Разработка требований к профессиональной подготовке инженеров в условиях интеграции образования с наукой и производством

ОБЩИЕ ПРОБЛЕМЫ ПРОФЕССИОНАЛЬНОГО ОБРАЗОВАНИЯ

УДК 378.147.004.12

В.В. Ищенко, доктор техн. наук, профессор

ФГОУ ВПО «Московский государственный технический университет имени Н.Э. Баумана»

З.С. Сазонова, доктор пед. наук, профессор

ГОУ ВПО «Московский автомобильно-дорожный институт (Государственный технических университет)»

разработка требований к профессиональной подготовке инженеров в условиях интеграции образования с наукой и производством

В сентябре 2009 года в австрийском городе Грац состоялся 38-й ежегодный симпозиум международного общества по инженерной педагогике ЮІР. Симпозиум прошел под девизом «Качество и количество в инженерном образовании». Этот девиз отражает потребность европейских стран в высокой эффективности инженерного образования — высокое качество подготовки инженера должно обеспечиваться при минимальном количестве трудозатрат. Работа Симпозиума-2009 осуществлялась в соответствии с замечательной традицией ЮІР — представлять к обсуждению международного академического сообщества результаты как новейших исследований в области инженерного образования, так и инновационной практики. В процессе обсуждений актуальных вопросов современного инженернотехнического образования серьезное внимание уделялось проблеме качества профессиональной подготовки [1]. Требования к качеству профессиональной подготовки выпускников технических вузов становятся особенно высокими в период глобального экономического кризиса. Для преодоления его последствий в сфере современной индустрии, и, прежде

12

всего, в таком стратегически важном секторе, как машиностроение, необходим приток молодого поколения инженеров, способных к инновационному творчеству, обладающих высоким потенциалом профессионального становления и непрерывного развития. Ведущим фактором профессионального становления будущего инженера является система объективных, детерминированных профессиональной деятельностью требований к его подготовке в вузе.

В настоящей статье представлен авторский подход к выработке требований, предъявляемых к подготовке выпускников современных технических вузов, ориентирующих их на создание уже в учебном процессе результатов профессионально ориентированной учебной деятельности, осуществляемой в условиях интеграции образования с наукой и инновационным производством. Основанием для выделения требований стал многолетний опыт взаимодействия авторов с реальным производством и использование идей процессного подхода в соответствии с ГОСТ Р ИСО 9001-2001.

Требования — это диагностируемые результаты деятельности, ориентированной на форми-

рование инженерной компетентности. Европейский Союз ориентирован на создание единой общеевропейской системы качества образования как необходимой составляющей единого европейского пространства высшего образования [2]. В России проблема достижения качества инженернотехнического образования, соответствующего современным и опережающим международным требованиям, является приоритетным направлением государственной политики и объектом серьезных исследований [3]. Решение этой проблемы прогнозируется в соответствии с непрерывным развитием процессов интеграции образования с современной наукой и наукоемким производством.

В соответствии с позицией авторов, сформированной на основе их многолетнего опыта преподавания технических дисциплин, в современных условиях формирования единого общеевропейского образовательного пространства профессионально ориентированная учебная деятельность студентов вузов — будущих инженеров нового типа — должна быть ориентирована на получение диагностируемых личностно значимых результатов. Конкретные измеряемые результаты учебной деятельности могут и должны быть получены и проанализированы на каждом учебном занятии при активном использовании компьютерной поддержки и виртуального информационного пространства. Для компетентного решения многофакторных инженерных заданий необходимым средством является представленная в электронном виде междисциплинарная информация, включенная в состав учебно-методического комплекса по соответствующей дисциплине. Моделирование разных принципиально реализуемых решений конкретной многокритериальной задачи профессионального содержания обеспечивает спектр возможностей, и перед студентом встает новая ответственная задача — принятие аргументированного решения, оптимального в конкретно имеющихся условиях. Преподаватель играет роль заказчика работы, он формулирует задание и накладывает определенные ограничения, выделяя свои приоритеты. В свою очередь исполнитель (студент) тоже имеет свои приоритеты. На стадии моделирования будущий инженер решает прямые и обратные инженерные задачи, обсуждает с преподавателем все высказываемые им «за» и «против» своих предложений, учитывает пожелания и добивается соответствия между своими возможностями и предъявляемыми к нему требованиями. Совместно выполняемый исполнителем и заказчиком анализ возможных решений, по существу, является процессом формирования и повышения уровня профессиональной компетентности и исполнителя, и заказчика. В процессе преподавания технических дисциплин авторы настоящей статьи установили, что при обсуждении могут быть найдены решения, более эффективные

по сравнению с теми, которые предполагал заказчик. Результатом дискуссии становится достижение сбалансированного соответствия потребностей и возможностей сторон, заинтересованных в получении конкурентоспособного инновационного решения интеллектуальной деятельности.

