Практика подготовки специалистов наукоемких специальностей: создание и апробация пилотных структур в составе кафедр1

ПРАКТИКА ПОДГОТОВКИ СПЕЦИАЛИСТОВ НАУКОЕМКИХ СПЕЦИАЛЬНОСТЕЙ: СОЗДАНИЕ И АПРОБАЦИЯ ПИЛОТНЫХ СТРУКТУР В СОСТАВЕ КАФЕДР1

М.С. Чванова, Ю.И. Головин, В.М. Передков

Chvanova M.S., Golovin Yu.I., Peredkov V.M. Practice of Training Specialists of Science Intensive Specialties: Formation and Approbation of Pilot Structures at the Departments The article considers theoretical and practical aspects of training specialists of science intensive specialties in a higher education institution, as well as specific examples of forming pilot structures at the departments.

Образование сегодня становится производительной отраслью единого хозяйства страны, т. е. в ней создается товар, обладающий определенной потребительской стоимостью и стоимостью, определяемой через конкуренцию в рамках рыночных отношений. Следовательно, наивысшими качествами обладает тот образовательный товар, который наиболее конкурентоспособен. По мнению ученых, старая, традиционная система образования уже не в состоянии удовлетворить ни реальный сектор экономики, ни социальную сферу высокопрофессиональными кадрами специалистов, соответствующих требованиям нынешнего этапа научного, технического и социального развития общества.

Особенно остро эта проблема стоит в области подготовки специалистов для наукоемких отраслей, которая требует не только высококлассный профессорско-преподавательский состав, новейшее оборудование и динамичное обновление содержания обучения, но, прежде всего, изменение образовательной парадигмы. Каким образом должна измениться технологическая основа подготовки современного специалиста? Подойти к ответу на данный вопрос представляется возможным на основе учета тенденций развития наиболее

1 Тема поддержана грантом РГНФ № 07-06-00540а в 2007 г.

Отдельные результаты получены в рамках проекта, поддержанного грантом РГНФ № 07-02-04004а в 2007 г.

Инновационная образовательная программа ТГУ им. Г.Р. Державина поддержана в рамках национального проекта «Образование» в 2007 г.

прогрессивных механизмов совершенствования экономической и социальной среды.

Одним из таких механизмов в последнее время можно считать так называемый кластерный подход. Речь идет об объединении, укрупнении, своеобразной агломерации в функциональном, а чаще всего - в географическом смысле разных учреждений и производств вокруг интеллектуального, мозгового центра (как правило, известного университета типа Гарвардского). Такой подход в отношении биотехнологии, например, с успехом был использован в США, в Европе - Великобритании, Германии, Финляндии, в Азии -Японии, Южной Корее, Израиле, в последнее время это пытается сделать Сингапур. Как некоторый аналог кластерного подхода триада: «наука - образование - практика» - находит применение в современной России в медико-социальной сфере, в производстве, наметились некоторые тенденции его использования в образовательной деятельности.

В качестве примера активизации усилий в данном направлении представляется деятельность Тамбовского государственного университета им. Г. Р. Державина.

Одним из важных этапов развития Тамбовского государственного университета является формирование такой системы образования, которая способна дать новую генерацию специалистов, подготовленных для осуществления всех инновационных преобразований в экономике и социальной сфере региона. Главной целью университета является формирование у студентов способности эффективно применять знания и умения на практике при создании новой конкурентоспособ-

ной, наукоемкой продукции. Причем эти умения должны формироваться как в недрах самостоятельной практической деятельности в специально развитой инфраструктуре (студенческие учебно -научно -инновационные

комплексы, бизнес-инкубаторы технологий, научные инновационные лаборатории).

Подготовка специалистов наукоемких специальностей требует изменений как в содержании, так и организации учебного процесса. В учебные планы необходимо вводить специальные дисциплины, формирующие знание теоретических основ исследовательской и инновационной деятельности. Речь также идет о введении предпринимательских идей в содержание существующих курсов. А новые образовательные технологии должны быть направлены на формирование у студентов методологической культуры научноисследовательской и инновационной деятельности.

Фактически речь идет о новой системе образовательной деятельности. Линейность соподчиненности различных этажей иерархии системы образования заменяется формированием неформальных центров, консолидирующих различные образовательные структуры независимо от их организационно-правовой формы и схемы финансирования, в единый организм, связанный общностью целей и сбалансированной реализацией интересов каждого.

Организационной формой консолидации усилий заинтересованных сторон для достижения конкурентных преимуществ специалистов являются кластеры. По опыту зарубежных государств взаимодействие целых групп отраслей внутри кластеров способствовало росту занятости, инвестиций и ускорению распространения передовых технологий в национальной экономике. Непременным условием создания кластера является наличие вузов и НИИ. Кластеры - эффективный инструмент, способствующий экономическому развитию и повышению конкурентоспособности. Сотрудничающие, взаимодополняемые группы компаний, организаций, включая университет, сопутствующих отраслей и институтов призваны повысить национальную и региональную конкурентоспособность на мировом рынке. Роль университета, по нашему мнению, состоит в обеспечении

самого учебного процесса, так и в результате

участников кластера инновациями и продвинутыми специалистами в области наукоемких технологий. В большинстве стран зоны инновационного развития формируются вокруг университетов.

