Развитие способности к инновационной инженерной деятельности у студентов технических вузов в процессе обучения общетехническим дисциплинам

РАЗВИТИЕ СПОСОБНОСТИ К ИННОВАЦИОННОЙ ИНЖЕНЕРНОЙ ДЕЯТЕЛЬНОСТИ У СТУДЕНТОВ ТЕХНИЧЕСКИХ ВУЗОВ В ПРОЦЕССЕ ОБУЧЕНИЯ ОБЩЕТЕХНИЧЕСКИМ ДИСЦИПЛИНАМ

НАУМКИН Н.И., ГРОШЕВА Е.П.

В статье рассматривается решение вопросов подготовки специалистов для инновационной деятельности в технических вузах, а также структура инновационной инженерной деятельности.

In clause the decision of questions of preparation of experts for innovative activity in technical colleges, and also structure of innovative engineering activity is considered.

Анализируя состояние инновационной инженерной деятельности в Российской Федерации можно заключить, что ее исключительное значение в развитии экономики страны осознано сегодня на государственном уровне. Для ее реализации организуются различные интегрированные объединения, особое место среди которых занимают учебно-научно-инновационные комплексы. Решение вопросов подготовки специалистов для инновационной деятельности в этих комплексах является приоритетным. Хотя сами интеграционные учреждения и создают уникальные возможности подготовки высококвалифицированных кадров, отвечающих всем требованиям не только Государственных образовательных стандартов РФ, но и международных образовательных программ. Однако они функционируют в большей степени как организационные структуры, без должного методического сопровождения, даже при решении задач обучения, хотя успешная их реализация, определяется, прежде всего, структурой и содержанием образования, а также соответствующими методами, формами, средствами, и технологиями обучения. Следовательно, одной из первостепенных задач эффективного функционирования интегрированных систем образования, науки и производства, в условиях инновационного развития экономики страны, является задача разработки методической системы подготовки специалистов способных к инновационной деятельности.

Для успешного решения поставленной задачи структурируем инновационную инженерную деятельность, как это показано на рис. 1. Сформулируем рабочие понятия и определения ее структурных единиц и элементов, установим их взаимосвязь и степень влияния на формирование у студентов технических вузов способности к инновационной инженерной деятельности.

Под инновационной инженерной деятельностью (ИИД) мы будем понимать разработку и создание новой техники и технологий, доведенных до вида товарной продукции, представленной охранными документами на интеллектуальную собственность, технической документацией или промышленными образцами, обеспечивающими экономический, социальный или другой эффект, и являющихся конкурентоспособными на отечественном и международном рынках. Ее основными характеристиками являются: усиление творческого характера деятельности; интеграция инженерных функций и видов деятельности; ориентация на потребности рынка; эффективная межпрофессиональная коммуникация.

Они подразумевают под собой соответственно следующие виды ИИД: умение творчески и нешаблонно решать профессиональные задачи, быстро ориентироваться в больших объемах информации; эффективное сочетание изобретательских и конструкторских функций при проектировании изделий и технологий и организации их производства, умение самостоятельно принимать решение; стремление непрерывно повышать качество товаров и услуг, соответствующих требованиям рынка; готовность к эффективной работе в команде с представителями других профессий для решения профессиональных задач, а применительно к процессу обучения - готовность к работе с преподавателями различных дисциплин, в процессе подготовки будущих инженеров к инновационной инженерной деятельности.

Такая подготовка специалистов в технических вузах подразумевает в первую очередь формирование у них способности к инновационной инженерной деятельности, т.е. такой совокупности взаи-

мосвязанных индивидуально-психических особенностей личности, которая определяет ее пригодность к успешной инновационной инженерной деятельности, существующую и развивающуюся в условиях этой деятельности, при наличии соответствующих знаний, умений, навыков, а также определяющую готовность к обучению новым способам и приемам этой деятельности.

