В рамках Недели преподавателя высшей школы, которая проходит в РХТУ им. Д.И. Менделеева с 13 по 19 ноября, Михаил Шишанов, и.о. заведующего кафедрой химической технологии природных энергоносителей и углеродных материалов, доцент, руководитель проектов в Передовой инженерной школе химического инжиниринга и машиностроения, рассуждает о преподавании в ПИШ ХИМ, необходимых современному химику навыках и о работе со сложностью как серьезном вызове для студентов.
От первого лица: об РХТУ им. Д.И. Менделеева и начале преподавательского пути
В 2005 году я, как победитель ряда олимпиад, планировал поступать в МГУ. Однако там требовали сразу подавать оригиналы документов, и это меня остановило. Уже в мае я поступил в РХТУ и решил остаться. Но когда начались занятия на первом курсе, я осознал проблему, которая сохраняется и сегодня – и которую я стараюсь по мере сил подсвечивать и решать. На моем потоке были и другие участники всероссийских олимпиад, примерно десять человек. Так вот, таким ребятам первые год-полтора буквально нечего было делать в нашем университете, потому что шел повтор школьной программы. Мне повезло: я почти сразу начал работать, так что было куда тратить энергию.
Однако уже со второго курса у меня преподавала заведующая кафедрой высшей математики Елена Георгиевна Рудаковская, которая дала основы того, как вообще нужно учиться и работать. На третьем курсе занятия вела Татьяна Александровна Тарасова, тогда преподаватель кафедры процессов и аппаратов. И тогда же, на втором-третьем курсе, я пришел на нашу кафедру, где поначалу занимался всем подряд, от плазмохимии до фуллеренов.
Есть проблема, которую в университете до сих пор понимают далеко не все: пока преподаватели подтягивают тех, кто не получил достаточной базовой подготовки по химии в школе, мы фактически заставляем бездельничать олимпиадников, которые не находят применения своему интеллекту. Я считаю, что таких ребят нужно выделять в отдельную группу, тем более что их сразу видно по документам. Их нужно вести на отдельную программу, приглашать в лаборатории, как-то занимать. Таких ребят поступает 10-20 в год, и если правильно организовать работу с ними, впоследствии они будут очень достойно представлять университет.
Преподавать «для своих» я начал уже на втором курсе, помогая доучиваться ребятам, которые не так хорошо знали школьную программу. И затем преподавал почти все пять лет обучения. Затем Николай Гаппоевич Дигуров, который тогда был заведующим кафедрой, лично пригласил меня в аспирантуру. Однако, когда я защитился, места на кафедре не нашлось: шел 2010 год, ставки в тот период урезались, и в целом университет чувствовал себя не очень хорошо. Поэтому я пошел работать на производство, достаточно быстро стал директором завода и вывел его в рентабельность.
В 2017 году мне предложили вернуться в университет, в Менделеевский инжиниринговый центр. Там, под руководством Александра Георгиевича Мажуги, мы за несколько лет практически создали отдельную отрасль внутри «большой» химической отрасли. Мы организовали систему, когда разработки можно было делать на заказ, по контракту. Сейчас кажется, что это очень понятная история, но тогда это было ново, и компании не слишком охотно шли на сотрудничество. Первым заказчиком стала компания «Р-Фарм»: они поверили в нас благодаря рекомендации Александра Мажуги.
На тот момент в компаниях было принято нанимать высокооплачиваемых химиков в штат, где они получали высокие зарплаты, но по факту ничего не могли сделать: в больших компаниях сложно устроена логистика, закупочные процедуры. Мы же в Менделеевском инжиниринговом центре предлагали решения под ключ, хотя и не могли позволить себе нанимать высокооплачиваемых специалистов. Мы буквально вынуждены были нанимать студентов с разных кафедр и направлений: аналитиков, органиков и так далее. Но их приходилось почти полностью переобучать, так что мы сделали интенсивный курс по R&D и учили их работать и на сложном оборудовании, и с документами.
Когда МИЦ стал чувствовать себя уверенно, я вернулся на кафедру, и начал внедрять в программу машинное обучение, автоматизацию (без которой сегодня немыслимо химическое производство), другие актуальные дисциплины, а также сделал упор на практикумы, на развитие навыков.
В этом направлении работаем и сейчас.
О преподавании в университете
Преподавание в вузе сильно отличается от школы. К нам приходят взрослые люди, и несмотря на то, что головой они все еще в школе, через пару лет им предстоит выходить на высококонкурентный рынок. Я часто говорю, что каждый год в России выпускается 250 тысяч студентов, и все они претендуют всего на одну тысячу «теплых» мест. Именно поэтому в преподавании очень важно уходить от лекционного формата и делать акцент на развитии навыков, особенно если мы говорим об обучении технологов, которым предстоит работать с лабораторным оборудованием.
