CC BY
5Брындин Е.Г.
руководитель общественного движения «Нравственная Россия», директор Исследовательского центра
«Естествоинформатика», г. Новосибирск
bryndin15@yandex.ru
ПРОДУКТИВНОЕ ИССЛЕДОВАТЕЛЬСКОЕ ОБРАЗОВАНИЕ ДЛЯ РАЗВИТИЯ ПРОМЫШЛЕННОСТИ ЧЕРЕЗ ПРОЕКТНЫЙ КОНВЕЙЕР
Ключевые слова: исследовательское образование, инфраструктурный проектный конвейер, развитие промышленности.
Введение
В современных условиях усиливается роль творческой деятельности специалистов. Все виды деятельности требуют от специалистов высокого уровня интеллекта, профессиональной компетентности, творческих способностей и других личностных качеств. Современная система образования призвана ориентироваться на развитие творческих способностей учащихся. Одним из подходов к формированию и развитию творческих способностей учащихся является исследовательское обучение. Главная особенность исследовательского обучения - активизация учебной деятельности учащихся путем вовлечения их в поисковую работу творческого характера. При исследовательском подходе в основу содержания обучения закладываются не только учебная информация, но и серия проблемных задач, в процессе решения которых у учащихся развиваются творческие способности.
Подготовка студента к исследовательской деятельности, обучение его исследовательским умениям и навыкам становится важнейшей задачей современного образования. Подготовка специалиста, способного мыслить творчески, самостоятельно находить решения в проблемных ситуациях, ориентироваться в информационном пространстве является приоритетным направлением в современном исследовательском образовании1.
1. Исследовательское образование
Главная цель исследовательского обучения - формирование у учащегося способности самостоятельно, творчески формировать новые способы деятельности в любой сфере человеческой культуры. Одной из задач современного образовательного процесса является подготовка специалиста, востребованного на рынке труда, компетентного, ответственного, свободно владеющего своей профессией. Для современного общества явно недостаточно только усвоения определенной суммы знаний по различным дисциплинам. Развитие у студентов самостоятельности и способности к самоорганизации, коммуникабельности и толерантности, формирование исследовательских умений и навыков - основная цель образования. Ведь именно исследовательские умения и навыки необходимы современному специалисту, чтобы эффективно работать в быстро меняющемся мире. Уровень подготовленности специалиста к научно-исследовательской деятельности зависит от того, как сформированы у него исследовательские умения. Главная задача исследовательского обучения - активизировать учебную работу студентов, придав ей исследовательский, творческий характер и, таким образом, передать учащимся инициативу в организации познавательной и исследовательской деятельности.
Научное исследование - это деятельность, направленная на всестороннее изучение объектов, процессов или явлений, их структуры и связей, а также получение и внедрение в практику полезных для человека результатов. Учебное исследование учащегося, так же, как и исследование, проводимое ученым, неизбежно включает следующие элементы:
- выделение предмета исследования, постановку проблемы;
- определение целей и задач исследования;
- выработку гипотез, выявление и систематизацию подходов к решению проблемы;
- выбор методов исследования;
- разработку методики проведения исследования;
- реализацию методики или плана исследования (сбор материала путем изучения литературы, применения запланированных методов);
- анализ и обобщение полученных данных;
- подготовку и защиту итогового результата.
В исследовательском обучении исследование является не просто набором методов и приемов учения, а его содержанием и смыслом. У студентов, таким образом, формируется представление об исследовании не просто как о на-
1 Bryndin E. Creative Innovative Higher Education of Researchers with Flexible Skills and Synergy of Cooperation // Scientific Journal of Research and Review. 2018. - Vol. 1, N 2. - P. 1-5.
боре частных когнитивных инструментов, позволяющих продуктивно решать познавательные задачи, а как о ведущем способе контакта с окружающим миром и даже шире - как о стиле жизни. Главная задача современного образования смещается с трансляции знаний на развитие у студентов потребностей и способностей эти знания добывать - студент не просто потребляет информацию, а сам порождает знание. Важную роль в приобретении способностей порождать новые знания играет исследовательская практика, проведение студентами самостоятельных исследований и выполнение ими творческих проектов.
