Analytická chemie PřF UK v Praze v evropském prostoru vysokoškolského vzdělání

Jiří Ševčík
Katedra analytické chemie, PřF UK, Albertov 2030, CZ-128 40 Praha 2
sevcik@natur.cuni.cz

 

Diskutovat koncepce výuky analytické chemie je možné z různých pohledů. Domnívám se však, že diskuse z pohledu její role v systému vytváření přidané hodnoty lidskou společností je jediná, která vede k potvrzení její samostatné existence.

Následující tvrzení podporují výše uvedený pohled:

  1. Analytická chemii patří mezi chemickými disciplinami k nejrozšířenějšímu oboru, se kterým je lidstvo přímo, či zprostředkovaně konfrontováno.

  2. Analytická chemie je jedinou chemickou disciplinou, která je normativně regulována, aniž by jí byla upřena kreativita.

  3. Výuka analytická chemie podléhá globálním kriteriím v internacionálním prostředí.

Výše uvedená tvrzení jsou reflektována:

Jak vyhodnotit míru přidané hodnoty vysokoškolského vzdělání pro společnost?

Výše uvedený popis stavu analytické chemie a jejího dlouhodobého dopadu na inovativní činnost lidské společnosti platí obecně. Přestože analytická chemie je pouze jednou složkou vysokoškolského vzdělání, lze předpokládat, že podobnost s globálními údaji o vysokoškolském vzdělání je velmi pravděpodobná. Porovnání vlastních koncepcí výuky s koncepcemi na mezinárodní úrovni může potom posloužit k posouzení míry vlastní úspěšnosti.

Vyhodnocení míry přidané hodnoty vychází z následující úvahy:

Hrubý domácí produkt (GDP) bude odrážet výkonnost národního hospodářství, přičemž paritní kupní síla bude relativovat nominální rozdíly. Podíl zahraničních investic na GDP potom bude ukazovat nejen na kapitálovou situaci v zemi, ale i na její orientaci, otevřenost a zdroj vhodné pracovní síly, za jejíž vyškolení je zodpovědný národní vzdělávací systém. Jelikož inovační potenciál vzrůstá s dosaženým stupněm vzdělání, bude podíl vysokoškolsky vzdělaných pracovních sil, zastoupení studijních oborů, množství pracovních příležitostí a efektivita výzkumu ovlivňovat podíl Hi-Tech produktů na GDP.

Tabulka 1

Vybrané ekonomické indikátory kandidátských a členských zemí EU,

Innovation policy issues in six candidate countries: The challenges, © EC, 2001, ISBN 92-894-1753-6

GDP/CPPP

Hi-Tech

FDI

rem.

1

2

3

Cyprus

12 500

2,5

0,9

Czech Republic

5 000

9,0

3,5

Estonia

3 200

13,0

8,4

Hungary

4 100

22,5

4,3

Poland

3 500

3,0

3,8

Slovenia

9 200

4,0

1,3

Greece

11 000

10,0

0,9

Ireland

23 000

47,0

3,6

Portugal

10 500

5,0

1,7

Spain

14 000

8,0

1,6

Denmark

31 000

20,0

2,7

Germany

24 000

17,0

0,5

The Netherlands

23 000

33,0

5,7

UK

22 500

30,0

4,0

1

gross domestic product (GDP) per capita purchasing power parity (CPPP) in euro, 1999

2

high-tech export as % of manufacturing exports, 1999

3

foreign direct investment (FDI) inflow as % of GDP, average 1997-1999

V uváděných tabulkách jsou prováděna porovnání mezi třemi skupinami zemí. Skupinou kandidátských zemí EU, skupinou vybraných EU zemí s nižší úrovní příjmů a skupinou vybraných EU zemí s vysokou úrovní příjmů. Analýza dat je prováděna jen z hlediska České republiky (CZ).

Současná výkonnost CZ hospodářství je přibližně poloviční jako Portugalska nebo Řecka, s nízkým podílem Hi-Tech na exportu (viz tabulka 1). Nabízí se otázka, zdali chybějící Hi-Tech není způsoben nízkým vzděláním pracovníků.

Tabulka 2 ukazuje, že výdaje CZ na školství jsou srovnatelné se všemi skupinami zemí. Přitom však složení studentů 3. stupně (VŠ) v CZ nevytváří pyramidu se širokou základnou. Je tedy zřejmé, že ne množství finančních prostředků, ale zastoupení mezi jednotlivými úrovněmi VŠ studia je významné.

