и конференциях, не бывают в научных командировках для обмена опытом работы. Необходимо пересмотреть содержание подготовки на факультетах повышения квалификации.
Научные исследования не играют серьезной роли в учебном процессе, мало студентов участвуют в НИР и выполнении хоздоговоров.
Физико-математические советы при Минвузе республики не обсуждают проблемы работы кафедр физики и математики. В настоящее время каждая кафедра, каждый вуз варятся в собственном соку. Нужно изменить статус кафедр математики и физики — из «общих» перевести в основные.
Нуждается в пересмотре структура рейтинговой системы обучения и контроля успеваемости.
Так как наш университет — единственный технический университет в Узбекистане, ему дано право самостоятельно составлять учебные планы и программы. В настоящее время специальными комиссиями подготовлены новые учебные планы и программы, которые носят прикладной характер по специальностям, введены и реализуются с этого учебного года новые современные, специальные курсы по математике и физике, в частности, «Качественная теория дифференциальных уравнений и ее приложения», «Элементы квантовой механики» и «Теории колебаний».
В университете большое внимание уделяется творческому росту молодежи, каждый учебный год проводится республиканская студенческая олимпиада по математике и физике, многие победители олимпиады участвуют в международных научных конференциях. Так, например, студент факультета «АСУ» Тохир Абдукаримов принял участие в международной научной конференции «Шаг в будущее» при Московском государственном техническом университете имени Баумана, занял призовое место и был избран членом Молодежной академии наук России.
В нашем университете на двух кафедрах математики, двух кафедрах физики и двух кафедрах механики трудятся около 200 сотрудников — это целый институт. Из них шесть докторов наук, профессоров, 60 кандидатов наук, доцентов. На кафедрах функционируют научные семинары, где обсуждаются новейшие достижения в области физико-математических наук. За последние пять лет опубликованы одиннадцать учебных пособий в издательстве «Узбекистон», десять монографий в издательстве «Фан» и около трехсот научных статей в различных республиканских и международных изданиях. Представители этих кафедр участвовали в ряде международных симпозиумов, конференций и конгрессов.
Университет выпускает ежегодно научный журнал «Ахборот», а также молодежный международный журнал «Техника юлдузлари», который имеет международный сертификат, зарегистрирован в каталоге международной организации стандартизации.
Несмотря на недостаточное финансирование физико-математических наук, за последние десять лет математиками и физиками получен ряд новых научных результатов в решении проблем естествознания. Так, например, при помощи качественных методов теории дифференциальных уравнений исследовали задачи по биологии (междувидовая и внутривидовая популяция двух видов) и иммунологии, которые посвящены здоровью и долголетию человека. А также изучен ряд задач техники и физики, имеющих важное значение в колебательных процессах.
Результаты этих исследований были доложены на международных симпозиумах и конференциях. Высшему техническому образованию в ХХI веке была посвящена международная научно-практическая конференция, прошедшая у нас в апреле 2002 года. Открыл конференцию президент Узбекского отделения Международной академии наук высшей школы академик О. У. Салимов. В конференции приняли участие руководители ведущих технических унверситетов Узбекистана и России, известные ученые и специалисты в области высоких и наукоемких технологий, энергетики, добычи и переработки нефти, газа и угля.
Визитной карточкой любого вуза является его библиотека. В фонде нашей более миллиона учебников, монографий и научных трудов. Библиотека имеет электронный каталог, связана с Интернетом, ежемесячно выпускает информационный бюллетень о поступившей новой литературе. Многопрофильность библиотеки позволяет удовлетворять запросы читателей не только Ташкента, но и республики. К сожалению, мало студентов и преподавателей пользуются ее фондом и ее научными залами.
Жизнь идет вперед, и то, что было хорошо вчера, сегодня может стать только удовлетворительным, а завтра окажется уже недостаточным, поскольку требования изменятся. Вот почему нам следует непрерывно думать о совершенствовании учебного процесса. В качестве первоочередных мер, думаю, необходимо провести республиканскую научно-практическую коференцию о преемственности средней и высшей школы, организовать единую систему контроля успеваемости в средней и высшей школе, провести тестовые испытания среди преподавателей по читаемому курсу.
Халим Латыпов.
Заведующий кафедрой «Высшая математика» Ташкентского государственного технического университета имени А. Р. Беруни, доктор физико-математических наук, профессор.