CC BY
53
ПОДГОТОВКА КАДРОВ В ОБЛАСТИ ИНФОРМАЦИОННЫХ ТЕХНОЛОГИЙ ПРОЕКТИРОВАНИЯ, ПРОИЗВОДСТВА И ЭКСПЛУАТАЦИИ СЛОЖНЫХ ТЕХНИЧЕСКИХ ОБЪЕКТОВ
М.Б. Гузаиров, д.т. н., проф., ректор Тел.: (347)272-22-15; E-mail: guzairov@rb.ru Р.А. Бадамшин, д.т. н., проф., проректор по научной и инновационной деятельности Тел.: (347)273-79-63; E-mail: badam@ugatu.ac.ru Уфимский государственный авиационный технический университет
http://www.ugatu.ac.ru
Questions of creation of educational system of a professional training of a world level in the area of information technologies of designing, production and exploitation of complex technical objects.
Сегодня в мире формируется глобальное инновационное общество, экономика которого основана на знаниях. В декларации саммита, состоявшегося в 2006 году в Санкт-Петербурге, отмечается: «Инновационное общество готовит граждан жить в условиях быстрых перемен. Мы будем способствовать формированию глобального инновационного общества посредством развития и интеграции всех трех элементов «треугольника знаний» (образование, исследования и инновации), крупномасштабного инвестирования в человеческие ресурсы, развития профессиональных навыков и научных исследований, а также путем поддержки модернизации систем образования, с тем чтобы они в большей степени соответствовали потребностям глобальной экономики, основанной на знаниях» (Итоговый документ «Образование для инновационных обществ в XXI веке» саммита «группы восьми», принятый в Санкт-Петербурге 16 июля 2006 года; http://civilg8.ru/6200.php).
Таким образом, чрезвычайно актуальным в современном мире является развитие теснейших связей между образованием, наукой и инновациями. На решение этой чрезвычайно важной задачи направлена инновационная образовательная программа (ИОП) университета. Ее целью является создание образовательной системы подготовки кадров мирового уровня в области информационных технологий проектирования, произ-
водства и эксплуатации сложных технических объектов: авиакосмических, транспортных, энергетических, инфокоммуни-кационных.
Инновационность образовательной программы определяется
1) опережающим по отношению к существующему уровню развития техники и технологий содержанием предметной подготовки, достигаемым за счет включения в его состав новейших результатов научных исследований, формированием у выпускников компетенций в области методологии организации и проведения научно-исследовательских работ с использованием новейшего оборудования, ориентацией выпускников на креативную проектную деятельность в профессиональных областях;
2) формированием у выпускников компетенций в области организации и экономики инноваций, позволяющих им успешно реализовывать проекты коммерческого использования новейших результатов научных исследований, достигаемым за счет введения в содержание подготовки соответствующих учебных дисциплин, использования проектно-ориентированных технологий обучения, привлечения студентов в период обучения к инновационной деятельности в рамках созданной университетом инновационной инфраструктуры (технопарки, центры трансфера технологий, инновационно-технологические центры, малые инновационные предприятия и т.п.);
3) формированием у выпускников компетенций в области межличностных коммуникаций, позволяющих им эффективно обмениваться информацией на русском и одном из иностранных языков, как в устной, так и письменной форме, причем уровень владения иностранным языком должен быть достаточен для эффективной профессиональной деятельности, обучения и комфортной жизнедеятельности в условиях иноязычной среды.
Для достижения поставленной цели в рамках ИОП решаются следующие основные задачи:
1. Формирование образовательных программ подготовки кадров мирового уровня в области информационных технологий проектирования, производства и эксплуатации сложных технических объектов (разработка содержания образовательных программ, учебно-методического обеспечения образовательного процесса, методологии обучения, модернизация материальной базы образовательного процесса, совершенствование системы управления образовательной деятельностью университета, повышение квалификации профессорско-преподавательского состава, формирование программ академической мобильности обучающихся и преподавателей).
2. Развитие и повышение эффективности научных исследований, создание инновационных продуктов по таким приоритетным направлениям развития науки, технологий и техники и критическим технологиям Российской Федерации, как индустрия нано-систем и материалов, разработка и создание авиационных и космических систем, техно -логии обработки, хранения, передачи информации, включая технологии распределенных вычислений и др. на основе укрепления лабораторной базы, разработки, проектирования и запуска научно-образовательного университетского микроспутника, программного и методического обеспечения, профессиональной подготовки и переподготовки научно-педагогического, научного и вспомогательного персонала вуза.
