Информационные технологии в подготовке студентов технических ВУЗов к инжиниринговой деятельности по созданию наукоемких технических объектов

Полный текст

Введение. Промышленное развитие страны прирастает за счет высоко наукоемкой продукции, признанной объектом интеллектуальной собственности, и пополняет свой валовый продукт на сотни миллиардов долларов [2]. Имеющиеся статистические данные свидетельствуют, что доля наукоемкой, высокотехнологичной продукции в общем объеме продукции, производимой отечественной промышленностью, пока мала. Это обстоятельство обусловило серьезное социально-дидактическое противоречие, с одной стороны – острая потребность социума в широкомасштабной разработке наукоемких, высокотехнологичных технических объектов новых поколений – объектов интеллектуальной собственности, с другой – недостаточным научно-методологическим обеспечением процесса подготовки инженерно-технических работников, задействованных в сфере инжиниринга и реинжиниринга, в разработке объектов/продуктов интеллектуальной собственности, и, соответственно, в подготовке студентов технических, в том числе транспортных, вузов к разработке наукоемких, высокотехнологичных технических объектов новых поколений, конкурентоспособных на мировом рынке объектов, признанных интеллектуальной собственностью.

Поэтому цель данного исследования –постановка проблемы и поиск научно-методологических приемов профессиональной подготовки студентов технических вузов к разработке объектов/продуктов интеллектуальной собственности.

Методы исследования. В процессе проведения исследования авторы опирались на основополагающие теоретико-методологические положения отечественной и мировой педагогической науки в области проектирования педагогических систем и технологий, метод компаративного анализа систем профессиональной подготовки студентов, метод анализа передового педагогического опыта.

Ранее уже оговаривалось, что объекты/продукты интеллектуальной собственности создаются в процессе творческой умственной деятельности человека/специалиста, обучающегося. Патентный закон Российской Федерации [9] дает четкое и лаконичное определение интеллектуальной собственности: «Интеллектуальная собственность – любой результат умственного труда». Творчество – сложнейшая мыследеятельностная субстанция, не измеряемая и не имеющая количественной оценки. Творческий потенциал человека оценивается и измеряется опосредованно через его креативность, его способность к творческой деятельности [7]. Показатели креативности: способность генерировать идеи, развитое ассоциативное мышление, развитая фантазия и воображение, синтетические способности, развитая интуиция, восприимчивость к проблемам и противоречиям, открытость к инновациям, оригинальность мышления и эффективность его организации, синкретичность, умение соединять несоединяемое, метафоричность. Творчество как интеллектуальный феномен не имеет единого обобщённого определения. Видные ученые-психологи по-разному определяют этот термин. Так, видный ученый П. Хилл называет творчество «успешным полетом мысли за пределы известного» [6], Э. Фромм говорит, что творчество – «способность удивляться и познавать, уметь находить решение в нестандартной ситуации» [7]. В Советском энциклопедическом словаре было дано определение творчества: «это деятельность, порождающая нечто качественно новое и отличающееся неповторимостью, оригинальностью и общественно-исторической ценностью» [14, с. 1314].

История вопроса. В контексте различных подходов к определению понятия «творчество» представляет интерес высказывание А. Эйнштейна о том, что научные идеи, научные прозрения у него возникают в виде комбинаторной игры чувственных впечатлений, мышечных ощущений, эмоций и интуиции. Только на заключительной стадии мыслительного процесса он облекал свои теории в слова и уравнения [6].

Креативность – способность человека/специалиста/студента к творческой деятельности – оценивается и измеряется с помощью различных психологических тестов Е. Торренса, Дж. Гилфорда, Е.Е. Туник, Н.В. Вишняковой и других разработчиков, причем измерение креативности производится через измерение установленных показателей креативности (беглость, гибкость, оригинальность и т.п.) [7]. Здесь мы должны оговориться, что вопросы измерения, развития и формирования креативности являются предметом самостоятельных психолого-педагогических исследований, которые находятся вне рамок предмета нашего изучения, и поэтому в данной статье не рассматриваются.

