CC BY
26
РЕАЛИЗАЦИЯ ФЕДЕРАЛЬНОЙ ЦЕЛЕВОЙ ПРОГРАММЫ «ИНТЕГРАЦИЯ» В ВГЛТА
В.К. ПОПОВ, ректор Воронежской государственной лесотехнической академии, Л.Т. СВИРИДОВ, Воронежская государственная лесотехническая академия
В рамках Федеральной целевой программы «Государственная поддержка интеграции высшего образования и фундаментальной науки на 1997 - 2000 гг. (ФЦП «Интеграция») в Воронежской государственной лесотехнической академии выполняются два проекта:
1. По направлению 5.1 «Поддержка экспедиционных полевых исследований с участием студентов, аспирантов и преподавателей вузов», проект № 228 «Экспедиционные и полевые исследования ускоренного воспроизводства древесины быстрорастущих пород в лесах Центральной лесостепи России и создание высоких, экологически чистых технологий по ее переработке с модифицированием заданных качественных свойств».
2. По направлению 2.1 «Развитие и поддержка системы совместных учебных центров, филиалов университетов и кафедр университетов», проект А0031 «Развитие фундаментальных исследований и непрерывное образование по подготовке высококвалифицированных специалистов ускоренного воспроизводства и использования лесных ресурсов центральной лесостепи и юга России на основе высоких биотехнологий и технологий».
Воронежская государственная лесотехническая академия (ВГЛТА) является головным исполнителем проектов, а соисполнителями являются ряд институтов Российской академии наук: Московский радиотехнический институт (МРТИ РАН), Институт физической химии (ИФХ РАН), Институт лесоведения (ИЛ РАН), а также научно-
исследовательский институт лесной генетики и селекции (НИИЛГиС) и Воронежский государственный университет (ВГУ).
С целью интеграции и координации выполнения указанных проектов на базе научно-производственного центра «Восмодд-рев» в ВГЛТА создан учебно-научный центр «Лес» (УНЦ «Лес»), призванный обеспечить развитие фундаментальных исследований и непрерывное образование по подготовке высококвалифицированных специалистов, научных и научно-педагогических кадров в области ускоренного воспроизводства и использования лесных ресурсов Центральной лесостепи и юга России на основе высоких биотехнологий и технологий. За центром закреплено также выполнение двух базовых тем по Единым заказ-нарядам (ЕЗН) Министерства образования РФ, финансируемых из федерального бюджета: 1. «Разработка новых технологий получения древесины термомеханического модифицирования и деталей трений из нее с заданными свойствами»;
2. «Оптимизация генетических ресурсов древесных пород Центральной лесостепи и юга России». В УНЦ «Лес» проводятся также научно-исследовательские работы по программе «Воспроизводство и формирование лесных экосистем, повышение их устойчивости, продуктивности и защитных функций в малолесной зоне Европейской части России» и несколько областных и региональных инновационных программ и проектов по созданию опытных образцов установок, оборудования и технологических линий для модифицирования древесины термомеханическими способами и изготовления из нее подшипников и других изделий и по созданию СВЧ-сушилок для ценных твердолиственных пород с заданными физикомеханическими характеристиками.
Основными направлениями деятельности УНЦ «Лес» являются:
1. Проведение фундаментальных и прикладных исследований по проблемам ускоренного воспроизводства и использования лесных ресурсов Центральной лесостепи и юга России с участием студентов, аспирантов, докторантов и профессорско-
преподавательского состава ВГЛТА, ВГУ и ученых МРТИ РАН, ИФХ РАН, ИЛ РАН и НИИЛГиС с использованием их материально-технических баз.
2. Повышение качества подготовки и переподготовки специалистов, научных и научно-педагогических кадров для решения проблем ускоренного воспроизводства и использования лесных ресурсов Центральной лесостепи и юга России на основе высоких биотехнологий и технологий.
3. Внедрение результатов фундаментальных и прикладных исследований в учебный процесс, опытно-конструкторские разработки и технологические процессы производства научно-технической лесной продукции.
4. Создание опытных образцов установок, приборов, технологических линий и другого оборудования по ускоренному воспроизводству и использованию лесных ресурсов Центральной лесостепи и юга России.
