CC BY
39
Аэрокосмическое образование в Оренбуржье: проблемы, поиски, решения
А.И. CЕРДЮК, профессор Н.А. ОНИЩЕНКО, преподаватель
Аэрокосмический комплекс - пер, спективная наукоемкая, высокотехнологичная отрасль промышленности, играющая важную роль в обеспечении национальной безопасности страны, в повышении потенциала Вооруженных сил. Сегодня этой отрасли необходимы специалисты, способные решать сложные инженерные задачи, соответствовать перспективным требованиям аэрокосмических проектов, обеспечивать выбор оптимального решения с высоким технико-экономическим эффектом, учитывать отдаленные прогнозы влияния технологий на окружающую среду, жизнедеятельность общества и природную сущность самого человека как биологического и социального феномена.
Проблемы аэрокосмического образования в третьем тысячелетии обусловлены также необходимостью подготовки компетентного инженера, умеющего комплексно сочетать исследовательскую, эксплуатационную, проектную и предпринимательскую деятельность, работать в условиях жесткой конкуренции на отечественном и мировом авиарынке, владеть знаниями в области экономики, менеджмента, дизайна, стремиться к саморазвитию и самоактуализации [1-4].
В данной статье представлены опыт и перспективы интеграции аэрокосмического образования и промышленного производства Оренбургской области и граничащих с ней регионов. Исследования интеграционных процессов ведутся на Федеральной экспериментальной площадке (ФЭП) Министерства образования и науки РФ по проекту «Разработка модели образователь-
ной системы Оренбургской области», действующей на базе Оренбургского государственного университета.
Цель исследуемых интеграционных процессов - повышение качества аэрокосмического образования и потенциала аэрокосмической промышленности, которая в Оренбуржье представлена производственным объединением по выпуску авиационной и космической техники «Стрела», предприятием-эксплуатантом авиационной техники ФГУП «Оренбургские авиалинии», а также Кумертауским авиационным производственным предприятием, расположенным в соседней Башкирии. Кадры для отрасли готовят структурные подразделения Оренбургского государственного университета.
История развития аэрокосмичес-
кой промышленности в Оренбургской области насчитывает более 50 лет и тесно связана с эпохой освоения космоса [5]. В 1950-х годах на Оренбургском машиностроительном заводе № 47 (ныне ФГУП ПО «Стрела») было развернуто серийное производство оперативно-тактических баллистических ракет конструкторского бюро С.П. Королева, ракет средней дальности, разработанных в ОКБ-586 под руководством Михаила Янгеля, а также крылатых ракет. В начале 60-х предприятие участвует в космических программах «Буран», «Мир», лунных программах, из цехов машиностроительного завода выходят топливные системы для спутников и ракет. С 1969 г. здесь осваивается выпуск крылатых ракет морского базирования. В дальнейшем ракеты, разработанные НПО «Машиностроение», стали основной продукцией ПО «Стрела». В 1990-е годы разразился тяжелый промышленный кризис: отсутствие заказов повлекло массовое увольнение рабочих и инженеров. Однако сегодня производство поднимается, и руководство завода отдает себе отчет в том, что движение вперед невозможно без подготовки специалистов, способных создавать все более сложную технику и технологии, вести фундаментальные исследования.
В настоящее время предприятие осваивает производство легкого многоцелевого вертолета Ка-226, который используется пожарными и спасателями в системе МЧС, в санитарной и сельскохозяйственной авиации, в системе МВД и других отраслях народного хозяйства. Технические характеристики вертолета делают его весьма конкурентоспособным среди машин аналогичного класса в России и на мировом авиационном рынке. Сборка и производство легкого вертолета позволят развивать высокие авиационные технологии на оренбургском авиапред-
приятии, которое занималось в прошлом ракетной тематикой. Завод выпускает и ретро-самолеты - истребители Як-9 и Як-3 образца 1942 года, заказчиками которых выступают в основном зарубежные авиаклубы и частные коллекционеры. Особая гордость заводчан - две летающие модели японского штурмовика «Зеро». Обе принимали участие в съемках голливудского блокбастера «Перл-Харбор». Для изготовления копии американцы привезли в Оренбург обломки самолета, поднятые со дна Тихого океана. Изучив их, конструкторы завода сделали чертежи.
