Съвременни тенденции в развитието на инженерното образование. Инженерно образование в Русия Обща информация за инженерното образование

Анотация: Лекцията постави проблемите на съвременното инженерно образование. Разглеждат се глобалните условия за развитие на иновативна икономика, такива аспекти като глобализацията на пазарите и хиперконкуренцията, свръхсложни и свръхсложни проблеми („мегапроблеми“) и тенденцията: „размиване на границите“. Особено внимание се обръща на принципите за изграждане на съвременни организации на иновативната икономика и основните тенденции, методи и технологии на съвременното инженерство. Разгледани са накратко съвременните стратегии за внедряване на съвременното инженерно образование.

1.1. Проблеми на съвременното инженерно образование

В новите руски условия висшето техническо училище, на първо място, водещите технически университети, се изправи пред задачата да осигури по-задълбочено фундаментално, професионално, икономическо, хуманитарно обучение, предоставяйки на завършилите по-големи възможности на пазара на труда. За да се осигурят условия за преход на страната към устойчиво развитие, е необходимо да се съживи националният промишлен потенциал, базиран на високи технологии, които отговарят на международните стандарти и реалностите на стратегията за индустриално развитие на Русия; , повишаване на международния престиж и отбранителна способност на Русия, укрепване научно-техническия, индустриалния и икономическия потенциал на страната.

Ситуацията за Русия се усложнява от факта, че в нашата страна повече от двадесет години индустрията не е инвестирала значително в технологичен растеж и в редица области сега се движим в логиката на „догонващо“ развитие: това са глобални стандарти и практики за ефективен дизайн и производство, Информационни системи, редица области на проектиране и инженеринг.

„Информационният взрив” и бързите промени в обществото, постоянното обновяване на техносферата поставят все по-високи изисквания към професията на инженера и към инженерното образование.

Една от най-характерните черти на съвременния период е водещата роля на проектиране на всички аспекти на човешката дейност - социална, организационна, техническа, образователна, развлекателна и др. Тоест от бавно следване на обстоятелствата човек преминава към детайлна прогноза за бъдещето си и към бързото й изпълнение. В процеса на такова изпълнение, в материализирането на идеите, важна е ролята на инженеринговата дейност, която организира този процес и реализира конкретен проект, базиран на най-новите технологии. В същото време мястото и благосъстоянието на държавите и нациите, както и на индивидите, в крайна сметка зависят от развитието и развитието на новите технологии.

Основната характеристика дейности по проектав съвременната епоха е неговият творчески характер (невъзможността за създаване на конкурентни проекти, базирани само на известни решения), наличието на универсален фонд от технологии и открития, който не зависи от държавните граници, водещата роля на науката и на първо място , информационните технологии в създаването на нови технологии, системния характер дейности. Централна фигура в проектантската дейност е инженерът, чиято основна задача е да създава нови системи, устройства, организационни решения, рентабилно реализирани както от известни, така и от новоразработени технологии. Системният характер на инженерната дейност предопределя и стила на инженерното мислене, който се различава от природонаучното, математическото и хуманитарното мислене с еднаква тежест на формално-логическите и интуитивните операции, широка ерудиция, включваща не само определена предметна област, но и знания за икономика, дизайн, проблеми със сигурността и много други., фундаментално различна информация, както и комбинация от научно, художествено и ежедневно мислене.

Очертават се все повече нови интеграционни тенденции, свързани с промяна в разбирането на процеса на проектиране, с промяна в технологията на инженерната работа. Днес дизайнът се разбира като дейност, насочена към създаване на нови обекти с предварително зададени характеристики при спазване на необходимите ограничения – екологични, технологични, икономически и др. В съвременния смисъл дизайнерската култура включва почти всички аспекти на творческата дейност на хората - етични, естетически, психологически. Проектът в широк смисъл е дейността на хората за преобразуване на околната среда, за постигане не само на технически, но и на социални, психологически, естетически цели. Центърът на дизайнерската култура остава инженерната дейност, която определя функцията на новата информация. Без преувеличение може да се каже, че инженерът е основната фигура в научно-техническия прогрес и трансформацията на света.

Всеки дизайн е преди всичко информационен процес, процес на генериране на нова информация. Този процес в количествено отношение има лавинообразен характер, т.к с прехода към всяко ново информационно ниво броят на възможните комбинации нараства неизмеримо, а оттам и силата на нови набори от обекти или техните информационни замествания. Така преходът от отделни фонеми и букви към думи разширява набора от обекти с много порядъци, а преходът от думи към фрази създава наистина безкрайни възможности за избор. Развитието на техносферата, както и развитието на биосферата и обществото, показва валидността на твърдението за лавинообразно развитие, за нарастване на разнообразието.

В същото време, в съответствие с принципа на необходимото разнообразие, W.R. Ашби, възможностите за описание и взаимодействие на информацията, информационните възможности на комуникационните канали и средствата за съхранение и обработка на информация във всички области на човешката дейност трябва да растат също толкова бързо (принципът на Ашби е обобщен в хуманитарната сфера в книгата на Г. Иванченко ). Тъй като принципът на необходимото разнообразие е необходимостта от достатъчна пропускателна способност на информацията на всички връзки на системата за предаване на информация (източник на съобщение, комуникационен канал, приемник), това предполага необходимостта от напреднало развитие на инструменти за проектиране и средства за комуникация в сравнение със средствата на материално въплъщение на проекта в продукта.

Интересна аналогия между развитието на културата и биологичната еволюция е дадена от Д. Данин в дискусия за взаимодействието на науката и изкуството в контекста на научно-техническата революция. Той казва, че следвайки природата, науката и изкуството са разделили в света на културата функциите на два решаващи механизма на еволюцията - обща видова наследственост и индивидуален имунитет. Науката е една за цялото човечество, обективното познание за света като цяло е значимо. Изкуството е различно за всеки: познавайки себе си в света или света чрез себе си, всеки отразява своята индивидуалност. Науката, сякаш подражавайки на консерватизма на наследствеността, предава от поколение на поколение опит и знания, които са задължителни за всички. Изкуството, подобно на имунитета, изразява индивидуалните различия на хората. И. Гьоте каза по-компактно за това: "Науката - това сме ние, изкуството - това съм аз."

Новото разбиране на дизайна, новото инженерно мислене изискват значителна корекция на процесите на обучение и преквалификация на инженери, организацията на дизайна и взаимодействието на специалисти на различни нива и отрасли. преодоляване негативни последициТясната професионална подготовка на инженерите допринася за хуманизирането на инженерното образование, включването на техническите знания в общия културен контекст. Не по-малко важно е способността на бъдещите и работещи инженери да използват хуманистични критерии в професионалната си дейност, систематично разглеждане на възложените им задачи, включително всички основни аспекти на приложението на разработваните продукти. Важно е да се вземат предвид екологичните, социалните и други последици от използването на нови технически устройства и използването на нови технологии. Само със синтеза на природонаучно (включително техническо) и хуманитарно знание е възможно да се преодолее развитието на технократското мислене, което се характеризира с предимството на средствата над целта, на личната цел - над смисъла, на технологията - над човек. Основното средство за такова систематично представяне на новите разработки и прогнозиране на възможните последствия е математическото моделиране. Многобройни варианти на модели на екосистеми, социални и технически системи отдавна са създадени и непрекъснато се подобряват. Но при проектирането на всякакви системи и устройства е необходимо да имате информация за съществуващите модели, възможностите за тяхното приложение и ограниченията, при които се създават тези модели. С други думи, необходимо е да се създаде банка от такива модели с ясна индикация за всички параметри и ограничения, които се моделират.

Специалната роля на инженерната професия в ерата на технологичното и информационно развитие е добре известна, но специфичните изисквания към съвременното инженерно образование далеч не са напълно формулирани. Тези изисквания се определят от системния характер на инженерната дейност и многоизмерността на критериите за нейната оценка: функционални и ергономични, етични и естетически, икономически и екологични, както и от опосредствания характер на тази дейност.

Увеличаването на влиянието на науката и технологиите върху развитието на обществото, появата на глобални проблеми, свързани с безпрецедентния растеж на производителните сили, броя на хората на планетата, възможностите на съвременните технологии и технологии, доведоха до формирането на ново инженерно мислене. Нейната основа са ценностните нагласи на индивида и обществото, целеполагането на инженерните дейности. Както във всички сфери на човешката дейност, моралните критерии, критериите на хуманизма, стават основен критерий. Академик Н.Н. Моисеев предложи термина „екологичен и морален императив“, което означава безусловна забрана на всякакви изследвания, разработки и технологии, водещи до създаването на средства за масово унищожаване на хора, влошаване на околната среда. В допълнение, новото инженерно мислене се характеризира с визия за целостта, взаимосвързаността на различни процеси, прогнозиране на екологичните, социалните, етичните последици от инженерните и други дейности.

Процесът на възпроизвеждане на знания и умения не може да бъде отделен от процеса на формиране на личността. Това важи още повече за днес. Но тъй като в момента научните, техническите и други знания и технологии се актуализират с безпрецедентна скорост, процесът на тяхното възприемане и формиране на личността трябва да продължи през целия живот. Най-важното за всеки специалист е осъзнаването на факта, че в съвременни условияневъзможно е в началото на живота да се получи образование, достатъчно за работа през всички следващи години. Следователно, едно от най-важните умения е способността за учене, способността да се преустрои собствената картина на света в съответствие с най-новите постижения, както в професионалната област, така и в други области на дейност. Изпълнението на тези задачи е невъзможно на базата на стари образователни технологии и изисква както нов хардуер и софтуер, така и нови методи на отворено, предимно дистанционно обучение.