Профессиональное учебное заведение должно обеспечить подготовку специалистов, которые смогут адаптироваться к условиям и требованиям рынка труда, использовать новые технические разработки, применять свои творческие способности, исследовательские умения и навыки. Эти умения не возникают сами собой - их необходимо формировать и развивать в ходе выполнения специально подобранных заданий и тренингов. К специалистам любой области предъявляются все более жесткие требования по умению работать на персональном компьютере, практическому использованию информационных технологий. Целый ряд исследований сегодня показывает, что готовность специалиста во многом определяется умением использовать информационные технологии в своей профессиональной деятельности.
Проблемное обучение является одним из основных методов, который использует преподаватель информатики и информационных технологий для формирования исследовательских умений и навыков у студентов. Сегодня под проблемным обучением понимается такая организация учебных занятий, которая предполагает создание под руководством преподавателя проблемных ситуаций и активную самостоятельную деятельность студентов по их разрешению, в результате чего и происходит творческое овладение профессиональными знаниями, навыками, умениями и развитие мыслительных способностей. Не так важно приобретенное знание, как развитие способности мышления. Начальным моментом мыслительного процесса обычно является проблемная ситуация. Это познавательная задача, которая характеризуется противоречием между имеющимися знаниями, умениями, отношениями и предъявляемым требованием. Мыслить человек начинает, когда у него появляется потребность понять проблему. Проблема принуждает искать и находить нужную информацию, получать знания из различных источников информации.
Система проблемного обучения окупает себя многократно. Использование в учебном процессе проблемного обучения способствует формированию у студентов умений и навыков научно-исследовательского поиска, развитию способностей анализировать, сопоставлять, доказывать, сравнивать, систематизировать, обосновывать свое мнение, обобщать, делать выводы; формируются речевые навыки и умения (выступление-монолог, ведение диалога-беседы с целью обмена информацией, ведение дискуссии с аргументированием, обоснованием собственной точки зрения, выражением согласия или несогласия с мнением собеседника, опровержением точки зрения оппонента и др.) Постановка проблемных ситуаций на учебном занятии помогает развить у студентов познавательную активность, способность к самостоятельной деятельности, решать определенные логические и алгоритмические задачи, умение вести дискуссию и находить ключ к той или иной проблеме, способствует развитию умения «мыслить наперед», просчитывать все возможные варианты, а также развитию способности принимать быстро оптимальное решение или, даже правильное решение, способности выбрать из множества решений самое нужное. То есть способствует развитию самоорганизации, самообразованию, самоопределению, которые в свою очередь обеспечивают саморазвитие личности. А в современном обществе это необходимые условия для того, чтобы человек был успешным.
1.1. Мульти-, меж- и трансдисциплинарные исследования
Междисциплинарное исследование осуществляется на основе знаний и умений двух или нескольких различных дисциплин, которое может варьировать от простого обмена идеями до взаимной интеграции концепций и методологий для понимания, обоснования и, возможно, управления сверхсложными системами.
Междисциплинарные исследования ставят своей задачей преодоление свойственных вовлеченным во взаимодействие научным дисциплинам методологической и теоретической (в том числе категориальной) идентичности для создания новой, общей концептуальной рамки и получения с ее помощью новаторских результатов. Именно с междисциплинарными исследованиями связаны успехи современных естественных наук. Междисциплинарный подход лучше всего подходит для изучения сложных, многоуровневых, неоднородных, непрерывно меняющихся институциональных систем. Междисциплинарные исследования теории алгоритмов, программирования, суперкомпьютеров и искусственного интеллекта позволили выработать теоретические положения непрерывной обработки больших программ суперкомпьютером1.
Трансдисциплинарное исследование нацелено на создание общей системы аксиом для определенного набора дисциплин и интеграцию дисциплинарных парадигм для совместного исследования и единства знания. Трансдисциплинарное понимается как исследование предмета (точнее, элементов предметной области) одной научной дисциплины при помощи методов и терминологии другой дисциплины; иначе говоря, это изучение представителями одной дисциплины предмета другой. Трансдисциплинарное исследование когнитивной роботизации, искусственного интеллекта, мультиагентных систем и теории категорий позволило выработать теоретические положения формирования технологического разума2.
1 Bryndin E. Supercomputer BEG with Artificial Intelligence of Optimal Resource Use and Management by Continuous Processing of Large Programs // International Journal of Research in Engineering, 2019. - Vol. 1, N 2. - P. 9-14.
2 Bryndin E. Formation of Technological Cognitive Reason with Artificial Intelligence in Virtual Space // Britain International of Exact Sciences Journal. 2020. - Vol. 2, N 2. - P. 450-461.