Tabulka 2

Vybrané indikátory vysokoškolského vzdělání kandidátských a členských zemí EU,

Innovation policy issues in six candidate countries: The challenges, © EC, 2001, ISBN 92-894-1753-6

expenditure

rem.

1

2

3

4

5

6

7

8

Cyprus

8,6

Czech Republic

4,6

22

71

7

14914

24200

800

4900

Estonia

6,2

Hungary

4,4

Poland

5,0

Slovenia

5,2

Greece

2,3

Ireland

4,8

Portugal

5,6

Spain

4,6

Denmark

8,1

Germany

4,3

The Netherlands

5,1

UK

4,7

1

total expenditure on education as a percentage of GDP, 1999

2

percentage of students of bachelor programmes

3

percentage of students of master programmes

4

percentage of students of doctoral programmes

5

number of students of doctoral programmes in the Czech Republic in year 2002

6

number of R&D personnel in the Czech Republic in year 2002

7

number of R&D job opportunities per year in the Czech Republic

8

number of PhD graduates per year

Inovační potenciál vzrůstá s úrovní vzdělání, avšak k jeho uplatnění je potřeba vhodné prostředí. Jak je ukázáno v tabulce 2, CZ prostředí může pojmout kolem 800 výzkumných pracovníků (PhD) za rok, přičemž jich VŠ produkují 6 krát více. Na vytvoření inovačního prostředí v CZ se však lidé s vysokoškolským vzděláním nepodílejí významně, koef. 1,2 (viz tabulka 3). Navíc CZ vykazuje nejvyšší procento středoškoláků, 89% (2. stupeň) mezi lidmi v produktivním věku. Podmínky vytvoření inovačního prostředí v CZ jsou proto omezené a ani vysoký podíl finančních prostředků na výzkum (GERD) v CZ (viz tabulka 4), nejvyšší mezi kandidátskými zeměmi, nevede k posílení výkonnosti CZ národního hospodářství (stagnující GDP).

Tabulka 3

Vybrané indikátory podílu vysokoškolsky vzdělaných pracovníků na ekonomický vývoj kandidátských a členských zemí EU,

Innovation policy issues in six candidate countries: The challenges, © EC, 2001, ISBN 92-894-1753-6

enterprises

high educ

manpower education

rem.

1

2

1st and less

2nd

3rd

Cyprus

32%

23%

45%

Czech Republic

1,20

1%

89%

10%

Estonia

1,00

1%

58%

41%

Hungary

2,60

1%

85%

14%

Poland

1,60

18%

67%

15%

Slovenia

2,70

3%

82%

15%

Greece

38%

39%

23%

Ireland

15%

59%

26%

Portugal

67%

25%

8%

Spain

31%

45%

24%

Denmark

0%

75%

25%

Germany

0%

76%

24%

The Netherlands

8%

66%

26%

UK

13%

54%

24%

1

relative importance of new enterprises founded by enterpreneurs with higher education, 1998

2

economically active population by level (1 to 3) of education, 1999

 

Velmi často jsou předkládána hlášení výkonnosti CZ výzkumu. Tento fakt má dvě kriteria. Z mála peněz se přece jen něco udělá, avšak výkonnost na výzkumného pracovníka je velmi nízká (viz tabulka 4). Máme i při počtu 24 tis. ještě hodně pracovníků ve výzkumu, nebo chybí výzkumu management?

Tabulka 4

Vybrané indikátory VaV kandidátských a členských zemí EU,

Innovation policy issues in six candidate countries: The challenges, © EC, 2001, ISBN 92-894-1753-6

GERD

R&D results

rem.

1

2

3

4

5

candidate countries

3,4

2,0

0,8

0,7

Cyprus

0,2

Czech Republic

1,3

Estonia

0,6

Hungary

0,7

Poland

0,8

Slovenia

1,4

cohesion countries

1,0

1,0

1,0

1,0

Greece

1,5

Ireland

1,4

Portugal

0,6

Spain

0,9

high income countries

2,4

0,6

3,0

1,4

Denmark

1,9

Germany

2,3

The Netherlands

2,0

UK

1,8

1

total expenditure (GERD) on R&D as a percentage of GNP, 1998

2

patents per GERD relative to cohesion countries

3

papers per GERD relative to cohesion countries

4

patents per R&D personnel relative to cohesion countries

5

papers per R&D personnel relative to cohesion countries

Naše cesta do EU je spojena s intensivním soužitím, včetně migrace pracovních sil, s našimi sousedy, tj. Německem a Rakouskem. Další tabulky ukazují jejich současnou situaci z hlediska zájmu o vysokoškolské absolventy.

