CC BY
9Р01:10.25586/RNU.HET.19.05.P.31 УДК 371.134
И.В. Вишнякова, Г.А. Аминова, И.В. Лапин,
Казанский национальный исследовательский технологический университет
Проектирование содержания дисциплины «Общее материаловедение и технологии конструкционных материалов» на основе патентных исследований
Казанский национальный исследовательский технологический университет
Как известно, двигателем развития современного производства выступает в первую очередь смена технологий, что должно находить свое отражение и в подготовке инженерных кадров. Это хорошо понимают научно-педагогические работники большинства технических вузов, стремящиеся идти в ногу со временем.
Однако анализ учебного процесса по дисциплинам общепрофессионального цикла показывает, что реальная практика их преподавания продолжает отставать от требований производства. В
© Вишнякова И.В., Аминова Г.А., Лапин И.В., 2019
частности, сохраняется разрыв между темпами обновления технологий и, шире, приростом знаний в сфере технических наук и скоростью обновления содержания образования будущих инженеров.
Как же можно преодолеть этот разрыв?
Ответ на поставленный вопрос далеко не очевиден. Он существенно меняется от дисциплины к дисциплине и в известной мере зависит от условий и потребностей конкретных производств. Попробуем предло-
жить свой вариант ответа на примере дисциплины «Общее материаловедение и технологии конструкционных материалов», преподаваемой на кафедре технологии конструкционных материалов Казанского национального исследовательского технологического университета.
В качестве методологии отбора содержания дисциплины нами был избран контекстный подход А.А. Вербицкого. Согласно концепции контекстного обучения учебная деятельность не должна замыкаться сама на себе — необходим переход от знаний к действиям, «знания должны усваиваться в контексте действия и из продукта учебной деятельности превратиться в средство регуляции специфически предметной деятельности» [3].
Указывая на необходимость различения понятий продукта и предмета деятельности учения, А.А. Вербицкий предлагает использовать для их обозначения разные термины. Так, термином «содержание образования» он называет продукт деятельности, который представляет собою «тот уровень развития личности, предмет-
ИРИНА
ВЯЧЕСЛАВОВНА ВИШНЯКОВА
кандидат технических наук, доцент кафедры методологии инженерной деятельности Института дополнительного образования Казанского национального исследовательского технологического университета. Сфера научных интересов: подготовка инженеров к управлению интеллектуальной собственностью в системе непрерывного профессионального образования. Автор 88 опубликованных научных работ. Электронная почта: vivkazan@mail.ru
ГУЗЕЛЬ
АБДУЛ-БАРИЕВНА АМИНОВА
доктор технических наук, профессор, заведующая кафедрой технологии конструкционных материалов Казанского национального исследовательского технологического университета. Сфера научных интересов: инженерная педагогика,технологии обработки материалов, химическая промышленность. Автор более 100 опубликованных научных работ. Электронная почта: vivkazan@mail.ru
ИЛЬЯ
ВЛАДИМИРОВИЧ ЛАПИН
ассистент кафедры технологии конструкционных материалов Казанского национального исследовательского технологического университета. Сфера научных интересов: инженерная педагогика, технологии обработки материалов, химическая промышленность. Автор 5 опубликованных научных работ. Электронная почта: 89003222142@mail.ru
Раскрываются особенности подготовки студентов по дисциплине «Общее материаловедение и технологии конструкционных материалов». Предлагается на основании патентных исследований вносить в содержание дисциплины темы, получившие наибольшее развитие в последнее время. Представлена методика обучения, основанная на контекстном подходе и повышении роли самостоятельной работы студентов.
Ключевые слова: интеллектуальная собственность, инженер, управление интеллектуальной собственностью, патент, патентные исследования.
The article reveals the features of training students studying the discipline "materials Science and basic structural materials". On the basis of patent research, it is proposed to introduce topics into the content of the discipline. A teaching methodology based on the contextual approach and increasing the role of independent work of students is revealed.
Key words: dengineer, intellectual property, management of intellectual property, patent, patent research.