Решение указанных задач взаимосвязано и осуществляется созданными для этой цели учебно-научно-инновационными центрами:
• Проектирование и эксплуатация двигательных энергоустановок
• Высокие технологии в двигателе-
строении
• БКР-системы в управлении производством
• Проектирование и эксплуатация меха-
тронных станочных систем
• Проектирование и эксплуатация оптических и межспутниковых коммуникаций
• Проектирование гидромеханических
систем и их автоматики
• Компьютерное моделирование с применением суперкомпьютерных технологий.
Полученные в результате проведения научных исследований новые знания становятся содержанием образовательных программ, и подготовленные по этим образовательным программам специалисты смогут успешно решать задачи промышленного трансфера разработанных инновационных технологий. В то же время эти специалисты смогут решать также и задачи генерации новых знаний для последующего непрерывного развития технологий в соответствующей предметной области.
Реализуется следующий подход к формированию содержания образовательных программ.
Компетенция специалиста, если рассматривать ее как способность специалиста эффективно осуществлять профессиональную деятельность, предполагает наличие знаний и умений:
в предметной (объектной) области;
в области экономики и организации инновационной деятельности (деятельности по внедрению разработанных проектных и технологических решений);
в области коммуникативной деятельности (умения эффективно осуществлять поиск и усвоение информации, включая информацию, передаваемую на иностранных языках, умение эффективно осуществлять межличностную коммуникацию с сотрудниками, партнерами и заказчиками).
В рамках инновационной образовательной программы обеспечивается подготовка в указанных областях на более высоком, чем это предусмотрено федеральным компонентом государственных образовательных стандартов (ГОС) высшего профессионального образования, уровне.
Данная подготовка реализуется в рамках дисциплин федерального компонента ГОС (путем расширении содержания сверх установленного ГОС минимума), дисциплин национально-регионального (вузовского) компонента ГОС, а также дисциплин по вы-
бору студента, устанавливаемых вузом, и дисциплин специализации.
Эффективность предлагаемого подхода обусловлена унификацией содержания подготовки в области экономики и организации инновационной деятельности и в области коммуникативной деятельности для различных образовательных программ. Это позволяет существенно снизить ресурсоемкость их реализации за счет сокращения номенклатуры реализуемых дисциплин.
Определены основные образовательные программы высшего профессионального образования, содержание которых будет модернизировано в рамках инновационной образовательной программы (переработаны требования к уровню подготовки выпускников, дополняющие соответствующие требования федерального компонента государственных образовательных стандартов, рабочие учебные планы, разработаны (переработаны) учебные программы дисциплин, учебно-методические комплексы, сформированы учебно-лабораторные комплексы и информационно-программное обеспечение учебного процесса, разработаны методики обучения и т.п.).
В целях подготовки высококвалифицированных кадров в выбранных тематических направлениях, соответствия уровней образования общеевропейским требованиям разрабатываются магистерские образовательные программы, в целях подготовки выпускников с высоким уровнем профессиональной компетенции в рамках ряда специальностей разрабатываются образовательные программы специализаций.
Разработка предполагает формирование требований к уровню подготовки, дополняющих соответствующие требования федерального компонента государственных образовательных стандартов высшего профессионального образования, рабочих учебных планов, учебных программ дисциплин и критериев оценки уровня их усвоения, программ государственных экзаменов, учебно-методических и учебно-лабораторных комплексов по дисциплинам и т.п.
В целях обеспечения непрерывного образования в заявляемых тематических направлениях разрабатываются программы дополнительного профессионального образования.