Последующие шаги студента — это представление удовлетворяющего обе стороны решения в расчетно-графической форме и доведение его до функционально завершенного вида, удовлетворяющего и автора решения (разработчика), и преподавателя («приемка»). «Приемка» как элемент дискретно-непрерывного мониторинга качества технологии обучения осуществляется на основании строго определенных критериев — строгого соответствия многократно апробированным на производстве образцам, входящим в состав созданного преподавателем банка учебных заданий [4].

Полученные в процессе изучения технических дисциплин результаты деятельности студентов должны апробироваться и сопровождаться с целью систематического повышения уровня компетентности будущих инженеров и уровня конкурентоспособности созданной ими интеллектуальной продукции. Компетентностный подход к генерации, апробации и сопровождению результатов творческой деятельности студентов современных вузов должен базироваться на дискретно-непрерывном мониторинге качества системно ориентированной технологии подготовки современных инженеров [5]. Формированию и повышению уровня ключевых и социально-профессиональных компетенций будущих инженеров (инструментальных, межличностных и системных), как необходимых составляющих их компетентности, должно способствовать использование инновационной системы электронных учебных материалов — эффективного средства технологии достижения целостности профессиональной подготовки и самоподготовки современных инженеров в условиях системной интеграции образования, науки и производства.

Прогнозирование является основой «настройки» требований на перспективу. Стратегии генерации системных результатов профессионально ориентированной деятельности будущих инженеров, специализирующихся в области машиностроения, должны разрабатываться с учетом международного прогноза, определяющего основные направления функционального развития различных отраслей машиностроения до 2020 года.

В соответствии с международным прогнозом [6] развития различных отраслей машиностроения до 2020 года, конкурентоспособное производство в ближайшее десятилетие должно иметь следующие характерные особенности:

• каждая установка производственного группового потока должна иметь многоцелевое назна-

чение, ориентированное на изготовление функционально завершенной продукции при дистанционном управлении;

• максимальное количество технологических операций должно быть реализовано на одном рабочем месте;

• взаимосвязи работоспособности всех установок должны быть ориентированы на изготовление в режиме реального времени сложных сборочных изделий с определенным набором кинематических пар деталей, каждая из которых должна иметь требуемый ресурс работы и условия локального восстановления качества и свойств изношенных деталей без монтажа и ремонта пары;

• система конкурентоспособного производства сложной продукции должна соответствовать возможностям применения и сопровождения во времени интегрированных систем компактного интеллектуального производства—КИПр, включающего: автоматизированное проектирование сборочного узла — CAD; прототипирование — RPM; производство с программным управлением — CAM; мониторинг повышения уровня качества продукции — CAE; создание и сопровождение жизненного цикла производства — CALS;

• жизненный цикл КИПр = CAD/RPM/CAM/ CAE/CALS должен удовлетворять условиям реализации процессного подхода и потребностям заинтересованных сторон «заказчик — разработчик» по ГОСТ Р ИСО 9001-2001;

• на стадии автоматизированного проектирования сборочных установок должна прогнозироваться реновационная пригодность и безызнос-ность деталей кинематических пар с введением методов безразборного повышения их работоспособности при минимизации вероятности появления износа;

• технологии реновации, восстановления качества при износе, должны реализовываться локальными методами на рабочих местах с минимальными затратами на монтаж и транспортировку изношенных деталей;

• системные специалисты должны быть подготовлены к производственной творческой деятельности при удаленном доступе «отдел-цех» с применением аутсорсинга «спрос-предложение», который способствует ускоренному восстановлению работоспособности конкурентоспособной продукции с технологической подготовкой реновационного, основного и заготовительного, механообрабатывающего производства в течение срока, не превышающего один месяц.

Учет прогнозируемых особенностей повышения функциональности и конкурентоспособности материального производства является серьезным

14

основанием для своевременного формирования опережающих требований к качеству профессиональной подготовки будущих выпускников отечественных инженерно-технических вузов.

Для обеспечения соответствия качества подготовки инженерно-технических специалистов требованиям, разрабатываемых «на перспективу», необходимо в каждом техническом вузе внедрить систему менеджмента качества, основанную на процессном подходе по ГОСТ Р ИСО 9001-2001. Постоянное улучшение системы менеджмента качества подготовки специалистов может быть реализовано при наличии и развитии взаимосвязи:

• ответственности руководства с учетом прогноза развития системы образования;

• менеджмента ресурсов с использованием процессного подхода ИСО для обеспечения интеграции образования, науки, производства;

• жизненного цикла учебного процесса по конкретной дисциплине, включающего мониторинг повышения уровня качества технологии подготовки — измерение, анализ и улучшение. Введение дискретно-непрерывного мониторинга способствует достижению удовлетворенности всех сторон, заинтересованных в повышении качества процессов и результатов: обучающихся, обучающих, руководителей образовательных, научных и производственных подразделений единой образовательно-научно-производственной системы. Применение процессного подхода в системе образования позволяет выделить цикл PDCA технологии обучения, системно ориентированной на формирование инженерной компетентности.

