Интегрированная образовательная программа подготовки специалистов для инновационной деятельности

ИНТЕГРАЦИЯ ОБРАЗОВАНИЯ ^ЙЙЙЙЙЙЙЙЙ^

АКАДЕМИЧЕСКАЯ ИНТЕГРАЦИЯ

ИНТЕГРИРОВАННАЯ ОБРАЗОВАТЕЛЬНАЯ ПРОГРАММА ПОДГОТОВКИ СПЕЦИАЛИСТОВ ДЛЯ ИННОВАЦИОННОЙ ДЕЯТЕЛЬНОСТИ

Ю. В. Горин, Л. Д. Нелюдов, Б. Л. Свистунов

В статье рассматривается опыт Пензенской государственной технологической академии в создании и апробации образовательной программы и технологии подготовки специалистов для инновационной деятельности. Авторами высказывается утверждение, что идеальным конечным результатом является формирование такой интегральной компетенции, как профессиональная креативность.

Ключевые слова: инновационная деятельность; методы творческого решения задач; творческая личность инженера; профессиональная креативность.

Ведущей тенденцией при совершенствовании всей вертикали профессионального образования является ориентация на подготовку специалистов к инновационной деятельности. Ее общее направление — обновление содержания и структуры профессионального образования и определение путей совершенствования государственных образовательных стандартов.

Согласно современным представлениям об инновационном менеджменте инновациями материального и организационного характера могут заниматься как профессиональные менеджеры, так и инженеры. Применительно к промышленному производству для достижения инновационных целей структура образованности участников инновационного процесса должна быть скорректирована с учетом особенности сферы деятельности. На реализацию таких элементов инновационной деятельности, как управление исследовательскими процессами, анализ спроса на научно-техническую продукцию, оценка эффективности инноваций, целесообразно ориентировать специалистов по менеджменту. Для специалистов с высшим техническим образованием предпочтительны следующие направления деятельности: создание и освоение новой техники и технологий, а также управление собственно процессами «создания и освоения».

Для более глубокого понимания сущности инновационной деятельности в промышленных областях и менеджерам, и

инженерам необходимо освоение новых технических решений (как минимум, основательное знакомство с ними), ибо именно такие решения составляют материальную основу практически всех инноваций в техносфере. Это нужно не только для того, чтобы самому генерировать новые решения, но и для осуществления эффективного взаимодействия с другими участниками проекта, так как в инновационных проектах особенно важна творческая квалификация исполнителей всех уровней (менеджер должен понимать ученого-изобретателя), для адекватной надежной оценки состояния (этапа) развития данного вида новой техники (найден принцип действия; создана компоновочная схема; разработана конструкция; созданы типоразмеры; требуется оптимизация или доработка узлов и режимов и т. п.), а также для определения новизны данного технического решения и перспектив его дальнейшей разработки и использования.

Следовательно, в процессе подготовки современных специалистов, способных эффективно осуществлять инновационную деятельность, наряду с передачей им основ фундаментальных и профессиональных знаний необходимо целенаправленно учить их методам творческого мышления при решении технических задач.

Применительно к высшему и среднему профессиональному образованию суть проблемы состоит в следующем. Парадигма широкой образованности

© Горин Ю. В., Нелюдов А. Д., Свистунов Б. Л., 2010

предполагает формирование личности, владеющей научно обоснованной технологией творческого решения задач. Профессиональные знания, умения, навыки в рамках этой парадигмы трактуются не как цель, а лишь как необходимое средство обеспечения творческой деятельности специалиста. Если рассматривать образованность выпускника как систему, то отечественное профессиональное образование традиционно успешно реализует одну из ее «подсистем» — обучение ремеслу (в самом хорошем смысле). Это огромное достоинство, и оно не должно быть утеряно ни при каких перестройках и модернизациях. Вместе с тем системная образованность в современных условиях должна содержать в себе еще, как минимум, три подсистемы: сформированное научное мировоззрение, потребность и умение познавать окружающий мир и самого себя; осознанную потребность и умение работать творчески. Каждая из этих взаимосвязанных и взаимообусловленных подсистем должна выступать не в роли желательной, но необязательной «добавки», а в качестве необходимого и равноправного компонента системы, имеющего реальную опору на личностные качества будущего специалиста. Отсюда проистекает потребность внесения в структуру образованности личности качественных изменений и, следовательно, корректировки самой структуры образовательного пространства и модернизации образовательных технологий.

