Введение. 
Создание модели обучения инженеров для развивающихся инновационных производств в проекте "Специальное инженерное образование"

Потребность в инженерах с целью инновационного движения России в сфере модернизации экономики высока. Большинство крупных корпораций и компаний технического профиля испытывают нехватку современных профессиональных кадров.

23 июня 2014 г. состоялось заседание Совета по науке и образованию под председательством В. В. Путина, на котором обсуждались вопросы модернизации инженерного образования в России и качества подготовки технических специалистов. Актуальность решения задачи по организации обучения инженерных кадров диктует необходимость выбора современных, адекватных подходов к содержанию и технологиям.

Ученые России в 2012 г. начали говорить о создании Национальной доктрины опережающего инженерного образования России в условиях новой индустриализации. Ассоциация инженерного образования России и Национальный исследовательский Томский политехнический университет занимаются подходами к формированию доктрины, формируют её цель, принципы и подходы к их реализации.

Организации, формирующие согласованные требования к компетенциям профессиональных инженеров и занимающиеся проблемами качества и развития квалификаций в области инженерного образования, разработали требования и критерии оценки программ подготовки инженеров. Наряду с этим ряд регулирующих организаций уже разработали или продолжают работу над стандартами компетенций для их регистрации.

В научных работах разных авторов исследуется семантика понятия «инженер», одни включают такие характеристики как: ум, талант, способности, знания, связанные с изобретениями; другие — специалист с высшим образованием; третьи — специалист, который на основе теоретических соображений и материальных средств создает жизнеспособные объекты, различную продукцию, проекты; субъект технической деятельности.

В настоящее время появилось очень много статей с заголовками «Проблемы современного инженерного образования» в которых авторы обозначают дефицит образовательных программ высшего образования для подготовки инженеров.

Председатель Аккредитационного совета Ассоциации инженерного образования России, А. И. Чучалин в своей статье «Применение стандартов Международного инженерного альянса при проектировании и оценке качества программ ВПО и СПО» отмечает, что практическая техническая деятельность, согласно «IEA Graduate Attributes and Professional Competences», направлена на техническое содействие инженерной деятельности. Автор обращает внимание на то, что в условиях интеграции России в мировую систему разделения труда, вступление страны во Всемирную торговую организацию, «актуальность международного признания качества подготовки специалистов в области техники и технологий в отечественных вузах значительно повышается».

В 2014 г. А. И. Чучалин выпускает учебное пособие «Проектирование инженерного образования», в котором структурно связывает задачи инженерной деятельности с задачами инженерного образования. Основная мысль автора состоит в том, что «проектирование инженерного образования — это инженерная задача… ее следует решать инженерными методами… Для решения задачи совершенствования инженерного образования необходимо при сохранении лучших отечественных традиций привлечь передовой зарубежный опыт, а также изучить и распространить лучшие практики ведущих российских технических университетов».

В настоящее время Сибирский федеральный университет (далее — СФУ) активно сотрудничает с Томским политехническим институтом, в том числе используя его программы повышения квалификации, обучая молодых преподавателей-инженеров по квалификации «преподаватель высшей школы».

Важный аспект, по которому ведутся обсуждения — кто должен преподавать будущим современным инженерам: обычный вузовский ученый со степенью в своей области или производственник. На этот вопрос, в том числе, ищет ответ СФУ, реализуя программы подготовки бакалавров в идеологии CDIO и проект магистерского уровня «Специальное инженерное образование».

Коллектив авторов Российского университета дружбы народов в своей статье пытается определить место магистратуры в современной модели инженерного образования, рассматривая магистерские образовательные программы как основу для разработки индивидуальных образовательных маршрутов. В статье обсуждаются различные варианты построения магистерских образовательных программ. Для настоящей диссертационной работы этот аспект очень интересен, так как СФУ выбрал путь повышения уровня подготовки инженерных кадров на магистерском уровне.

О проблемах развития зарубежных инженерных школ в России известно благодаря развитию инициативы CDIO. В труде Albert Kamp Delft «University of Technology: Инженерное образование в стремительно меняющемся мире: Переосмысление миссии и видения инженерного образования» говорится о факторах, которые определяют контекст будущего инженерного образования, что инженерные и академические миры стремительно меняются, совершенствуются учебные программы, но в тоже время другие не реагируют на изменения и демонстрируют опасный уровень самодостаточности. Автор пытается рассмотреть будущее поле инженерной деятельности, рабочие навыки и условия работы, говорит о социальных вызовах и концептуальном определении миссии инженерного образования, о котором мы упомянем в последующем.

О проектировании инженерного образования ведущие преподаватели, инженеры и руководители университетов задумываются, внедряют и разрабатывают различные проекты в образовании, пытаются их описать в своих работах.