В результате научно-исследовательских работ по фундаментальным и прикладным направлениям ускоренного воспроизводства высококачественной древесины быстрорастущих пород разработаны: а) теоретические основы ускоренного выращивания посадочного материала путем обработки семян физическими (лазерное, ультрафиолетовое, инфракрасное, СВЧ-излучение и постоянное магнитное поле) и химическими (22 соединения хинолинового ряда, синтезированных на кафедре органической химии ВГУ) стимуляторами роста; б) теоретические основы мик-соплоидии у древесных и использование мик-соплоидов для селекции и разведения с разработкой предложений цитологических критериев отбора деревьев березы на семенных плантациях; в) биотехнология микроклональ-ного размножения быстрорастущих пород (in vitro) для создания лесных плантационных культур на генетико-селекционной основе, которая в Центрально-Черноземном районе используется впервые. При этом установлено, что микроклональное размножение имеет ряд преимуществ по сравнению с традиционными методами выращивания растений. Выявлена значительная зависимость всех этапов морфо-
генеза и регенерации растений от генотипических особенностей исходных деревьев, в частности, различных форм березы, и найдены формы березы (мелкоромбовиднотрещиноватая и карельская) как наиболее перспективные для микроклонального размножения быстрорастущих древесных пород, позволяющие изменить взгляды на традиционные методы лесной селекции и выделить высокосамостерильные и высокосамофертильные биотипы сосны, березы и ольхи.
Разработанная технология микроклонального размножения быстрорастущих пород признана перспективной для создания плантационных культур тополей, березы, каштана посевного и лиственницы в ЦЧР и на Северном Кавказе. Из регенерантов - березы и тополя заложены опытные культуры на раскорчеванной вырубке. Испытания проводятся в сравнении с семенным потомством изучаемых древесных пород. Совместно с ИЛ РАН ведутся исследования уникальных популяций дуба в Воронежской области (Шипов лес, Теллермановская дубрава), по результатам которых предложена программа и методы выделения и создания высокопродуктивных дубрав. Заложены и проведены исследования на площади более 100 га опытных лесных культур и плантаций, представляющих ценный генофонд древесных растений Центральной лесостепи.
Проведенные фундаментальные исследования, связанные с разработкой теоретических основ ускоренного выращивания посадочного материала, генетикоселекционных систем размножения и биотехнологии микроклонального размножения быстрорастущих пород in vitro для создания плантационных культур позволяют исключить вирусные заболевания растений, обеспечить возможность круглогодичного продуцирования посадочного материала и продолжительное его сохранение путем минимального объема холодильного оборудования. Массовое воспроизводство генетически улучшенных форм древесных растений на
клеточном уровне способствует повышению качественного состава лесонасаждений за счет получения клоповых растений, устойчивых к болезням и вредителям, стрессовым и техногенным факторам. А это, в конечном счете, ускоряет воспроизводство лесных ресурсов, позволяет получить генетически улучшенный материал на 10- 16 лет раньше, чем при обычных условиях и ускорить получение большего количества древесины с единицы площади для народного хозяйства страны.
Фундаментальные и прикладные исследования по созданию высоких экологически чистых технологий по переработке древесины с модифицированием заданных качественных свойств позволили: а) разработать теорию адсорбции при пропитке древесины композиционными вновь создаваемыми модификаторами; б) создать композиционный модификатор, обеспечивающий повышение твердости и стабильности модифицированной древесины, как подшипникового материала, работающего на самосмазке при низких коэффициентах трения; в) установить эффект модифицирования древесины при тепломассообмене СВЧ электромагнитными колебаниями и создать способ интенсивного удаления влаги управляемыми градиентами влажности, температуры и давления по направлению и величине, на который подана заявка на предполагаемое изобретение; г) разработать и создать линию термомеханического модифицирования древесины (ТММД) с использованием СВЧ излучения, включающая камеру предварительного нагрева, поштучной выдачи и комплектации исходных заготовок в кассеты, термосушильные камеры, камеру охлаждения, устройство для разборки контейнеров и возврата кассет. Получено два патента РФ на способ получения модифицированной древесины термообработкой и подана заявка на линию термомеханического модифицирования брусков древесины по высоким технологиям.
Рис. 1. Культуры сосны обыкновенной, посаженные по технологии ВГЛТА в 2000 г.