В настоящее время перед российскими учеными и инженерно-технической общественностью стоит чрезвычайно важная стратегическая задача – за ближайшее десятилетие войти в число промышленно развитых стран мира, а доминирующим видом экономики сделать экономику знаний и креатива. Одним из центральных решений этой задачи является широкомасштабное увеличение производства наукоемкой, высокотехнологичной и конкурентоспособной продукции – объектов интеллектуальной собственности. Поиск ответов на этот вызов времени приводит к выводу о повышенной актуальности проблемы подготовки студентов технических вузов к творческой и изобретательской деятельности, к созданию объектов интеллектуальной собственности. Здесь стоит отметить, что рассматриваемая проблема существует не только в российской системе образования, но и в других образовательных системах мира. Не так давно в России была издана книга английского ученого К. Робинсона под названием «Образование против таланта» [11], которая произвела большой резонанс среди мировой, в том числе и российской, научно-педагогической общественности. Автор этой книги на основе многокритериального анализа образовательных систем различных стран показывает, что даже лучшие из них, занимающие высшие ступени мирового рейтинга, основное внимание уделяют передаче научного, производственного и духовно-нравственного опыта предыдущих поколений нынешнему, но не уделяют достаточного внимания развитию и саморазвитию его творческого предвидения и предвосхищению задач будущих поколений. К. Робинсон утверждает, что чем сложнее становится мир, тем больше креативности должны проявлять люди, чтобы справляться с его вызовами. Автор отмечает: у каждого человека время от времени появляются новые идеи, но как превратить творческий процесс и сделать его неизменной составляющей жизни? В поисках ответа на этот вопрос К. Робинсон рассматривает природу творческой одарённости и творческого начала отдельной личности. Он показывает, что человеческому интеллекту присуща разносторонняя и уникальная способность к созиданию. Из книги К. Робинсона следует, что проблема формирования и развития креативности, креативной составляющей обучения технических специалистов является общей для всей мировой системы образования, и поэтому для ее успешного решения надо использовать как отечественный, так и зарубежный опыт. Российская высшая техническая школа имеет исторический опыт профессиональной подготовки студентов к творческой и изобретательской деятельности, к созданию объектов интеллектуальной собственности. Вспомним, что в восьмидесятых-девяностых годах прошлого века в российских технических вузах успешно и масштабно реализовывалась государственная программа целевой интенсивной подготовки специалистов (ЦИПС) [15] – инженеров для крупных промышленных предприятий, ведущих отраслей промышленности (авиационной, аэрокосмической, автомобильной, машиностроительной и др.). В реализации этой программы принимали участие не только вузы, но и сами предприятия, по целевым заказам которых проводилась индивидуальная подготовка элитных инженерных кадров. Основной целью этой уникальной по масштабам и сферам реализации программы была подготовка специалистов, способных создавать инновационные наукоемкие, высокотехнологичные, конкурентоспособные на мировом рынке технические транспортные объекты – объекты интеллектуальной собственности [15]. Активное участие в реализации программы ЦИПС принимали самарские/куйбышевские технические университеты. Успешность реализации программы обеспечивалось весомой материально-технической поддержкой вузов как со стороны государства, так и со стороны заказчиков на целевую подготовку инженерных кадров. Осуществлялись поставки новейшей компьютерной техники и информационно-измерительных комплексов, централизованное учебно-методическое обеспечение специализированной малотиражной учебной литературой. В учебные планы целевой подготовки специалистов были введены шесть обязательных, новых по тем временам учебных дисциплин, в том числе системный анализ, компьютерные технологии, основы инженерного творчества, изобретательства и патентоведения. Проводились регулярный мониторинг качества реализации программы, ежегодные Всероссийские конференции по обсуждению итогов и обмена опытом ЦИПС. Официальные отчеты и статистика по эффективности и целесообразности системы ЦИПС свидетельствуют, что в период времени ее функционирования существенно возросла творческая активность инженерно-технических работников проектно-конструкторских бюро и научных сотрудников организаций, ученых-преподавателей, студентов инженерных кафедр и участников целевой программы, было создано огромное количество для разных областей народного хозяйства уникальных и широкомасштабных объектов интеллектуальной собственности – наукоемких, высокотехнологичных объектов, конкурентоспособных на мировом рынке. Значительно, в несколько раз возросла численность получаемых патентов на изобретения, полезные модели и промышленные образцы [15].