V Německu připadla takřka polovina (48,9%) z nabízených pracovních příležitostí pro absolventy vysokých škol na výrobní podniky (viz tabulka 5). Přitom byla požadována asi třetina inženýrů a třetina ekonomů. O zbývající třetinu se dělila řada jiných zaměření. Je třeba zdůraznit, že v této třetině se nacházející farmaceuticky vzdělaní absolventi byli 2,5 krát žádanější, než absolventi přírodovědeckého zaměření.

 

Tabulka 5

Statistika požadavků na technické obory v Německu.

Zhodnocení 30 232 nabídek na absolventy vysokých škol (v období June 2000- May 2001). UNI-Magazin, 6/2001, ISSN 0948-2458

počet

%

podíl

podíl

rem.

1

2

3

4

obory nabídek

hledané zaměření

upřednostňované firmy

výrobní podniky, Hi-Tech

8 785

29,1

inženýrské, elektroinženýrské

33,0

Siemens AG

21,9

chemie, pharma, rafinerie

5 977

19,8

informatické

8,0

Volkswagen AG

18,8

poradenství, SW

4 845

16,0

DaimlerChrysler

18,8

telekomunikace, media

3 408

11,3

přírodovědecké

6,0

BMW Gruppe

17,0

obchod

2 009

6,6

Frauenhofer Ges.

16,8

banky, realitní kanceláře

2 006

6,6

farmaceutické

15,0

Max Plank Ges.

15,4

stavebnictví a pozemní stavby

1 291

4,3

Porsche

14,0

spotřební zboží a ostatní průmysl

1 031

3,4

ostatní

6,0

Audi AG

13,0

úřady a státní správa

880

2,9

ekonomické

32,0

Bayer AG

12,0

Lufthansa

11,8

Greenpeace e.V.

10,8

Nokia

8,5

Unilever Deutschland

8,3

BASF AG

8,2

IBM

7,8

Volvo Deutschland

7,6

Hochtief AG

6,9

ZDF

6,2

Hewlet-Packard

5,4

1

absolutní počet vypsaných nabídek

2

procenta vypsaných nabídek

3

procenta požadovaných zaměření

4

inženýry a přírodovědci nejoblíbenější firmy v SRN, procento z počtu dotázaných

Situace v Rakousku (viz tabulka 6 a 7) je jiná. Nabízené pracovní příležitosti jsou spíše ve službách, chemie a pharmaceutický průmysl tvoří pouze 3,2% nabídek. Požadované zaměření je výrazně posunuto k inženýrským oborům, které rovněž, spolu s ekonomií, dominují budoucím požadavkům na zaměření nových vysokoškolských pracovníků. Přírodovědecké zaměření je v obou zemích požadováno asi 6 krát méně než inženýrské. Z hlediska analýzy uvedených čísel jsou rozhodující důvody vedoucí k vypsání nových pracovních příležitostí pro vysokoškolské absolventy (tabulka 6). Jejich společným hlediskem je firemní strategie kontinuálních změn (nová technologie, nové zaměření) a snaha být nejlepší ve vlastních klíčových oblastech podnikání.

Tabulka 6

Statistika požadavků na technické obory v Rakousku.

Zhodnocení 3 035 nabídek na absolventy vysokých škol (v období Oct. 2000 - Sept. 2001). UNI-Magazin,2 /2002, ISSN 0948-2458

počet

%

podíl

podíl

rem.

1

2

3

4

obory nabídek

hledané zaměření

důvody přijmutí nových vysokoškoláků

výrobní podniky

750

24,7

elektroinženýři

43

zvýšení kvalifikace v klíčovém sektoru podniku

74,3

poradenství, SW

451

14,9

ostatní inženýrské směry

13

náhrada za odcházející spolupracovníky

71,8

úřady a státní správa

361

11,9

strojaři

11

nová zaměření organizace

61,7

telekomunikace, media

330

10,9

stavaři a vzduchotechnici

10

mnohostrannost absolventů

53,2

ostatní privátní služby

194

6,4

ekonomové

9

technické (komunální) služby

186

6,1

informatici

8

zavedení nových technologií

47,8

účetní kanceláře

132

4,3

spojaři-telekomunikace

6

konstrukční kanceláře

107

3,5

narůstající globalizace, nové trhy

45,9

zdravotnická zařízení

101

3,3

změny v organizaci

44,4

ostatní veřejné organizace

97

3,2

chemie a pharma

96

3,2

rozšíření VaV

40,3

stavebnictví a pozemní stavby

84

2,8

spotřební zboží a ostatní průmysl

83

2,7

prosazení modernizace organizace s absolventy

34,7

obchod

63

2,1

klesající mzdové požadavky absolventů

23,0

1

absoluní počet vypsaných nabídek

2

procenta vypsaných nabídek

3

procenta požadovaných zaměření

4

procenta důvodů uplatněných pro přijetí vysokoškolského absolventa

Tabulka 7

Statistika požadavků na technické obory v Rakousku.