Производственное объединение «Стрела» развивает международное сотрудничество: долгосрочный российско-индийский проект «Брамос» предусматривает выпуск стратегических ракет для Индии. Высокая оценка деятельности предприятия была дана после проведения в феврале 2008 года полномасштабных морских учений российских войск в Атлантическом океане: все ракеты, выпущенные во
время учений, были изготовлены на Оренбургской земле.
Развитию аэрокосмического образования в ОГУ способствует укрепление связей с ведущими вузами России. Налажено постоянное учебно-методическое взаимодействие с Самарским государственным аэрокосмическим университетом и Уфимским государственным авиационным техническим университетом. Казанский государственный технический университет является базой для повышения квалификации профессорско-преподавательского состава института. Непосредственное содействие оказывает УМО на базе Московского авиационного института. Значительный объем современного программного обеспечения, инструментальных сред, сред
Оренбургский —| государственный университет
программирования, пакетов прикладного программного обеспечения и сопровождения к нему разработано совместно с МГТУ «Станкин». Кафедра инженерной педагогики МГТУ им. Н.Э. Баумана дает научные консультации по развитию инновационных педагогических технологий и методологии инженерно-технического образования. Исследование проблем формирования компетенций специалистов аэрокосмического профиля ведется совместно с Московским институтом стали и сплавов. Многолетнее сотрудничество связывает кафедры ОГУ с Федеральным институтом развития образования Минобрнауки РФ и Институтом образовательной политики «Эврика».
На базе ОГУ сформирован региональный университетский комплекс,
Аэрокосмический институт
Индустриально-педагогический колледж
Информационно-технологические ресурсы
Информационно-библиотечные ресурсы
Учебно -научно -производственные ресурсы
МРЦПК и ППС
Технопарк
ФПКП
Социальные
1 партнеры
Учебные помещения
Учебные лаборатории
ФГУП ПО «Стрела»
КБ «Орион» НПО «Машиностроение»
Базы практик
ФГУП
«Оренбургские авиалинии»
ФГУП
«Кумертауское авиационно-промышленное предприятие»
Базы стажировок
НПЦКТП «ОГУ-Стрела»
Рис. 1. Организация аэрокосмического образования в Оренбургской области
способствующий созданию наукоемких производств, разработке и внедрению инновационных проектов, повышению потенциала научных школ региона. Подготовка специалистов аэрокосмического направления осуществляется структурными подразделениями университета и является, по существу, многоступенчатой, территориально-рас-пределенной открытой многопрофильной макросистемой (рис. 1).
Аэрокосмический институт ОГУ вырос из механического факультета Оренбургского политехнического института. В 1993 г. на факультете создается кафедра летательных аппаратов и начинается подготовка по специальности «Ракетостроение», а позднее -«Самолето- и вертолетостроение» [6]. Серьезные научные разработки ученых факультета и мощная производственная база ПО «Стрела» создали предпосылки для его дальнейшего развития. В марте 1997 г. было принято решение о создании Аэрокосмического института, в состав которого вошли пять кафедр. В настоящее время институт осуществляет подготовку специалистов на основе новейших достижений естественных и технических наук, автоматизированного проектирования и высоких технологий, что обеспечивает системность высшего технического образования выпускников и их готовность к самостоятельной практической работе, связанной с проектированием и изготовлением автоматизированных систем, машин, инструментов, авиационно-космической техники и других объектов.