В Московском государственном техническом университете им. Н. Э. Баумана вышла статья Р. П. Симоньянц «Проблемы инженерного образования и их решение с участием промышленности». Автор делает выводы о кризисном состоянии образования в России, о том, что «роль России в мировом процессе становления и развития инженерного образования практически игнорируется». Очень важной мыслью исследователя становится то, что «некоторые инженерные ведущие вузы России, проявили устойчивость к разрушающему воздействию кризиса, но этот опыт эффективной образовательной деятельности, к сожалению недостаточно известен». В диссертационном исследовании мы восполним этот пробел, представив опыт реализации образовательных программ по инженерным направлениям в СФУ.

В труде, вышедшем в издательском доме Высшей школы экономики в 2015 г., «Переосмысление инженерного образования. Подход CDIO» авторский коллектив также размышляет о переменах в мире и о том, что «студенты должны быть готовы стать гражданами мира и понимать, какой вклад могут внести инженеры в развитие общества». Подход CDIO комплексный, но его основные принципы планировать, проектировать, производить и применять сложные инженерные системы это основа современного инженерного образования, но в каждом университете свои особенности, технологии понимания внедрения данного подхода. Чаще всего подход апробируется на бакалаврском уровне и не распространен на магистерский, мы же в своей работе будем апробировать модель подготовки современного инженера на магистерском уровне.

В 2014 г. в Красноярском крае был разработан план мероприятий по реализации проекта «Создание Национальной системы компетенций и квалификаций» до 2020 г. при поддержке АНО «Агентства стратегических инициатив по продвижению проектов». В данном документе были предложены количественные показатели по годам и ответственные учреждения за достижение показателей, а также мероприятия и результативные показатели. Интерес представляют цифры, отражающие удельный вес численности высококвалифицированных работников в общей численности квалифицированных работников, представленных в процентах 27,2% на 2013 и 33,4% к 2020 г. Это свидетельствует о необходимости подготовки в регионе данных профессионалов. Конечно, результат, обозначенный как «повышение престижа труда работников инженерных специальностей, содействие в привлечении молодежи для обучения по инженерным специальностям» возложено на СФУ, объединения работодателей и профессиональные сообщества. И связано это с тем, что университет зарекомендовал себя как активный участник ведущих социально-экономических процессов и изменений, происходящих в регионе.

В 2012 г. Сибирский федеральный университет приступил к реализации проекта «Специальное инженерное образование». Цель проекта — подготовка инженеров-конструкторов для развивающихся инновационных производств. Для успешной реализации проекта необходимо выявить проблемы инженерного образования и изменить подходы к обучению современных инженеров.

Цель выпускной квалификационной работы — создание модели обучения инженеров для развивающихся инновационных производств в проекте «Специальное инженерное образование».

Задачи:

• 1. Дать характеристику проекта «Специальное инженерное образование».
• 2. Проанализировать модель обучения инженеров в проекте «Специальное инженерное образование»
• 3. Рассмотреть технологии обучения и формирование профессиональных компетенций как результат обучения на образовательных программах проекта «Специальное инженерное образование».

Объектом в работе будут образовательные программы проекта «Специальное инженерное образование», реализующиеся в Сибирском федеральном университете.

Предмет работы — модель обучения современного инженера.

Теоретические основы работы:

Под проектом мы будем понимать временное предприятие для создания уникальных продуктов, услуг и результатов, а под управлением проекта мы будем понимать применение знаний, навыков, инструментов и методов управления к проектной деятельности для удовлетворения предъявляемых к проекту требований.

Для должного понимания результатов проекта необходимо знать Национальную доктрину опережающего инженерного образования России в условиях новой индустриализации, а так же Международные соглашения инженерного альянса (Вашингтон, Сидней, Дублин) о сертификации инженеров и требованиям к их компетенциям, профессиональные стандарты в той сфере деятельности, по которым ведется подготовка в проекте.

Также необходимо определиться с понятием инженерная деятельность. «Инженерное дело (инжиниринг) — это такой вид деятельности, который имеет особое значение для удовлетворения потребностей общества, способствует его экономическому развитию и предоставлению услуг населению. Инжиниринг занимается поиском решений, эффект которых прогнозируем до максимально возможной степени в большинстве неопределенных ситуаций».

Исследователи отмечают, что инженерная деятельность тесно связаны с техникой и технологией, разработками и непосредственным созданием технических систем, их функционированием и управлением. Например, А. И. Чучалин применяет термин «системный инжиниринг», что означает «целостный междисциплинарный подход, ориентированный на продукты инженерной деятельности и направленный на реализацию процессов, обеспечивающих удовлетворение требований заказчиков и непосредственных пользователей сложных инновационных изделий и систем».