Разработка методологии обучения осуществляется на основе таких высокоэффективных технологий, обеспечивающих высокое качество обучения, как:
• информационные технологии обучения, включая технологию дистанционного обучения;
• комплексные курсовые и дипломные
проекты, предусматривающие создание проектов коллективом студентов, в т. ч. включающим студентов различных специальностей;
• сквозное курсовое проектирование;
• обязательная НИРС;
• модульный принцип организации
учебных занятий;
• формирование учебно-научных групп
по принципу профессор - доцент - научный сотрудник - аспирант- студент;
• деловые игры;
• участие студентов в выполнении НИ-
ОКР через систему студенческих инженерных центров, студенческих конструкторских и программистских бюро и т.п.;
• привлечение студентов к инновационной деятельности в рамках инновационной инфраструктуры университета;
• еа8е-метод обучения (анализ ситуаций
из производственного опыта);
• компьютерные тесты учебных достижений для оценки текущей успеваемости студентов;
• рейтинговая система контроля текущей успеваемости студентов.
Современная система российского высшего образования, государственные образовательные стандарты, руководящие и методические материалы по аттестации вузов, контролю качества подготовки специалистов ориентируют организацию учебного процесса, прежде всего, на усвоение студентом определенного объема знаний. В то же время конкурентоспособность высшего образования в мире обусловлена уровнем фундаментальной подготовки, степенью вовлеченности студентов в исследовательскую работу, а также способностью выпускников быстро адаптироваться к требованиям рынка труда. Существующая система высшего профессионального образования обладает традициями и высоким качеством фундаментальной подготовки. Вовлеченность студентов в научный процесс в той или иной мере является составной частью образования во многих вузах. Однако высшее обра-
зование РФ серьезно отстает в инновационной подготовке. Качество инновационной подготовки определяется не столько объемом соответствующих дисциплин, сколько степенью вовлеченности студентов в инновационную деятельность и уровнем организации в вузе трансфера нововведений.
Привлечение студентов к исследованиям является необходимым элементом процесса обучения и, одновременно, эффективным способом ведения ранних, наиболее проблемных стадий инновационного цикла, создания научно-технического задела. Участие студентов в научном и инновационном процессе на ранних его стадиях, как составная часть образовательного процесса, позволяет готовить современные кадры, способные к инновационной деятельности и решению нестандартных задач. Одновременно это позволяет регулярно, с каждым выпуском бакалавров, инженеров и магистров, выдавать огромный массив результатов исследований, обладающих рыночной стоимостью. Это достигается постановкой студенту на первом курсе творческой поисковой задачи, которую он в рамках первых четырех курсов решает как исследовательскую, а затем на ее базе выполняет проект, если продолжает учебу по инженерной линии, или магистерскую диссертацию, - если по научной. Соответствующим образом выстраиваются организационная структура, содержание учебного плана и система контроля качества подготовки специалистов.
Включение в учебные планы обязательной для всех студентов дисциплины «Научно-исследовательская работа студентов» позволяет студентам не только изучить методологию исследовательской деятельности, но и получить практический опыт выполнения отдельных элементов такой деятельности, освоить технологию работы на новейшем научном оборудовании, получить опыт написания научных докладов и статей. Данная дисциплина обеспечивает возможность всем студентам попробовать свои силы в исследовательской деятельности, что позволяет отобрать наиболее талантливых студентов для продолжения образования в аспирантуре, способствует получению новых научных знаний, воспроизводству научно-педагогических кадров.
Формирование учебно-научных групп по принципу профессор - доцент - научный сотрудник - аспирант - студент обеспечивает индивидуализацию обучения с учетом особенностей личности и интересов каждого
студента, среди прочих элементов технологий обучения в наибольшей степени позволяет оказывать на студента воспитательное влияние, обеспечивать формирование личностных качеств специалиста, мотивировать студента к изучению нового материала.
Участие студентов в выполнении НИ-ОКР через систему студенческих инженерных центров, студенческих конструкторских и программистских бюро и т. п. способствует формированию профессиональной компетенции выпускника в части постановки и системного решения реальных профессиональных проблем, умению эффективно взаимодействовать с коллегами и заказчиками, вести переговоры и оформлять служебную документацию.
Мероприятия по развитию учебно-исследовательской работы и научно-исследовательской деятельности молодых ученых, аспирантов и студентов в рамках программы включают:
• разработку методического обеспечения, организацию и проведение ежегодных внутривузовских конкурсов учебно-исследовательских и научно-исследовательских работ молодых ученых, аспирантов и студентов старших курсов с финансовой поддержкой лучших проектов;
• проведение дополнительной подготовки и переподготовки всего контингента молодых ученых, аспирантов и студентов профильных технических специальностей по актуальным вопросам инновационной деятельности, в частности, по таким дисциплинам, как защита интеллектуальной собственности, организация и управление инновационной деятельностью, особенности венчурного финансирования инноваций, управление качеством, бизнес-планирование и управление предприятием и т.п.;
• участие студентов и аспирантов в оплачиваемых НИОКР;
• работу студентов, аспирантов, молодых ученых в инновационных структурах университета.