1.2. Подготовка востребованных промышленностью кадров
Подготовка востребованных промышленностью кадров осуществляется на основе исследовательского образования и мультидисциплинарных и междисциплинарных исследований, на основе формирования исследовательских сообществ по компетенциям и профессионализму в решении текущих задач в режиме коммуникации. Это систематические процессы, благодаря которым создаются, сохраняются, распределяются и применяются конкурентные элементы интеллектуального капитала, приводящие к успеху, трансформирующие все виды интеллектуальных активов в лучшие практики с более высокой производительностью, эффективностью и лучшим качеством на основе существующих знаний и умений. Меж- и трансдисциплинарные исследования осуществляются на основе синергии науки, бизнеса и образования1.
Соединение учебной и научной деятельности, их синергия - фактор и реальное средство повышения эффективности и конкурентоспособности инновационной высокотехнологичной деятельности. Синергия образования и науки -непременное условие развития высокотехнологичной промышленности.
Синергия интеграции науки и образования дает ускоренный образовательный эффект в подготовке высококвалифицированных исследователей. Ускоренный процесс подготовки высококвалифицированных исследователей реализуется путем интеграции высшей школы с передовой исследовательской фундаментальной наукой. Образование и наука, особенно в их синтезе, дающем синергетический эффект, все более становятся локомотивом технологического прогресса, без которого немыслим прогресс социально-экономический. Качественная подготовка исследователей высшей квалификации, базирующаяся на союзе с научной деятельностью, является приоритетным направлением политики во всех развитых странах мира, а также необходимой составляющей институциональной структуры высокотехнологичной промышленности.
Воспроизводство высококвалифицированных исследователей, отвечающих требованиям высокотехнологичной промышленности и бизнесу, имеет высокий приоритет. Крупные корпорации должны вкладывать достаточные средства в научные исследования и разработки в области высоких технологий, подготовки специалистов соответствующего количества и качества, формировать систему государственно-частного партнерства в сфере высшего образования. Создание крупных учебных комплексов, базирующихся на совместной деятельности университета и производственного сектора, - одно из важнейших направлений межотраслевого взаимодействия для развития высокотехнологичной индустрии2. Особенность такого образования - в том, что оно нацелено на развитие постоянной потребности в созидании, поиске нового, в накоплении интеллектуального потенциала и использовании его на практике.
Синергия науки, бизнеса и образования делает университеты институтами образовательного развития. Сегодня университетское образование, бизнес и наука, их синергия - главный ресурс инновационной деятельности и высокотехнологичной промышленности .
2. Инфраструктурный промышленный проектный конвейер
На современном этапе развития промышленности существенно повышается роль технологического разделения труда. Сегодня технологическое разделение труда находит свое выражение в существовании отдельных отраслей промышленности, характеризуемых высоким уровнем специализации. По мере развития промышленности и технологического разделения труда происходит совершенствование инфраструктуры. Развитие инфраструктуры как самостоятельного элемента промышленности приводит к дальнейшему углублению технологического разделения труда. Развитие индустриальных секторов промышленности на основе технологических процессов и связанное с ним постоянное повышение производительности труда объективно требует высокотехнологичной инфраструктуры, такой как инфраструктурный проектный конвейер, чтобы не отвлекать на вспомогательные операции существенную долю трудовых ресурсов и значительные мощности основного производства.
Инфраструктурный проектный конвейер позволяет поставить выполнение высокотехнологичных качественных проектов на поток в целях развития промышленности.
Путем использования процессного управления реализацией проектов удается добиться четкости их выполнения, то есть обеспечить оперативное исполнение высокотехнологичных качественных проектов в целом. Стадии проекта сменяются по мере исполнения ряда бизнес-процессов. Проектный конвейер следит за тем, чтобы комплектующие поставлялись точно в срок, производительность отдельных участков была синхронизована, на выходе - серийный продукт с развивающимся стандартом качества.
Благодаря контролю распределения проектов, можно отслеживать, какие проекты на каком этапе инфраструктурного конвейера находятся на данный момент. То, что проекты распределены по стадиям как на конвейере, дает прозрачную картину в целом по организациям. Бизнес-процессы делают исполнение высокотехнологичных качест-
1 Брындин Е.Г. Синергия университетов, высокотехнологичного бизнеса и институтов управления цифровой экономикой и инновационным развитием // Россия: тенденции и перспективы развития. Ежегодник. - М.: ИНИОН РАН, 2019. - Вып. 14, ч. 1. -С. 467-472.