Картината на света на съвременния човек е до голяма степен динамична, нестационарна, отворена за влиянието на новата информация. За създаването му трябва да се формира достатъчно гъвкаво мислене, за което са естествени процесите на преструктуриране на структурата, промяна на съдържанието на понятията и непрекъснатото творчество като основен тип мислене. В този случай разширяването на образователното пространство на учениците ще се случи естествено и ефективно. Като всеки комплексар развиваща се система, образователната система има механизми за самоорганизация и саморазвитие, които функционират в съответствие с основни принциписинергетика. По-специално, всякакви самоорганизиращи сесистемата трябва да бъде сложна, нелинейна, отворена и стохастична система с много обратни връзки. Всички тези свойства са присъщи на образователната система, включително подсистемата на инженерното образование. Трябва да се отбележи, че някои важни обратни връзки (например нивото на образование и търсенето на висшисти) са значително забавени.

Със сигурност може да се твърди, че в учебните програми на съвременните университети липсват учебни дисциплинив който учениците ще бъдат обучавани на най-важния творчески акт - идеята, търсенето на проблеми и задачи, анализът на потребностите на обществото и начините за тяхното осъществяване. Това изисква както курсове от широк методически план (история и философия на науката и технологиите, методи на научното и техническото творчество), така и специални курсове с включване на творчески задачи и обсъждане на насоките за тяхното решаване. Разбира се, целесъобразно е разработването на интелигентни информационно-аналитични системи за поддръжка професионално образование. В близко бъдеще трябва да очакваме и широко въвеждане на системи с изкуствен интелект в образователния процес – информационен, експертен, аналитичен и др.

Както за всякакви сложни системи, информационният закон за необходимото разнообразие на W.R. Ашби: ефективното управление и развитие са възможни само ако разнообразието на системата за управление не е по-ниско от разнообразието на управляваната система. Този закон предопределя необходимостта от широка образователна програма - както по отношение на съвкупността от изучаваните дисциплини, така и по отношение на тяхното съдържание и форми на обучение. Но навън предметна областинженерни дейности - механика, радиоелектроника, самолетостроене и др. - невъзможно е да се запълнят формите, създадени от общи принципи, методи, специфично техническо съдържание, както и висока вътрешна мотивация също е невъзможна. Създаването на корпоративни университети предоставя разширяване на реалните възможности за такъв синтез. Това е една от стъпките към повишаване на образователната и професионалната мобилност.

В същото време значението на мотивацията за учене и професионална дейност нараства, което води до значително увеличаване на ролята на предуниверситетското обучение, необходимостта от възможно най-ранен избор на професия. Трябва да се подчертае, че в момента инженерната професия е слабо представена в медиите. средства за масова информация, въпреки че обществената нужда от него и търсенето му от страна на работодателите нараства. Невъзможността да се раздели процесът на съвременен дизайн на отделни фрагменти, извършвани от тесни специалисти, изисква разширяване на обхвата на професионалното инженерно образование, създаване за всеки млад специалист на такава картина на света, която да представя всички аспекти на съвременните хуманитарни, природни науки и математически знания . В същото време цялото това разнообразно знание трябва да представлява система с ясно подчинение на отделните идеи, тяхното гъвкаво взаимодействие, основано на целеполагане.

Значението на личностното развитие на учениците става очевидно, което изисква индивидуализация на обучението, повишаване на самостоятелността в учебната дейност. Голяма мотивация в ученето може да възникне само на базата на творческо развитие, като знания на някои предметна област, и поставяне на практически важни проблеми, които не са решени до момента. развитие креативностневъзможно само в рамките на академичните изследвания. Активно участие в науч изследователска работаотдели, в инженерното развитие, близки творчески и лични контакти с инженери, проектанти, изследователи. Формите на такова взаимодействие са разнообразни - това е участие в учебно-изследователска работа и работа в студентски дизайнерски бюра, по икономически договори на отдели. Всякакви възможности за практическо използване на знанията и въвеждането на разработки на учениците са от съществено значение за повишаване на мотивацията и креативността.

Инженерната дейност - като специално изкуство, тоест като набор от неформализируеми техники, умения, като синтетична визия на обекта на творчество, като уникален и личен резултат от дизайна - изисква специфичен подход, основан предимно на личното взаимодействие на учителя и ученика. Този аспект на обучението на креативен инженер също е невъзможно да се реализира само под формата на академични изследвания; необходимо е да се отдели специално време за комуникация между студента и мениджъра при извършване на творческа индивидуална работа.

Преходът от доминирането на формалните логически знания и методи на преподаване към органична комбинация от интуиция и дискурс изисква допълнителни усилия за развитие на въображаемо мислене и творчески способности. Едно от основните средства за развитие на творческо, образно и интуитивно мислене е изкуството. Необходими са както пасивни форми на неговото възприемане, така и активно овладяване на изкуството под формата на художествено творчество, както и при използването му в професионални дейности. Добре известни примери за използване на естетически критерии в работата на дизайнери, физици, математици.

По този начин, в рамките на иновативната икономика на знанието, която се появява в Русия (фиг. 1.1), трябва да се формира и хармонично развива Единен иновационен комплекс (инженерно образование - наука - индустрия), където иновациите действат като мулти-ускорител за интегриране и развитие на постиженията в образованието, науката и индустрията (включително горивно-енергийния комплекс, отбранителната промишленост, транспорта, комуникациите, строителството и др.).

Ориз. 1.1.Единен иновационен комплекс (Инженерно образование - Наука - Индустрия) Източник: Съвременно инженерно образование: поредица от доклади / Боровков А. И., Бурдаков С. Ф., Клявин О. И., Мелникова М. П., Палмов В. А., Силина Е. Н. / - Фондация "Център за стратегически изследвания "Сев. Запад". - Санкт Петербург, 2012. - Брой 2 - 79 с.

1.2. Глобални условия за развитие на иновативна икономика

1.2.1. Глобализация на пазарите и хиперконкуренция

Глобализацията на пазарите, конкуренцията, образователните и индустриалните стандарти, финансовият капитал и интензивните иновации изискват много по-бързи темпове на развитие, кратки цикли, ниски цени и високо качество от всякога.

Скоростта на реакция на предизвикателствата и скоростта на работа, подчертаваме, на световно ниво започват да играят особена роля.

Бързо и интензивно развитие на информационните и комуникационните технологии (ИКТ) и високотехнологичните компютърни технологии (НКТ), нанотехнологиите. Разработването и прилагането на напреднали ИКТ, НКТ и нанотехнологии, които са „надиндустриални по природа“, допринасят за фундаментална промяна в природата на конкуренцията и ви позволяват да „прескочите“ десетилетия на икономическа и технологична еволюция. Най-яркият пример за такъв "скок" са Бразилия, Китай, Индия и други страни от Югоизточна Азия.

1.2.2. Суперсложни и свръхсложни проблеми („мегапроблеми“)

Световната наука и индустрия са изправени пред все по-сложни комплексни проблеми, които не могат да бъдат решени на базата на традиционни („високоспециализирани“) подходи. Спомням си "правилото на трите части": проблемите се делят на I - лесни, II - трудни и III - много трудни. Проблеми I не си струва да се занимават, те ще бъдат решени в хода на събитията и без вашето участие, проблеми III е малко вероятно да бъдат решени в момента или в обозримо бъдеще, така че си струва да се обърнете към решаването на проблеми II, отразявайки по проблеми III, които често определят "вектор на развитие".

По правило такъв сценарий на развитие води до интегриране на отделни научни дисциплини в интер-, мулти- и трансдисциплинарни научни области, развитие на отделни технологии в технологични вериги от ново поколение, интегриране на отделни модули и компоненти в йерархични системи от по-високо ниво. системи и развитието на мегасистеми - широкомащабни сложни научни и технологични системи, които осигуряват ниво на функционалност, което не е постижимо за техните отделни компоненти.

Например във фундаменталните научни изследвания се използва терминът "меганаука", свързан с мегапроекти за създаване на изследователски съоръжения, чието финансиране, създаване и експлоатация е извън възможностите на отделните държави (например проекти : Международен Космическа станция(ISS); Голям адронен колайдер (LHC, Large Hadron Collider, LHC); Международен термоядрен експериментален реактор (ITER; International Thermonuclear Experimental Reactor, ITER) и др.

1.2.3. Тенденция: „Размиване на линиите“

Има нарастващо размиване на границите на индустрията, сближаване на сектори и отрасли на икономиката, размиване на границите на фундаменталната и приложната наука поради необходимостта от решаване на сложни научни и технически проблеми, появата на мегапроблеми и мегасистеми, диверсификация и съживяване на дейностите, често на базата на модерни форми - аутсорсинг и аутстафинг, както и на базата на ефективно сътрудничество между фирми и институции както в рамките на индустрията (например формиране на високотехнологични клъстери от научни и образователни организации и индустриални фирми, от големи държавни компании до малки иновативни предприятия) и от различни индустрии. Отличителна черта на времето е създаването на нови функционални и интелигентни материали с помощта на съвременни нанотехнологии, материали със зададени физико-механични и контролируеми свойства, сплави, полимери, керамика, композити и композитни конструкции, които, от една страна, са „строителни материали. “, а от друга страна, самите те са съставна част или съставна част от макроструктура (автомобил, самолет и др.).

