Внедрение информационных технологий при подготовке горных инженеров для освоения подземного пространства Текст научной статьи по специальности «Науки об образовании»

_________________________________ © Б.А. Картозия, А.В. Корчак,

Д.В. Латыпов, 2011

УДК 371. 378.16

Б.А. Картозия, А.В. Корчак, Д.В. Латыпов

ВНЕДРЕНИЕ ИНФОРМАЦИОННЫХ ТЕХНОЛОГИЙ ПРИ ПОДГОТОВКЕ ГОРНЫХ ИНЖЕНЕРОВ ДЛЯ ОСВОЕНИЯ ПОДЗЕМНОГО ПРОСТРАНСТВА

Рассмотрены актуальные вопросы дальнейшего развития высшей горной школы и, в частности, проблему внедрения в учебный процесс современных информационных технологий.

Ключевые слова: освоение подземного пространства, мультимедиа, информационные технологии, горные инженеры.

Эффективное и безопасное решение проблемы освоения подземного пространства невозможно без целенаправленной работы по подготовке соответствующих инженерных кадров.

Подземных строителей готовили и готовят не только в горных вузах, а также в строительных и транспортных. Учебные планы этой подготовки сформированы на разных методологических подходах. В этой связи, историческая заслуга основателя отечественной научно-педагогической школы шахтостроителей проф. Н.М.Покровского и его коллег состоит в том, что они впервые воплотили в жизнь новую парадигму подготовки подземных строителей. Отказавшись в 1953 году от отраслевого и ведомственного принципа при формировании учебного плана, они положили в его основу единый методологический подход, рассматривающий любое проникновение в недра земли как горные работы. Такой подход позволяет создать прочный общеобразовательный фундамент инженерной подготовки, а потребности различных отраслей производства удовлетворять за счет специализаций

Функционально обособленными объектами профессиональной деятельности специалистов по специальности 130406 «Шахтное и подземное строительство» являются: угольные шахты, рудники, карьеры, подземные сооружения различного функционального назначения: тоннели, метрополитены, хранилища, ГЭС и АЭС, городские подземные инженерные сооружения и другие объекты, связанные с освоением подземного пространства и выполнением со-

путствующих общестроительных работ на поверхности Земли. Перечисленные объекты профессиональной деятельности характеризуются сложными и опасными условиями производства работ, связанными с нахождением в замкнутом подземном пространстве, возможностью внезапных проявлений природного происхождения (горные удары, в выбросы газа и пород, подземные пожары, прорывы плывунных пород, воды и т.п.). Кроме того, при освоении подземного пространства в крупных городах в условиях плотной городской застройкой требуются «ювелирные» методы ведения горностроительных работ во избежание различных техногенных осложнений при эксплуатации окружающих строений и подземных коммуникаций.

Руководство сложными и опасными горно-технологичес-кими процессами, каковыми являются буровзрывные работы, транспорт горных пород, крепление горных выработок, высочайшая степень ответственности за безопасность труда подземного персонала, требуют особого подхода к формированию специалиста-горняка, при котором независимо от вида деятельности и занимаемой должности он должен обладать не только большим объемом технических и организационных компетенций, чем специалист, работающий на поверхности Земли, но и особыми психологическими навыками поведения в подземных условиях, позволяющими в экстремальных случаях принимать единственно правильное решение, основанное на квалифицированном прогнозе реальных последствий от его принятия и готовности нести всю полноту ответственности.

Дипломированные специалисты по специальности 130406 "Шахтное и подземное строительство" должны быть подготовлены к выполнению на должностях горных инженеров - технических руководителей горными и взрывными работами, определяемых "Дополнениями к отраслевым тарифным соглашениям".

Горный инженер носит приставку «горный» не просто как определяющую его отраслевую принадлежность, а еще и потому, что государственными органами надзора ему дается исключительное право ведения горных работ, сопряженных с высокой степенью риска для его жизни и жизни тех, кем он руководит, что требует получения особых компетенций. Вышесказанное исключает возможность дробления его подготовки на более низкий и высокий уровень образования, этот уровень должен быть максимально высоким.