Результаты исследования. Анализ ныне действующих учебных планов подготовки технических специалистов в самарских технических, в том числе транспортном, университетах показывает, что в большинстве из них отсутствуют учебные дисциплины по интеллектуальной собственности, по инженерному творчеству и патентоведению, которые являются базовыми в подготовке к созданию объектов интеллектуальной собственности. Учебные пособия по этой проблематике «Основы научно-технического творчества», «Интеллектуальная собственность и ее защита», «Найти идею» [1, 3, 10, 13, 14], находящиеся в достаточном количестве в университетских библиотеках в бумажном и электронном формате пока остаются мало востребованными. Интересно отметить, что еще в предыдущем учебном плане подготовки специалистов в Самарском государственном университете путей сообщения по специальности «Подвижной состав железных дорог», специализации «Локомотивы» были учебные дисциплины «Методология инженерной и научной работы» и «Принципы инженерного творчества». При изучении этой дисциплины студенты осваивали методы создания наукоемких, высокотехнологичных транспортных средств и технологий – объектов интеллектуальной собственности. Под руководством профессора, доктора технических наук Д.Я. Носырева ряд аспирантов и студентов разработали ряд транспортных наукоемких объектов новых поколений, новизна и оригинальность которых была подтверждена патентами на изобретения [16]. При разработке новых ныне действующих учебных планов в связи с переходом на подготовку специалистов в соответствии с Федеральным государственным образовательным стандартом высшего профессионального образования 3-го поколения, проводимой министерством высшего образования и науки для оптимизации академического времени на подготовку инженерных кадров, эта творческая дисциплина не была включена в учебный план. Вместе с тем, известен успешный многолетний опыт обучения учебной дисциплине «Интеллектуальная и промышленная собственность» студентов в Самарском государственном техническом университете [4, 5, 6]. Эта учебная дисциплина преподается студентам третьего курса бакалавриата по направлению подготовки «Электропривод и автоматика промышленных установок и технологических комплексов» в объеме 96 часов: лекционные занятия – 16 часов, практические занятия – 16 часов, самостоятельная работа студентов 32 часа и 32 часа – компьютерная лабораторная работа. На лекционных и практических занятиях студенты изучают и осваивают методы современного решения творческих и изобретательских задач, эвристические и алгоритмические методы поиска идей, технологии разработки и создания наукоемких, высокотехнологичных и конкурентоспособных технических объектов, объектов интеллектуальной собственности. Комплексная лабораторная работа специально выполняется на базе пакета компьютерных программ технического творчества КТТГ-3С, разработанного учеными и преподавателями университета. В одной из программ используются элементы искусственного интеллекта для генерирования идей. Студенты последовательно, этап за этапом выполняют мыследеятельностные и вычислительные процедуры по созданию кого-либо объекта нового поколения, вплоть до формулировки формулы изобретения. Конечным результатом выполнения лабораторной комплексной работы является создание макета заявки на получение патента на изобретение/полезную модель [6, 7, 8, 12]. Об эффективности и целесообразности использования этой педагогической системы подготовки студентов к созданию объектов интеллектуальной собственности можно судить по тому, что некоторые из продвинутых студентов посылают свои заявки в Роспатент и, как правило, получают патенты на полезную модель еще во время обучения в вузе [6].

Выводы. Таким образом, в данной статье показано, что из-за увеличения потребности социума/народного хозяйства страны в широкомасштабной разработке и в производстве наукоемких, высокотехнологичных технических объектов новых поколений, конкурентоспособных на мировом рынке и признаваемых объектами интеллектуальной собственности, высоко возросла актуальность проблемы подготовки студентов технических вузов к созданию/разработке объектов интеллектуальной собственности.

Анализ содержания ныне действующих учебных планов профессиональной подготовки студентов на инженерных кафедрах самарских технических вузов свидетельствует: в большинстве из них не представлены учебные дисциплины или учебные модули дисциплин общепрофессионального и профессионального цикла, которые являются базовыми в формировании готовности студентов к созданию объектов интеллектуальной собственности.

В ответ на вызов времени и для разрешения существующей социально-дидактической проблемы рекомендуется либо ввести в учебные планы дисциплины по инженерному творчеству, интеллектуальной собственности и патентоведению, либо разработать учебные модули в структуре общепрофессиональных и профессиональных дисциплин, в которых будут представлены методы формирования готовности студентов к созданию объектов интеллектуальной собственности.

Рекомендуется изучить и использовать имеющийся передовой педагогический опыт по обучению студентов учебной дисциплине «Интеллектуальная и промышленная собственность» в интересах повышения эффективности системы подготовки студентов к созданию объектов интеллектуальной собственности.

Об авторах

Валентин Николаевич Михелькевич

Самарский государственный технический университет

Автор, ответственный за переписку.
Email: J918@yandex.ru

доктор технических наук, профессор кафедры педагогики, межкультурной коммуникации и русского языка как иностранного

Россия, Самара

Людмила Овчинникова Павловна

Самарский государственный университет путей сообщения

Email: PLOvchin@yandex.ru

доктор педагогических наук, профессор кафедры философии и истории науки

Россия, Самара

Список литературы

Дополнительные файлы