1.3. Принципи на изграждане на съвременни организации на иновативна икономика

Отбелязваме основните принципи за изграждане на съвременни организации, предприятия и институции на иновативната икономика на знанието:

• принципът на държавно участие чрез прилагане на политики, насочени към подобряване на взаимодействията между различните участници в иновационния процес (образование, наука и индустрия);
• принципът на приоритет на дългосрочните цели - необходимо е да се формулира визия (визия) за дългосрочна перспектива за развитие на структурата въз основа на развитието на съществуващите конкурентни предимства и иновативен потенциал, мисия и след това, въз основа на технологии за позициониране и диференциация, разработване на иновативна стратегия за развитие;
• Принципите на Е. Деминг: постоянство на целта („разпределение на ресурсите по такъв начин, че да осигури дългосрочни цели и висока конкурентоспособност“); непрекъснато подобряване на всички процеси; лидерска практика; насърчаване на ефективна двупосочна комуникация в рамките на организацията и премахване на бариерите между отдели, служби и отдели; практика на обучение и преквалификация на персонала; прилагане на образователни програми и подкрепа за самоусъвършенстване на служителите („знанието е източник на успешен напредък в постигане на конкурентоспособност“); непоколебим ангажимент на висшето ръководство за непрекъснато подобряване на качеството и производителността;
• принципи на кайзен - принципите на непрекъснат процес на усъвършенстване, които съставляват централната концепция на японския мениджмънт; основни компоненти на кайзен технологиите: пълен контрол на качеството (TQC); процесно-ориентирано управление; концепцията за "стандартизирана работа" като оптимална комбинация от работници и ресурси; концепцията за "точно навреме" (точно навреме); PDCA-цикъл „планиране – изпълнение – проучване (проверка) – действие“ като модификация на „колелото на Деминг“; концепциите 5-W / 1-H (Кой - Какво - Къде - Кога - Защо / Как) и 4-M (Човек - Машина - Материал - Метод). Принципно важно е всички да участват в кайзен – „от висшето ръководство до обикновените служители“, т.е. „Кайзен е бизнес на всички и всеки“;
• принципът на McKinsey – „война за таланти“ – „в съвременния свят печелят онези организации, които са най-атрактивни на пазара на труда и правят всичко, за да привлекат, помогнат за развитието и задържането на най-талантливите служители“; „назначаването на отлични служители на ключови позиции в организацията е в основата на успеха“;
• принципът на "компанията - създател на знания" (The Knowledge Creating Company). Основните положения на този подход са: „знанието е основният конкурентен ресурс“; организационно обучение; теорията за създаване на знания от организация, основана на начините за взаимодействие и трансформация на формализирани и неформализирани знания; спирала, по-точно хеликоид, на творението на знанието, разгръщаща се „нагоре и нашир”; екип, който създава знания и се състои, като правило, от „идеолози на знанието“ (knowledge officers), „организатори на знания“ (knowledge engineers) и „практикуващи знанието“ (knowledge practitioners);
• принцип на обучаващата се организация (Learning Organization). В съвременните условия "твърдата структура" на организацията се превръща в пречка за бърза реакция на външни промени и ефективно използване на ограничените вътрешни ресурси, така че организацията трябва да има такава вътрешна структура, която да й позволява постоянно да се адаптира към постоянните промени във външната среда. Основните компоненти на обучаващата се организация (P. Senge): обща визия, системно мислене, умения за личностно развитие, интелектуални модели, групово обучение, базирано на редовни диалози и дискусии;
• Принципът на Тойота „fast-fire“ – „ние правим всичко необходимо, за да съкратим времето от момента, в който Клиентът се свърже с нас до момента на плащането за извършената работа“ – ясно е, че подобно отношение цели непрекъснато подобряване и усъвършенстване;
• принципът на „учене чрез решаване на проблеми“ - разработването на система за редовно участие на студенти и служители в съвместното изпълнение на реални проекти (като част от дейностите на виртуални проектно-ориентирани екипи) по поръчки от местни и световни индустрии, базирани върху усъвършенстваното придобиване и прилагане на съвременни ключови компетенции, преди всичко компютърни инженерни технологии;
• принципът на "образование през целия живот" - развитието на цялостно и интердисциплинарно обучение / професионална преквалификация на квалифицирани и компетентни специалисти от световна класа в областта на високотехнологичното компютърно инженерство, базирано на напреднали високотехнологични компютърни технологии;
• принципът на интер- / мулти- / трансдисциплинарност - преходът от високоспециализирани индустриални квалификации като набор от знания, официално потвърдени с диплома, към набор от ключови компетенции ("активни знания", "знания в действие" - "Знание" в действие!") - способности и готовност за извършване на определени дейности (научни, инженерни, конструкторски, изчислителни, технологични и др.), отговарящи на високите изисквания на световния пазар;
• принципът на капитализиране на ноу-хау и ключовите компетенции - прилагането на този принцип в контекста на глобализацията и хиперконкуренцията непрекъснато ще потвърждава високото ниво на извършени НИРД, НИРД и НИРД, ще създава нови научни и технологични основи чрез систематично капитализиране и многократно възпроизвеждане на практика, както индустриално, така и между-/мулти/трансдисциплинарно ноу-хау; именно този принцип е в основата на създаването и разпространението в рамките на организацията на основни компетенции – хармоничен набор от взаимосвързани умения и технологии, които допринасят за дългосрочния просперитет на организацията;
• „принципът на инвариантност“ на мултидисциплинарните надсекторни компютърни технологии, който позволява създаването на значителна и уникална научна и образователна практическа основа чрез систематично капитализиране и многократно прилагане в практиката на множество между-/мулти-/трансдисциплинарни ноу-хау, за отстраняване на грешки рационално ефективна, схеми и алгоритми на инженерна (политехническа) трансферна система, която е фундаментално важна за създаването на иновативната инфраструктура на бъдещето.

1.4. Основни тенденции, методи и технологии на съвременното инженерство

Притежаването на съвременни технологии е най-важният фактор за осигуряване на националната сигурност и просперитета на националната икономика на всяка страна. Предимството на страната в технологичната сфера й осигурява приоритетна позиция на световните пазари и същевременно повишава нейния отбранителен потенциал, позволявайки й да компенсира необходимите количествени съкращения, продиктувани от икономическите нужди, с нивото и качеството на високите технологии. Да изоставаме в развитието на основните и критични технологии, които представляват фундаменталната основа на технологичната база и осигуряват иновативни пробиви, означава безнадеждно изоставане в човешкия прогрес.

Процесът на развитие на основните технологии в различните страни е различен и неравномерен. В момента Съединените щати, Европейският съюз и Япония са представители на технологично високо развити страни, които държат в ръцете си ключови технологии и си осигуряват стабилна позиция на международните пазари за готови продукти, както граждански, така и военни. Това им дава възможност да вземат доминираща позицияв света.

Падането на „Желязната завеса“ постави пред Русия най-трудната историческа задача – влизане в световната икономическа система. В тази връзка е важно да се отбележи, че стратегията на технологичното развитие на Русия е коренно различна от стратегията на СССР и се основава на отхвърлянето на концепцията за "затворено технологично пространство" - създаването на целия спектър от наука -само по себе си интензивни технологии, което изглежда нереалистично поради съществуващите сериозни финансови ограничения. В настоящата ситуация е необходимо ефективно да се използват технологичните постижения на други развити страни („отворени технологични иновации“, „Отворени иновации“), да се развива технологично сътрудничество (ако е възможно, да се „интегрира в технологичните вериги“ на водещи фирми ), да се стремим към възможно най-широко сътрудничество и международно разделение на труда, като отчитаме динамиката на тези процеси в целия свят и, най-важното, систематично натрупваме и прилагаме напреднали наукоемки технологии от световна класа. Трябва да се разбере, че технологично напредналите страни всъщност са създали единно технологично пространство.

Помислете за основните тенденции, методи и технологии на съвременното инженерство.

