CC BY
43
A. ЧУМАДИН, профессор
B. ЕРШОВ, профессор
Конкуренция промышленно развитых стран в политической, экономической и военной областях сводится в конечном счете к конкуренции в области науки и техники и, как следствие этого, к конкуренции в области инженерной и научной подготовки высококвалифицированных специалистов и образования населения в целом [1].
Бурное развитие авиации и ракетно-космической техники в XX веке потребовало подготовки большого числа инженерно-технических работников во всех развитых странах мира, в том числе в СССР (России), США, Германии, Франции, Великобритании и Японии. Например, только одна выпускающая кафедра «Технология производства летательных аппаратов» МАТИ за период 1940-2000 гг. подготовила около 7000 инженеров-механиков в области авиа-и ракетостроения [2].
По имеющимся данным, в 1990 г. доля выпуска инженеров в СССР составляла 40% от общего числа выпускников вузов (в США - около 20%). При этом расходы на образование в США в1989/90 учебномгоду составили 353 млрд. долл., или более 1/3 мировых расходов на образование. (На Западе давно поняли, что отдача от инвестиций в образование близка к норме прибыли инвестиций в материальные фонды.) Доля же расходов на образование в нашей стране была в то время ниже среднемировой и практически не увеличивалась в последующие годы.
Основная проблема подготовки инженерных кадров в целом и для аэрокосмической промышленности в частности до сих пор связана с ограниченными государственными расходами на этот сектор образования. Она усугубляется тем, что аэрокосмическая промышленность страны пока нахо-
Подготовка кадров для аэрокосмической промышленности: проблема стандарта
дится в затяжном кризисе. По оценкам иностранных специалистов, к 2010 г. Россия будет иметь в лучшем случае 3% рынка мировой авиационной техники (по российским прогнозам - до 10%).
Недофинансирование аэрокосмического инженерного образования за последние 15 лет привело к негативным тенденциям в этой области. Стареют преподавательские кадры, сокращается число молодых ученых, снижается квалификация профессорско-преподавательского состава и, как следствие, падает квалификация молодых специалистов. При этом на инженерных должностях в промышленности работает не более 20% выпускников аэрокосмических вузов.
Принципиально важно отметить, что не все страны могут производить летательные аппараты. Например, самолеты-истребители делают только 10 стран: Россия, США, Франция, Великобритания, Германия, Швеция, Китай, Япония, Южная Корея и Индия. Производить истребители 4-го поколения способны только 6 из них, а истребители 5-го поколения - только Россия и США. И связано это не столько с ограни-
66 Высшее образование в России • № 7, 2006
ченными материальными, финансовыми и т.п. ресурсами, сколько с общим уровнем развития науки, техники и наукоемких технологий.
Прежде чем строить машину, ее надо спроектировать и сконструировать. Для проектирования необходимо знать массу полезного груза, внешние нагрузки (перегрузки), требуемые скорость, высоту и дальность полета. При конструировании необходимо выбрать такой материал и размеры (формы) каждой детали, узла и агрегата, которые бы обеспечили безопасность и надежность в эксплуатации. При этом каждая деталь, узел, агрегат и изделие в целом должны быть по возможности легкими и дешевыми в производстве и эксплуатации [3].
Затем требуется разработать технологию производства летательного аппарата: спроектировать процессы изготовления деталей, сборки узлов и агрегатов, предусмотреть различные испытания, определить (спроектировать, изготовить) необходимое оборудование, выбрать технологическую оснастку, необходимый инструмент и т.д.
В связи с тем, что современные изделия авиа- и ракетостроения представляют собой объединение сложных механических, гидравлических, пневматических, электрических и других систем, для их проектирования и конструирования необходимы знания в гидрогазоаэродинамике, теории полета (баллистике), теплотехнике и термодинамике, теории упругости, теории пластичности, строительной механике, теории автоматического регулирования, теории прочности и надежности систем, механике, физике и химии материалов и т.д.
Для производства дополнительно потребуются знания в области технологии переработки исходных заготовок в детали методами литья, штамповки, резания, технологии сборки деталей, испытаний и т.п.
Одной из древнейших наук, являющейся фундаментом создания и развития авиа-и ракетостроения,является классическая механика и ее разделы, связанные с меха-
никой сплошных сред: аэродинамика, гидродинамика, теория упругости, теория пластичности, теория ползучести, теория сыпучих сред и др.