Анализ показал, что в этой области имеются определенные концептуальные противоречия. Рассмотрим проблему на примере высшего технического образования применительно к формированию творческой личности инженера. Принято считать, что для нормальной производственной деятельности по эксплуатации технических систем выпускнику инженерного вуза достаточно освоить «базы данных», т. е. все то, что содержится в учебниках по специальности, сведено в справочники, инструкции, руководящие указания, аккумулировано в опыте наставников. К необходимым качествам следует также отнести умение

профессионально ориентироваться в данном информационном массиве. Основой же создания новых технических решений, инновационных проектов является «база знаний» — то, что содержится в учебной и научной литературе по целому спектру наук. В техносфере основу всех технических систем и технологий составляют естественные науки — физика, химия, биология. Именно в них заложено понимание существа реализуемых в технических системах явлений, эффектов и процессов. Соответственно недостаточная естественно-научная подготовка специалиста (эксплуатационника, разработчика) не позволяет ему целенаправленно совершенствовать ни производственный процесс, ни сами технические системы и технологии.

Научное мировоззрение содержательно может базироваться только на системном естественно-научном кругозоре, который обеспечивает понимание диады «человек — природа» как единой сверхсистемы. Естественно-научное мировоззрение служит фундаментом и для реализации потребности в познании мира, и для осознанного приобщения к творческому труду. Значит, системообразующим фактором широкой образованности личности должен служить естественно-научный компонент общего и профессионального образования. Этот тезис относится ко всей вертикали профессионального образования — от начального до высшего.

Главная полезная функция образованности включает в себя удовлетворение интересов и личности, и общества. Применительно к прагматическим интересам личности главное — обеспечить сочетание высокой деловой квалификации со способностью адекватно адаптироваться к быстроменяющемуся миру, в том числе к нарастающим требованиям работодателей.

Студенты значительно раньше, чем некоторые деятели от образования и преподаватели, оценили значимость широкой образованности — прежде всего как надежного средства, обеспечивающего и их собственную социально-профессиональную адаптацию, и возможность

ИНТЕГРАЦИЯ ОБРАЗОВАНИЯ

управлять обстоятельствами в соответствии со своими потребностями и запросами. В обществе постепенно крепнет уверенность в том, что системное образование и широта кругозора индивида не только способствуют повышению его «культурного уровня», но и создают фундамент для более эффективной деятельности в сфере избранной профессии. Синтез интересов личности и общества в идеале предполагает, что образовательное учреждение формирует системно образованного специалиста, способного к самообучению, владеющего специальными знаниями и умениями, технологией творческого труда.

В структуре всех государственных образовательных стандартов есть требование: «обеспечить устойчивое стремление к самосовершенствованию, стремление к творческой самореализации». Этот императив продиктован необходимостью эффективного трудоустройства выпускников и их адаптации к рынку труда. Вместе с тем действенных методик «обеспечения стремления к творческой самореализации» в системе профессионального образования практически нет. Имеются только отдельные крупицы опыта подготовки обучающихся к реализации своего творческого потенциала. Здесь представляются важными два аспекта: во-первых, специалисту, ориентированному на инновационную деятельность, необходимо умение видеть и формулировать творческие задачи, т. е. умение выявлять противоречия в объекте исследования; во-вторых, нужны готовность и умение преодолевать эти противоречия. Фактически это означает овладение технологией организации мышления по преобразованию проблемной ситуации в конкретные задачи, создание моделей задач, исследование противоречий, их научный анализ с последующим преобразованием модели в приемлемое решение. Всему перечисленному можно и нужно учить.