Коллектив авторов, описывающих подход CDIO, цитируют Устав Британского института гражданских инженеров 1828 г. «инженерная деятельность — это „искусство направления больших природных источников энергии на нужды и во благо человека“», добавляя «ответственность человека перед природой за распределение ее ресурсов» и предлагают четкое определение: «инженер — тот, кто обрел и постоянно совершенствует знания, навыки и личностные качества в области техники и технологий, коммуникации и человеческих взаимоотношений и кто приносит пользу обществу, теоретически обосновывая, планируя, проектируя и производя надежные инженерные конструкции и машины, имеющие практическую и экономическую значимость».

Более того, Ричард К. Миллер, президент инженерного колледжа Олина выступая на симпозиуме по инженерному и гуманитарному образованию в Нью-Йорке в 2010 г., рассказывал историю о модернизации инженерного образования в колледже. В 2000 г. один из основателей колледжа Олина спросил «Что такое инженер и что он должен знать?». Вопрос обозначился после того, как перед преподавателями колледжа была поставлена задача: разработать учебные программы по подготовке современных инженеров. Было проведено исследование всех доступных понятий инженерии. Инженер — «это человек, который может завершить все сложные проекты при помощи технически сложных изобретений», а также это тот, кто делает". В своих работах Ричтин Е. «Системная инженерия: создание и постройка сложных систем» и «Системная архитектура организации: Почему орлы не умеют плавать» дает следующее понятие: инженеры — это «системные архитекторы», которые понимают общий вид и концепцию проекта, а затем обеспечивают его успешную реализацию.

Таким образом, мы исходя из всего вышеперечисленного, под инженерной деятельностью будем понимать особое искусство, видение объекта творчества, как личностный результат проектирования. В связи с этим в каждой магистерской программе, участвующей в проекте сформулирована цель подготовки инженеров.

Методологические основы работы:

Так как проект действующий — и находится на втором этапе реализации, то для успешной его реализации используется метод проектирования, моделирования, на разных этапах осуществляется мониторинг, интервьюирование участников проекта, сопоставление ожиданий и реальных результатов.

Применение принципа системности необходимо, так как проект представляется сложной системой, находящийся под воздействием внешних факторов и разнообразием внутренних отношений, был сделан вывод, что необходимо руководствоваться организацией взаимодействия управления, чтобы повысить эффективность результатов проекта.

Для создания модели обучения также используется системный подход.

С позиций системного подхода, проблема оптимального выбора состоит в выяснении зависимости между методом обучения и структурными компонентами; субъектом и объектом педагогического воздействия, предметом их совместной деятельности и целью обучения. Система здесь представлена как совокупность множества взаимосвязанных элементов, образующих определенную целостность. Выделить структурные компоненты, еще не значит полностью описать систему (модель). Для того чтобы задать систему, необходимо не только выявить ее структурные элементы, но и определить совокупность связей между ними, то есть описать, как именно составляющие модели зависят друг от друга.

Принцип комплексности позволяет учесть внешние и внутренние факторы, оказывающие влияние на механизмы передачи технологий обучения в условиях вузовской системы.

Принцип эффективности — применяется для достижения позитивных результатов для участников проекта, так и для системы более высокого уровня показателем будет повышение конкурентоспособности университета среди инженерных вузов и рост качественных программ инженерной подготовки.

Метод модуляризации используется для определения этапов проекта с явным результатом, соблюдается условия по времени и персоналу.

Конечно, проект не мог бы быть в должной мере реализован без определения принципов программно-целевого управления:

• — целенаправленность — подразумевала под собой конечные результаты;
• — системность — непротиворечие проекту концепции развития вуза и развития экономики страны;
• — комплексность — разработка модели абитуриента, программы по подготовке инженерных кадров, модели управления проектом, модели работодателя — участника проекта;
• — обеспеченность — запланированный бюджет на проект и его мероприятия, подключены информационные и трудовые ресурсы;
• — своевременность — результат согласно сроку.

Методология управления проектом отражается в стандартах. Самый используемый Project Management Body of Knowledge (PMBOK) Американского института управления (2008) имеет мировое значение.

В основе стандарта лежит процессный подход к управлению проектами. Обоснование элементарных процессов, как фаз управления, функций управления, стадий жизненного цикла проекта.

Обращение к вопросам эффективности проектного управления объективно ставит вопрос о разработке системы управления качеством проекта. Здесь возможно использовать разработки Ассоциации по управлению проектами России (SOVNET) «Основы профессиональных знаний. Национальные требования к компетенции специалистов». А также необходимо ориентироваться к требованиям, предъявляемым к инженерам в международном пространстве. Отсюда сформулирована цель и задачи работы, предполагаемые результаты и новизна, а также практическая значимость.

Интеллектуальный анализ данных образовательного процесса позволяет решать следующие задачи: обнаружение проблемных ситуаций в учебном процессе и выявление их причин; анализ накопленных данных с целью совершенствования образовательного процесса.

Новизна работы заключается в том, что будет описана модель эффективной подготовки современных инженерных кадров.

Практическая значимость работы состоит в создании модели обучения современных инженерных кадров с возможностью тиражирования технологии их обучения.