Тамбовский государственный университет исходит из необходимости сохранения и полноценного использования образовательного и научно-технического потенциала: высокого уровня фундаментальных исследований и образовательных услуг; разнообразия прикладных задач, в решении которых он может быть задействован; сохранения связей с предприятиями реального сектора экономики Тамбовской области. Таким образом, можно предположить, что Тамбовский государственный университет, коммутирующий учебные, научно-исследовательские и инновационные структуры, станет активным участником и помощником в реализации стратегии индустриально-инновационного развития региона.

В настоящее время идет процесс развития принципиально нового высшего учебного заведения, студенты которого изначально находятся в ситуации конкретной научноисследовательской и проектной инновационной деятельности. Обучаясь, они занимаются не только образовательной деятельностью, но и вовлекаются в процесс проектирования и совершенствования производственных разработок, доведения их до опытных образцов. При подобном подходе студенты уже на этапе обучения включаются в решение актуальных задач и реализацию потребностей, стоящих перед региональным бизнесом. По нашему мнению, только в этом случае бизнес-структуры начинают активно вкладывать свои средства в образование и инновационные разработки.

Особенностью и отличительной чертой деятельности Тамбовского государственного университета им. Г.Р. Державина является четкая ориентация на реализацию инновационных образовательных программ и повышение инвестиционной привлекательности вуза, а также становление университета как центра кластера инновационно-образовательных программ развития приоритетных направлений социальной сферы и реальной

экономики региона. Такой подход основывается на системообразующей роли университета в социально-экономическом развитии региона, на повышении качества осуществляемых им образовательных программ и научно-исследовательских работ.

В рамках реализации инновационнообразовательных программ планируется обновление уже существующей и создание новой научно-исследовательской и учебновоспитательной базы для развития перспективных наукоемких специальностей и специализаций. Основными участниками разработки и реализации инновационных образовательных программ в ТГУ им. Г.Р. Державина являются кафедры, их профессорско-преподавательский состав и научные сотрудники.

В качестве примера пилотных структур кафедр можно привести следующие:

1. Региональный научно-образовательный центр «Нанотехнологии и наноматериалы».

В рамках реализации одной из целей инновационного образовательного проекта на базе ТГУ 28 апреля 2007 г. организован учебно-образовательный Центр «Нанотехнологии и наноматериалы». Руководство центром осуществляет заслуженный деятель науки РФ, доктор физико-математических наук, профессор Ю.И. Головин. На материально-техническое оснащение центра из бюджета направлено 127 миллионов рублей, 20 миллионов рублей внебюджетных средств выделяет ректорат ТГУ. Планируется приобретение уникального научного оборудования, не имеющего аналогов в регионе и в нашей стране (растровый электронный микроскоп последнего поколения, наноинденто-метры, ЭПР-, рамановские и оптические спектрометры, туннельные и атомно-силовые микроскопы и др.).

Центр нанотехнологий будет заниматься не только «чистой» и прикладной наукой, но и инновационно-образовательной деятельностью. Тематика фундаментальных разработок будет включать экспериментальное исследование и компьютерное моделирование фуллереносодержащих материалов, тонких пленок и покрытий, высокоградиентных упрочненных слоев, новых функциональных материалов. Будут продолжены работы в области физики влияния слабых магнитных,

электрических и радиационных полей на структурные дефекты атомарного и наноско-пического масштаба, а через них - на комплекс физико-механических характеристик конструкционных и электронно-оптических свойств функциональных материалов.

Основное направление прикладных разработок - создание новых и совершенствование имеющихся оригинальных измерительных средств и комплексов для определения размеров и физико-механических свойств наномасштабных изделий и наноструктурных материалов. В частности, Центр планирует в 2007 году довести опытные образцы бесконтактных лазерных измерителей размеров, наноиндентометров и многофункциональных нанотестеров для характеризации свойств приповерхностных слоев материалов до мелкосерийного производства. Также будут созданы системы контактного и бесконтактного контроля размеров изделий, комплексы фоторегистрации, захвата, оцифровки и анализа изображения изделий. Другим направлением деятельности Центра будет разработка и внедрение электро- и магнитостимулированных технологий.

Вместе с этим Центр заинтересован в активном сотрудничестве с различными научными, образовательными и промышленными организациями для осуществления совместной деятельности.

2. Учебно-научная лаборатория «Биокоррозии».

Основным направлением научной деятельности Лаборатории являются исследования кинетики и механизма биокоррозионных процессов и научная разработка методов защиты металлических конструкционных материалов от биологической коррозии на основе использования современных технологий.

