Esettanulmányok szerepe a felsőfokú képzésben

Az előadások a következő témára: "Esettanulmányok szerepe a felsőfokú képzésben"— Előadás másolata:

1 Esettanulmányok szerepe a felsőfokú képzésben
Geotechnika Ráckeve Esettanulmányok szerepe a felsőfokú képzésben Scharle Péter Széchenyi István Egyetem, Győr

2 Geotechnika Ráckeve A mérnökképzés különböző területein fontos szerepe van az esettanulmányoknak. A kiválasztás és feldolgozás során azonban sokszor háttérben maradnak olyan kérdések és válaszok, amelyek az adott esethez kapcsolódó mechanikai tudást megerősíthetnék. A geotechnikai esettanulmányok tudatosabb és mechanikai ismeretek szempontjából igényesebb tárgyalása az alapképzésben is célravezető, a mesterképzésben pedig a szinthez tartozó természetes követelmény. Érdemes kérni és bátorítani az esettanulmányok írására vállalkozó szakértőket, hogy tudatosabban törekedjenek a mechanikai ismereteket megerősítő adatközlésre és tárgyalásmódra.

3 A Bologna-folyamat kérdései
Geotechnika Ráckeve A Bologna-folyamat kérdései Melyik képzési szinthez milyen tananyag milyen mélységű ismerete tartozzon? Miért és mekkora helyet kapjanak a tananyagban a szakterület korábban leszűrődött és folyamatosan gyarapodó gyakorlati tapasztalatai? Az esettanulmányok tudatos alkalmazása milyen képzési célok elérését segítheti elő? szerepe miért és mennyiben különbözik a BEng és MEng szinten? milyen értelemben különböznek a szokásos példáktól; jelenleg elérhető körében milyen fogyatékosságok fordulnak elő gyakran? milyen kiegészítésekkel tehetők képzési célra jobban használhatóvá?

4 Az alapképzési és mesterképzési szintek megkülönböztetése
Geotechnika Ráckeve Az alapképzési és mesterképzési szintek megkülönböztetése A felsőfokú műszaki képzés veleje a szakterületeken tudományos és gyakorlati munka eredményeként kialakult modellek megismertetése, az alkalmazási területeik, feltételeik megítéléséhez és tényleges használatukhoz szükséges tudáselemek tárgyalása. A két képzési szintet a tananyagban feldolgozott jelenségek jellege, a modellkészletre vonatkozó ismeretek terjedelme, és az alkalmazásukhoz szükséges ítélőképesség mértéke szerint érdemes meghatározni, illetve minősíteni. A felsőfokú képzési szintek ilyen értelmű megkülönböztetéséhez kitűnő eszköztárat kínál a kognitív pszichológia. Négy olyan szintet érdemes értelmezni, amelyek életszerű rendszerré szerveződnek: apprentice, bachelor, master, doctor ~ inas, legény, mester, doktor.

5 Mérő L.: Új észjárások, Tericum, 2001
Geotechnika Ráckeve Csizmadia B., Nándori E. (szerk): Mechanika mérnököknek. Modellalkotás, Nemzeti Tankönyvkiadó, 2003 Lévai Z.: A felsőoktatási reform felkiáltójelei, 2006 ( Mérő L.: Új észjárások, Tericum, 2001 Scharle P.: A kognitív pszichológia sémafogalma és a többciklusú felsőfokú képzés szintjei, Magyar Tudomány, 2004/7, Scharle P.: Legények és mesterek észjárása, Mechanika Oktatók Hazai Rendezvénye (MOHR), Pécsi Tudományegyetem, szeptember, 37-41

6 a jelenség, helyzet, folyamat észlelése, megértése,
Geotechnika Ráckeve A sakkbéli állás, elemzés, lépésválasztás tevékenységének a mérnöki szakértelem esetében a jelenség, helyzet, folyamat észlelése, megértése, a várható kifejlettel összefüggő tennivalók felismerése és megfogalmazása, a szükséges és lehetséges beavatkozások megállapítása és elemzése, a beavatkozásoktól várható következmények tisztázása és kézbentartása, a beavatkozási lépések meghatározása és technikai megvalósítása felel meg.

7 Gyakran előforduló jelenségek és feladatok felismerése
Geotechnika Ráckeve A mérnök képzettségi szintje a szakma modellkészletével összefüggő ismereteinek terjedelmével és mélységével minősíthető Bachelor – BEng Gyakran előforduló jelenségek és feladatok felismerése Egyszerű jelenségek, feladatok kezelésére alkalmas modellek ismerete és helyes kiválasztása Mester által megválasztott modell alkalmazása során esedékes lépések értelmes végrehajtása Master – MEng Jelenségek és feladatok összetettségének és bonyolultságának helyes megítélése A szakma modellkészletének és a modellek alkalmazhatósági feltételeinek ismerete Optimális modell kiválasztása, az alkalmazás lépéseinek átlátása A doktori közreműködést (modellkészlet-fejlesztést) igénylő feladatok felismerése, a doktori észjárás és közlésmód megértése