На этапе планирования — plan (Р) — выделяются цели и стратегии, необходимые для достижения планируемых результатов обучения. На этапе осуществления — do (D) — в учебный процесс внедряются учебно-методические комплексы по изучаемым дисциплинам. На этапе проверки — cheek (С) — реализуются контрольные мероприятия. На этапе действия — act (А) — происходит диалог «студент-преподаватель», целенаправленный на повышение качества результатов профессионально ориентированной деятельности студентов.

Для формализованного описания отвечающего требованиям качества функционально завершенного результата профессионально ориентированной деятельности разработчика (будущего инженера) следует ввести следующие обозначения. Требования заказчика (преподавателя) обозначаются символом Ац, а символом Ам — возможности разработчика, символом ФЗР — функционально завершенные результаты деятельности, удовлетворяющие условию сбалансированного соответствия между требованиями заказчика и возможностями разработчика; универсальные компетенции, задействованные при получении результата, — символом УК, а цикл пе-

дагогической технологии, системно ориентированной на получение функционально завершенного результата, — символом РБСЛ. Используя введенные обозначения, функциональное описание качества подготовки можно представить в виде

ФЗР(Ац(УК) = Ам(РБСЛ)).

Для повышения уровня компетентности потребителей и разработчиков необходимо использовать модели системы менеджмента качества, основанные на процессном подходе по ГОСТ Р ИСО 9000-2001, с помощью которых могут быть описаны закономерности взаимосвязей стратегий достижения результатов, соответствующих требованиям потребителей с позиций не только универсальных, но и учетом тех предметно-специализированных компетенций, которые потребуются инженеру для успешного решения прогнозируемых на ближайшие годы социальнотехнических проблем. Примером такой «опережающей» предметно-специализированной компетенции является способность использовать электронную поддержку для решения системных трудно формализуемых задач ускоренной технологической подготовки действующего производства с учетом тех требований заказчика, которые могут проявиться через несколько лет.

При выполнении студентами системного проекта результаты деятельности разных разработчиков должны быть совместимы. Личностные результаты должны соответствовать системным требованиям создания корпоративных результатов деятельности всего коллектива. Сопровождение системных корпоративных результатов во времени должно способствовать созданию субъектами творческого образовательного процесса новых корпоративных объектов деятельности, более эффективных по сравнению с предыдущими.

Несмотря на активное внедрение компетентно-стного подхода в образовательный процесс отечественных вузов, до настоящего времени являются актуальными отдельные теоретико-методологические и практические аспекты проблемы разработки и корректировки компетентностных моделей выпускников вузов, их систематической апробации и сопровождения. К числу актуальных проблем развития материального производства относятся: поиск общности международных и отечественных систем высшего технического образования; ускоренное внедрение современных технологических достижений отечественных и зарубежных фирм; сопровождение работоспособности сложного сетевого оборудования в течение его жизненного цикла. Существующий разрыв между образовательными, научными и производственными разработками субъектов затрудняет своевременное использование современных зарубежных и отечественных технологических достижений. Сетевая интеграция результатов, по-

лученных субъектами образовательных, научных, производственных подразделений с применением компьютерной поддержки возможна, если выделена общность — совместимость требований и возможностей международных и отечественных систем высшего профессионального образования. К настоящему времени есть показательные примеры эффективного использования компетентно-стного подхода при сетевой интеграции образовательных, научных и производственных результатов. Один из таких примеров предложен объединением машиностроительных фирм Германии, соответствующие результаты представлены на сайте www. vdma.org. Для достижения общности систем образования, науки, производства каждая из фирм объединения определила стратегии формирования спектра обучающих, научных и производственных систем, создала общие для отрасли учебно-методические и научно-производственные сетевые комплексы.

Разработанная авторами и успешно апробированная на базе МГТУ им. Н. Э. Баумана и МАДИ (ГТУ) системно ориентированная технология подготовки будущих инженеров по нескольким техническим дисциплинам базируется на методологическом основании интеграции образования, науки и производства. Встраивание интеграции образования, науки и производства в модель традиционного обучения с ее отдельными учебными предметами позволило разработать функционально-сетевую модель проектно-созидательной деятельности студентов, осуществляемой на основе технологии, системно ориентированной на реализацию требований предприятий, являющихся социальными партнерами обоих технических университетов. Экспериментальное исследование показало, что подготовка будущих инженеров по системно ориентированной технологии, ориентированной на удовлетворение четко сформулированных требований реального производства, существенно повышает их мотивацию к творческой профессиональной деятельности и обеспечивает конкурентоспособность продуктов их интеллектуальной деятельности. Анализ достигнутых авторами результатов доказал, что использование сетевого учебно-методического комплекса в процессе обучения позволяет студентам осуществлять самоподготовку с гарантированным получением результатов, соответствующих требованиям государственного образовательного стандарта и социальных партнеров вуза.