В Аэрокосмическом институте организован сквозной законченный цикл многоуровневой подготовки специалистов. Основное направление деятельности института - подготовка инженерных кадров по семи техническим специальностям. Для подготовки собственных научно-педагогических кад-
ров высшей квалификации функционируют аспирантура по пяти научным специальностям и диссертационный совет с правом защиты кандидатских и докторских диссертаций. Институт имеет в своем составе пять кафедр общепрофессиональных и специальных дисциплин:
- кафедра летательных аппаратов;
- кафедра систем автоматизации производства;
- кафедра сопротивления материалов;
- кафедра материаловедения и технологии металлов;
- кафедра технологии машиностроения и металлообрабатывающих станков и комплексов.
С целью обеспечения высокого уровня образования и удовлетворения потребностей работодателей и выпускников в Аэрокосмическом институте ведется работа по комплексному изучению специфических особенностей сегодняшних студентов, их мотивации, ценностных приоритетов, профессионально-этических позиций, компетентностных характеристик на протяжении всего обучения. Полученный эмпирический материал необходим для проектирования адекватной образовательной среды, для развития и коррекции профессионально-личностных качеств будущих инженеров, для прогнозирования содержания и технологии профессионального обучения.
Результаты исследований показывают, что более 50% студентов усматривают необходимость в более тесной интеграции теории и практики, 87% студентов находят уровень предлагаемого образования высоким, но при этом считают, что им требуется время для адаптации на производстве, наконец, более 50% указывают на разрозненность дисциплин учебного плана и не видят их связи с будущей профессией. Анализ анкет потенциальных ра-
ботодателей, в свою очередь, позволил обнаружить сложности, возникающие при подборе молодых специалистов. По мнению начальников цехов и отделов предприятий, основная проблема молодых инженеров заключается в нехватке практических знаний.
Решение обозначенных проблем видится в специально организованном образовательном процессе, для которого характерно поэтапное (от первого курса к пятому) формирование инженерной компетентности будущего специалиста. Под инженерной компетентностью нами понимается качество личности, отражающее готовность к решению актуальных и перспективных аэрокосмических задач с осознанием социальной значимости и личной ответственности за результаты профессиональной деятельности, способность к постоянному самосовершенствованию и ориентация на профессиональную успешность.
Обучение студентов 1-2-го курсов направлено на формирование и развитие профессионального интереса, развитие творческого мышления, активизацию полученных знаний, интенсивный поиск недостающей информации, использование современных ин-формационно-телекоммуникацион-ных средств, развитие коммуникативных умений при обсуждении вариантов решения задач в группах и с преподавателями. Основными видами деятельности на этом этапе являются учебная и квазипрофессиональная, которые реализуются на практических и лабораторных занятиях, в ходе профессионально-ситуационных, профессионально-ролевых и интеллектуальных игр, при прохождении учебной практики.
Для усиления инженерной подготовки студентов 2-3-х курсов используются формы активного обучения, реализуемые в виртуальных учебных
лабораториях. Здесь применяется профессионально-ориентированный интерфейс, сценарий которого базируется на принципах вариативности, цикличности, управления познавательной деятельностью, эвристичности, сопоставимости, соревновательности.
Виртуальные учебные лаборатории используются наряду с работой в цехах, отделах и лабораториях ПО «Стрела» и ФГУП «Оренбургские авиалинии». Подобная интеграция учебных, производственных и электронных ресурсов университетского комплекса позволяет:
- сформировать целостное представление о структуре будущей профессиональной деятельности;
- повысить активность и самостоятельность будущих специалистов при изучении конструкций летательных аппаратов, их узлов и агрегатов;
- улучшить восприятие и обеспечить контроль усвоения материала;
- облегчить процесс повторения и тренинга при подготовке к экзаменам и зачетам;
- повысить эффективность преподавательского труда;
- повысить образовательную культуру.
Основными видами деятельности студентов старших курсов являются квазипрофессиональная, профессиональная и научная, реализуемые в студенческом научном обществе и конструкторском бюро, в исследовательской работе, преддипломной практике, курсовом и дипломном проектировании. Такая организация учебного процесса формирует способность трансформировать знания и осуществлять их перенос в новые ситуации, повышает темп и эффективность познавательной деятельности, развивает творческие способности и чувство уверенности.