В настоящее время доказано не только участие, но и первостепенная роль микроорганизмов в коррозии металлов: различных марок стали, чугуна, алюминия, меди, золота, свинца, олова, никеля и др. Под действием продуктов жизнедеятельности микроорганизмов (кислот, ферментов и других агрессивных компонентов) коррозия металлов, протекающая в атмосфере, в грунтах, пресной и соленой воде, принимает характер биоэлектрохимического процесса, при этом зависит не только от электрохимических

Образовательные технологии

свойств среды, но и от микробиологической составляющей, кроме того, скорость разрушения металла повышается в 2-3 раза. Биоповреждения снижают долговечность техники и сооружений, нанося тем самым существенный экономический и экологический ущерб. В грунте до 50 % повреждений трубопроводов и других сооружений вызваны деятельностью почвенной микрофлоры (в без-кислородных условиях глинистых почв водопроводные трубы с толщиной стенки 6 мм разрушались полностью в течение 3-4 лет). Ежегодные потери металла в нефтедобывающей промышленности в нашей стране составляет 2 % металлофонда и 70-80 % этих потерь вызваны коррозией, инициированной бактериями. Постоянного контроля и разработки мер по предотвращению или снижению эффектов биокоррозии требуют сооружения и оборудование жилищно-коммунального хозяйства, системы газо- и водоснабжения, канализации, средств связи и транспорта, строительные конструкции и др.

Руководителем лаборатории биокоррозии является кандидат химических наук М.В. Матвеева.

В лаборатории разрабатываются методы подавления жизнедеятельности микроорганизмов, бактерицидные продукты. В процессе работы проводится мониторинг состояния противокоррозионной защиты от биологической коррозии, выполняются научные и прикладные исследования по заказам предприятий Тамбова и области, а также предприятий и организаций из других регионов страны; разрабатываются тематические планы образовательных и научно-исследовательских работ; ведется просветительская деятельность по проблеме среди населения Тамбова и области.

В условиях Лаборатории проводится подготовка, переподготовка и повышение квалификации выпускников ВУЗов, работников промышленных предприятий и сотрудников НИИ. В Лаборатории проводятся занятия и предквалификационная практика студентов специализации «Химическое сопротивление материалов и защита от коррозии», организация выполнения выпускных дипломных работ бакалавров и магистров по направлению «Химия»; диссертационных работ по специализациям «Электрохимия» и

«Технология электрохимических процессов и защита от коррозии».

В работе Лаборатории на договорных началах могут принимать участие преподаватели, студенты, аспиранты, работники сторонних организаций.

3. Лаборатория «Химии и экологии атмосферы».

Учебно-научная лаборатория «Химии и экологии атмосферы» создана 19 июля 2007 г. в рамках национального образовательного проекта, осуществляемого в Тамбовском государственном университете им. Г.Р. Державина. Руководит лабораторией к. х. н. О.А. Шеина.

Основной целью деятельности лаборатории является содействие повышению качества подготовки специалистов для экологических служб различных предприятий региона, совершенствование и внедрение новых методов организации работы.

На средства национального проекта и внебюджетные средства будет приобретен рентгенофлуоресцентный сканирующий спектрометр «Спектроскан МАКС - GV», ИТ оборудование, внедрены новые практические задачи по химии и экологии атмосферы. Эти мероприятия - часть усилий, направленных на создание уникального спец-практикума «Охрана окружающей среды, химическая экспертиза и экологическая безопасность». С этой же целью лаборатория начнет накопление вычислительных ресурсов для выполнения научных проектов и внедрения в учебный процесс. Из средств национального проекта будет закуплено самое современное и востребованное программное обеспечение химико-экологических исследований, начато создание теоретических задач практикума, создание спецкурсов и курсов дополнительного образования. Запланировано регулярное повышение квалификации сотрудников лаборатории в ведущих научных центрах РФ.

Деятельность лаборатории связана с оказанием инновационно-образовательных услуг: повышение квалификации и профессиональная переподготовка выпускников университета, работников предприятий региона по данному профилю; ведение консалтинговой деятельности (в т. ч. для общественных организаций). В программе курсов преду-

смотрены такие разделы, как «Источники загрязнения приземной атмосферы», «Состав и расчет выбросов загрязняющих веществ», «Способы очистки газовых выбросов в атмосферу». Кроме того, лаборатория занимается проведением мониторинговых исследований состояния атмосферного воздуха на территории Тамбовской области.

Всего таких пилотных структур создается около 50.

Внедрение инновационных образовательных программ окажет значительное влияние на трансформацию вуза в системообразующий фактор инновационного развития региона, что в свою очередь внесет зна-

чительный вклад в строительство региональной инновационной системы. Система высшего профессионального образования России в результате реализации инновационной образовательной программы в университете классического типа получит опыт модернизации системы высшего профессионального образования, проведения инновационноориентированных научных исследований, проведения изысканий в новых и малоисследованных областях.

Поступила в редакцию 22.05.2007.