Концептуальные основы методологии творчества заложены в методологии естествознания. Развитие когнитивных и креативных структур человека — это две грани единого процесса эволюции

человечества. Когда когнитивные структуры человека развились до надлежащего уровня, возникла наука. На этом этапе сформировалось наше умение задавать вопросы природе, иногда получать на них ответы и правильно их истолковывать на языке науки. Тем самым человек создал возможность управлять процессом познания. Аналогичный процесс «от наблюдения к управлению» характеризует и эволюцию творчества [4]. Известно, что творческие способности самым непосредственным образом связаны с умственной деятельностью человека, которая определяется как природными задатками и склонностями, так и социально-воспитательной и предметнопространственной средой.

Человек отказывается от ожидания «озарения свыше» в пользу научно обоснованной подготовки собственной личности к генерации результативного озарения при решении задачи. Основной результат творчества как науки — «озарение по заказу». Стержень подготовки составляют эвристические алгоритмы, выстроенные в соответствии с объективными законами развития объектов исследования, например технических систем. С целью научить студентов технологии творческого решения задач одни преподаватели предлагают использовать уникальный индивидуальный опыт творческих личностей, другие — вводят в преподавание своей дисциплины задачи, требующие для решения хотя бы элементов творческого подхода. Однако этого недостаточно. Ясно, что массовое введение обучения творческому решению задач должно быть научно обоснованным. Применительно к инженерному творчеству теоретической базой такого обучения может служить теория решения изобретательских задач (ТРИЗ). Г. С. Альтшуллером была сформулирована концепция развития творческого мышления при решении технических задач [1]. Теория и алгоритм решения изобретательских задач включают в себя целостную систему средств, направленных на продуктивную творческую деятельность, и базируются на психологических, логических и информационных техноло-

гиях, обеспечивающих эффективную результативность целенаправленной деятельности. Практической базой является достаточно большой опыт преподавания на семинарах для инженеров, факультативах для школьников и в системе высшего технического образования [6; 7].

В структуре образованности будущего инженера основным элементом естественно-научного компонента выступает физика. Эта наука одновременно фундаментальная и прикладная. Как учебная дисциплина она выполняет две важнейшие функции — мировоззренческую и «техническую», способствуя формированию научного мировоззрения и соответственно созданию убежденности в том, что методология естествознания есть общенаучная методология [3].

Будущему инженеру необходимо понимать и осознавать, что физика есть научная основа всей современной техники и большинства промышленных технологий. Пытаясь совместить обе функции в едином трехсеместровом курсе (кое-где физику «сокращают» даже до двух семестров), мы вступаем на путь компромиссов: немного того и немного другого плюс система сведений об основных физических законах и их многочисленных проявлениях в природе. Мировоззренческий аспект при этом тонет в потоке формул и формулировок, а техническая направленность имеет иллюстративный характер, так как реализуется, как правило, в примерах использования законов физики в действующей технике. Ясно, что такие технические системы, как люминесцентные источники света, холодильники, телевизоры, компьютеры и др., построены на основе целой гаммы физических законов, явлений и эффектов. Однако тот факт, что физика есть неиссякаемый источник новых творческих решений технических задач, очень часто остается за рамками преподавания курсов физики. Следует отметить, что речь идет не только о самых современных достижениях физической науки, но и о традиционной, «классической», физике, которая по-прежнему является научной основой большинства изобретений в области техники и технологий.

В Пензенской государственной технологической академии создана комплексная образовательная программа, целью которой являются разработка и внедрение в практику подготовки специалистов, ориентированных на инновационную деятельность, технологий креативного образования. Такое образование предусматривает прежде всего формирование у будущего инженера умения решать творческие задачи не по наитию, а посредством научно обоснованных алгоритмических методик. Студенту очень полезно не только набрать запас знаний, профессиональных умений и навыков, но и овладеть технологией творческого решения инженерных задач.

Идея программы [6—8], состоит в том, что творческий компонент образованности инженера предполагает наличие у выпускников технических специальностей вузов умений и навыков поиска новых инженерных решений. Эта грань деловой квалификации инженера требует, как минимум, двух обязательных компонентов в структуре образованности специалиста с высшим техническим образованием: уверенного овладения основами научной теории решения изобретательских задач и добротного знания «ремесла», т. е. наличия профессиональных знаний, умений и навыков. Творчество возможно только на базе знаний, но профессиональные знания, умения, навыки в этой трактовке рассматриваются не в качестве конечной цели образования, а как фундамент и одновременно инструмент решения творческих задач в области техники и технологий.