Физические уравнения механики сплошных сред устанавливают связь кинематических характеристик (деформированного состояния) с силовыми (напряженное состояние) на основе изучения макроуровня среды и путем постановки специальных экспериментов. Такие уравнения, полученные из опыта, называют феноменологическими (от греч. рЬатошепоп - явление). Разделы механики сплошных сред, основанные на феноменологических физических уравнениях, хорошо согласуются с экспериментом и являются эффективным средством решения важных практических задач, связанных с проектированием, конструированием и производством летательных аппаратов.
Поэтому в государственных образовательных стандартах (ГОСах) по направлениям подготовки «Авиастроение» и «Ракетостроение и космонавтика» предусмотрен большой объем математических и естественно-научных, общепрофессиональных и специальных дисциплин. Кроме того, предусматриваются технологические и преддипломная практики, а также большой объем учебных часов для дипломного проектирования.
Большой объем и «временная массив-
ность» указанных блоков дисциплин, конечно, автоматически не гарантируют формирования у студента целостного представления о науке (технологии) создания летательного аппарата.
Кроме того, понятно, что подготовку студентов по этим дисциплинам должны вести специалисты в своей области знаний, обладающие соответствующим практическим опытом работы по проектированию, конструированию и производству летательных аппаратов. Вузы должны иметь современную лабораторную, научно-исследовательскую базу и т.д.
И здесь мы видим нарастающие с каждым годом проблемы. Из вышеприведенного видно, что вести подготовку кадров так, как это делалось 10-15, а тем более 20 лет назад, в настоящее время сложно, а завтра будет практически невозможно.
В настоящее время процесс обучения жестко регламентируется государственными образовательными стандартами, в которых все дисциплины разделяются на несколько групп блоков. Стандартом определены объем и содержание каждого блока. Разделение массива знаний на блоки, с одной стороны, не является однозначно обоснованным с точки зрения функций будущего выпускника вуза, однако распространяется на все учебные заведения. С другой стороны, разделение на блоки «изолирует» одни дисциплины от других, так как их взаимосвязь ГОСом не предусмотрена.
Существующий стандарт, таким образом, предопределяет подготовку по направлению «вообще». Желание авторов стандартизации понятно: выпускники всех вузов должны обладать минимумом знаний по каждой дисциплине, так как место их будущей работы заранее не определено.
Между тем выпускники различных вузов, обучающиеся по одному и тому же направлению, например «Авиастроение», будут решать достаточно разные задачи в зависимости от конкретного предприятия, конкретного места работы, времени и пр.
Например, выпускник МАИ или МАТИ, работающий конструктором в конструкторском бюро, должен быть подготовлен иначе, чем выпускник, работающий в отделе главного технолога.
Часы, отведенные на дисциплины вуза, используются чаще всего в соответствии с традициями конкретного университета, сложившимися научными школами и пр. Поэтому подготовка специалистов по направлению без учета конкретных условий будущей работы и дорога, и неэффективна.
Каждый вуз знает (во всяком случае, должен знать), на каких конкретных предприятиях и типовых должностях работает большинство его выпускников. Поэтому подготовка специалистов для «всей» промышленности (по крайней мере, в современных условиях) нерациональна.
Но возможна и другая логика формирования учебного плана подготовки по направлению конкретным вузом. По нашему мнению, она должна базироваться на следующих основных принципах:
• соответствие требованиям и возмож-ностямпотребителя (заказчика специалиста);
• опора на мировой опыт подготовки специалистов;
• учет пожеланий и возможностей обучаемого;
• взаимосвязь и взаимообусловленность всех дисциплин;
• многоступенчатость подготовки (например, 2, 4, 5 и 6 лет подготовки), т.е. большая дробность по сравнению с существующей: инженер или бакалавр-магистр.