1. „MultiDisciplinary & MultiScale & MultiStage Research & Engineering – мултидисциплинарни, многомащабни (многостепенни) и многоетапни изследвания и инженеринг, базирани на интер-/мулти-/трансдисциплинарни, понякога наричани „мултифизика“ („MultiPhysics“ ), компютърни технологии, на първо място, наукоемки технологии на компютърното инженерство (Computer-Aided Engineering). Като правило има преход от отделни дисциплини, например топлопроводимост и механика, базирани на термомеханика, електромагнетизъм и изчислителна математика до мултидисциплинарна изчислителна термо-електро-магнито-механика (MultiDisciplinary концепция), от едномащабни модели до многомащабни йерархични нано-микро-мезо-макро модели (MultiScale концепция), използвани във връзка с тръби за създаване на нови материали с специални свойства, разработване на конкурентни системи, структури и продукти от ново поколение на всички технологични етапи "оформяне и сглобяване" конструкции (напр. леене - щамповане / коване / ... / огъване - заваряване и др., MultiStage концепция).
2. „Дизайн, базиран на симулация“ е компютърно проектиран дизайн на конкурентни продукти, базиран на ефективното и цялостно използване на симулация с крайни елементи (Finite Element Simulation, FE Simulation) – де факто фундаменталната парадигма на съвременното машиностроене в най-широкия смисъл на термина . Концепцията за „дизайн, базиран на симулация“ се основава на метода на крайните елементи (FEM; метод на крайните елементи, FEM) и напреднали Компютърни технологии, изцяло използвайки съвременни инструменти за визуализация:
   • CAD, Computer-Aided Design - компютърен дизайн ( CAD, Computer-Aided Design System, или по-точно, но по-силно, Computer-Aided Design System, и следователно се използва по-рядко); в момента има три основни подгрупи CAD: инженерни CAD (MCAD - Mechanical CAD), CAD за печатни платки (ECAD - Electronic CAD / EDA - Electronic Design Automation) и архитектурни и строителни CAD (CAD / AEC - Architectural, Engineering and Construction) , имайте предвид, че най-развити са MCAD технологиите и съответният пазарен сегмент. Резултатът от широкото въвеждане на CAD системи в различни области на инженерството беше, че преди около 40 години Националната научна фондация на САЩ нарече появата на CAD системите най-забележителното събитие от гледна точка на повишаване на производителността на труда след изобретяването на електричеството;
   • FEA , Finite Element Analysis - анализ на крайни елементи, предимно на проблеми в механиката на деформируемите твърдо тяло, статика, вибрации, устойчивост на динамика и якост на машини, конструкции, инструменти, съоръжения, инсталации и конструкции, т.е. цялата гама продукти и продукти от различни отрасли; с помощта на различни варианти на FEM те ефективно решават проблемите на топлообмена, електромагнетизма и акустиката, структурната механика, технологичните проблеми (предимно проблемите на пластичната обработка на метали), проблемите на механиката на счупването, проблемите на механиката на композити и композитни конструкции;
   • CFD, Computational Fluid Dynamics - изчислителна динамика на флуидите, където основният метод за решаване на проблемите на механиката на флуидите и газовете е методът на крайния обем CAE , Computer-Aided Engineering - високотехнологично компютърно инженерство, базирано на ефективното използване на мултидисциплинарни надотраслови CAE системи въз основа на FEA, CFDи други съвременни изчислителни методи. С помощта (в рамките) на CAE системи те разработват и прилагат рационални математически модели, които имат високо ниво на адекватност към реални обекти и реални физико-механични процеси, изпълняват ефективно решение на многомерни изследователски и индустриални проблеми, описани от нестационарни нелинейни диференциални уравнения в частни производни; често FEA, CFDи MBD (Multi Body Dynamics) се считат за допълващи компоненти на компютърното инженерство (CAE) и термините уточняват специализацията, например MCAE (механичен CAE), ECAE (електрически CAE), AEC (архитектура, инженерство и строителство) и т.н. .

По правило моделите с крайни елементи на сложни конструкции и механични системи съдържат 105 - 25 * 106 степени на свобода, което съответства на реда на системата от диференциални или алгебрични уравнения, които трябва да бъдат решени. Да се ​​върнем на записите. Например за CFD-задачи рекордът е 109 клетки (компютърна симулация на хидро- и аеродинамиката на океанска яхта с помощта на CAE-системата ANSYS, август 2008 г.), за FEA-задачи - 5*108 уравнения (моделиране с крайни елементи в турбомашини с помощта на CAE- система NX Nastran от Siemens PLM Software, декември 2008 г.), предишният FEA рекорд от 2*108 уравнения също беше държан от Siemens PLM Software и беше поставен през февруари 2006 г.

Мултидисциплинарните изследвания са фундаменталната научна основа за надбраншовите технологии (ИКТ, наукоемки суперкомпютърни компютърни технологии, базирани на резултатите от много години между, мулти- и трансдисциплинарни изследвания, чиято сложност е десетки хиляди човекогодини, нанотехнологии, ...), NBIK-технологии (NBIK-център в Националния изследователски център "Курчатовски институт" и NBIK-факултет в NRU MIPT; M.V. Kovalchuk), нови парадигми на съвременната индустрия, например, SuperComputer (SmartMat*Mech )*(Multi**3) Разработка на продукти, базирана на симулация и оптимизация, „дигитално производство“, „интелигентни материали“ и „интелигентни дизайни“, „интелигентни фабрики“, „интелигентни среди“ и др.), междусекторен трансфер на усъвършенствани „ инвариантни" технологии. Ето защо мултидисциплинарното знание и надиндустриалните наукоемки технологии са „конкурентни предимства на утрешния ден“. Широкото им въвеждане ще осигури иновативното развитие на високотехнологичните предприятия на националната икономика.

През 21-ви век фундаменталната концепция за "Дизайн, базиран на симулация" беше интензивно разработена от водещите доставчици на CAE системи и индустриални компании. Еволюцията на основните подходи, тенденции, концепции и парадигми от „Дизайн, базиран на симулация“ до „Дигитално производство“ може да бъде представена по следния начин:

Дизайн, базиран на симулация

– Симулационен дизайн/инженерство (не само „дизайн“, но и „инженеринг“)

– Мултидисциплинарен симулационен дизайн/инженерство („мултидисциплинарност“ – задачите стават сложни, изискващи знания от свързани дисциплини за тяхното решаване)

– Дизайн, базиран на суперкомпютърна симулация (широко използване на HPC технологии (High Performance Computing), суперкомпютри, високопроизводителни изчислителни системи и клъстери в йерархични кибер инфраструктури за решаване на сложни мултидисциплинарни проблеми, извършване на многомоделни и многовариантни изчисления)

– Суперкомпютър (MultiScale / MultiStage * MultiDisciplinary * MultiTechnology) Симулационен дизайн / Инженеринг

– Суперкомпютър (Материалознание * Механика) (Multi**3) Симулационен дизайн / инженеринг (едновременно компютърно проектиране и инженерство на материали и структурни елементи от тях - хармонично

В. КАМЕНСКИ.

Списанието говори за проблемите на висшето образование и начините за реформиране на инженерното образование в Русия повече от веднъж (виж "Наука и живот" № 9, 1995 г., № 1, 7, 11, 1997 г., № 1999). Днес, когато търсенето на инженери, което беше спаднало, отново се повишава и престижът на инженерните професии се възражда, разговорът на тази тема е особено актуален. Какво трябва да се направи, за да се запази традиционно високото ниво на инженерното образование? Трябва ли да се промени системата за обучение на специалисти в техническите университети? Днес инженер Валентин Валентинович Каменски изразява своето виждане по проблема. Завършил е Московския държавен технически университет. Н. Е. Бауман, работил като дизайнер, изследовател, разработчик, преподавал теоретична механика в технически колеж към ЗИЛ и дълги години частно обучавал студенти от няколко московски университета по общи технически и инженерни дисциплини. След като натрупа значителен практически опит и придоби пълно разбиране на спецификата на преподаване в много технически университети, авторът на статията разработи своя собствена концепция за инженерно образование.

Тези, които са минали по пътя на така нареченото неформално обучение, или по-просто казано, частни уроци със студенти по различни университетски дисциплини, знаят каква е постоянната "война" с глупави наръчници за обучение, адаптиране към привидно неприемливите изисквания на другите преподаватели , седейки през нощта над неочаквани трудни проекти, набивайки прости истини в неподготвените глави на учениците.

Дългогодишната работа в тази област ми позволява да твърдя, че най-вероятно някой, който от детството си обича техническите занаяти, запоява, прави и изгражда нещо, най-вероятно ще получи званието инженер. А този, който решава задачи и решава пъзели от сутрин до вечер, най-вероятно ще стане математик. Но ако полето на дейност на математик или, да речем, юрист може да се определи с доста ясни граници, то полето на дейност на инженера и следователно границите на неговото университетско обучение са по-неясни и противоречиви. Разбира се, те се променят и до голяма степен зависят от нивото на техническия прогрес, както и от възгледите за професията на инженера. И все пак, тип енергичен техник, който знае как да направи всичко, който е в състояние бързо да начертае схема или дизайн на всяко устройство, който знае къде и как да вземе необходимите компоненти и части, какво и какво да замени, ако е необходимо , и който е в състояние бързо да реализира замисленото, както ми се струва, е доста отговорен за психологическия образ на модерен инженер, способен на сложно усвояване на информация за решаване на конкретен проблем.

В универсализма на професията на инженера има и известна непоследователност, защото, както е казал Козма Прутков: „Не можеш да обхванеш необятността!“ Днес на инженера му липсва някаква дълбочина на вникването в проблема, нещо му липсва солидност, възможно е той не винаги да се съобразява с естетическите тенденции на своето време. Но инженерът е точно такъв и е необходимо да се изгради система на неговото обучение във висшето училище, ръководена не от абстрактния модел на "маниак", независимо дали е математик или химик, а от съвсем други принципи: да му помогне да осъзнае своята "предразположеност" и жажда за инженерство, да цени и цени способността му за комплексно мислене.

Съвременната университетска система на обучение отговаря ли на тези представи за инженера? Вероятно не. Състоянието на инженерното образование в Русия днес може да се оцени като хаотично и това вероятно е очевидно за мнозина. Неговата случайност се изразява преди всичко в разнородността на методите на обучение по общоинженерните дисциплини. За да не бъдем голословни, достатъчно е да илюстрираме това твърдение само с един пример от курсовия проект по „Машинни части“, който е включен в програмата за обучение на поне 75 процента от бъдещите инженери. Преди да начертаят скоростната кутия, учениците извършват голямо количество изчисления, по-специално в самото начало на работата по проекта се определят така наречените централни разстояния. И въпреки че значението на изчисленията, базирани на формулата на Херц, винаги е едно и също, всеки проект има своя собствена формула за централно разстояние, за разлика от другите. В този случай най-често се използват многобройни емпирични коефициенти, чието значение и значение в повечето случаи не са ясни на студентите. В резултат на това изчисленията губят своята логика и често се възприемат като непреодолими.