Исследования, связанные с созданием высоких, экологически чистых технологий по переработке древесины с модифицированием заданных качественных свойств с использованием СВЧ-сушилок позволяют изготавливать изделия из модифицированной древесины (ДМ) в виде подшипников трения, заменяющих дорогостоящие цветные и черные металлы и другие дефицитные материалы в узлах трения различных машин, механизмов и технологическом оборудовании лесного комплекса. Бруски из ДМ могут использоваться в мебельных и строительных заготовках, для изготовления подкладок и дюбелей железнодорожных шпал, в направляющих втулках прессов-штампов и термопластоавтоматов, применяемых в электротехнической и электронной отраслях промышленности, во втулках устьевых
сальников станков-нефтекачалок в нефтедобывающей промышленности.
Внедрение изделий и подшипников из ДМ в узлы трения позволяет снизить металлоемкость этих элементов в пять раз и уменьшить стоимость в 3 - 5 раза. Одновременно с этим увеличивается срок службы и межремонтный пробег машин и различного технологического оборудования в 2 - 2,5 раза, а, кроме того, одна тонна ДМ заменяет 5-8 тонн цветного и черного металла с экономическим эффектом до 50 тыс. руб. Следует также отметить, что существует острый дефицит древесины на твердые породы, который может быть частично покрыт ДМ из быстрорастущих мягких пород, выращиваемых по ускоренной технологии в Центральной лесостепи и юге России на искусственных плантациях.
Результаты фундаментальных и прикладных исследований по ускоренному воспроизводству древесины быстрорастущих пород и созданию высоких, экологически чистых технологий по ее переработке с модифицированием заданных качественных свойств достаточно эффективно внедряются в различные технологические процессы лесного комплекса и учебный процесс. По модифицированной древесине разработана областная и городская инновационная программа, направленная на создание и производство подшипников из ДМ для сельскохозяйственного машиностроения, мукомольной, сахарной, кондитерской и других отраслей пищевой, перерабатывающей и легкой промышленности, где требуются высокие экологически чистые производства. В учебный процесс по многим читаемым дисциплинам «Лесная генетика и селекция», «Лесные культуры», «Основы лесоводства», «Древесиноведение», «Технология деревообработки» и другим внедряются современные методы и конкретные результаты исследований по фундаментальным и прикладным направлениям.
К выполнению работ, связанных с полевыми исследованиями по ускоренному воспроизводству высококачественной древесины быстрорастущих пород в Центральной лесостепи и юге России и созданию высоких, экологически чистых технологий по ее переработке с модифицированием заданных качественных свойств, привлечены более 150 студентов, 30 аспирантов и профессорско-преподавательский состав кафедр лесохозяйственного и лесомеханического факультетов ВГЛТА: «Лесные культуры и селекция», «Лесоводство», «Лесная таксация и лесоустройство», «Лесомелиорация, почвоведение и озеленение», «Механизация лесного хозяйства и проектирование машин», «Древесиноведение», «Механическая технология деревообработки», «Химия», «Физика», «Автоматизация производственных процессов» и др. Достаточно широко привлечены ученые РАН и отраслевых ИМИ. Они участвуют в экспедиционных и полевых исследованиях, в исследованиях и
разработках экологически чистых технологий, при проведении лабораторных и производственных экспериментов.
С целью повышения уровня лесотехнического образования и подготовки научных и научно-педагогических кадров в рамках УНЦ «Лес» в качестве основной образовательной системы принята технология непрерывного образования, которая включает довузовское, вузовское и послевузовское образование. Для довузовского лесотехнического образования при ВГЛТА в УНЦ «Лес» создана малая академия, объединяющая школьные лесничества средних школ и малые лесничества при техникумах и колледжах, в которых проводится отбор и подготовка будущих абитуриентов для поступления в академию по специальностям лесного профиля. Кроме того, заключены договора с техникумами, входящими в состав Лесной Ассоциации, на подготовку их выпускников для продолжения обучения в академии. по сокращенной (ускоренной- 3,8 года) программе.