Если мы делаем основной упор на лекциях, то выпускник любой специализации будет своего рода гуманитарием: он сможет читать сложные книги, но руками ничего толком не сделает. К тому же человек, выученный в традиционной лекционно-семинарской системе, выходит на рынок труда и ждет, когда ему поставят задачу с понятными условиями. Но рынку это не нужно: ты должен получить определенный результат, что-то собрать, написать регламент, сделать конструкторскую документацию. И все же, если же мы дадим 80% практики, то человек сможет собрать установку, провести синтез, – но глубокого понимания процесса у него не будет. И моя задача – найти баланс, дать студентам и знания, и востребованные рынком навыки, которые будут актуальны ближайшие 10 лет.
О химии и химиках
Надо понимать, что в химию сегодня никто не приходит просто так. В школе это обычно не самый популярный предмет. Физики, биологи или экономисты работают с понятными и логичными объектами. А химия – это уникальная область, где ты смешал А и В, и в результате происходит C и D. Происходят превращения. Химик – это современный философ-натуралист, алхимик, который ставит эксперименты, наблюдает, делает заключения.
Дети, которые идут в химию – всегда очень творческие (надо сказать, что здесь нам сильно подыграли книги и фильмы о Гарри Поттере), но часто не очень адаптированные социально. Они далеко не всегда умеют себя показать, в отличие, например, от бауманцев. Поэтому в крупных компаниях пока еще редко встречаются химики на «химических» должностях: обычно это физики, выпускники МФТИ, МГУ или НИУ ВШЭ. Они принимают решения, мало понимая, собственно, в химии. Так что сегодняшний химик уже не может позволить себе быть замкнутым человеком в халате, который закрывается на два месяца в лаборатории и там получает свои уникальные результаты. Он должен в прямом смысле сам проектировать свое будущее.
Важно, что сегодня сама химия становится другой. Химик должен понимать, как будет функционировать полученный им новый материал. Ему нужна сильная математика, навыки работы с данными. Нужно сначала собрать, обработать и проанализировать собранные данные, сидя за компьютером – и уже потом проверять их в лаборатории. Уникальности результата без расчетов и математического моделирования сегодня уже не добиться. Например, при создании таргетных противоопухолевых препаратов нельзя добиться качественного результата в лаборатории путем обычного синтеза, без расчетов и моделирования.
О студентах в состоянии неизвлеченного смысла
Студент – это явление вероятностное, которое вполне можно рассматривать через призму статистики. Всегда есть очень умные ребята, и в группе из тридцати человек трое всегда будут на голову выше остальных. Эти самые умные студенты быстро уходят в крупные компании, и в любом случае находятся на виду – их приглашают в Передовую инженерную школу, на кафедры. Их можно даже ничему не учить – достаточно давать достаточную нагрузку, чтобы мозг не расслаблялся. Есть и «хвост» отстающих, они тоже есть в любой группе.
И третья, самая большая группа, которая на графике выглядела бы как «купол» – это люди в состоянии «неизвлеченного смысла». Они хорошо учатся, но не понимают, почему и зачем они здесь. Если надо – значит, делают.
Но мы – выпускающая кафедра, а значит, мы должны выпускать студентов, которые представляют и кафедру, и весь университет. И когда у нас есть только один-два успешных выпускника, которые соответствуют этому уровню, для меня это показатель слишком низкой конверсии. Я вижу свою задачу в том, чтобы довести эту конверсию хотя бы до показателя 0,6 – то есть довести ребят, которые находятся посередине, тот самый «купол», до приличного уровня. В каждом случае это может быть разный путь: кому-то не хватает мотивации, кому-то навыков, так что уже на третьем курсе мы учим их качественно составлять в резюме. Именно на работе с этими ребятами я делаю основной акцент – а не на отличниках или самых отстающих.
Об особенностях преподавания в ПИШ ХИМ
Изначально, до того, как университет подал заявку на ПИШ, химиком-технологом считался человек, который знает химический процесс и умеет его технологически «оформить», сделать регламент. Дальше приходит проектировщик, рассчитывает оборудование, подбирает на основе ГОСТов и ОСТов нормы, приказы; затем происходит закупка, монтаж, пуско-наладка, эксплуатация, сервис. То есть химик-технолог в этой цепочке имел сравнительно небольшую роль.
Идея ПИШ – в том, чтобы человек хорошо понимал и нормативную, и закупочную часть, умел исследовать рынок, найти и решить, что нужно самим сделать, а что целесообразнее купить, спроектировать, заказать или изготовить, наладить и обслуживать. Мы должны находить решения на стыке нескольких предметных областей, уметь смотреть на технологию «сверху», оценивать ее экономическую эффективность, понимать мировой рынок.
ПИШ – это про сложные решения: так получилось, что все условно простые решения старшие товарищи уже разработали до нас, и нам уже не нужно изобретать новые гайки, насосы или фланцы, типовые процессы и операции.
Наши ребята учатся работать в условиях недостатка информации, и по инерции часто пытаются закрыть этот дефицит руководителем или приходя за помощью на кафедру. Но там им не могут помочь: готовых задач и алгоритмов здесь нет, и это часто становится шоком не только для студентов, но и для руководителей проектов, и тем более – для преподавателей. Так что студентам приходится изучать существующие патенты, разбираться самостоятельно.