2 Bryndin E. Diversified Transformation of University Inside and in Interaction with Industrial and Social Environment // Education Journal. 2020. - Vol. 9, N 4. - P. 95-98; Bryndin E. Mission of universities in era of rapid technological development // Journal of Educational System. 2020. - Vol. 4, N 1. - P. 36-40.
3 Bryndin E. Aspects of Research Training and Commercialization Research Results // Science Journal of Education. 2021. - Vol. 9, N 1. - P. 6-13.
венных проектов четкими и конкретными. Любой из этапов проекта реализуется с помощью бизнес-процессов. Например, это может быть стандартный для всех проектов процесс согласования бюджетов.
Если произошло массовое скопление проектов на определенных стадиях, это может быть плохим знаком и сигналом к действию, значит, в проектах есть «проблемные места». Это может говорить о возможном простое, перегрузке ресурсов и т.д. Тогда углубляются в ситуацию и разбираются, почему так происходит. В таком случае запускать бизнес-процессы можно по мере необходимости прямо с карточки проекта. Это процессы, которые, как правило, не связаны с основным ходом проекта, такие как запрос расширения бюджета проекта, регистрация инцидентов, внеплановая закупка оборудования и т.д. Эти процессы могут запускаться со страницы проекта любым из пользователей, кто имеет на это права или даже извне. Например, процесс обработки инцидентов может быть настроен на запуск из внешней системы.
Инфраструктурный проектный конвейер является технологической платформой. Технологическая платформа является инновационной экосистемой и провайдером знаний и технологий будущего, концентрируя вокруг себя множество компаний, исследовательских центров, разнообразных технических и логистических сервисов, и, что самое главное, потребителей. Технологическая платформа используется как способ организации взаимодействия различных участников (бизнес-структур, университетов, государственных органов, независимых экспертов) для решения сверхсложных проблем. Технологические платформы создаются в отраслях, относящихся к сфере нового знания (биомедицина, интеллектуальная энергетика, атомная промышленность, инфраструктура городов, роботостроение и др.). Университеты в платформах зачастую играют роль поставщиков научных ресурсов для проведения исследований. В условиях стремительных перемен и неопределенности новому поколению менеджеров, инженеров, экономистов предстоит решать не только качественно другие задачи, но и действовать на опережение, что требует особых компетенций кадров. Проблему не решить без качественного изменения содержания образовательных продуктов, методов обучения, оперативного внедрения результатов научных достижений в учебный процесс. Возникает потребность в формировании специализированных университетских технологических платформ, ориентированных и на коммерциализацию исследовательской деятельности. Технологическая платформа не обходится без участия университетов, роль которых резко возрастает при решении слабо структурированных проблем при дефиците необходимых знаний. Без кооперации с бизнесом невозможно сохранять высокие результаты в исследовательской деятельности, развивать компетенции, проводить глубокий анализ социальных и экономических трендов, совершенствовать образование и ориентироваться на коммерциализацию результатов исследовательской деятельности.
Система коммерциализации результатов научных исследований, как и инновационная система, является одним из видов открытых систем, в которых функционируют финансовые ресурсы, материальные средства в виде изделий, патентов, статей, а также человеческие ресурсы. Она включает в себя научные организации, вузы, технопарки, бизнес-инкубаторы, венчурные компании, предприятия и корпорации, а также структуры, отвечающие за нормативно-правовое, информационное и финансовое обеспечение.
Для коммерциализации результатов научных исследований используется цифровая платформа интеллектуальных продуктов. Цифровая платформа интеллектуальных продуктов - это постоянно действующая рыночная площадка, на которой по определенным правилам совершаются сделки купли-продажи интеллектуальных продуктов в виде проектов, разработок различной степени готовности, лабораторных и промышленных образцов и установок, патентов, экспериментальных производств, результатов исследований, используемых в гражданских отраслях производства. Цифровая платформа интеллектуальных продуктов также исполняет роль организационного регулятора инновационных процессов. Площадки создаются для контактов разработчиков и инвесторов, информационного концентратора интересов бизнес сообщества, государства и интеллектуального сообщества. Выводятся результаты исследований и разработок на цифровую платформу интеллектуальных продуктов в виде разработок различной степени готовности, лабораторных и промышленных образцов и установок, патентов, экспериментальных производств, с одной стороны, и создание технических и финансовых условий для научных исследований и разработок - с другой стороны (со стороны заказчика).