На основе рассмотренного материала и предложенной структуры инженерной инновационной деятельности (см. рис. 1), была разработана методическая система формирования у студентов технических вузов способности к инновационной инженерной деятельности, основными положениями которой являются:

1) система должна строиться на основе интеграции основных положений существующих передовых методических подходов, теорий обучения и технологий (инновационного, компетентностного, деятельностного, развивающего, модульного, дифференцированного, и др.), способствующих формированию у студентов способности к инновационной инженерной деятельности, а также принципов единства фундаментальности и профессиональной направленности, с учетом индивидуальных особенностей студентов;

Инновационная инженерная деятельность (ИИД) - разработка и создание новой техники и технологий, доведенных до вида товарной продукции, обеспечивающие экономический, социальный или другой эффект и являющихся конкурентоспособными.

Усиление творческого характера деятельности

Интеграция инженерных функций и видов деятельности

Эффективная межпрофессио-нальная коммуникация

Ориентация на потребности рынка

___________________________________________*______________________________________________

Способность к инновационной инженерной деятельности - совокупность взаимосвязанных индивидуально-психических особенностей личности, определяющая пригодность студента к инновационной инженерной деятельности, при соответствующих знаниях, умениях и навыках

Рис. 1. Структура инновационной инженерной деятельности

2) система должна строиться на основе единства, взаимосвязи и взаимодополнения основного курса «Механика», сопутствующих развитию творческого потенциала курсах (основы инженерного творчества (ОИТ), патентоведения и др.) и самостоятельной работы студентов в условиях олимпиад-ной и научно-исследовательской среды;

3) процесс формирования у студентов технических вузов способности к инновационной инженерной деятельности должен рассматриваться как методическая система, элементами которой являются цели, содержание, методы, формы и средства обучения.

Предложенная методическая система была реализована через ее структурные компоненты: целевого, методологического, содержательного, процессуального и диагностического.

Анализ причин поломки методами механики, на основе научных и научнотехнических теорий, при курсовом проектировании.

Получение технического решения на основе знаний механики, методов ТРИЗ, оформление заявки на патент.

Серийная машина-сеялка СУБМ

Техническая документация, разработанная в рамках СКБ

Рис. 2. Реализация методической системы формирования способности к инновационной инженерной деятельности.

Наиболее наглядно высокую эффективность реализации предложенной методической системы, наряду с положительными результатами педагогического эксперимента, можно продемонстрировать схемой, изображенной на рис. 2, где представлен алгоритм работы над устранением недостатков серийной сельскохозяйственной машины - сеялки СУБМ-3.6, разработанной и выпускаемой серийно в рамках гранта «Импортозамещающие технологии и техника». Во время эксплуатации этой машины, несмотря на высокие производственные показатели, были выявлены недостатки, в частности - поломка высевающей секции.

Для анализа причин ее вызывающих, методами механики, на основе фундаментальных знаний равновесия произвольной системы сил, в рамках учебного курсового проекта по механике, было установлено, что возникающие в системе силы не превышают допускаемых значений и не могут вызвать поломку деталей. Для дальнейшего исследования были привлечены методы решения изобретательских задач ТРИЗ сопутствующей дисциплины ОИТ, и на основе использования научнотехнической теории механики - рационального проектирования механизмов без избыточных связей, было предложено новое техническое решение, защищенное охранным документом - патентом, реализованном в виде технической документации на изготовление, впоследствии изготовленным и рекомендованным к внедрению. Все работы выполнялись студентами членами СКБ «Магистр», в рамках хозяйственных договоров и учебного процесса.

Таким образом, предлагаемая концепция на основе интеграции основных положений существующих передовых методических подходов, теорий обучения и технологий, обеспечивающих формирование у студентов способности к инновационной инженерной деятельности, а также на основе единства, взаимосвязи и взаимодополнения основного курса «Механика», сопутствующих развитию творческого потенциала курсах (основы инженерного творчества, патентоведения и др.) и самостоятельной работы студентов в условиях олимпиадной и научно-исследовательской среды, при использовании в процессе обучения студентов технических вузов способствует осознанному изучению и успешному применению знаний по общетехническим и естественнонаучным дисциплинам при изучении циклов дисциплин учебных планов инженерных специальностей, а также позволяет повысить качество подготовки специалистов в области техники и технологий и выполнить требования, предъявляемые к инженерным кадрам современными высокотехнологичными промышленными предприятиями, среди которых одним из основных является способность к инновационной инженерной деятельности.