В итоге приходим к следующему алгоритму подготовки студента и разработки учебного плана (частично он был реализован уже в 1980-х гг. на кафедре ТПЛА МАТИ до введения ГОС):
1) опрос типичных потребителей через выпускников кафедры (НИИ, КБ, опытный завод, серийный завод и др.) относительно задач, которые, по их мнению, должен решать выпускник (2, 4, 5 и 6 лет подготовки) в настоящее время и в обозримом
68 Высшее образование в России • № 7, 2006
будущем в процессе своей профессиональной деятельности;
2) опрос обучающихся (2, 4, 5 и 6 лет подготовки), направленный на выявление их предложений, которые должны быть учтены в учебном плане (форма контроля знаний, расписание занятий и т.д.);
3) определение по результатам опросов перечня ключевых дисциплин (6 лет подготовки - первый уровень), которые должен освоить выпускник для решения этого круга задач;
4) определение перечня вопросов и дисциплин (5 лет - второй уровень), которые должен освоить выпускник для последующего освоения дисциплин первого (высшего) уровня;
5) определение перечня вопросов и дисциплин (4 года - третий уровень, низший по отношению к первому и второму уровням), которыми должен владеть выпускник для последующего освоения дисциплин второго уровня и т.д.;
6) распределение дисциплин всех уровней по семестрам в соответствии с правилом: «Раздел дисциплины низшего уровня должен быть изложен один раз перед его
первым использованием в дисциплине более высокого уровня»;
7) установление формы контроля знаний по дисциплинам в соответствии с правилом: «При переходе с одного уровня подготовки на другой все задолженности должны быть ликвидированы»;
8) составление соответствующего расписания занятий и экзаменационных сессий.
Сформированный таким образом учебный план:
• обеспечивает выполнение требований потребителей и пожеланий обучающихся;
• исключает дублирование, дает возможность студенту использовать необходимые сведения из курсов низших уровней непосредственно перед их использованием в курсах более высоких уровней. Следовательно, мы приходим к понятию «единой непрерывной подготовки» или «единого учебника» [4], где в строгом, логически обоснованном порядке изложены все сведения, необходимые для решения конечной проблемы;
• дает возможность вести адресную подготовку студентов требуемого уровня для конкретного предприятия;
• позволяет вести индивидуальную подготовку студента.
Кроме того, данный план обеспечивает гибкую подготовку студентов, в том числе и для частных предприятий и организаций, иностранных заказчиков и др. на договорных условиях, что одновременно решает задачу сохранения и развития кадрового потенциала преподавателей.
Итак, задача подготовки специалистов для аэрокосмической промышленности в современных условиях сводится в первую очередь к принятию новых образовательных стандартов - гибких, многоуровневых. Стандартов, применимых к нашей реальной, а не к прошлой жизни или абстрактному будущему.
В. СУМИНОВ, профессор Е. ГРЕБЕНЮК, профессор
В системе отечественного высшего образования в настоящее время обнаруживается ряд проблем, связанных с дефицитом квалифицированных инженерных кадров, обладающих необходимыми профессиональными знаниями, умениями и навыками в конкретной отрасли.
Прежде всего, на наш взгляд, достаточно спорной является постановка вопроса об избыточной подготовке по инженерным специальностям. Согласно опубликованным данным, в России по направлению «Инженерные, промышленные и строительные дисциплины» выпускается 17,6% от общей численности выпуска специалистов по всем направлениям, в то время как медианный показатель для стран - членов ОЭСР составляет 12,1% [1, с. 56]. Эти цифры можно было бы корректно сопоставлять, если ввести поправку на долю инженеров, работающих по специальности. Однако такая информация по России отсутствует. Между тем наблюдается все возрастающий спрос промышленных предприятий на молодые инженер-
Литература
1. Федоров И.Б, Еркович С.П, Коршунов С.В.
Высшее профессиональное образование: Мировые тенденции (Социальные и философские аспекты). - М., 1998.
2. Аэрокосмические конструкции и техно-
логии - 70 лет МАТИ. Научные школы: история и современность/ Чумадин А.С., Курицына В.В., Юрин В.Н. и др. -М., 2002.
3. Маяинин Н.Н. Кто есть кто в сопротивле-
нии материалов. - М., 2002.
4. Проектирование, конструкция и произ-
водство летательных аппаратов. Учебное пособие для вузов: В 3 т. / Чумадин А.С., Ершов В.И., Барвинок В.А. и др. -М., 2005.
Опыт целевой подготовки инженерных кадров
ные кадры. Вызвано это стремительным старением инженерного корпуса, обладающего, несомненно, огромным опытом, но по уровню своей подготовки уже не отвечающего современным требованиям. Интенсивность такого «старения» обусловлена «перетеканием» инженеров в сферу частного