Анализ опыта, как нашего собственного, так и коллег из вузов России [2; 9; 10], показал, что краткосрочные факультативы или отдельные лекции о сущности и престижности творческого начала не решают проблемы приобщения студентов к творчеству. Простого ознакомления недостаточно для того, чтобы студент ощутил себя субъектом творчества, генератором нового знания. Приоритет творческого начала в деятельности будущего инженера можно обеспечить только при совмещении обучения творчеству со всем образовательным

ИНТЕГРАЦИЯ ОБРАЗОВАНИЯ

процессом — от первых лекций в вузе до дипломной работы.

Первоначально необходимо было проверить саму возможность построения и работоспособности «креативной вертикали». Руководствуясь принципом «не навреди», в контур такой вертикали мы включили три дисциплины: общую физику (I—II курсы), историю техники (I курс), современные методы инженерного творчества (IV курс). В осуществлении первого этапа программы приняли участие кафедра физики и выпускающая кафедра «Технология общего и роботизированного производства».

Стартовой основой вертикали служит четырехсеместровый курс «Физика». Поскольку в качестве экспериментальных групп были определены потоки будущих инженеров-механиков, то содержание курса безоговорочно должно соответствовать ГОС для специальности «Технология машиностроения». Особенностью изложения курса является то, что в первые три семестра акцент переносится на трактовку физики как научной основы техники и технологий. Примеры «физических изобретений» из патентного фонда отбираются так, чтобы продемонстрировать мощь физического знания как эффективного инструмента решения технических задач. Особое внимание уделяется функциональным техническим возможностям изучаемых физических явлений и эффектов. На изучение в четвертом семестре отнесены мировоззренческие аспекты физики.

Курс «История техники» читается во втором семестре. Согласно программе этой дисциплины становление и развитие техники трактуется как проявление объективных законов развития технических систем. Ознакомление с этими законами составляет первый раздел курса. Второй раздел — обзорные лекции по становлению и развитию важнейших научно-технических отраслей (энергетика, материаловедение, электроника, биотехнология, информатика, ГТ-технологии). В эволюции этих отраслей явно подчеркивается ведущая роль физики, химии, биологии. Периоды «технических революций» сопоставляются с последова-

тельным формированием системных физических картин мира. В самостоятельных творческих работах студентам предлагается проанализировать историю и перспективы развития конкретных технических систем (станков, компьютеров, средств связи и т. п.). Завершением «креативной вертикали» служит курс «Современные методы инженерного творчества». С 2005 г. этот курс построен на основе ТРИЗ. В лекциях излагается суть этой науки, подчеркивается эвристическая значимость технических и физических противоречий. Особенность курса заключается в коллективном (в малых группах) и индивидуальном решении учебных и реальных производственных задач, в которых разрешение технических и физических противоречий прямо связано с использованием физических эффектов и явлений [5].

Системный эффект всей «креативной вертикали» подлежит последующему обсуждению, поскольку отдельные участники учатся всего лишь на III курсе, а основная масса — на I и II. Тем не менее, описываемый подход представляется перспективным. Во-первых, студент осваивает технологию творчества на младших курсах, и она неминуемо должна «заработать» при изучении специальных дисциплин. Во-вторых, физика органически входит в структуру ТРИЗ, составляя основу информационного фонда этой теории. На практических занятиях наряду с традиционными учебными задачами (закрепление материала) предусмотрены учебные творческие задачи, решение которых связано с использованием физических эффектов и явлений. Фонд таких задач базируется на патентных материалах. Лабораторный практикум поставлен как изучение системы физических моделей реальных ситуаций в различных областях техники. Для учета успехов студентов используется модульно-рейтинговая система.

