CC BY
9УДК 378.147
ПРОЕКТНОЕ ГРУППОВОЕ ОБУЧЕНИЕ — ТЕХНОЛОГИЯ
ПОДГОТОВКИ СПЕЦИАЛИСТОВ ПО АВТОМАТИЗАЦИИ НЕФТЕГАЗОДОБЫЧИ
Н. В. Кабеева, В. М. Спасибов
Тюменский индустриальный университет, г. Тюмень, Россия
Аннотация. Кадровый дефицит, а также недостаточная квалификация выпускников вузов стали сегодня сдерживающим фактором развития экономики. Шестой технологический уклад, к которому подошел Запад, не появится у нас в старых организационных формах. Университеты, модернизируя формы образования, должны учитывать глобальные мировые тенденции. В нефтегазовой отрасли вовлечение в разработку месторождений с трудноизвлекаемыми запасами углеводородов, в том числе на шельфе арктических морей, требует новых наукоемких технологий воздействия на пласт. Это вызвало растущий спрос на квалифицированных специалистов по управлению и автоматизации технологических процессов. Подготовка конкурентоспособных специалистов возможна при реализации магистерской прикладной программы группового проектного обучения. Создание и реализация такой программы — актуальная задача, выпускники программы востребованы производством.
Ключевые слова: качество образования; технологии; проектное обучение; компетенции; автоматизация
GROUP PROJECT EDUCATION AS THE TECHNOLOGY OF SPECIALISTS TRAINING IN OIL AND GAS PRODUCTION AUTOMATION
N. V. Kabeeva, V. M. Spasibov
Industrial University of Tyumen, Tyumen, Russia
Abstract. Nowadays professional personnel shortage and insufficient qualification of university graduates become a holding back factor for the economy. The 6th technological structure faced by the West will not appear in Russia due to obsolete organizational forms. While modernizing the forms of education, the universities should take into account global international trends. Oil and gas industry faces the reservoirs with hard extracted resources including arctic offshore areas that results in the growing demand for skilled specialists in control and automation of technological processes of oil and gas drilling, production and treating. These specialists
should obtain new competences in oil reservoir (as a complex system) parameters control. The training of competitive specialists is possible due to master program based on group project education. Development and realization of such program is actual task, its graduates are demanded by industry.
Key words: education quality; technologies; project education; competences; automation
В начале XXI века мир вступил в новый этап технологического развития. Подтверждением единого технократического прорыва мирового масштаба служат такие явления в разных промышленно развитых странах, как «Индустрия 4.0» в Германии, «Общество 5.0» в Японии, «Industrial Internet» в США, «Made in China 2025» в Китае. При этом все стратегии объединяет одно: трансформация производства в цифровое, объединение цифровых производств в единой экономической среде [1]. Свершится ли промышленная революция в России, приведет ли это к какому-то изменению в традиционно консервативных отраслях, таких как нефтегазовая?
По оценкам специалистов, одним из тормозящих факторов развития российской экономики является кадровый дефицит. При этом российские вузы каждый год выпускают примерно 250 тысяч инженеров, из них около 50 тысяч находят работу на высокотехнологичных предприятиях, оставшиеся остаются невостребованными [2].
Стратегия подготовки специалистов должна строиться в русле перспективного направления развития технологий, и обучения будущих инженерных кадров это касается в-первую очередь. Назрела необходимость поиска новых подходов к разработке и реализации программ подготовки магистрантов.
В процессе разработки программы подготовки магистрантов направления «Автоматизация технологических процессов и производств» был проведен экспертный опрос ведущих специалистов профильных предприятий. Его цель — определить основные недостатки в подготовке бакалавров соответствующего направления, установить наиболее значимые, с точки зрения руководителей-практиков, компетенции, которыми должен обладать выпускник магистерской программы.
Полученные данные позволили внести корректировки в программы подготовки бакалавров, а также разработать более продуктивную магистерскую программу.