При Апшеронском и Арчединском лесхоз-техникумах созданы учебные опорные пункты (УОП) для подготовки в специализированных группах, из числа выпускников средних школ и техникумов, будущих абитуриентов. Созданы также опорные пункты с аналогичным целевым назначением в Ставропольском крае (г. Пятигорск), в Краснодарском крае (г. Новороссийск), в Белгородской области (п. Алексеевка), в Воронежской области (г. Павловск, г. Канти-мировка, г. Новая Усмань и др.), в Липецкой области (г. Тербуны) и в Тамбове. На подготовительных курсах УОП южных районов России ежегодно обучается свыше 80 человек, а в УОП ЦЧР - свыше 200 человек, которые поступают по целевому приему в ВГЛТА на очную и заочную формы обучения. Заключены договора об открытии УОП в Г еленджикском опытно-показательном лесхозе Краснодарского края и некоторых районах Ставропольского края.
Рис. 2. Опытные культуры сосны обыкновенной возраста 100-5-120 лет (высота 35 - 40 м, диаметр 30 -40 см) в Левобережном лесничестве Учебно-опытного лесхоза ВГЛТА
На основании решения совета ректоров вузов Кубани от 09.12.99 г. согласно письма Министерства образования РФ от 07.06.99 г. № 14-55-28 ин/15 «О реализации дистанционного обучения в регионах Российской Федерации» при согласии департамента образования и науки администрации Краснодарского края при Апшеронском лес-хоз-техникуме открыто Представительство ВГЛТА для организации подготовки инженерных кадров по специальности 2604.00 -«Лесное хозяйство». Завершается работа по созданию Представительства ВГЛТА в Ар-чединском лесхоз-техникуме (пос. Ново-Лесной Волгоградской области).
В 2000 г. на различные специальности и формы обучения принято более 100 абитуриентов из краев и областей юга России и свыше 200 человек из областей Центрально-Черноземного региона.
Вузовское образование осуществляется в рамках существующего Учебного плана на подготовку инженеров по различным специальностям и специализациям, по предвари-
тельно разработанным программам одновременно проводится обучение на спецкурсах, связанных с вопросами повышения и управления качеством лесопромышленной продукции, ускоренному воспроизводству и использованию лесных ресурсов Центральной лесостепи и юга России на основе высоких биотехнологий и технологий.
Для студентов специальности 2604.00 «Лесное хозяйство» введены спецдисципли-ны «Мировые проблемы искусственного лесовосстановления» и «Лесная биотехнология», в которых студентов знакомят с мировыми достижениями в области лесовосстановления, дают теоретические основы выращивания высококачественных, высокопродуктивных насаждений на основе мировых достижений. По лесной биотехнологии студенты изучают клеточную и генетическую инженерию древесных растений и биотехнологическую утилизацию древесных отходов, а также применение методов лесной биотехнологии, позволяющей осуществить массовое воспроизводство элитного ма-
териала древесных растений путем микро-клонального размножения и получить соматические эмбриоиды (искусственные семена). Для студентов специальностей 2602.00 «Технология деревообработки» и 0608.00 «Экономика и управление на предприятиях лесного комплекса» изучаются ряд специальных величин: «Модификация древесины», «Метрология, стандартизация и сертификация», «Управление качеством продукции», которые дают теоретические основы и практические навыки модифицирования древесины, необходимые для более рационального и комплексного использования древесного сырья, обеспечивают профессиональную подготовку и формирование у студентов комплекса знаний, умений и навыков в области проведения технических измерений, использования нормативнотехнической документации по стандартизации и сертификации продукции отрасли и методам управления качеством продукции.
Все преподаваемые специальные дисциплины разработаны на основе результатов фундаментальных и прикладных исследований, выполненных по ФЦП «Интеграция». Для чтения лекций по отдельным разделам привлекаются известные ученые из ИЛ РАН, ИФХ РАН и других академических и университетских структур.
В программах обучения студентов реализуются модульно-рейтинговые системы контроля знаний, внедрено программируемое обучение с применением ЭВМ, электронно-обучаемые программы по различным дисциплинам и используется система «Internet». Для этого в академии имеется 16 дисплейных классов на 280 рабочих мест и «Internet»-зал на 10 рабочих мест. Комплекс технических средств одновременно используется и для проведения научных исследований и обработки экспериментальных данных. В рамках подготовки специалистов предусмотрено открытие специализации «ГИС-технологии в лесном хозяйстве», которая позволит выпускникам внедрять и использовать новые информационные технологии в лесном хозяйстве, а в последующем оказывать методическую и консультацион-
ную помощь по установке и эксплуатации информационных систем.