ной и социальной компетентности человека, который формируется в процессе выполнения учебно-познавательной деятельности и может быть зафиксирован как ее результат на данный момент времени». Предмет деятельности А.А. Вербицкий предлагает обозначить термином «содержание обучения», понимая под этим все то, что предъявляется обучающемуся для восприятия и усвоения [3].
Цель преподавания дисциплины «Общее материаловедение и технологии конструкционных материалов» — познание будущими инженерами природы и свойств металлов, а также методов их модификации для наиболее эффективного использования в технике; знакомство с возможными дефектами металлоизделий и овладение теорией и технологией термической обработки металлов.
С целью выявления новейших разработок в области материаловедения авторами
проведены патентные исследования. В числе наиболее динамично развивающихся направлений мы остановили свое внимание на пенометаллах. Наш предварительный
вывод был основан на анализе числа и значимости охранных документов. По запросу по теме «Пенометаллы» в базе данных изобретений и полезных моделей Федераль-
В лаборатории по материаловедению
ного института промышленной собственности за период с 1991 по 2011 год было обнаружено 57, а за период с 2012 по 2018 год - 72 охранных документа.
Дальнейшие консультации с представителями работодателей подтвердили наш предварительный вывод. Выяснилось, что на производстве действительно нужны инженеры, знающие пенометаллы и умеющие их использовать.
Поясним, что пенометаллами называют металлы (сплавы) сетчато-ячеистой структуры, имеющие крайне низкую плотность (примерно 75-95% ее объема составляют пустоты) в сочетании с высокой удельной жесткостью и шумо-поглощением, низкой теплопроводностью, что значительно расширяет область их применения в различных видах производства. Их плотность гораздо меньше даже по сравнению с древесиной, а прочность - гораздо выше. Пенометаллы прекрасно поглощают ударную энергию, то есть обладают демпферными свойствами. Эти материалы хорошо обрабатываются резанием, их можно легко соединять
Изделия из пенометаллов
с другими деталями с помощью крепежных элементов или склеивать с полимерами, фанерой или стеклом.
Пенометаллы обладают хорошими акустическими характеристиками, коррозионной стойкостью, свариваемостью, снижают резонансные колебания, допускают многократную регенерацию. Эти металлы негигроскопичны и настолько легки, что могут плавать на поверхности водных жидкостей, превышая при этом по прочности обычные металлы в несколько раз [5].
С целью включения в содержание образования будущих инженеров новейших разработок с 2016 года в учебную программу дисциплины «Общее материаловедение и технологии конструкционных материалов» введена новая тема «Пенометаллы, свойства, применение и технологии производства». Одновременно разработаны методические указания к лабораторным работам, в которых рассматриваются виды, основные свойства пенометаллов, различные технологии их получения и применения в различных областях производства и сферах жизнедеятельности.
Содержание учебных занятий и лабораторно-практи-ческие задания для студентов сформированы в виде системы личностно-значимых проблемных ситуаций. Созданная проблемная ситуация обеспечивает студентам встречу с проблемой и ее осознание, побуждает самостоятельно искать варианты решения, используя справочную литературу. Задания формулируются следующим образом: «Согласно представленным условиям эксплуатации подберите материал с учетом технических критериев. Обоснуйте свой выбор». Благодаря такой постановке учебных задач в качестве предмета учебной деятельности рассматривается значимая учебная проблема, имеющая форму вопроса относительно неизвестного в объекте изучения.
Таким образом, мы видим, что на основе патентных исследований можно периодически обновлять содержание дисциплины, выявлять наиболее перспективные технические решения [1, 2, 4]. Подтвердила свою жизненность и принятая нами методология проектирования содержания учебной дисциплины, основанная на контекстном подходе. Согласно этому подходу предметом учебной деятельности является конкретная практическая задача, процесс решения которой обеспечивает осознание обучающимися проблемы и формулирование ее в виде вопроса. Решая проблемную задачу, студенты формируют и обосновывают собственную позицию, используют при этом справочную литературу и изучают новые темы.