Индустриально-педагогический колледж реализует программы среднего
профессионального образования. Он расположен на отдельной территории, имеет развитую инфраструктуру, собственную учебную базу и крупнейший в области станочный парк металлорежущего оборудования. Для ПО «Стрела» и «Оренбургских авиалиний» в колледже осуществляется подготовка рабочих и техников по специальности 160203 «Производство летательных аппаратов». Многие выпускники колледжа продолжают подготовку по программам высшего профессионального образования. Для этого в университете разработаны индивидуальные учебные планы, предусматривающие переаттестацию по дисциплинам, изученным в колледже. Интегрированные учебные планы разработаны и для выпускников колледжей Мелеуза, Кумер-тау, Салавата (Башкирия) [7].
Информационно-технологические ресурсы аэрокосмического образования ОГУ представлены разветвленной компьютерной сетью университета. Функционирует Интернет-центр, где оборудованы классы коллективного доступа к сети Интернет. Создан информационно-образовательный центр - компьютерный зал на 45 рабочих мест, оснащенный мощным мультимедиапроекто-ром и акустической системой. Информационно-образовательный центр выполняет роль экспериментальной площадки, где отрабатываются технологии информатизации, демонстрируются возможности современной компьютерной техники и технологий обучения. Реализован пилотный проект проведения видеоконференций и Интернет-трансляций как с различными университетами России и зарубежья, так и внутри университета.
В процессе обучения студенты изучают информационные технологии и программное обеспечение, применяемое для решения научных и конструк-торско-технологических задач: систе-
мы и среды автоматизированного проектирования AutoCAD, КОМПАС, ADEM, SolidWorks, CAD/CAM системы Simatron, T-Flex, САП «Искра», MathCAD, пакеты прикладных программ для аэродинамических и прочностных расчетов, а также расчета технологических режимов.
Совместно с ПО «Стрела» создан научно-производственный центр компьютерных технологий в промышленности - НПЦКТП «ОГУ-Стрела». Его основное назначение - ознакомить студентов со спецификой работы по избранной профессии во время практических занятий компьютерными технологиями и при выполнении различных лабораторных работ. Особое внимание уделяется проблемам, связанным с реконструкцией, техническим перевооружением или модернизацией действующего производства ПО «Стрела». Именно в таком аспекте ставятся задачи при освоении новых изделий или при увеличении объемов выпуска на аэрокосмических предприятиях области [6, 7].
Информационно-библиотечные ресурсы. Научная библиотека ОГУ - одна из крупнейших в области. Важнейшим направлением ее деятельности сегодня является формирование электронных фондов.
Учебно-научно-производственные ресурсы. Часть лабораторных и практических занятий проводится непосредственно в цехах и отделах ФГУП ПО «Стрела», ФГУП «Кумертауское авиационно-промышленное предприятие», в учебных классах ФГУП «Оренбургские авиалинии» под руководством ведущих специалистов, что позволяет использовать в учебном процессе современное технологическое оборудование, изучать конструкции современных летательных аппаратов и прогрессивные технологические процессы. При непосредственном участии
предприятий-партнеров на кафедре летательных аппаратов созданы учебные лаборатории: «Конструкция летательных аппаратов», «Конструкция двигателей летательных аппаратов», «Испытания в производстве летательных аппаратов», «Прочность летательных аппаратов», «Конструкция самолетов», «Авиационное материаловедение», - оснащенные образцами выпускаемой техники, современным технологическим оборудованием, измерительными приборами и испытательными установками. Планируется создание виртуальной аэродинамической лаборатории, ведутся подготовительные работы по открытию в новом учебном году лаборатории «Эксплуатация и ремонт газотурбинных двигателей».
МРЦПК и ППС. Межотраслевой региональный центр повышения квалификации и профессиональной переподготовки специалистов ОГУ предназначен для удовлетворения возрастающей потребности предприятий Оренбуржья в профессиональной подготовке, переподготовке и повышении квалификации кадров. Постоянно расширяется спектр специальностей профессиональной переподготовки, вновь открытые образовательные программы тесно увязаны с потребностями региона, рынка труда и запросами обучающихся.