Организация непрерывного образовательного процесса обучения по ФЦП «Интеграция» в рамках УНЦ «Лес» дает возможность вести подготовку инженерных и научных кадров высшей квалификации с привлечением новейших достижений науки и техники в наиболее необходимых прогрессивных направлениях ускоренного воспроизводства и использования лесных ресурсов с широким привлечением студентов, аспирантов, преподавателей и ученых ВГЛТА, ВГУ, МРТИ РАН, ИФХ РАН, ИЛ РАН, НИИЛГиС и НИИгорлесэкол.
Послевузовское образование осуществляется по двум направлениям: подготовка научных кадров и повышение квалификации инженерно-технических работников и руководителей лесной отрасли на специальных курсах. Подготовка научных кадров - кандидатов и докторов наук - проводится через очную и заочную аспирантуру, соискательство и докторантуру на базе фундаментальных исследований, проводимых по ФЦП «Интеграция». Обучение в аспирантуре проводится более чем по 20 различным специальностям. Сейчас в аспирантуре целевым направлением для УНЦ «Лес» обучается 30 человек, в том числе в 1999 г. принят 21 человек и через соискательство около 10 человек. Подбор аспирантов осуществляется путем закрепления перспективных студентов за каждым научным сектором УНЦ «Лес» и его участием в НИР не менее 1 года. Будущие аспиранты проходят как спецкурсы, отмеченные выше, так и специальную дисциплину «Методология научного исследования», где изучают методологические и методические основы проведения научных исследований. При ВГЛТА открыта докторантура по трем специальностям: 1) 0300.16 «Экология»; 2) 0521.01 «Технология и машины лесного хозяйства и лесозаготовок» и 3) 0513.12 «Системы автоматизации проектирования (по отраслям)». На 2000 г. в докторантуру запланировано 7 перспективных научно-педагогических работников академии.
Повышение квалификации инженерно-технических работников и руководителей
лесного хозяйства и лесопромышленного комплекса для регионов Центральной лесостепи и юга России (Воронежской, Курской, Белгородской областей, Краснодарского и Ставропольского краев) проводится в учебно-методическом консультационном центре (УМК), созданном в ВГЛТА совместно с «Воронежлеспроектом». В УМК повышают качество непрерывной профессиональной подготовки не только специалисты лесного хозяйства, но и научные и научнопедагогические кадры на основе интеграции фундаментальной науки РАН и высшего лесотехнического образования по проблемам качества, ускоренного воспроизводства и рационального использования лесных ресурсов. Кроме базовых дисциплин здесь введен спецкурс «Управление качеством воспроизводства лесной продукции на основе международных стандартов и биотехнологий», где специалист изучает теоретические основы и современную практику стандартизации, сертификации лесной продукции и создания систем управления качеством воспроизводства лесной продукции на основе высоких, безопасных, экологически чистых, малоотходных и энергосберегающих технологий.
В целом интеграция фундаментальной науки и высшего лесотехнического образования по ФЦП «Интеграция» позволяют повысить общий уровень подготовки специалистов для лесного хозяйства, обеспечить подготовку научных и научно-педагогических кадров по ускоренному воспроизводству и использованию лесных ресурсов. Об этом говорилось на Международной научно-практической конференции «Интеграция фундаментальной науки и высшего лесотехнического образования по проблемам ускоренного воспроизводства, использования и модификации древесины», проходившей с 13 по 16 июня 2000 г. в ВГЛТА. Конференция проводилась по проекту № Н0003 направления 1.6 «Воссоздание научных олимпиад, конкурсов, научных молодежных школ и конференций» при финансовой поддержке ФЦП «Интеграция». На ней была подчеркнута основополагающая идея о том, что в преддверии XXI века при реструк-
туризации и модернизации образования интеграция фундаментальной науки и высшего образования являются национальной доктриной. В докладах участников конференций отмечалось, что в период перехода к рыночной экономике общество консолидировалось в понимании необходимости сохранения как высшей школы, так и академической науки. Без этого Россия и все содружество независимых государств (СНГ) утратило бы не только перспективу дальнейшего развития, но и восстановления. Интеграция и координация деятельности ученых академий наук, высших учебных заведений и отраслевых институтов необходима для того, чтобы доводить достижения фундаментальных наук до уровня промышленных технологий, быстрейшего развития нового и новейшего производства, освоения и реализации новых знаний. Во многих докладах было отмечено, что ФЦП «Интеграция» позволила заниматься решением комплексных проблем, связанных с воспроизводством экологических систем и лесных ресурсов, рациональным и высокопродуктивным использованием древесины. Для обеспечения высокого качества выращиваемой древесины необходимо использовать сорта древесных растений, полученных на генетико-селекционной основе. Причем природные свойства древесины можно изменить, улучшив ее физико-механические и другие характеристики путем модифицирования. Многие доклады были посвящены новым образовательным технологиям подготовки специалистов высшей квалификации, научных и научнопедагогических кадров, в том числе лесных, вопросам инновационной деятельности, внедрения в производство новых высоких технологий и наукоемкой продукции.