Существенную роль в отборе содержания учебного процесса играют компетентные представители производства. Но и
для них важны ориентиры, подобные тем, которые мы отыскали в результате патентных исследований. То есть диалог с производственниками лучше вести не с чистого листа, а на базе тех или иных конкретных предложений.
Наконец, надо хотя бы упомянуть и о том, что в ходе исследовательской и учебно-методической работы по обновлению содержания образования должны обязательно учитываться
междисциплинарные связи. Казалось бы,это ясно по умолчанию. Но на практике технология реализации междисциплинарных связей далеко не проста. В той или иной мере в этой работе, на наш взгляд, надо опираться на методы сетевого планирования.
В заключение, подчеркнем, что на современном этапе научно-технологической революции задача ускоренного обновления содержания инженер-
ного образования приобрела исключительное значение. И ключ к ее решению, на наш взгляд, сегодня надо искать в сфере методологии. Необходимо ответить на вопросы о том, как найти то новое, что надо включить в содержание учебных занятий, как его отобрать, как изучать, как контролировать приобретаемые студентами знания и компетенции. Свой вариант ответа на эти вопросы мы и предложили в этой статье.
ЛИТЕРАТУРА
1. Аминова Г.А., Вишнякова И.В., Шайхетдинова Р.С., Лапин И.В. Методика преподавания курса «Художественное материаловедение» студентам, обучающимся по профилю «Керамика» // Высшее образование сегодня. 2017. № 6. С. 27-30.
2. Аминова Г.Б., Вишнякова И.В., Шайхетдинова Р. С. Основные противоречия в подготовке студентов, обучающихся по профилю «Керамика» (по материалам патентных исследований) // Высшее образование сегодня. 2017. № 2. С. 19-21.
3. Вербицкий А.А. Психолого-педагогические основы контекстного обучения в вузе: автореф. дис. ... д-ра пед. наук. М., 1991. 86 с.
4. Вишнякова И.В., Аминова Г.Б., Шайхетдинова Р.С., Вишняков В.М. О концептуальных основах подготовки инженеров по направлению «Технология художественной обработки материалов» к управлению интеллектуальной собственностью во время производственной практики // Высшее образование сегодня. 2016. №10. С. 20-22.
5. Пенометаллы, свойства, применение и технологии производства: методические указания / сост. И. В. Лапин, Р. Н. Аскарова, В. Н. Догадкин; Минобрнауки России, Казан. нац. исслед. технол. ун-т. Казань: Изд-во КНИТУ, 2018. 28 с.
LITERATURA
1. Aminova G.A., Vishnyakova I.V., Shajxetdinova R.S., Lapin I.V. Metodika prepodavaniya kursa «Xudozhestvennoe materialovedenie» studentam, obuchayushhimsya po profiLyu «Keramika» // Vy'sshee obrazovanie segodnya. 2017. № 6. S. 27-30.
2. Aminova G.B., Vishnyakova I.V., Shajxetdinova R.S. Osnovny'e protivorechiya v podgotovke studentov, obuchayushhixsya po profilyu «Keramika» (po materialam patentny'x issledovanij) // Vy'sshee obrazovanie segodnya. 2017. № 2. S. 19-21.
3. Verbiczkij A.A. Psixologo-pedagogicheskie osnovy' kontekstnogo obucheniya v vuze: avtoref. dis. ... d-ra ped. nauk. M., 1991. 86 s.
4. Vishnyakova I.V., Aminova G.B., Shajxetdinova R.S., Vishnyakov V.M. O konceptual'ny'x osnovax podgotovki inzhenerov po napravleniyu «Texnologiya xudozhestvennoj obrabotki materialov» k upravleniyu intellektual'noj sobstvennost'yu vo vremya proizvodstvennoj praktiki // Vy'sshee obrazovanie segodnya. 2016. № 10. S. 20-22.
5. Penometally', svojstva, primenenie i texnologii proizvodstva: metodicheskie ukazaniya / sost. I. V. Lapin, R. N. Askarova, V. N. Dogadkin; Minobrnauki Rossii, Kazan. nacz. issled. texnol. un-t. Kazan': Izd-vo KNITU. 2018. 28 s.