Анализ результатов и востребованности «креативной вертикали» показал, что при наличии опытных преподавателей, владеющих ТРИЗ, обучение вполне эффективно. Студенты начинают значительно выше оценивать свои творческие

возможности, возрастают самооценка и ценность учебного курса общей физики, формируется желание продолжить занятия. Конечно, их на начальных стадиях работы должны вести преподаватели, имеющие соответствующую подготовку и опыт. При обсуждении возможных вариантов введения обучения творческому решению задач целесообразно заранее учитывать, что таких преподавателей в России пока относительно мало. Вместе с тем ясно, что обучение творчеству будет эффективным только при условии, если и сами методы творческого решения задач, и методика обучения этим методам станут достоянием большинства преподавательского корпуса. Это очень сложная проблема, но ее можно и нужно решать, поскольку формирование творческой личности — генеральная задача современного профессионального образования. В идеале наличие соответствующих компетенций должно быть предусмотрено квалификационными требованиями к преподавателям. В реальности до этого далеко, но уже настало время для старта.

Научные методики обучения творческому решению задач нужно разрабатывать, апробировать, отбирать и вводить в учебный процесс на базе имеющихся ресурсов и с тем составом преподавателей, который есть и который мы сумеем подготовить в ближайшем будущем. Необходимы и экспериментальные площадки, и центры методологии творчества, и, главное, понимание того, что проблема подготовки специалистов, ориентированных на инновационную деятельность, назрела и никто ее за нас не решит.

Идеальным результатом было бы формирование такой интегральной компетенции, как профессиональная креативность. Под профессиональной креативностью мы понимаем качество личности, способствующее комфортному «вхождению» в профессию; способность специалиста оперативно находить и эффективно применять нестандартные, оригинальные творческие решения профессиональных проблем; самореализацию в профес-

сии и удовлетворенность ею; воспитание лидерских качеств личности.

Данные умения, навыки и отношения выступают в качестве базовых компонентов личности, выражая ведущие характеристики процесса ее профессионального становления, отражая универсальность связей с окружающим миром, инициируя способности к творческой самореализации, определяя эффективность инженерного труда. Таким образом, степень сформированности исследовательских, креативных умений и навыков должна служить важнейшим критерием готовности к творческой деятельности и профессиональному совершенствованию будущего специалиста.

СПИСОК ИСПОЛЬЗОВАННОЙ ЛИТЕРАТУРЫ

1. Альтшуллер, Г С. Творчество как точная наука / Г. С. Альтшуллер. — М. : Сов. радио, 1979. — 184 с.

2. Гасанов, А. И. Рождение изобретения. Стратегия и тактика решения изобретательских задач /

A. И. Гасанов. — М., 1995. — 432 с.

3. Горин, Ю. В. Две грани физики. Интеллект и творчество / Ю. В. Горин, Б. Л. Свистунов // Альманах фонда «Успехи физики». — М., 2006. — С. 148—151.

4. Горин, Ю. В. К иной парадигме / Ю. В. Горин, Б. Л. Свистунов // Высш. образование в России. — 1999. — № 3. — С. 60—66.

5. Горин, Ю. В. Создание новых технических решений на основе использования физических эффектов и явлений / Ю. В. Гоин, В. В. Землянский. — Пенза : ПГТА, 2005. — 68 с.

6. Горин Ю. В. Физика в технологии творческой деятельности инженера / Ю. В. Горин,

B. Б. Моисеев, Б. Л. Свистунов // Физ. образование в вузах. — 2005.— Т. 11, №4.— С. 51—58.

7. Горин, Ю. В. Физика как основа креативной вертикали в подготовке инженера / Ю. В. Горин,

B. Б. Моисеев, А. Д. Нелюдов, Б. Л. Свистунов // Физическое образование: проблемы и перспективы развития. — М., 2006. — С. 219—223.

8. Горин, Ю. В. Экспериментальный курс «Физика + ТрИЗ» / Ю. В. Горин, В. Б. Моисеев, Б. Л. Свистунов // Сб. НТПФ-4. — М., 2006. —

C. 47—52.

9. Зиновкина, М. М. Креативное инженерное образование / М. М. Зиновкина, Р. Т. Гареев // Высш. образование в России. — 2000. — № 6. — С. 98—99.

10. Соколова, И. А. Интегрированные курсы в подготовке инженеров / И. А. Соколова // Высш. образование в России.— 2008.— № 11.— С. 122—124.

Поступила 11.02.10.