Когда делаешь расчет с большим количеством данных и ограничений, то видишь, что в ПИШ все ребята умные – но одни воспринимают это как «надо сделать» и постепенно разбираются, а другие сопротивляются: «мы не умеем, нам такое не объясняли». Либо пытаются обойти эту сложность, найти какие-то лайфхаки – и в итоге выдают неинтересный, никому не нужный проект.
Метод, который мы заложили в основу ПИШ, на самом деле не всем подходит. Самое главное, с чем здесь сталкиваются ребята – это необходимость работать со сложностью. В ПИШ все определяется через проект, так что приходится работать с большим количеством разных вводных и параметров. Хорошие решения получаются не в результате логических выводов и умозаключений, а в результате расчетов, которые надо еще и правильно интерпретировать. И эта сложность – решающий фактор успешности проекта, так что у нас нельзя просто хорошо учиться и сдавать экзамены. Ты просто не сможешь спроектировать завод, установку, воспользовавшись какими-то лайфхаками.
«Главное – в любых обстоятельствах прийти на занятия»
Обычные учебные задачи предполагают, что почти всё уже «дано», и тебе надо только подставить некоторые данные. В реальности такого не бывает, задачек из учебников в чистом виде просто не существует. Поэтому я сторонник практики, и даже лекции провожу скорее в формате семинаров.
Свой преподавательский стиль я называю «проблемно-ориентированным». Например, когда я читаю «машинное обучение», студенты порой отвлекаются и могут, например, начать играть в шахматы на телефоне. И я разрешаю это делать, но при одном условии: они должны играть в шахматы лучше, чем я. Запретов нет – но есть условия. Вообще для того, чтобы студенты активнее проектировали собственное профессиональное будущее, необходима самодисциплина. Не потому, что все должно быть чисто и аккуратно: она нужна для того, чтобы сформировался субъектный, проактивный подход к собственному профессиональному пути, к своей карьере.
Я всегда говорю, что есть три основные причины, почему люди не посещают занятия: болезнь, работа или «не готов». И если с первыми двумя все понятно, то если «не готов», то лучше все равно прийти и доделать задание хотя бы в аудитории. Эти часы не должны быть потрачены впустую, эту работу не нужно нести домой. Не сделал – приходи, доделаем вместе, разберемся, что и как делать. Можно в это время делать конспект, можно и просто послушать. Главное – прийти. Только так можно будет получить хороший результат с любым уровнем подготовки.
Преподаватели часто делят ребят на тех, кто ходит и кто не ходит – и работают с первыми. Но я считаю, что преподаватель должен сделать все, чтобы студент все-таки пришел.
Тот же подход – с аспирантами. Я всегда говорю, что если уделять своей диссертации час в неделю, то можно успешно защититься, причем досрочно. Но этот час в неделю нужно обязательно ей посвящать.
Все задачи я ставлю через практику. Рассказываю, какая была проблема, как ее превратили в задачу и как решали. Кроме того, мы проводим квизы и хакатоны: например, проходит пять занятий и затем хакатон, где дается сложная задача, которую нужно решить в группе за ограниченное количество времени.
О возможностях для химика в наше время
Сейчас углеродная промышленность в России переживает ренессанс. Первый период расцвета был в 60-е и 70-е годы ХХ века, когда старшие товарищи создали хороший задел. Потом было несколько десятилетий, когда всё это не было востребовано. Не было ни должностей, ни грантов, и наука практически никого не интересовала: всё можно было купить за рубежом, начиная от технологий и заканчивая лучшими специалистами.
Но сейчас нам снова нужно всё: новые материалы, космос, катализаторы, высокоточные приборы. Тот, кто сегодня сумеет воспользоваться ситуацией и реализовать себя в профессии, через двадцать лет будет входить в состав советов директоров и научно-технические советы крупнейших компаний, и рассказывать молодежи о своем богатом и интересном профессиональном и жизненном опыте.
Для этого важно в правильный момент оказаться рядом и сделать так, чтобы сегодняшний студент нашел то, что ему будет интересно. И моя задача – в том, чтобы наших ребят дотянуть, помочь «докрутить» свои навыки, кого-то прямо за руку отвести на квизы, хакатоны, стажировки – чтобы они включились и реализовали себя в профессии. Многие студенты на самом деле готовы заняться чем-то интересным и содержательным, но ждут, что их кто-то позовет.
К сожалению, у нас все еще достаточно низкая конверсия ребят, остающихся в профессии. Причин много, но основная – в том, что за время обучения человек теряет фокус на том, зачем он сюда пришел. И все же я считаю, что любого выпускника РХТУ можно за месяц «докрутить» до уровня высокооплачиваемого специалиста, который будет работать с интересными задачами. И моя задача – в том, чтобы объяснить, что есть возможности и в науке, и на производстве. Сегодня химик может сам выстроить свою карьеру, получить хорошую позицию в крупной компании.
Главное – в любых обстоятельствах приходите на занятия!