В качестве экспертов выступили Д. Н. Вахов — кандидат технических наук, генеральный директор ООО ИПФ «Нефтепромавтоматика»; В. И. Силифонкин — генеральный директор ЗАО «АСУ-технология»; А. И. Севостьянов — техниче-
ский директор ЗАО «ПКБ АСУ-Нефть»; С. Н. Марчук — заместитель директора по промышленной автоматизации ООО «МЕТА»; Д. П. Теффенберг — заместитель генерального директора ООО «Тюменская инвестиционно-строительная компания»; Р. Ю. Закиров — генеральный директор ООО «Тюмень Прибор»; А. В. Бакланов — кандидат технических наук, руководитель отдела геоинформационных технологий ООО «Институт геоинформационных систем»; Д. В. Прокофьев — технический директор ООО «Тюмень Прибор».
В результате исследования были выявлены следующие типовые недостатки в подготовке бакалавров:
• поверхностные знания (почти у всех) по разделам микропроцессорного оборудования, программного обеспечения;
• отсутствие знаний по кабельной продукции и требованиям ПУЭ по их прокладке;
• слабый анализ ПУЭ, стандартов АСУ ТП предприятий ПАО «Роснефть», ПАО «Лукойл», Shell и пр.
Эксперты отметили, что из общекультурных компетенций наиболее важными для специалистов данного направления можно считать владение иностранным языком, языком деловой переписки и делового общения, исполнительность, самодисциплину, пунктуальность, расположенность к саморазвитию, способность использования творческого потенциала.
При развитии общепрофессиональных компетенций многие руководители отметили, что необходимо делать акцент на менеджмент (анализ среды; целепола-гание; управление в целом, управление коллективом, управление компанией), планирование, бизнес-процессы, экономику (бюджетирование, финансы, как формируются затраты), себестоимость, прибыль (до налогов, после налогов), тендерные процедуры, коммерческие предложения. А из профессиональных компетенций, кроме указанных в государственном образовательном стандарте, важным является видение магистрантом всего хода технологического процесса на всем жизненном цикле.
Был сделан вывод, что в сегодняшней ситуации подготовка конкурентоспособного квалифицированного специалиста в области автоматизации нефтегазодобычи возможна только при реализации инновационной магистерской программы с применением технологий группового проектного обучения.
Программа создавалась при тесном сотрудничестве с руководителями передовых профильных предприятий — партнеров Тюмени: ЗАО «АСУ Технологии», ООО «Тюмень Прибор», ООО «НПА Вира Реалтайм», ГК «СК Автоматизация технологических систем».
Содержание образовательной программы по форме должно соответствовать стандартной характеристике образовательной деятельности выпускников магистратуры Федерального образовательного стандарта по направлению «Автоматизация технологических процессов и производств» 1, но направлено на подготовку специалистов для комплексного решения задач по автоматизации нефтегазодобычи месторождения, управлению передовыми наукоемкими технологиями, освоению конвергентных технологий, а следовательно, на повышение уровня междисциплинарной подготовки специалиста.
Для комплексного решения задач автоматизации месторождения принят системный подход к изучению технологии нефтегазодобычи, что для магистерской программы по автоматизации является инновационным. Действительно, нефтегазодобывающее предприятие представляет собой сложный комплекс технологических объектов, рассредоточенных на больших площадях, связанных через единый, проходящий через них поток углеводородов нефтегазового пласта. При системном подходе все элементы системы должны рассматриваться в совокупности, во взаимосвязи друг с другом. В соответствии с принципом суперпозиции, для удобства изучения система управления расчленяется на ряд самостоя-
2, 3
тельных, но взаимосвязанных подсистем, подчиненных единой цели И .