8 Geotechnika Ráckeve A felsőfokú képzésben akkor jutnak szerephez az esettanulmányok, amikor a hallgatóság már felfogta, hogy a valóságban tapasztalt jelenségeket, feladatokat a mérnök modellekkel közelíti, modelljeinek használatával keres és alkalmaz megoldásokat. A példák egy-egy modell fogalomkészletét, a kvalitatív és kvantitatív összefüggéseket szemléltetik, rendeltetésük a modell használatának gyakoroltatása. Az esettanulmányok egy-egy jelenség, feladat minél sokoldalúbb leírását, a modellválasztási lehetőségek és megoldási változatok bemutatását szolgálják. Sajátos jelentősége van a mechanikai tudást megerősítő-karbantartó eset-feldolgozásnak

9 Geotechnikai feladatok körében
Geotechnika Ráckeve Geotechnikai feladatok körében a homogenitás, izotrópia, linearitás nagyon korlátozott érvényességére való emlékeztetés soha nem felesleges, alapvető képzési érdek, hogy az ismertetésből kiderüljön: milyen mechanikai modellek használata vezetett a bemutatott eredményhez. A BEng szaktárgyak esettanulmányai akkor célravezetőek, ha az elemi statikai és szilárdságtani ismeretek birtokában megérthetők és alkalmazhatók. Egyszerű esetek egyszerű kezelését kell bemutatni. Az MEng szinten olyan esettanulmányokat célszerű feldolgozni, amelyekben több lehetséges feladatkezelési változat mérlegelését világosan és meggyőzően megindokolt választás zárja le. Csak ezen a szinten érdemes (és indokolt) a közelítő feltevések érvényességét, a kinematikai és merevségi viszonyok megítélését, a szabadságfokok megválasztásában rejlő esélyeket és kockázatokat fejtegetni, a modellkészlet tágasságát érzékeltetni.

10 Geotechnika Ráckeve Alapképzésbe illő, jellegzetes esettanulmányok kapcsolhatók a merev súlytámfalak tervezésének és kivitelezésének oktatásához. Ezt a feladatot számos kézikönyv nagyon leegyszerűsítve tárgyalja, a közelítő modellben az egyensúlyi feltételek hiányosan, vagy pontatlanul jelennek meg. A közelítés az esetek döntő többségében elfogadható, de a mechanikai szabatosság érdekében lehetséges is, helyénvaló is lenne utalni egy olyan elhanyagolásra, amely tudatos és megengedhető.

11 Geotechnika Ráckeve A tartószerkezetek mechanikájában részletesen tárgyalt jelenség a támaszelmozdulás. Folytatólagos, többtámaszú tartók igénybevételeinek meghatározásánál ez kifejezetten fontos és tanulságos kinematikai hatás, határesetnek tekinthető. Helyes foglalkozni vele már az alapképzésben is, különösen akkor, ha a rúdszerkezetek gépi számítására alkalmas szoftverek (mégoly vázlatos) ismertetése során szót kell ejteni a támaszreakciók meghatározásának gyakorlati módjáról. Ilyen mechanikai háttér mellett nincs akadálya annak, hogy a munkaárkok dúcolásával összefüggő (ugyancsak egyszerű) földnyomási feltevések ma is jól használható, klasszikus tárgyalása kiegészüljön néhány, a tartószerkezetek mechanikájának fogalomkészletét használó utalással.

12 Az erősített földszerkezetek erőjátékának megértése,
Geotechnika Ráckeve Csak a mesterképzés keretében indokolt az erősített földszerkezetek viselkedésével foglalkozó esettanulmányok feldolgozása. Az erősített földszerkezetek erőjátékának megértése, a technológiailag megvalósított változatok helyes modellezése, az egyensúlyi és alakváltozási összefüggések átlátása a talaj és a szerkezet közötti kölcsönhatások figyelembe vételének jelentőségére és lehetőségeire vonatkozó ismeretek nélkül lehetetlen.

13 Geotechnika Ráckeve A geotechnikai feladatok helyes megfogalmazása lehetetlen a tágan értelmezett kerületi és kezdeti feltételek gondos elemzése nélkül. Sokszor ezek tisztázása igényel több munkát, mint a „pőre” létesítmény megtervezése. Valószínűleg ez a belátás vezetett az ASCE közelmúltban készített tanulmányának ahhoz a következtetéséhez, amely szerint a megfelelő felkészültségű geotechnikai tervezés megköveteli az MEng képzettséget. A modellek tárgyalásához kapcsoló felfogás a matematikai és mechanikai alapképzés kiterjedéséről és mélységéről folyó vitában egyértelműen a kétszakaszos felkészítést preferálja. Az MEng szinten vissza kell térni az alaptárgyak oktatásához. Mélyíteni és szélesíteni kell a BEng szinten megszerzett, de a teljes modellkészletre kiterjedő kompetenciához nem elegendő tudást.