Друг недостатък е дисбалансът в подготовката на бъдещите инженери и то не само по отношение на обема на материала и времето, отделено за изучаване на определени дисциплини. Това е просто разбираемо. По-малко очевидна е другата страна на дисбаланса на учебния процес – липсата на приемственост в изучаването на дисциплините.

Пример е отново от проекта по „Машинни части” и други два съседни по смисъла му проекта: по „Теория на механизмите и машините” (ТММ) и „Технология на машиностроенето”. Изненадващо е факт: при изчисляване на скоростни кутии в проекти по "Машинни части" не се използва нито едно от знанията, които са били "натъпкани" с учениците в курса по ТММ. Междувременно ТММ е най-сложният теоретичен проект, не напразно студентите го наричат ​​„Ето моят гроб“. Изпълняван винаги с големи усилия, проектът TMP в крайна сметка остава непотърсен. Поне знанията за предавките биха могли да бъдат полезни от този курс, но в действителност това не е така. В проекта "Машинни части" например изчисленията на зъбните предавки се основават на най-прости концепции, които не изискват знания, придобити по "Теория на механизмите и машините". А в курса "Технология на машиностроенето" характеристиките на зъбните колела като цяло са представени от съвсем различни параметри, които не се вписват добре в ТММ и "Машинни части".

И въпреки че всички тези „малки неща“ изглеждат невидими в общия поток от „допълнителни“ знания, получени от учениците в процеса на обучение, такъв дисбаланс води до факта, че те формират и консолидират идеята, че знанието е безполезно. Такъв стабилен психологически комплекс се е развил в най-голяма степен по отношение на курса по ТММ.

Несъмнено премахването на разнородността и дисбаланса в образованието е труден и доста дълъг процес. Трудно е и защото, за разлика от средните училища, където образователният процес се регулира от отделите за народно образование, на ниво висше образование тази работа практически не се извършва.

Струва ми се, че три общотехнически проекта трябва да бъдат приоритетни в инженерното образование: теоретичен, проектантски и технологичен. За повечето инженерни специалности този комплекс включва „Теория на механизмите и машините“, „Машинни части“ и „Технология на машиностроенето“. Всички изучавани преди това дисциплини трябва да пасват добре на всеки от трите проекта и да работят по тях.

Първата част на комплекса е теоретична: проект по "Теория на механизмите и машините" (ТММ), който дава тласък за развитието на други два проекта. Той трябва да представя не само теоретична механика (както е днес), но и компютърни науки, електротехника, електроника и, разбира се, диаграми на различни механизми и машини. Степента на участие в този проект на една или друга общотехническа дисциплина ще зависи от натрупания опит и профила на техническия университет. Основната цел на теоретичния общ технически проект по ТММ е да комбинира няколко дисциплини в един блок, които все още се изучават независимо. Само в този случай ТММ наистина може да бъде "съживен". И въпреки че такъв проект е застрашен от известна повърхностност, с добра координация на програмите на съставните му предмети, ТММ може в крайна сметка да се превърне в истинска и ефективна връзка в инженерното образование.

Втората част на комплекса е проектантска: проект за "Машинни части". Сега, според резултатите от неговото прилагане, те преди всичко проверяват способността на ученика да рисува и проектира, както и знанията по такива дисциплини като "Основи на взаимозаменяемостта", "GOSTs", "Изчисляване на машинни части", "Материали Наука“ и „Технология на машиностроенето“. Както показва практиката, по-голямата част от студентите започват проекта по "Машинни части" неподготвени, тъй като не са получили достатъчно знания по вече изучаваните дисциплини. Ето защо проектът се превръща в сериозно изпитание за студентите и почти винаги те (не всички, разбира се), меко казано, търсят помощ „отстрани“.

Като се има предвид важността на курса "Машинни части", би било методически правилно да се дадат на студентите един или повече междинни проекти за упражняване, за да подпомогнат основния проект, например под името "Проектиране на възли", в който по-прости продуктите ще бъдат изучавани с брой части, да речем, не повече от десет. В зависимост от специализацията такъв спомагателен курс, обхващащ не само дизайна, но и технологията на производство на доста прости механизми, може да бъде повторен (за изучаване на възли и части от различен тип) с укрепване, например, на технологичната страна на проекта, като всички изучавани преди това дисциплини трябва да бъдат добре съобразени с него.

Невъзможно е да не се обърне внимание на такава важна дисциплина като "Основи на взаимозаменяемостта", която в много университети е прекалено теоретизирана и често отделена от истинското инженерно образование. Според мен Основите на взаимозаменяемостта трябва да се преподават заедно с курсове по инженерство и технологии.

Третият компонент на комплекса е технологичен: проектът по "Инженерни технологии". Тази дисциплина е много по-малко свързана със спекулативни модели, изчисления и схеми, отколкото с практиката на производство. Курсът "Технология на машиностроенето" трябва да изучава задълбочено металорежещи машини, инструменти, оборудване, материали. Улесняване на изучаването на наистина много обемен курс могат да бъдат и междинни "обучителни" проекти, в които технологията на производство на възел или детайл се разбира заедно с дизайна.

Днес най-важният инженерен проект по "Технология на машиностроенето" най-често се изпълнява на доста ниско ниво. Това се дължи на факта, че като цяло той няма стабилна методическа база и повече от другите зависи от квалификацията и "вкусовете" на учителя. Според мен в инженерните науки по някаква причина винаги се дава приоритет на теоретичните дисциплини, а не на практическите, които включват технологията на машиностроенето.

Обобщете. Основата на инженерното образование трябва да бъде теоретичен проект на базата на значително реформиран курс "Теория на механизмите и машините", както и проектни и технологични проекти в курсовете "Машинни части" и "Технология на машиностроенето". Овладяването на уменията за изпълнение и на трите проекта може да даде на бъдещите създатели на нови машини и технологии необходимата професионална квалификация. Общите технически инженерни проекти трябва да станат основната основа, върху която могат да се положат други „градивни елементи“ на инженерното образование. Това са дисциплини като изчислителна математика, теоретична механика, съпротивление на материалите и др., които за съжаление се преподават изолирано от общоинженерните дисциплини. От друга страна, темите на общите технически проекти трябва да се формират, като се вземат предвид специални проекти, изпълнявани в старши курсове.

Ако концепцията за "Три проекта" може да бъде реализирана, тогава професионална тренировкаинженерите на етапа на обучение в университета ще достигнат, по мое мнение, такова ниво, че няма да им се налага да „завършват обучението си“ в производството, което означава, че те ще могат да повишат нивото на руското инженерно образование, което традиционно се счита за един от най-добрите в света.

Публикации по темата в списание "Наука и живот":

Григолюк Е., акад. „Разликата в научната подготовка на руските и американските инженери беше потресаваща по това време. - 1997, № 7.

Капица С., Др. физ.-мат. науки. Системата Phystech е и ще бъде. - 1997, № 1.

Майор Ф., генерален директор на ЮНЕСКО. - 1999, № 8.

Научни комуникации

Инженерното образование: състояние, проблеми, перспективи

К.Е. Демихов

Още в средата на 90-те години. е разработена концепцията за университетско техническо образование, наградена с наградата на президента на Руската федерация в областта на образованието, която определя основните принципи: образование, основано на науката, необходимостта от дълбоко фундаментално обучение на завършилите, комуникация с индустрията, укрепване обучение в областта на икономиката и управлението, предоставящо на студента възможност за избор на индивидуална траектория на обучение – избираеми дисциплини, обучение по втора специалност и др.

Най-важният въпрос е качеството на инженерното образование. Разбира се, качеството на образованието може да варира значително от университет до университет - така е във всички страни по света и в Русия - следователно е правилно да се говори за качеството на обучение в техническите университети, които определят "лицето" на инженерния корпус на страната.

С голяма степен на увереност можем да кажем, че научното и инженерното образование в Русия е едно от най-добрите в света, а нашите водещи технически университети не отстъпват на най-добрите технологични училища в света. И има много доказателства за това.

Интересът към нашите инженерни училища, към нашите инженери се дължи преди всичко на факта, че завършилите руското техническо училище винаги са се отличавали с широчината на професионалните си познания, съчетани със силата на фундаменталното им обучение.

Сега, когато в страната се създава нанотехнологична индустрия, в развитието на която активно участват техническите университети, необходимостта от фундаментално обучение на инженери става още по-очевидна.

Наред със задълбоченото фундаментално обучение, основният принцип в техническите университети е „обучение, основано на науката“. Това означава, че преподавателите и студентите от специализираните катедри са задължени да провеждат научни изследвания, за да бъдат подготвени на най-високо и съвременно ниво в областта на своите професионални знания.

Тези два принципа - задълбочено фундаментално обучение и образование, основано на най-новите постижения на науката - до голяма степен обясняват признанието и високия авторитет, с които се радва руското инженерно образование в света.

В същото време новите икономически условия и реалностите на днешния живот поставят редица нови задачи пред висшето техническо училище за подобряване на инженерното образование. Наред с традиционно високото фундаментално обучение, придържането към принципа на "образование, основано на науката", връзката с индустрията, методическата обмисленост на учебния процес, трябва да отбележим и такива проблеми като слабото практическо владеене на чужди езици от завършилите инженерни науки университети, недостатъчно използване на съвременни информационни технологии и особено недостатъци в икономическата, управленска подготовка на завършилите. Сега техническите университети работят върху значителна промяна в своите учебни програми и курсове. Днес е много важно всеки завършил инженерен университет да овладее въпросите на управлението и управлението.