Сегодня время легких углеводородов прошло. Мы вступили в эру трудноиз-влекаемых запасов. Последние 15-20 лет углеводородный потенциал нефтяных компаний увеличивается за счет ввода мелких и низкопроницаемых залежей сложного геологического строения. Сегодня это 2/3 разведанных запасов нефти России. Вовлечение в разработку подобных залежей, в том числе на шельфе арктических морей, требует новых наукоемких технологий, прорывных отечественных достижений науки и техники, подготовки специалистов, квалификация которых отвечает принятым в мире стандартам, но при этом обладающих уникальными компетенциями, способных работать в сложных условиях Севера и криолито-зоны.
1 Федеральный государственный образовательный стандарт высшего образования (уровень высшего образования — магистратура) по направлению подготовки 15.04.04. Автоматизация технологических процессов и производств [Электронный ресурс]. - Режим доступа: http://fgosvo.ru/uploadfiles/fgosvom/150404.pdf.
2 Renaissance Engineering Programme [Электронный ресурс]. - Режим доступа: http://www.ntu.edu.sg/REP/Pages/default.aspx.
3 Emergent Leader Immersive Training Environment webpage [Электронный ресурс]. - Режим доступа: http://ict.usc.edu/prototypes/elite/.
Почему с «уникальными компетенциями»? Существующие стандарты образования базируются на сегодняшнем уровне знаний и технологий. Но взгляды меняются, разрушаются самые стойкие шаблоны мышления. Востребованный специалист новой формации должен обладать не только багажом новых знаний, но и способностью создавать новые достижения науки и техники и внедрять новейшие технологии.
Особо подчеркиваем — «отечественные достижения науки и техники», так как в нефтегазовой отрасли, которая является базой, платформой развития современной России, более 65 % нефтегазового сервиса осуществлялось зарубежными компаниями, такими как Schlumberqer и НшШЬшЛоп.
Следовательно, при подготовке специалистов в области автоматизации технологических процессов нефтегазодобычи важно развивать компетенции по управлению параметрами нефтегазового пласта как подсистемы комплексной системы управления месторождения.
На уровень нефтедобычи влияет целый ряд внешних факторов, которые приводят на кусте скважин к изменению в межскважинных пространствах гидродинамических давлений и т. д. Поэтому необходимо оперативное автоматическое управление влияющими факторами, режимами работы каждой скважины с целью оптимизации их дебита, для повышения нефтеотдачи куста скважин. Актуальность исследований, направленных на повышение нефтедобычи, главной бюдже-тобразующей отрасли страны, не вызывает сомнения. Это стало главным мотивирующим фактором создания магистерской программы.
Предлагаемый функционал потребует от магистрантов, кроме знаний в области автоматизации наземных объектов нефтегазодобывающих предприятий, на что нацелены нынешние выпускники, умения идентификации гидродинамических параметров нефтегазоносного пласта, создания их математических моделей, способов управления параметрами пласта куста скважин. Программа направлена на формирование новых знаний по гидродинамике, способов идентификации, микропроцессорных автоматизированных систем управления с переходом на модели «интеллектуальных скважин и месторождений» и на цифровые технологии.
Современные вызовы, разработка, обслуживание интеллектуальных измерительных и исполнительных механизмов, информационных технологий требуют новых инженерных компетенций, нового уровня корпоративной культуры [3]. Предприятия все в большей степени будут организованы на основе динамичных по составу коллективов с непрерывным обменом данными и знаниями о вещах или задачах, над которыми ведется работа. Изменения требований к компетентности сотрудников делают необходимой разработку соответствующих стратегий и
оценки квалификации сотрудников и организации труда, стимулирующих их потребность в обучении.
Поставленные задачи могут быть решены при междисциплинарной подготовке совместно с кафедрой разработки и эксплуатации нефтяных и газовых месторождений Тюменского индустриального университета, физико-техническим институтом Тюменского государственного университета, с масштабным использованием электронных и дистанционных технологий, сетевых технологий распределенного ресурса, объединением лучших специалистов ведущих вузов.