14 Esettanulmányok fogyatékosságai
Geotechnika Ráckeve Esettanulmányok fogyatékosságai a konkrét eset ismertetése csak elnagyoltan foglalkozik az erőjáték kérdéseivel (például építéstechnológiai kérdésekre összpontosítja, vagy a modellalkotás szempontjából irreleváns részletekre irányítja a figyelmet); a valóságos helyzet leírása elmarad, azonnal a leegyszerűsített viselkedés (a választott modell) ismertetése kerül sorra; a közelítések bejelentését nem előzi meg a megtett elhanyagolások indoklása, hatásaik becslése; az ismertetés egyetlen modellt mutat be, mint egyedül üdvözítő, adekvát közelítési lehetőséget; a modellválasztást nem mechanikai (hanem például technológiai) megfontolás indokolja, de ennek világos közlése helyett a mechanikai elemzés a választás indoklásául szolgál; az esetleírás meggyőzően szól a választott modell alkalmasságáról, anélkül, hogy más lehetőségek elvetését indokolná.

15 és megilleti a tervezési jogosultság,
Geotechnika Ráckeve Balszerencsés áldozat az a BS (netán MS) okleveles mérnök, aki azt gondolja: a világ homogénnek, viselkedése lineárisnak és rugalmasnak tekinthető, mert szinte minden probléma megoldható ezeknek a feltevéseknek az érvényességi körében, és megilleti a tervezési jogosultság, hiszen már végeselemes számítógépes programot is használ.

16 Geotechnika Ráckeve Lehetőségek a modellalkotás elveit, elméleti összefüggéseit, módszertanát a szaktárgyak esettanulmányaival lehet szemléltetni (például egy horgonyzott munkagödör-megtámasztás modellezhető merev falként, többtámaszú tartóként, rugalmasan ágyazott gerendaként, féltérbe ágyazott hajlékony falként – a választás szempontjait éppen a képzés szintjétől függően kell kifejteni); a szaktárgyak modellkészletének ismertetői kiterjeszthetik a figyelmet az általuk alkalmazott közelítések mechanikai értelmezésére; az MS képzést azok az esettanulmányok szolgálhatják a legjobban, amelyek gyakorlati tartalmát a hallgatók már ismerik, a jelenség összetettsége és bonyolultsága miatt azonban BS szinten csak egyszerű modellekre vonatkozó ismereteket szerezhettek (eszerint célszerű lehet visszatérni már tárgyalt feladatokra és kifejteni egyes közelítések elhagyásának velejáróit).

17 Képzésben jól felhasználható esettanulmányok jellemzői:
Geotechnika Ráckeve Képzésben jól felhasználható esettanulmányok jellemzői: a geometriai és mechanikai modellalkotáshoz tartozó adatok elegendő részletességű közlése (méretek, kényszerek, merevségi és kinematikai paraméterek, stb.); az ismertetésben használt fogalmak szabatos mechanikai értelmezése; anyagmodellek egyértelmű megválasztása (lineáris, nemlineáris, disszipatív, stb.); a kinematikai viselkedésre vonatkozó feltevések közlése (szerkezeti elemek merevsége, mozgási lehetőségei, kényszerek működése, alakváltozások, lehetséges tönkremeneteli módusok); a megoldást támogató számítási módszerek feltevésrendszere; a szóba jöhető elméleti modellek közüli választásra vonatkozó megfontolások.

18 Minden esetben érdemes megfontolás tárgyává tenni
Geotechnika Ráckeve Hiányos vagy elnagyolt esettanulmányok felhasználási lehetőségei a képzésben Minden esetben érdemes megfontolás tárgyává tenni az eset konkrét műszaki tartalma és a választott modell összhangját, másféle modell választásának lehetőségét vagy indokolatlanságát, az esetre vonatkozó ismertetés hiányosságának lehetséges okait, az eset tananyagba illesztését indokoló tanulságokat.

19 A fennálló lehetőségek közül manapság minden bizonnyal kevéssel élünk.
Geotechnika Ráckeve Az esettanulmányok oktatói használatának, hasznosításának tág tere és sok változata van. A fennálló lehetőségek közül manapság minden bizonnyal kevéssel élünk. Az esettanulmányok készítői jelentősen hozzájárulhatnak a szakmai képzés igényesebbé válásához. Némi munkaráfordítás árán az alapképzés és a mesterképzés körében is tudatosabbá, célzottabbá tehető a mérnöki gondolkodásmód kialakítása iránt elkötelezett oktatói gyakorlat. A geotechnikai szaktudás elismertetésének egyik fontos eszköze lehet ez a képzési tudatosság

20 Geotechnika Ráckeve A mérnökképzés különböző területein fontos szerepe van az esettanulmányoknak. A kiválasztás és feldolgozás során azonban sokszor háttérben maradnak olyan kérdések és válaszok, amelyek az adott esethez kapcsolódó mechanikai tudást megerősíthetnék. A geotechnikai esettanulmányok tudatosabb és mechanikai ismeretek szempontjából igényesebb tárgyalása az alapképzésben is célravezető, a mesterképzésben pedig a szinthez tartozó természetes követelmény. Érdemes kérni és bátorítani az esettanulmányok írására vállalkozó szakértőket, hogy tudatosabban törekedjenek a mechanikai ismereteket megerősítő adatközlésre és tárgyalásmódra.

21 Geotechnika Ráckeve … life long learning …