Zhodnocení 3 035 nabídek na absolventy vysokých škol (v období Oct. 2000 - Sept. 2001). UNI-Magazin,2 /2002, ISSN 0948-2458

podíl

podíl

rem.

5

6

7

vysokoškolstí absolventi

platové rozpětí

technických věd

60,0

do 1 453

4,7

1 526 až 2 180

69,2

podnikové ekonomie

59,9

2 252 až 2 906

21,4

2 979 až 3 633

3,1

práv

24,4

více než 3 633

1,6

geologie

11,9

přírodních věd

11,0

humánních věd

10,5

medicíny a veterinářství

10,3

zemědělství

7,3

5

předpokládaný vývoj nárůstu zaměstnání vysokoškolských absolventů v procentech do roku 2005

6

hrubý nástupní plat vysokoškolského absolventa v euro

7

podíl absolventů v uvedeném platovém rozpětí

Vede naše výuka k absolventům, kteří vyhovují těmto požadavkům?

Vzdělávání je v současné době posledním reliktem přežívajícího nacionalizmu. Reakcí na tento stav je iniciativa (Paříž 1998, Bologna 1999, Praha 2001, Berlin 2003) vytvoření Evropského prostoru vysokého vzdělání, označovaná jako Boloňská deklarace.

Tato iniciativa je důsledkem a současně doplňkem probíhající evropské integrace s cílem vytvoření systému

Pro dosažení těchto cílů bylo na období mezi konferencemi v Praze (2001) a Berlínem (2003) formulováno, a je řešeno, 5 dílčích úkolů, jak je uvedeno v následující tabulce 8.

Tabulka 8

Úkoly řešené v rámci procesu Boloňské deklarace v mezidobí konferencí Praha-Berlín

úkol

místo

datum

Praha

19.05.2001

Kooperace pro akreditace a zajištění jakosti

Amsterdam

11.03.2002

Postupy vzájemného uznání a použití kreditů

Lisabon

11.04.2002

Vývoj společného studia a jeho ukončení

Stockholm

30.05.2002

Sociální dopady

Atheny

17.02.2003

Celoživotní vzdělávání

Praha

xx.06.2003

Berlin

18.09.2003

 

Tyto akce jsou tvořeny řadou zde neuváděných seminářů a vypracováváním přehledných zpráv, mapující úroveň posuzované země (např. Status report of the Czech Republic, June 2002, EU).

Při bližším pohledu na obsah uvedených akcí je možné konstatovat, že formálně administrativní opatření Boloňské deklarace nejsou jejím cílem, ale pouze nezbytným prostředkem k posílení inovačního potenciálu zemí EU a to z důvodů synergie a vysokého stupně dosažitelné efektivity výzkumu. Zahrnutí CZ vysokých škol do “knowledge driven economy” je podmíněno jejich aktivní účastí (viz pět výše uvedených úkolů, tabulka 8) na Boloňské deklaraci.

 

Měřit? Vyhodnocovat? NE! Interpretovat!

Poslání a charakteristiké rysy analytické chemie na Univerzitě Karlově v Praze jsou uvedeny v příloze 1. Současná koncepce zdůrazňuje celkový analytický systém (TAS) a provázanost jednotlivých dílčích fází analytického postupu. Přestože jednotlivé dílčí úkoly analytického postupu jsou používány i v jiných chemických oborech, je nesporné, že analytický problém je správně řešen pouze v koncepci TAS a činí obor analytické chemie založený na koncepci TAS nezastupitelným.