В современных условиях подготовка по существующим методикам, учебникам является анахронизмом. Программа базируется на проектно-ориентированном групповом методе, в основу которого заложены принцип создания магистрантом в составе команды инженерного проекта на всех этапах жизненного цикла (в логике международной инициативы CDЮ) и понимание того, что их изобретения будут удовлетворять запросам потребителей, а значит, и общества в целом [4-6]. Заказчиком проекта является профильная производственная организация, на базе которой реализуется проект. Масштабные задачи — удел команд, слаженно работающих под руководством грамотного инженера-лидера (не менеджера). Программа решает следующие задачи: «работа в команде», «лидерство», «разработка проекта».
Магистранты, участники проектов, группируются в творческие коллективы — команды по 3-5 человек. Для каждого проекта назначается руководитель — ведущий специалист предприятия, который поможет сформулировать и развить тематику проекта, спланировать сроки и наметить индивидуальные задачи для каждого участника. Дальнейшая траектория обучения каждого магистранта, участника проектной группы, будет связана с выполнением проекта [7]. Работа проектной группы организуется как составная часть учебного процесса подготовки выпускников. На примере разработки реального проекта создания устройств, систем или программных продуктов, ориентированных на дальнейшее их коммерческое использование, происходит практическое закрепление знаний учебных дисциплин, навыков проектной, научно-исследовательской и организационно-управленческой деятельности [7].
Методическая новизна программы состоит также в том, что лекции специальных дисциплин проводят эксперты-профессионалы, исследования по созданию математических моделей проводятся на реальных объектах, научно-технический семинар организован как интерактивный, формирующий умение представлять результаты работы группы и оценивать эффективность данной работы.
Новизной также являются использование направленного и комплексного тренинга на основе базового обучения, обучающих модулей, разработанных для
конкретной деятельности, ресурсов (документы, тесты, целевые исследования), учебного оборудования в виртуальных классах с обучающими программами, интерактивное наставничество: выполнение заданий преподавателя и постоянная оценка знаний.
Результатом работы магистранта над проектом станут развитие творческого мышления и самоорганизации, умение работать в команде, принимать и отстаивать собственные решения, получение реального опыта работы по созданию проектов автоматизации технологических процессов нефтегазодобычи. Уровень теоретической подготовки магистров должен стать опережающим технологии, внедряемые на отечественном производстве.
Критерием успешности программы для нас является репутация, как свидетельство признания или непризнания. Но она формируется годами. Следовательно, важным критерием на начальном этапе будет являться востребованность выпускника программы. Это оценка конкурентоспособности магистров на рынке труда. Конкурентоспособность, по мнению всех связанных с нами руководителей предприятий нефтегазовой отрасли, определяется качеством подготовки магистра. Выпускники программы должны быть готовы к реальной инженерной деятельности, то есть уметь задумывать, проектировать, реализовывать, управлять продуктами, процессами и системами в реальных современных условиях командной работы. Значимым критерием являются заработная плата выпускника-магистра (в динамике за 3 года) и карьерный рост.
Одним из важных критериев успешности является востребованность программы, а именно, конкурс при поступлении на первый курс. Набор в магистратуру по программе осуществлялся в 2017 и в 2018 годах. В 2017 году было подано 26 заявлений на поступление, в 2018-м заявлений было уже 37 (рост больше чем на 40 %). Существенным фактом является и качество поступающих. Средний балл по итогам вступительных испытаний в 2017 году составил 66,75, а в 2018 году — 80,84. Это говорит о том, что программа начала завоевывать авторитет в студенческой среде.
В результате реализации программы в 2017-2018 учебном году группа магистрантов АТПмп-17-1 Тюменского индустриального университета разработала и успешно провела открытую защиту четырех групповых комплексных проектов перед комиссией, в состав которой входили руководители производственных предприятий, принимающих участие в разработке данной программы. Семь магистрантов представили пять докладов на международных научно-практических конференциях с презентациями. Два магистранта стали лауреатами международной олимпиады по автоматизации в Уфе.