Учитывая это, Правительство РФ, реформируя систему высшего образования, в исключительном порядке сохранило для горных специальностей «моноподготовку» (специалитет). Представляется, что на современном этапе развития отечественной экономики, все затронутые нами вопросы, наряду с компетенциями горного инженера-строителя, установленными Государственными образовательными стандартами (ГОС) нового поколения, должны стать обязательной составной частью процесса формирования его инженерного мировоззрения.

В данном контексте, «инженерное мировоззрение» понимается как система обобщённых устойчивых взглядов на проблему «Освоение подземного пространства», место, занимаемое в ней горным инженером-строителем, а также обусловленные этими взглядами убеждения, нормы поведения и деятельности. Инженерное мировоззрение формируется на основе, фундаментальных и прикладных технических знаний, а также практического опыта, в том числе, личного.

К сожалению, в высшей горной школе до сегодняшнего дня этому вопросу не уделяется достаточного внимания, о чем свидетельствует отсутствие в учебных планах и программах дисциплин, направленно способствующих формированию инженерного мировоззрения студентов-горняков строительной специальности на их основную профессиональную проблему Освоение подземного пространства.

Ко всему вышесказанному следует добавить еще одно важное обстоятельство. Налицо все признаки того, что отечественная высшая школа находится в начале нового этапа своего развития. Об этом, в частности, свидетельствуют:

- введение единого государственного экзамена;

- переход на европейскую систему образования «бакалавр-магистр»;

-переход на государственные образовательные стандарты нового поколения;

- внедрение в учебный процесс информационных образовательных;

технологий.

Особое место в этом перечне занимает последний признак. Последовательный (а не скачкообразный) переход к информацион-

ным образовательным технологиям, по нашему мнению, должен наряду с внедрением Государственных образовательных стандартов нового поколения стать приоритетным направлением в развитии высшей горной школы.

С этой целью, в Московском государственном горном университете на кафедре «Строительство подземных сооружений и шахт» в 2008 году разработан экспериментальный курс «Основы освоения подземного пространства», который в течение двух лет проходил опытную апробацию в качестве «дисциплины по выбору» для студентов специальности 130406 «Шахтное и подземное строительство» и слушателей Института освоения подземного пространства при МГГУ. Данная дисциплина, в определенном смысле, носит философский оттенок, а ее изложение требует особого методического подхода. В частности, это касается визуальных методов ее сопровождения. Поэтому в дополнение к изданному «Конспекту лекций» [1] в 2008-2009 гг. было разработано мультимедийное приложение, включающее иллюстративные презентации и видеофильмы.

Напомним, что мультимедиа - одновременное использование различных форм представления информации и ее обработки в едином объекте-контейнере. В одном объекте-контейнере может содержаться текстовая, аудиальная, графическая и видео информация, а также, способ интерактивного с ней взаимодействия.

С учетом положительных результатов апробации нового курса, в 2010 году завершена разработка первого полномасштабного мультимедийного курса «Основы освоения подземного пространства» для горных инженеров-строителей.

Этот мультимедийный курс представляет собой - комбинированное издание-комплект, включающее:

- рабочую программу по дисциплине «Основы освоения подземного пространства»;

- брошюру с текстами лекций;

- электронный учебник - навигатор;

- методические указания по изучению курса;

- иллюстрационное приложение на компакт-диске (презентации, видеофильмы);

- справочное приложение на компакт-дисках (список литературы, журнальные и энциклопедические статьи);

- тетрадь с контрольные вопросами по разделам дисциплины;

- тетрадь для самостоятельной работы.