Problém, zpravidla formulovaný laickým “sdělením” je analyticky řešen v řadě návazných fází, z nichž první fáze je interpretace “sdělení” do formy funkce sumy závisle proměnných ∑yi , představujících měření různými zvolenými metodami. Tímto krokem bylo původní sdělení modifikováno, přičemž kvalita tohoto interpretačního stupně je posouditelná pouze na míře shody mezi původním “SDĚLENÍ” a modifikovaným “SDĚLENÍ(1)” (od rovná se =, až po nerovná se ≠). Jelikož tento interpretační stupeň zahajuje kausální řadu VZORKOVÁNÍ-MĚŘENÍ-VYHODNOCENÍ je jeho význam zásadní. Podobně druhý interpretační stupeň, hledající shodu mezi původním “SDĚLENÍ” a “SDĚLENÍ(2)” získaným jako funkce nezávisle proměnných pomocí fáze vyhodnocení, má zásadní význam pro stavu řešeného problému (vyřešen, nevyřešen).

 

Obrázek 1

Schema analytického řešení problému

Přestože instrumentální metody měření s 55 kreditními body stále ještě představují větší část celkového rozsahu studijního programu analytické chemie (celkem 112 kreditních bodů) na Přírodovědecké fakultě UK v Praze, je posun ke komplexnímu, na obrázku 1 naznačenému postupu řešení jednoznačný. V posledních dvou letech byly výrazně posíleny studijní předměty vzorkování (9 kreditních bodů), metody více rozměrné statistiky pro potřeby návrhu experimentu a vyhodnocování měření (15 kreditních bodů) a předměty spojené se řízením laboratoří, využitím výsledků výzkumu a otázkami ochrany duševního vlastnictví (18 kreditních bodů).

Právě tento celek, 42 kreditních bodů z celkových 112 kreditních bodů, je spoluzodpovědný jak za vysoký počet studujících analytické studijní programy (Analytická chemie (ACH) a Klinická a toxikologická analýza (KATA)) Na druhé straně tento celek poskytuje základní informace očekávané od vedoucích, vysokoškolsky vzdělaných pracovníků a umožňuje odpovídající zařazení absolventů v dynamických průmyslových odvětvích.

 

Závěr

Analytická chemie na PřF UK v Praze je vedena snahou uplatnit se v Evropském prostoru vysokého vzdělání. Významná pozornost je věnována přípravě na všechny dílčí úkoly řešené v rámci Boloňské deklarace (včetně přípravy společných studijních programů) z hlediska naplnění jejích cílů, tj. zaměstnatelnosti absolventů a vzájemného porovnání a atraktivity škol.

Posun výuky analytické chemie ke komplexnímu, interpretačnímu přístupu v řešení nabízí nejen větší prostor kreativitě v řešení analytických problémů, ale i podstatně širší uplatnění pro absolventy studijních programů analytické chemie i v ostatních zemích EU.

Lze předpokládat, že atraktivita Analytické chemie na PřF UK spolu se zvýšenou zaměstnaností absolventů v EU povedou k výrazné migraci, která ve svých důsledcích povede ke zlepšení inovačního prostředí v CZ, nárůstu Hi-Tech odvětví, zvýšení GDP a rychlejšímu splynutí s EU.

Příloha 1

Status report of the Czech Republic, June 2002, EU

Department of Analytical Chemistry of Charles University in Prague

The Department of Analytical Chemistry of Charles University in Prague is the oldest analytical chemistry department in the Czech Republic (www.natur.cuni.cz/~analchem). It provides education of analytical chemistry within the framework of the concept of Total Analytical System (TAS) comprising the phases of the sampling and sample treatment, experiment design, measurement, results evaluation and generation of information. At the Faculty of Science, the subject of analytical chemistry is a mandatory part of the bachelor study of Biology, Chemistry, Geology, Environmental studies and Clinical and toxicological analysis, a part of the master study of Analytical chemistry and Clinical and toxicological analysis and of the doctoral study of Analytical chemistry. In addition to the basic courses of analytical chemistry representing 15 credit points (CP), the system of TAS further involves other topics, such as the sampling of components of environmental hazard (9 CP) instrumental methods of analysis (55 CP), experiment design and multi-variable analysis (15 CP), laboratory management, TT and IP rights (18 CP), and other. The Department is together with Faculty of mathematics and physics in charge of standardization of curricula of statistics and SW programs for education.

The research at the Department of Analytical Chemistry of Charles University in Prague is very intensive and is oriented toward application of the most modern analytical techniques to biochemical, environmental and pharmaceutical fields. The whole range of cognitive numerical methods, from causal to fuzzy, is applied in research. At the Department of Analytical Chemistry of Charles University in Prague is the research governed by a long lasting topics of Expert and prediction systems of compounds properties and their interactions with environment.