В свою очередь, к неизбежным недостаткам технологии группового проектного обучения можно отнести следующее: распределение ролей в зависимости от индивидуальных особенностей каждого участника приводит к разной ответственности за ход и результаты работы по проекту; выполнение участниками разных ролей снижает вероятность получения полного опыта работы на всех этапах проекта; возможность для некоторых студентов решить свои задачи, возникающие в ходе выполнения проекта, за счет более инициативных участников группы; сложность оценки вклада каждого члена группы в коллективный результат.
Выводы. В работе представлена разработка инновационной магистерской образовательной программы «Автоматизация технологических процессов нефтегазодобычи», которая строится на основе проектной деятельности магистрантов в составе команды по созданию реального проекта АСУ ТП нефтепромысла на всех этапах жизненного цикла (в логике международной инициативы CDЮ) на базе профильных предприятий с высокотехнологичным производством. Создание проекта осуществляется при междисциплинарном подходе с масштабным использованием электронных и дистанционных технологий распределенного ресурса, зарубежного опыта, имитационного моделирования.
Лекционно-семинарская система обучения уступает место интерактивным методам. Методика группового проектного обучения при внедрении ее в систему подготовки магистров по автоматизации, не конкурируя с традиционными дисциплинами (УИР, НИР), может стать одним из направлений организации учебного процесса, способствующего развитию человеческого потенциала, обеспечивающего формирование кадров для текущих и перспективных потребностей социально-экономического развития Российской Федерации.
В 2017 году программа «Автоматизация технологических процессов нефтегазодобычи» вошла в число победителей конкурса фонда В. Потанина среди магистерских программ 75 вузов России.
Библиографический список_
1. Шваб К. Четвертая промышленная революция. - М.: Эксмо, 2016. - 138 с.
2. Субхангулов Р. Мониторинг и анализ технологического развития России и мира // Исследование Центра макроэкономического анализа и краткосрочного прогнозирования. - 2017. - № 10 (I кв. 2017). - С. 26.
3. Новосёлов В. В., Спасибов В. М. Инженерный спецназ экономики. Каким должен быть специалист, востребованный сегодня и завтра? // Инженерное образование. -2015. - № 18. - С. 7-14.
4. Петрунева Р. М., Васильева В. Д. К проблеме социогуманитарной экспертизы инженерно-проектировочных решений // Научные проблемы гуманитарных исследований. - 2010.- № 3.- С. 239-243.
5. Петрунева Р. М., Васильева В. Д. О методологии комплексной социогумани-тарной экспертизы инженерно-проектировочных решений / // Знание. Понимание. Умение. - 2010.- № 2. - С. 65-70.
6. Петрунева Р. М., Васильева В. Д. Экспертиза инженерно-проектировочных решений как современная учебная технология // Высшее образование в России. - 2010. -№ 8/9. - С. 122-128.
7. Боков Л. А., Катаев М. Ю., Поздеева А. Ф. Технология группового проектного обучения в вузе как составляющая методики подготовки инновационно-активных специалистов // Современные проблемы науки и образования. - 2013. - № 6. - С. 42._
Сведения об авторах Кабеева Наталья Викторовна,
к. социол. н., доцент кафедры маркетинга и муниципального управления, Тюменский индустриальный университет, г. Тюмень, тел. 89220085352, e-mail: kabeeva@mail.ru Спасибов Виктор Максимович, д. т. н., профессор кафедры кибернетических систем, Тюменский индустриальный университет, г. Тюмень, e-mail: spasibovvm@tyuiu.ru
Information about the authors Kabeeva N. V., Candidate of Sociology, Associate Professor at the Department of Marketing and Municipal Management, Industrial University of Tyumen, phone: 89220085352, e-mail: kabeeva@mail.ru
Spasibov V. M., Doctor of Engineering, Professor at the Department of Cybernetic Systems, Industrial University of Tyumen, e-mail: spasibovvm@tyuiu.ru
Спасибов Виктор Максимович — победитель конкурса Стипендиальной программы Владимира Потанина 2017/2018.