Но като цяло инженерното образование в страната има дълбоки традиции, високо ниво, запази, въпреки трудностите от 90-те години, връзките с индустрията и е готово да приеме най-модерните тенденции.

Сега за някои проблеми на университетското техническо образование. Не толкова отдавна чухме твърдения, че имаме свръхпроизводство на инженери, че трябва да намалим мащаба на тяхното обучение, че дори в такава индустриализирана страна като САЩ инженерите се обучават по-малко, отколкото у нас. Трябва да ви напомним, че тези твърдения се основават на неправилно изчисление, тъй като броят на инженерите в САЩ е с около 30% по-висок от този в Русия. Дискусиите за намаляване на мащаба на обучението на инженери в Русия сега, в контекста на подема на руската икономика, като цяло загубиха смисъл - напротив, в много индустрии има остър недостиг на инженери, особено във високите технологии и наукоемки индустрии - предимно в машиностроенето.

И тук, разбира се, на преден план излизат въпросите за структурата на обучението на инженери. В условията на развиваща се динамична икономика това не е лесен въпрос, още повече че при определяне на структурата университетите трябва да работят пет до шест години предсрочно, като се вземе предвид периодът на обучение на специалисти. Напоследък се разви една много правилна практика, при която поръчката за специалисти се формира с активното участие на работодателите, а университетите я получават чрез основателя на конкурсна основа.

Сега въпросът за нивата на обучение на инженерите е много важен за всички. До началото на 1990 г. имаше две нива на обучение - оперативен инженер със срок на обучение 5 години и инженер-разработчик на ново оборудване - 5,5 години. В MSTU инженер-разработчик се обучава 6 години. В началото на 1990г - основно поради засилените международни контакти - наред с гореспоменатото обучение започна обучение в бакалавърска степен (4 години) и магистърска степен (+2 години). Установен е определен динамичен баланс, когато производството, работодателят може да избере възпитаник на всяко ниво, а университетът отговаря на изискванията на работодателя. Според нас това е оптималното решение на въпроса за нивата на подготовка на висшистите. Работодателите сами определят от кого имат нужда като ниво на подготовка – бакалавър, магистър или специалист (т.е. инженер).

След присъединяването на Русия към Болонската декларация през 2003 г. бяха направени предложения за общ, пълен преход към двустепенна схема „бакалавър-магистър“. В случая с инженерното образование такъв генерален преход предизвиква сериозни възражения.

Смятаме, че е невъзможно да се обучи инженер-разработчик по специалности, свързани с високите технологии и наукоемките индустрии за четири „бакалавърски“ години. Най-малкото защото индустриални практики, лабораторни семинари, дизайнерско обучение, научна работа е просто невъзможно да се "вкарат" в четири години.

Обучението на разработчици на ново оборудване и високи технологии е нивото на специалист.

Вече е приет Закон за степените на образование, който предвижда нива бакалавър, магистър и специалист, тоест приети са аргументите на техническите университети за запазване на ниво специалист (инженер).

Между другото, самата Болонска декларация казва, че трябва да се запазят най-добрите традиционни аспекти на образованието във всяка страна. Сега се работи по федералните държавни образователни стандарти за всички нива на образование. Вярваме, че процедурите и правилата за прилагане на стандартите трябва да бъдат такива, че да гарантират запазването на най-добрите, световноизвестни руски инженерни училища, да предотвратяват изравняването, подреждането на всички в една редица.

Според нас най-правилното решение би било, когато се разработят стандарти за всяка област на обучение както за обучение по схемата „бакалавър - магистър“, така и по схемата „специалист“, тъй като някои предприятия клиенти изискват разработчици на ново оборудване, специалисти и други в същото направление - завършили научни изследвания, т.е. магистри.

Основателят и работодателите чрез механизма на държавната поръчка на конкурсна основа определят задачите за всеки университет за подготовка на възпитаници на едно или друго ниво.

Има много кадрови проблеми. Това е, на първо място, липсата на специалисти в предприятията и научните организации на високотехнологичния комплекс, липсата на млади хора. Предлагат се различни варианти за решаване на проблема, до възобновяване на задължителното разпределение на зрелостниците. Няма обаче ефективен, ефективен начин за привличане на млади специалисти в предприятията.

Напоследък се появи такъв начин за решаване на проблема: съвместната работа на големи интегрирани производствени структури с висше образование - създаването на корпоративни университети в системата на висшето образование, предназначени да обучават персонал за тези структури. Подобно сътрудничество предоставя уникална възможност за съчетаване на образование, базирано на фундаментални знания, придобити в университета, с практически опит.

Като цяло въпросите за интегрирането на науката и образованието, като средство за подобряване на качеството на обучението, винаги са били най-важни за техническите университети.

Шими. Има много форми на такава интеграция. Първо, за вътрешноуниверситетската - структурна интеграция. В същото време факултетите, университетските изследователски институти се обединяват в подобни области на дейност и се създават научни и образователни комплекси с единен академичен съвет и система за управление.

Сега нека поговорим за външната интеграция, чието значение напоследък се увеличи многократно поради рязкото усложняване и поскъпване на лабораторното и експерименталното оборудване в развитието на високите технологии и наукоемките индустрии, особено в областта на нанотехнологиите. Един технически университет – дори и с много развита материална база – не може да придобие и поддържа пълен набор от необходимо оборудване за всички университетски специалности в областта на високите технологии. Единственият изход е да се създаде сътрудничество с институтите на Академията на науките, отраслови научноизследователски институти, с промишлени предприятия. Формите на това сътрудничество са различни - центрове за колективно ползване, включително суперкомпютърни центрове, центрове за нанотехнологии, лаборатории за отдалечен достъп, съвместни бюджетни и договорни НИРД.

Една от най-ефективните форми на интеграция на науката и образованието е създаването на основни отдели в предприятията и научни лаборатории на изследователски институти в университетите. Целесъобразно е тази форма да се поддържа и развива.

Мащабът на иновациите обаче расте много бавно. Каква е причината? Тук са липсата на опит, неразвитостта на рисковите етапи на комерсиализация и психологически причини.

Но основната причина е друга. Най-важното условие за развитието на иновационна система е законодателната подкрепа за това развитие, особено по отношение на използването на интелектуалната собственост от държавните институции, включително държавните университети.

Но днес държавните образователни институции нямат възможност самостоятелно да се разпореждат със създадените резултати от интелектуалната дейност. Те не могат самостоятелно да сключват лицензионни споразумения за въвеждане на обекти на интелектуална собственост в икономическо обращение и нямат право самостоятелно да преотстъпват (отчуждават) правата върху обекти на интелектуална собственост на други лица, които искат да използват научни и технологични постижения. Този конфликт е причината за слабата икономическа мотивация на авторите на научно-технически резултати при получаване на патенти на името на държавна институция.

Тези законодателни ограничения пречат на организирането на пълноценни центрове за трансфер на технологии в държавни образователни институции, които взаимодействат с инвеститори, включително чуждестранни.

Действащите законодателни актове на Руската федерация гласят, че средствата, получени от предприемачески и други дейности, генериращи доход, не могат да бъдат насочвани от федерални държавни институции за създаване на други организации и закупуване на ценни книжа.

Това ограничение значително усложнява участието на държавните институции в иновационните процеси, тъй като забранява създаването на други организации, включително иновативни, от държавна институция.

в сферата на малкия и среден бизнес. Чуждестранният опит показва, че подобни ограничения са неоправдани.

За държавните университети значителен интерес представлява възможността за участие в създаването на търговски юридически лица. Следователно, без да се засягат интересите на държавата като основател на държавни образователни институции, носещи допълнителна отговорност за дълговете на такива институции, би било необходимо да се предоставят на държавните образователни институции някои възможности за създаване на търговски юридически лица. Интересите на държавата в този случай могат да бъдат защитени със строги правила.

Основното е да се даде законодателно право на университетите да се разпореждат със своята интелектуална собственост, възможността да създават малък бизнес, както и да обвърже всичко това с Данъчния и Бюджетния кодекс.

На въпроса за перспективите на руското висше техническо образование, очевидно трябва да се отговори, че тези перспективи се определят от търсенето на реалния сектор на руската икономика. Нивото и традициите на инженерното образование ни позволяват да заявим, че руските технически университети са готови да изпълнят почти всяка поръчка на персонала на науката и индустрията в страната.

Обръщението на съвременната педагогика към проблема за качеството на професионалното образование в икономически най-развитите страни отразява както либерално-демократичните, така и чисто прагматичните тенденции на настоящия период от съществуването на човешката общност. Противоречивият характер на развитието на образованието се дължи на различни виждания за перспективите за развитие на обществото, икономиката и човека. Тези противоречия са особено остри в инженерното образование, което осигурява чрез обучението на специалисти връзката на научните знания с производството и икономиката.

Скоростта на развитие на индустриалните технологии е такава, че емпирично формираната система от професиограми и съответната система от знания, умения и способности често безнадеждно остаряват дори преди завършване на професионалното образование. Жизненият цикъл на технологиите е сравним по продължителност, а в някои индустрии е по-кратък от продължителността на обучението на един инженер. Професионалното образование като социална подсистема трябва да променя съдържанието на образованието със същата скорост. Но това не е достатъчно; специалистът трябва да е способен да се самообучава, да поддържа и повишава квалификацията си в бъдеще. Условията за професионално взаимодействие също се промениха значително по отношение на нивото на отговорност и последствията от възможните рискове, неяснотата на поставяне на цели и необходимата скорост на развитие и използване на знания и нови технологии.