В работе конференции приняли участие учебно-научные центры РАН, Московского государственного университета (МГУ), МГУЛ, СПбГЛТА, ряд университетов Сибири, Архангельска, Петрозаводска, Алтая и других научных центров России. Кроме того, в работе конференции приняли участие зарубежные ученые из Японии, Болгарии, Словакии, Украины и Республики Беларусь. Материалы конференции опубли-
кованы в двухтомном сборнике. При этом было заявлено и опубликовано 169 докладов, в подготовке которых приняло участие свыше 379 авторов, в том числе более 50 % молодых ученых, аспирантов и докторантов. На пленарном заседании из 25 заявленных было заслушано 13 основополагающих докладов по интеграции фундаментальной науки и образования в XXI столетии.
По результатам фундаментальных и прикладных исследований в рамках ФЦП «Интеграция» в ВГЛТА в 2000 г. планируется опубликовать 8 монографий (опубликова-
но 6 монографий и 2 подготовлены для публикации); защитить 2 докторские и 8 кандидатских диссертаций (защищены 2 докторские и 5 кандидатских диссертаций). Материалы исследований широко публикуются в открытой печати и используются в учебном процессе. Ряд разработок апробируется и внедряется в лесохозяйственное производство Краснодарского и Ставропольского краев, лесохозяйственные предприятия ЦЧР, на деревообрабатывающих предприятиях г. Москвы, г. Минска, г. Сочи и других городов России.
О ПОСТРОЕНИИ ЭТАЛОННОГО ОБРАЗА СПЕЦИАЛИСТА
В.Г. ДОМРАЧЕВ, д.т.н., профессор МГУЛа,
О.М. ПОЛЕЩУК, к.ф.-м.н., докторант МГУЛа, К.К. РЫБНИКОВ, к.ф.-м.н., докторант МГУЛа
При моделировании образовательного процесса большое значение имеет задача построения эталонного образа специалиста. Эта задача имеет непосредственное отношение к управлению образовательным процессом с целью улучшения качества подготовки будущих специалистов, формированию системы мероприятий по повышению квалификации дипломированных специалистов, выдвижению их передового отряда на руководящие должности, оптимальному построению иерархии функционирующих и вновь создаваемых структур, подбору кадров и т. д.
Постановка задачи
По ряду сформулированных качеств построить эталонный образ специалиста.
Метод решения
Построение нечеткой модели путем фаззификации качеств, степени интенсивности проявления которых должны быть отражены в эталонном образце.
Не ограничивая общности, предположим, что для построения эталонного образа специалиста соответствующей области, введены следующие характеристики и качества:
1. Образование.
2. Стаж работы по специальности.
3. Инициативность.
4. Исполнительность.
5. Лидерство.
6. Отношения с коллегами по работе.
Естественно, что этот список может
быть расширен или сужен в зависимости от специфики рассматриваемой специальности. Выявление существенных характеристик и качеств, определяющий эталонный образ специалиста, является отдельной важной задачей. Метод решения этой задачи предложен в работе [1].
В качестве инструментов для построения модели возможны:
1. Аппарат экспертного оценивания.
2. Непосредственное (прямое) тестирование на степень интенсивности проявления сформулированных качеств.
Предлагается применение прямого тестирования. Это связано с тем, что данные, полученные таким путем, более доступны и объективны. В пользу выбора тестирования говорит и тот факт, что впоследствии будет необходимо строить образы реальных субъектов с целью сравнения этих образов с эталонными, а привлечение к этому процессу группы экспертов не представ-