Технопарксоздан в структуре ОГУ с целью планирования, координации, информационного обеспечения и организации работ по развитию малого научно-технического предпринимательства, разработке и внедре-
нию новых наукоемких технологий, по обучению и переобучению специалистов, а также с целью содействия проведению приоритетных фундаментальных и прикладных научных исследований. На кафедре летательных аппаратов выполняются прикладные научно-исследовательские работы по следующим направлениям: автоматизация финишной отделочно-зачистной обработки сложнопрофильных поверхностей; разработка методик расчета и проектирования автожиров; проектирование и оптимизация конструкций складывающихся крыльев. К их выполнению привлекаются студенты.
ФПКП. Факультет повышения квалификации преподавателей выполняет функции подготовки кадров высшей квалификации - докторов и кандидатов наук - с целью реализации системы непрерывной профессиональной подготовки специалистов в области образования. Отдельным направлением деятельности ФПКП является организация стажировок преподавателей на ведущих предприятиях и в других вузах России, а также за рубежом.
Базы практик. Производственная и учебная практика студентов проводит-
ся под руководством опытных специалистов в отделах и цехах ПО «Стрела » и КБ «Орион». Базами практики являются также Кумертауское авиационное производственное предприятие и ФГУП «Оренбургские авиалинии».
Базы стажировок. С 2000 г. организована стажировка студентов в отделах предприятий ПО «Стрела», КБ «Орион» и ФГУП «Оренбургские авиалинии». Учащиеся имеют возможность работать в должности конструкторов или технологов один - два дня в неделю, получая соответствующую зарплату. Совмещение стажировки с учебным процессом активизирует их познавательную деятельность, повышает адаптацию к производственным условиям, обеспечивает трудоустройство выпускников и комплектацию предприятий инженерными кадрами. Выпускники, как правило, выполняют дипломные проекты по актуальным темам, предлагаемым отделами и цехами предприятий и конструкторских бюро. Около 80% выпускников специальностей «Ракетостроение» и «Самолето- и вертолетостроение» устроились на работу в ПО «Стрела», конструкторское бюро «Орион», Кумертауское авиационное производственное предприятие и ФГУП «Оренбургские авиалинии». Многие из них в настоящее время занимают должности начальников отделов, ведущих инженеров, руководителей исследовательских групп на предприятиях Оренбуржья.
Таким образом, созданная и развивающаяся в Оренбургском универси-
тетском комплексе система подготовки и адаптации будущих молодых специалистов аэрокосмической промышленности позволяет осуществлять взаимодействие «вуз-производство» на принципах взаимной заинтересованности, с учетом потребностей предприятий региона, развития регионального рынка труда и образовательных услуг, теоретической и практической направленности образовательного процесса.
Литература
1. Добряков А.А. Психолого-педагогичес-
кие основы подготовки элитных специалистов как творческих личностей: содержательные элементы субъектно-объектной педагогической технологии. М.: Логос, 2001. 336 с.
2. Кольга В.В. Концепция построения систе-
мы непрерывного аэрокосмического образования. Красноярск, 2006. 159 с.
3. Краев М.В. Проектно-ориентированное и
профессионально-компетентностное обучение студентов по направлению 160201 - Авиастроение. М., 2006.
4. Чумадин А. Подготовка кадров для аэро-
космической промышленности: проблема стандарта // Высшее образование в России. 2006. № 7.
5. ПО «Стрела»: история и современность.
URL: http:// testpilot.ru/ orenburg/ strela.htm
6. Ковалевский В.П, Белоновская И.Д. Про-
фессиональное образование Оренбургской области: состояние, проблемы, перспективы. М., 2004.
7. Онищенко Н.А. Становление аэрокосмического образования в Оренбуржье // Полет. 2006. № 11.