Реализация инновационной образовательной программы невозможна без стратегического партнерства с работодателями, направленного на долговременное сотрудничество, а не на решение сиюминутных вопросов.
Под стратегическим партнерством университета и предприятия (организации) понимаются двухсторонние договорные отно-
шения, содержащие следующие характерные элементы:
- долгосрочная программа подготовки специалистов для предприятия с учетом перспектив его развития;
- целевая составляющая подготовки студентов, реализуемая совместно вузом и предприятием, включающая опережающую подготовку кадров для освоения новых видов продукции и технологий;
- создание базы для проведения производственных, технологических и преддипломных практик студентов;
- проведение совместных научно-исследовательских и опытно-конструкторских работ (НИОКР), привлечение вузовских ученых к созданию и трансферу технологий;
- создание в вузе современной учебно-исследовательской лабораторной базы;
- целевая подготовка для предприятия кадров высшей квалификации;
- создание совместных научно-образовательных и инновационных структур.
Партнерами в реализации инновационной образовательной программы университета являются ведущие вузы, научно-исследовательские организации и предприятия России, ближнего и дальнего зарубежья.
Примером успешного стратегического партнерства является сотрудничество университета с ОАО «Уфимское моторостроительное производственное объединение» (ОАО «УМПО»).
Ежегодно по направлению предприятия на 1 курс принимается 80 студентов. Кроме того, на предприятии функционирует вечерний факультет университета, на котором обучаются сотрудники объединения.
УГАТУ с ОАО «УМПО» в 2007 году в целях доведения результатов НИОКР до наукоемкой продукции создали «Технопарк авиационных технологий», в котором помимо всего прочего имеется и учебно-технический центр университета. Он расположен на территории завода в бывшем цехе товаров народного потребления.
Технопарк помогает наилучшим образом решить проблему привлечения и воспитания высококвалифицированных кадров, так как это своеобразный «инкубатор» молодых специалистов из числа перспективных и энергичных студентов. Здесь они знакомятся с новейшими достижениями техники, приобретают навыки работы на сложнейшем оборудовании.
Предметом обучения студентов становится современное интегрированное производство, основанное на компьютеризации всех процессов, включая проектирование, планирование, изготовление изделий, управление и организацию, систему контроля и т.д. Возможности учебного комплекса таковы, что он позволяет сначала тщательно смоделировать всю производственно-технологическую цепочку, а затем получить конечный продукт. Для этого закуплены мини-станки с ЧПУ фирмы «Intelitek». Работают такие станки, как настоящие, только вместо металла здесь используется оргстекло. Пока такой комплекс единственный в России. Подобным оборудованием оснащены ведущие вузы мира.
Учебный комплекс работает в замкнутом цикле, он очень удобен в эксплуатации. В виртуальной среде можно, к примеру, обнаруживать нестыковки, ошибки в планировании, сбои в управляющих программах, находить оптимальные решения, оценивать их эффект. И только потом, уже в реальности, выдавать команду на изготовление материального образца. По сути, это симуля-тор реальных процессов, позволяющий колоссально снижать затраты и повышать эффективность производства.
Отметим, создание подобного центра получило высокую оценку руководителей ФГУП НПП «Мотор», ОАО «УМПО», НПО «Сатурн», ФГУП «ЦИАМ им. П. Баранова», ОАО «Авиадвигатель», ОАО «Климов» и других участников технического совета предприятий авиационной отрасли по совместному созданию и изготовлению двигателя нового поколения.
На совещаниях руководства ОАО «УМПО» и УГАТУ периодически обсуждаются и принимаются конкретные решения по дальнейшему развитию учебно-технического центра и «Технопарка авиационных технологий».
В результате тесного сотрудничества университета, предприятия и академических структур родился перспективный проект «Технологическое опережение», основной целью которого является создание конкурентоспособных изделий на базе разработки принципиально новых конструкционных наноматериалов, функциональных наност-руктурированных покрытий, применения новейших методов и оборудования для сверхточной обработки и формирования регулярного микрорельефа.