Основой такого курса служит «учебник-навигатор», который представляет собой электронную версию обычного учебника (учебного пособия) со встроенной информационной базой, что позволяет управлять процессом изучения материала курса в соответствии с учебной программой, в объеме и последовательности, обеспечивающими наилучший результат по его усвоению. В этом контексте принятый термин «навигатор» обозначает, что данный вид учебника не только обеспечивает учащегося необходимыми знаниям, но и помогает выбрать правильный порядок (маршрут) их получения. Образно говоря, он является своеобразным «путеводителем» по изучаемому курсу. В отличие от традиционных учебных изданий на бумажных носителях мультимедийный курс раскрывает перед учащимися широкие возможности для самостоятельной работы. Он, по существу, одновременно является самоучителем, библиотекой наглядных пособий к изучаемому курсу, консультантом при его изучении, хрестоматией, рабочей тетрадью, энциклопедией, инструментом для творческой деятельности, позволяет создавать рефераты, конспекты, доклады, презентации и т.д.

Предусмотрено изучение курса на трех уровнях: ознакомительном, базовом (на уровне основной профессиональной образовательной программы по специальности 130406 «Шахтное и подземное строительство») и высоком, т.е. на уровне обучения в аспирантуре по научной специальности 25.00.22 «Геотехнология (строительная)». С этой целью в учебник-навигатор включено приложение «Диссертация».

Мультимедийный учебник может быть использован как на занятиях в аудитории, оборудованной компьютерами, так и в домашних условиях. Достаточно высокая степень мультимедийности курса призвана: обеспечить устойчивый интерес к учебе; создать при обучении эффект эмоционального "погружения" в предмет; обеспечить хорошее запоминание учебного материала через образное восприятие и эмоциональное воздействие.

Передача информации через крупные, преимущественно объемные графические образы, презентации и видеофильмы делает мультимедийный курс существенно более эргономичным по сравнению с традиционными, изучение которых основано, в основном, на чтении текста.

Считается, что такой учебник нельзя "прочесть по диагонали", "пролистать", не вникая в суть дела. Благодаря встроенным в

курс «Тетради с контрольными вопросами по разделам» для самопроверки и «Тетради для самостоятельной работы», преподаватель имеет возможность постоянно контролировать ход изучения курса, и, при необходимости, корректировать индивидуальный учебный процесс.

Разумеется, что комплект снабжен необходимыми методическими указаниями по использованию содержательной части учебника и его информационной базы.

Одно важное замечание: учитывая еще недостаточный опыт преподавания и изучения мультимедийных курсов, как вынужденное дополнение к электронному варианту учебника прилагаются дублирующий конспект лекций [1] и методические указания [2] на традиционных бумажных носителях. По мере накопления необходимого опыта, этот вариант станет не обязательным.

Кафедра Строительства подземных сооружений и шахт запланировала на 2010-2011 учебный год опытную апробацию мультимедийного учебника в группах специальности «Шахтное и подземное строительство».

Предлагаемый курс полезен для проведения промежуточных и итоговых семестровых аттестаций. Особую роль, по мнению авторов, он должен сыграть при подготовке специалистов по заочной форме обучения, в условиях, когда студент большую часть времени оторван от активных занятий в ВУЗе. Представляется, что мультимедийная учебная литература как, неотъемлемый элемент информационных технологий обучения, в ближайшем будущем завоюет прочное место в системе подготовки горных инженеров.

-------------------------------------------- СПИСОК ЛИТЕРАТУРЫ

1. Картозия Б.А. Основы освоения подземного пространства. Конспект лекций - М, Отдел печати, МГГУ, 2009,183 с.

2. Основы освоения подземного пространства. Методические указания по изучению мультимедийного курса. авт. Б.А. Картозия, А.В. Корчак, Д.В. Латыпов и др., М., Отдел печати МГГУ, 2010, 28 с. ШИН

— Коротко об авторах -------------------------------------------------

Картозия Б.А. - доктор технических наук, профессор,

Корчак А.В. - доктор техниче наук, профессор,

Латыпов Д.В. - кандидат технических наук,

Московский государственный горный университет,

Moscow State Mining University ud@msmu.ru_________________________