Требования, предъявляемые будущим инженерам, должны их ориентировать на создание в процессе обучения в вузе результатов образовательно-созидательной деятельности, реализуемой в условиях интеграции образования с наукой и производством, отвечающей профессиональным требованиям и свидетельствующих о достигнутом уровне сформированности универсальных и предметно-

15

специализированных компетенций. В рамках учебного процесса будущим инженерам необходимо использовать электронные формы поиска, систематизации и обработки технологической информации и представлять прогнозируемые корпоративные результаты деятельности в системном виде, удобном для повседневного многократного и эффективного применения, а также для реализации опережающего прогноза перспектив развития.

Список литературы

1. Proceedings of the 38th International IGIP Symposium. Book of abstracts, 6-9 September 2009, Graz, Austria, 344 p.

2. Болонский процесс: поиск общности европейских систем высшего образования (проект TUNING) / Под науч. ред. В.И. Байденко. — М.: ИЦ ПКПС, 2006. — 211 с.

3. Управление качеством высшего образования: теория, методология, организация, практика: монография / Под научной ред. А.И. Субетто: в 3 т. — СПб.: Смольный институт РАО; Кострома: Изд-во КГУ, 2005. — 1064 с.

4. Ищенко, В.В. Методология генерации, апробации и сопровождения содержания учебного материала для высшего профессионального образования: монография / В.В. Ищенко, З.С. Сазонова. — М.: МАДИ (ГТУ), 2005. — 343 с.

5. Технологические достижения отечественных и зарубежных фирм в области литейного, кузнечно-прессового, сварочного и механообрабатывающего производства. Прогнозы развития отраслей до 2020 г. // Информационный бюллетень ИТЦМ «Металлург». — 2000. — № 5(86).

6. Ищенко, В.В. Интеграция образования, науки, производства. Опыт практического решения / В.В. Ищенко,

З.С. Сазонова // Высшее образование в России. — 2006. — № 10. — С. 23-31.

УДК 378.14

П.А. Силайчев, доктор пед. наук, профессор О.В. Чеха, ст. преподаватель

ФГОУ ВПО «Московский государственный агроинженерный университет имени В.П. Горячкина»

развитие теории непрерывной подготовки: проблема технического образования

Определение сроков освоения образовательных программ всегда вызывало интерес у всех участников профессионального образования: от лиц, получающих образование, до органов, курирующих его систему. Две противоположные тенденции, исторически сложившиеся при определении сроков обучения на их увеличение и сокращение, никогда не приводили к их одному абсолютному варианту как в общем образовании, так и в профессиональном.

Эмпирическое определение сроков профессиональной подготовки, характерное для ранней педагогики, во многом зависело от того, насколько организация учебного процесса совпадала с еще непознанными его закономерностями, объемом и содержанием образования и социальными требованиями к качеству стартовой подготовки профессионала. Современная педагогика в большей степени опирается на теоретическое обоснование сроков освоения образовательных программ.

Социально-экономические условия начала XXI века обусловили повышенный интерес к подготовке специалистов в сокращенные сроки. Поиск путей реализации этой идеи способствовал развитию многих предпосылок теории и практики оптимизации обучения в концепции различных подходов и способов организации учебно-воспитательного процесса. Однако педагогические исследования этой области теории и практики образования остаются актуальными в связи с тем, что система способов со-

16

кращения сроков подготовки специалистов во многом зависит от специфики образования, его изменчивости, уровней, содержания, требований к конечному результату обучения и от других факторов.

Развитие профессионального образования показывает на всем историческом пути своего существования появление рациональных организационных решений, позволяющих сокращать календарные сроки обучения относительно сроков, устоявшихся на момент появления инноваций. Истоки появления прогрессивной оптимизации сроков подготовки специалистов «зреют» в практике работы образовательных учреждений, аккумулируются в обобщенном педагогическом опыте, оттачиваются и развиваются в теории.

Идеи о возможности сокращения сроков подготовки в профессиональной школе начали появляться в XIX веке. Деятели Русского технического общества и предшествующей ему Постоянной комиссии по техническому образованию отмечали складывающуюся сориентированность российского образования на его преемственность, начиная с начального и заканчивая специальным (Е.Н. Андреев, А.Г. Неболсин, И.А. Антонов, С.Я. Мясоедов, М.И. Герисванов и др.). В то время интенсивно развивались концепции академических свобод в получении образования, его альтернативности, вариативности и других предпосылках диверсификации (Д.И. Менделеев, Е.Н. Андреев и др.).