Традиционният модел на управление на персонала набляга на регулиране, контрол и финансово възнаграждение. Концепцията за "човешки отношения" в корпорацията се фокусира върху пълното използване на способностите на служителите. И двете концепции за управление на персонала са успешни в контекста на бавно променящите се технологии. Кореспондират си технократскипарадигмата на инженерното образование, насочваща обучението към формиране на специалист със зададените от обществото параметри; върху предаването на знания, умения и способности, които биха допринесли за бързото адаптиране на човек към професията в даден период от неговото развитие. Тук доминират интересите на производството, икономиката и бизнеса. Оттук – регламентирането на действията на учителите и учениците; преобладаването на дидактическо-центрист педагогически технологии. Развитието на бъдещия инженер се осъществява в контекста на адаптирането му към условията на конкретна професионална среда.

В условията на динамичен технически прогрес, според ръководителите на водещи японски корпорации, най-ефективният модел е "човешкият потенциал" с фокус върху подобряването и разширяването на способностите на взаимодействащите специалисти, върху груповото самоуправление и самоконтрол. Този модел съответства хуманистиченпарадигмата на инженерното образование с фокус върху приоритета на човека като движеща сила на собственото личностно и професионално развитие. Съответно образователната технология е насочена към формиране на значими ценности, към постигане на самоопределение и самоконтрол на процеса на личностно и професионално развитие. В съдържанието на образованието се дава приоритет на методическите знания, формирането на цялостна картина на света (Ю. Ветров, Т. Майборода). Смята се, че това допринася за оптимизиране на професионалното развитие в съвременните социално-икономически условия.

Самоуправлението на дейностите включва такива компоненти като поставяне и приемане на цел, като се вземат предвид значимите условия на дейност, наблюдение, оценка и коригиране на процеса и продуктите на дейността. В резултат на това става възможна не само адаптация към външни промени, но също така се стимулира вътрешен фокус върху промяна и подобрение. Според класификацията на А. К. Маркова това съответства на професионален продуктивен труд(фиг. 2.4).

Ориз. 2.4.

Съществуват две основни концепции за развитие и стратегическо управление на интелектуалния и човешкия потенциал (Ю. Ветров, Т. Майборода). Според универсалистконцепция, приета в Съединените щати, съществува фундаментална възможност за конструиране на обобщени ефективни модели за решаване на утилитарни проблеми.

Тази концепция се фокусира върху дедуктивната логика, не отчита контекста на регионалните, социалните, културните и други различия. Приет в Европа контекстуаленконцепцията е фокусирана върху индуктивната методология; предмет на индукция в него са тези различия. Тази концепция изключва възможността за общ закон на развитие за всички и за вземане на решения счита за достатъчно да се вземат предвид статистически идентифицираните тенденции.

Трябва да признаем, че практически всички идеи за по-нататъшното развитие на професионалното образование се основават на статистически данни, на анализ на тенденциите. Въпреки неизменните твърдения за хуманистичната насоченост на развитието на съвременното общество, образованието се разглежда през призмата на изискванията за ефективност и конкурентоспособност на производството.

Развитието на професионалното образование и развитието на общественото производство са взаимозависими. Съответно развитието на съвременното професионално образование може да бъде представено от пет етапа (О. В. Долженко):

• - етапът на предписаното познание съответства на състоянието на общественото производство, при което животът на технологията е значително по-дълъг от живота на човек; обучението се извършва в производствения процес като трансфер на предписани знания;
• - научният етап съответства на създаването на нови инструменти в рамките на непроменени технологии; обучението се осъществява на базата на променлива система от научни знания;
• - етапът на фундаменталност съответства на състоянието на производство, при което животът на технологията е съизмерим с продължителността на професионалния живот; с помощта на активни и традиционни методи на обучение се формира система от дейности, която осигурява адаптиране към променящите се условия; в инженерната педагогика този етап се характеризира с дейностен подходкъм образованието и формирането на професионални умения;
• - етапът на методология съответства на състоянието на производството, при което по време на професионалния живот има многократна качествена промяна в технологията; образованието трябва да бъде насочено към формирането на способността за трансформиране на професионалната дейност въз основа на методологията на изследване, проектиране, управление, като се вземат предвид социално значими цели;
• - етапът на хуманитаризация се характеризира с прехода към формирането лични качествабъдещ специалист, които в преобладаваща степен се превръщат в показатели за неговата професионална зрялост.

Смята се, че в момента някои отрасли на производството в икономически най-развитите страни могат да се задоволят само с образование, което да съответства на етапа на методология и етапа на хуманизация.

Обърнете внимание, че в професионалните си дейности специалистът винаги използва (в една или друга степен) предписание, научно, фундаментално, методологично знание. Така се формира съдържанието на инженерното образование. С течение на времето, тъй като производителните сили и ценностите на обществото се променят, „тежестта“ на всеки от тези видове знания в системата от професионални качества и дейности се променя (виж фиг. 2.4).

Професионално образование етап на рецептаслужи като основа на репродуктивната дейност, която се характеризира с възпроизвеждане на необходимата информация от паметта и действия съгласно инструкции или инструкции, усърдието и дисциплината на служителя. Това е в съответствие с действията завършен бетон(ГКП) ориентировъчна база за професионална дейност (ООПД). Качеството на обучението по рецепта може да се определи с висока степен на недвусмисленост, по-специално чрез система от тестове.

На научен етаппрофесионалното образование осигурява обучение на квалифицирани работници, които могат да решават производствени проблеми на ниво модернизация на съществуващи технологии и оборудване въз основа на научни познания и използване на аналози и прототипи. Това е в съответствие с действията, базирани на готов обобщен пълен(GOP) OOPD на някакъв разширен клон на науката и технологиите, например механика и машинно инженерство, радиофизика и радиотехника. Качеството на образованието, съответстващо на научния етап, може да се определи от качеството на решаване на типични проблеми на модернизацията на оборудването и технологиите, т.е. въз основа на анализа на качеството на проектите за модернизация. Постигането на това ниво трябва да бъде потвърдено с документ за квалификация.

фундаменталносте необходимо, ако решаването на професионални проблеми е невъзможно без използването на знания или участието на специалисти от различни отрасли на техниката и технологията. В този случай трансформацията на технологиите и технологиите се извършва въз основа на познати знания, но с помощта на нови принципи на организация, дизайн, управление и др. Това е в съответствие с действията, базирани на инертни материали GOP OOPD различни отрасли на знанието.Инженерните образователни технологии, базирани на фундаментални знания, се оказаха ефективни, поне за онези индустрии, които определят развитието на енергетиката и отбранителните способности през втората половина на 20 век.

За съжаление фундаменталните познания в инженерното образование за по-малко динамичните индустрии са сведени до формално решение; природните науки и математическите дисциплини остават слабо свързани с бъдещите инженерни дейности. Не е случайно, че в чужбина, особено в Съединените щати, са правени и се правят опити да се ограничи фундаменталното обучение на инженери за такива индустрии, като се замени научното съдържание на инженерното образование с чисто прагматично и се обосновава това по-специално с наличието на информационни и компютърни технологии.

Адаптивните дейности и дейностите от по-високо ниво винаги включват известна степен на проектиране на продукт, процес или инструмент. Това ще даде възможност да се определи кое йерархично ниво в системата на човешката дейност съответства на минимално приемливото професионално ниво на висшист с инженерно образование (Таблица 2.4).

Таблица 2.4

Нива на дейност по предмет дизайн

Задачите на социалния дизайн принадлежат към най-високо ниво. Критериите и методите за решаване на проблеми на социално ниво са непознати и се „разработват” в процеса на живот на обществото и социалните групи. Системно-технологичният дизайн се осъществява на базата на нови ефекти, вече изследвани от науката, предмет на околната средакритерии.

Системно-техническият дизайн може да бъде ефективен, ако при решаването на проблема за създаване на нови технически средства се използват неизвестни досега принципи. Основното ограничение е ергономиченкритерии, т.е. изискването техническото средство да съответства на умствените и физическите възможности на лицето да управлява това средство.

При адаптивния дизайн формулировката на проблема се извършва отвън, като се посочват функциите и основните параметри на обекта.

В зависимост от екологичните и ергономичните ограничения, ефективността на взетите решения се оценява с помощта на технически и икономическикритерии.

Да се методически познанияпрофесионалистите се прилагат, ако няма ефективни решения на ниво фундаментално, научно или предписано знание. Необходима е дейност на ниво не по-ниско от адаптивно-евристична дейност, която осигурява продуктивни технологични и технически решения, основани на използването на нови физически и други ефекти. Това съответства на сътворението независим генерализиран пълен(SOP) OOPD въз основа на трансформацията, известна на експертите в GOP OOPD. Но рискът от провал се увеличава.

Вероятно в съвременните условия висококвалифициран специалист, който не е в състояние да действа в условия на възприеман риск и следователно не е фокусиран върху постигането на успех в професионалните дейности, няма причина да се счита за професионалист.