Представителям организаций легче ориентироваться в адресации заказа на разработки при наличии рыночной цифровой платформы интеллектуальных продуктов, в работе которой принимает участие значительное число организаций, выполняющих исследования и разработки. В случае если бизнесу или индустрии удается сформулировать задачу или заказ на создание технологии, можно исходя из имеющихся компетенций создавать виртуальную команду, которая могла бы реализовать эту технологию по заказу индустрии. И, наоборот, коллективы могут объединяться и предлагать инновационные прикладные знания или технологию для индустрии востребованные компетенции и целевое образование.
Чтобы инфраструктурный проектный конвейер выполнял функции коммуникации и коммерциализации результатов, он должен быть ориентирован на рыночную конкурентную среду. Для этого необходима тщательно разработанная маркетинговая стратегия, включающая не только исследования рынка, создание прорывных технологий, но и продуманную рекламную кампанию, направленную на повышение спроса на инновации и повышающую престижность научной и инженерной деятельности. В условиях глобализации прорывные технологии, создаваемые в рамках инфраструктурного проектного конвейера, должны успешно конкурировать с технологиями и продуктами ведущих мировых производителей. Для успешной коммерциализации, результатом исследовательской деятельности должен быть законченный продукт, востребованный как российской, так и мировой промышленностью.
3. Цифровая биржа востребованных компетенций и целевого образования
Вузы должны становиться драйвером изменений в регионе и поддерживать кадрами технологическое и промышленное развитие интенсивным взаимодействием и участием с агентами региональной среды, согласно дорожной карте регионального развития.
С бурным развитием технологий возникает потребность в непрерывном образовании. Умение учится становится гарантией социальной включенности в жизнедеятельность региона и востребованности. В противном случае человек рискует оказаться в состоянии систематического отставания.
Необходимость адекватно реагировать на растущий объем информации, развитие высоких технологий и новый формат взаимоотношений человека и окружающей среды определяет направленность образования на цифровую модель. Она позволяет создавать цифровые двойники производственного процесса изготовления продукции и технологического процесса работы оборудования. Создавать цифровые двойники путем обучения нейросетевых систем на основе накопленных больших данных, относящихся к производству для интеллектуального управления технологическими процессами и оборудованием, осуществлять управление цифровым двойником либо в режиме консультации, либо автоматически, либо регулированием параметров. Интеллектуальное управление производством цифровыми двойниками оптимизирует его работу, повышает производительность труда и конкурентоспособность продукции по качеству и цене1.
Бурное технологическое развитие приводит к созданию цифровой биржи востребованных компетенций и целевого образования. В основе цифровой биржи востребованных компетенций лежит система оперативного поиска, подготовки и отбора кандидатов на вакантные позиции для развития промышленности региона. Система объединяет запросы и предложения широкого круга работодателей, соискателей, а также ресурсы образовательных организаций.
Цифровая биржа востребованных компетенций и целевого образования дает возможность соискателям развить свои профессиональные и Бой-компетенции до требований работодателей по специально сконструированным образовательным программам2. Целевой прием в вуз и обучение осуществляется за счет и по направлению от государственного ведомства или от предприятия. Использование целевого направления для обучения требует взаимного исполнения обязательств между участниками заключаемого договора.
Заключение
Коммуникация университетов, власти и индустрии становится все более интеллектуальной, цифровой и гибкой. На текущем этапе, важно создать открытую международную технологическую платформу исследовательского образования для формирования широкой коалиции университетов различных стран в подготовке кадров для развития промышленности. Международная технологическая платформа исследовательского образования станет глобальным навигатором в области формирования востребованных профессиональных компетенций по развитию информационной, образовательной, научной и научно-производственной инфраструктуры университетов, опыта и коммерциализации разработанных технологий и результатов интеллектуальной деятельности, а также продукции, производимой с использованием технологий и результатов интеллектуальной деятельности.
1 Bryndin E. Human Digital Doubles with Technological Cognitive Thinking and Adaptive Behaviour // Software Engineering. 2019. -Vol. 7, N 1. - P. 1-9.
2 Bryndin E. Client-Project-Oriented University Education in Era of Rapid Technological Development and Change of Professions // Science Journal of Education. 2021. - Vol. 9, N 4. - P. 124-130; Брындин Е.Г. Клиент проектно-ориентированное образование университетов в эпоху бурного технологического развития и быстрой смены профессий // Большая Евразия: развитие, безопасность, сотрудничество. Ежегодник. - М.: ИНИОН РАН, 2022. - Вып. 5, ч. 1. - С. 1008-1013.