Предприятия авиационной отрасли, как
уже отмечалось, придают важное значение стратегическому партнерству с вузами. Об этом свидетельствует и проведение Круглого стола «Стратегическое партнерство вузов и предприятий авиапрома», проходившего в рамках салона МАКС-2007. В работе Круглого стола приняли участие представители ряда авиационных вузов России (УГАТУ, МАИ, КАИ, РыбГАТА) и представители предприятий (Всероссийского научно-исследовательского института авиационных материалов, Центрального института авиационного моторостроения, ОАО «Сатурн», ОАО «Туполев», ОАО «Уфимское моторостроительное производственное объединение»).
В октябре 2007 года на базе Уфимского государственного авиационного технического университета прошел методический семинар с участием предприятий авиастроительной отрасли России и вузов, готовящих кадры для данной отрасли, на котором обсуждались вопросы партнерства вузов и работодателей. На семинаре был высказан ряд предложений по конкретным формам взаимодействия.
Примером успешного сотрудничества с иностранными партнерами может служить деятельность НИИ физики перспективных материалов (ИФПМ) и НИИ проблем теории и технологии электрохимической обработки (ПТи-ТЭХО), созданных при НИЧ университета.
Основная тематика ИФПМ - это развитие нового научного направления в физическом материаловедении, связанного с разработкой и исследованиями объемных наност-руктурных материалов (НСМ), получаемых интенсивной пластической деформацией в условиях приложения высоких и сверхвысоких давлений. Пионерские работы в этом направлении были выполнены под руководством проф. Р.З. Валиева в Уфе в начале 90-х годов и в последние годы вызвали большой международный интерес.
Работы исследователей ИФПМ проводятся в тесной кооперации с крупнейшими зарубежными и отечественными материало-ведческими центрами в Лос-Аламосской национальной лаборатории и Калифорнийском университете (США), Гренобле (Франция), Штудтгардском университете (Германия), Университете г. Киото (Япония), с Институтом физики металлов УО РАН и Уральским государственным техническим университетом (г. Екатеринбург), Институтом физики прочности и материаловедения СО РАН (г. Томск) и многими другими исследовательскими исн-ститутами России, Украины и зарубежья.
НИИ ПТиТЭХО объединил в себе твор-
ческие силы электрохимиков из УГАТУ, Научно-исследовательского технологического института, фирм «Новотэч» и «Титан-ЕСМ».
Основное направление работ института связано с разработкой теории, технологии и оборудования для прецизионной электрохимической обработки токопроводящих материалов.
За время существования НИИ (с 1992 г.) совместно с зарубежными партнерами было создано пять новых серийных моделей электрохимических станков (всего создано более десяти), освоены и внедрены десятки технологических процессов.
Особо следует отметить сотрудничество университета с инновационными фирмами, созданными для реализации результатов НИ-ОКР университета в виде наукоемкого продукта: ООО «НПФ «Теплофизика», ООО «ХТЦ УАИ», ООО НПФ «ОПТЭЛ», ООО НИИ ТС «Пилот», ООО «Титан ЕСМ» и др. На этих предприятиях проходят учебные и лабораторные занятия студентов УГАТУ, проводятся производственные практики и научные исследования.
Реализация программы обеспечит:
• повышение конкурентоспособности
продукции предприятий, в том числе на мировом рынке, за счет повышения качества подготовки и уровня компетенции выпускников УГАТУ;
• создание новых производств и сервисов, связанных с расширением и открытием подготовки специалистов в перспективных областях (двигателестроение, энергомашиностроение, телекоммуникации, обработка космических изображений, технологии объемных наноструктурных материалов);
• формирование в регионе резерва кадров руководителей различных звеньев, в том числе руководителей предприятий всех форм собственности, за счет повышения квалификации и профессиональной переподготовки специалистов в рамках программ дополнительного профессионального образования.
Выполнение программы позволит значительно расширить взаимодействие с крупными отечественными и зарубежными техническими университетами в рамках программ академической мобильности обучающихся и преподавателей, а также путем интеграции созданного в результате реализации программы учебно-методического обеспечения образовательных программ университета в федеральную и корпоративную (с иностранными университетами) информационно-образовательную среду.