Какви са личните качества, характерни за професионалиста? Естествено, системата от лични качества на професионалиста трябва да включва качествата, необходими за изпълнителска, квалифицирана и съвместно организирана работа. Но освен това трябва да се характеризира с:

• - високо ниво на мотивация и ориентация към успеха на професионалната дейност (както лична, така и съвместна);
• - увереност в своите способности, в ефективността на научното познание, във възможността и полезността на очаквания резултат и др.;
• - развито въображение, което позволява да се предвиди появата на бъдещите състояния на обектите, както и възможните грешки и рискове;
• - способността за намиране на ефективни решения при недостатъчна пълнота на знанията и информацията.

Едва ли може да се счита за оправдано желанието да се поставят толкова високи изисквания към всички завършили висше професионално образование, особено масовото образование. (Припомнете си, че според експертни оценки не повече от 20% от настоящите студенти ще попаднат в ядрото на бъдещата икономика.)

В ситуация на масово висше образование е възможно да се осигури готовност за квалифицирана и съвместно организирана работа, т.е. ниво на адаптивна дейност, основано на известни знания и известни принципи на изследване, проектиране, организация и управление.

Подсистема на академичното образование заедно с изследвания, проектантските организации и индустриите трябва да решават проблеми, които изискват участието на професионалисти. Само тази подсистема на образованието (естествено, при определени социално-икономически условия) може да осигури формирането на качествата, необходими за извършване на дейности на по-високо ниво, ниво на професионалист.

Естествено методите, организационните форми, правните и етичните норми, които ръководят участниците в образователния процес, са различни в различните подсистеми на образованието. Но основната цел е една и съща - да се стимулира формирането на личностни качества, необходими за живота и работата. Проблемът се решава чрез създаването и разпространението на подходящи образователни технологии като координирано целенасочено взаимодействие на участниците (държава, образователни власти, заинтересовани организации, учители и ученици) в променящите се социално-икономически условия.

Имайте предвид, че новите технологии, методи, методи се приемат от производството, ако се окажат по-рентабилни едновременно или няколко пъти. повишено нивокачество на продукта. Създаването и внедряването на нови технологии може да бъде мотивирано и от изискването на потребителя да гарантира качество на продуктите на значително по-високо ниво. В първия случай проблемът се решава чрез модернизиране на съществуващите технологични процеси и оборудване, т.е. иновативен, без качествена промяна в производството. Във втория случай ново ниво на качество, като правило, се постига чрез значителна трансформация на всички елементи на производството (организационни, управленски, технически, кадрови), т.е. иновативен.Нереалистично е да се смята, че иновативните трансформации са възможни в резултат на промяна само на някои елементи на производството (например в резултат на инсталиране на ново оборудване, повишаване на квалификацията на персонала или използване на икономически стимули). Също така отбелязваме, че обикновено се изпълняват повече от един проект и производството на продукти, базирани на съществуващи технологии, продължава за определен период от време.

Крайният резултат от иновативните трансформации не е очевиден. Новите технологии могат да се окажат твърде скъпи или ефективни само при определени условия, което ограничава тяхното приложение. Пример за такова решение е Дистанционно обучениеинженери и лекари. В действителност нивото на качество може да се окаже по-ниско от очакваното, планирано, както беше при въвеждането на телевизията в учебния процес. Освен това не се знае кои иновации всъщност ще бъдат иновативни. Изборът трябва да се направи въз основа на експертни оценки на ефективността на опциите от професионалисти на високо ниво в различни отрасли на науката и производството.

Иновативното развитие на инженерното образование е възпрепятствано както от обективни, така и от субективни фактори, включително:

• - несигурността на социалните и икономическите последици както за обществото като цяло, така и за системата на професионалното образование;
• - намаляване на престижа на индустриалния труд, по-специално в резултат на развитието на система за обслужване с умерени изисквания към инженерната квалификация на работниците и „очакванията“ на постиндустриалната цивилизация;
• - несигурност на перспективите за развитие на други подсистеми на образованието, особено на общото образование;
• - определяне на целите на инженерното образование на ниво намерения, което не позволява да се диагностицира дали е постигнат желаният резултат и да се даде обективна оценка на предложените образователни технологии.

Със сигурност много ученици и дори възрастни, които искат да променят професията си, се интересуват от това какво е инженерно образование, какво прави специалист и каква сфера на дейност може да избере. Можете сами да решите дали тази посока е подходяща за вас.

Какво е инженер?

Това е технически специалист, който изпълнява различни задачи:

• дизайни;
• конструкти;
• обслужва технически обекти;
• изгражда;
• създава нови обекти и т.н.

Човек от тази професия трябва да бъде изобретателен, да може да мисли логично и да представя идеята си така, сякаш вече съществува.

За да станете компетентен специалист, трябва да получите висше инженерно образование. Разбира се, има професии, където приемат средно специално образованиетехнология, но знанията, придобити в колежа, няма да са достатъчни за самостоятелно решаване на сложни проблеми.

И така, инженерът е техник с висше образованиекойто знае как да използва инструменти, устройства. Аналитично мислене, умения за изчисления са добре дошли, както и познаване на компютърни програми за проектиране.

Какви профили съществуват?

За да стане ясно кой е инженер, струва си да дадем примери. Нека да разгледаме сградата в строеж. Преди да започне строителството, някой трябваше да изготви проект. Точно това прави един строителен инженер. А как се създава кола или самолет? Разбира се, инженерът ги измисля първи.

Има и програмисти и създатели на офис оборудване и джаджи. Специалистите в тези области трябва да са добре запознати със задачите, тъй като програмирането и електрониката са сред най-трудните области. Въпреки факта, че както този, който създава най-новото сложно устройство, така и този, който поддържа транспортна техника, имат инженерно образование, нивото на обучение и базата от знания са много различни.

Да вземем за пример инженер по околна среда или специалист по безопасност на труда. Първият се занимава с това, че изучава състоянието на околната среда и разработва мерки за подобряване на екологичната ситуация, а вторият разработва мерки за оптимизиране на условията на труд в определена организация.

Освен това инженерът носи пълна отговорност за действията си. Факт е, че неговите проекти и разработки могат да повлияят на здравето и живота на хората. Представете си, че дизайнерът е направил грешка в изчисленията, когато е проектирал подобрен автобус и в крайна сметка всичко е довело до инцидент. Или, да речем, построената къща се оказа неподходяща за обитаване.

Благодарение на инженерите сме заобиколени от различни технологии:

• компютри и лаптопи;
• средства за комуникация;
• битова и транспортна техника;
• електричество и топлина и др.

Така че, ако мечтаете да станете инженер, по-добре е да вземете решение за посоката. Много често младите хора правят грешка, например, като избират специалност програмист, а не строител. В крайна сметка може да се окаже, че не обичате да създавате програми на компютър, но имате талант да проектирате красиви селски къщи.

Какви училищни предмети трябва да знаете, за да станете инженер?

Сега нека разгледаме един много важен момент, който ще бъде полезен за бъдещите кандидати, а именно какво изисква от нас инженерното образование. При записване на кандидат-студенти институтите са длъжни да държат изпити по руски език, както и по математика и физика. Освен това, ако влезете в специалност, свързана с информационни технологии, тогава без задълбочени познания по компютърни науки е незаменим. Разбира се, в момента не се практикува провеждането на устно-писмен изпит, а приемането на резултатите от USE. Трябва да разбирате много добре физиката и математиката. Най-добре е да изберете физико-математически профил, когато преминавате от 9 клас в 10-11 клас.

Струва си да се отбележи, че именно в този момент (когато учите по физика и математика) ще можете да оцените знанията и уменията си в техническите науки, както и да разберете дали се интересувате от извършване на изчисления или е по-добре да изберете хуманитарните, химическите и биологичните или други науки.

В кой университет да отидете?

Инженерно-техническото образование може да се получи във всеки университет, който има технически специалности. Но най-добре е да влезете в специализирани университети. Например, за да станете отличен строител и водещ инженер, е по-добре да изберете университет според вашия профил. Да кажем MGSU в Москва.

За бъдещ програмист или специалист по оптични комуникации можем да препоръчаме MTUCI, който също се намира в столицата на Русия.

Така например човек, който е добре запознат с физиката и който иска да развие тази наука, може да влезе в MEPhI или Московския държавен университет. Ломоносов.

Кой може да бъде технически специалист?

Докато сте още ученик, трябва да обърнете внимание на това кои предмети ви се дават най-добре. В крайна сметка инженерното образование е подходящо за тези, които имат отлични академични постижения не само по математика и физика, но и по компютърни науки и чертане. А тези, които мечтаят да станат инженер по безопасност на труда или природозащитник, трябва допълнително да изучават екология и безопасност на живота.

Популярно ли е инженерното образование в Русия?

Много често хората задават въпроси за това каква специалност се търси в този период. Не трябва да се надявате на популярността на професията в момента, тъй като хората получават диплома за цял живот.

Що се отнася до същността на този въпрос, инженерното образование в Русия, както и в други развити страни, няма да престане да бъде търсено. В крайна сметка има все повече и повече технологии и строителството на сгради и други конструкции не спира.

инженерна заплата

Освен това често хората задават въпроса дали инженерното образование е причина за получаване на добре платена работа. Можем да кажем с увереност, че да, но не за всички и не навсякъде. Всичко зависи от профила, региона и фирмата. Разбира се, обичайното в провинциите железопътна линияполучава малка заплата (обикновено от 7-9 хиляди рубли), а колегата му програмист във водеща компания, която създава графични приложения за компютри и таблети, е много повече (40-60 хиляди рубли).

Изберете само специалността, която е най-близо до вас, тогава определено ще можете да се реализирате като успешен и търсен специалист.