Подготовка студентов технических вузов к инновационной деятельности при обучении инженерному творчеству и патентоведению

Повышение конкурентоспособности товаров и услуг — основного компонента инновационной системы (ИС) развития экономики невозможно без модернизации технологического уклада экономики страны и развития инновационной деятельности (ИД). ИД включает определенный типовой набор работ, в состав, которого, входят работы инновационного типа: фундаментальные и поисковые исследования, прикладные научно-исследовательские, опытно-конструкторские и технологические работы, освоение новых или усовершенствованных технологий, товаров или услуг, производство и реализация товаров, работ и услуг, созданных с использованием результатов научно-технической деятельности. ИД предусматривает вовлечение достижений науки и техники в хозяйственный (гражданско-правовой) оборот. В ее основе лежат результаты интеллектуальной деятельности (РИД), предназначенные для правового использования в практической жизни людей и предприятий. Значит, обучение студентов в технических вузах должно способствовать формированию компетентности, обеспечивающей их готовность к инновационной инженерной деятельности (ИИД). Воспитание правового сознания молодого поколения позволит поднять инновационные процессы на более высокий уровень. Применение фундаментальных и прикладных знаний для получения технических решений и управления исключительными правами на РИД является важной составляющей подготовки современного специалиста-инженера к ИИД.

В качестве подготовки студентов технических вузов к ИД рассматривается процесс обучения студентов инженерному творчеству и патентоведению, реализуемый в системе инновационного инженерного образования, что позволяет дополнить образовательный комплекс необходимой информацией, направленной на формирование у будущих инженеров умения самостоятельно выделять проблему в определенной сфере деятельности, формулировать практическую производственную задачу, творчески подходить к ее решению, прививает навыки изобретательского поиска, умение управлять РИД, исключительными правами на них и процессом ИД в целом.

Анализ существующих исследований показал, что при рассмотрении вопросов ИД используется различный понятийный аппарат, в зависимости от профессиональной специфики. Проблема формирования творческих способностей и компетенций инженера решается с применением различных методов, форм и средств. Формирование поисково-исследовательских умений изучается с неоднозначной оценкой их творческого характера. Вопрос подготовки к ИД исследуется с акцентом на коммуникативные способности и демократизацию отношений между преподавателем и студентами. Имеются исследования, посвященные инновационному менеджменту, инновационным образовательным технологиям. Известны также комплексные исследования по разработке методической системы формирования у студентов технических вузов способностей к ИИД на основе интеграции всех компонентов инженерной подготовки. Методической же системы подготовки студентов к ИИД при обучении дисциплине, включающей полный цикл ИД и непосредственно направленной на такую подготовку, пока нет.

Таким образом, анализ состояния проблемы подготовки студентов технических ВУЗов к ИД, а также результаты констатирующего этапа эксперимента позволили выявить противоречия между: потребностью в инженерных кадрах, компетентных в инновационной деятельности в условиях инновационной экономики и модернизации производства и отсутствием соответствующей компетентности у выпускников технических вузовнеобходимостью осознания инженерами потребности общества в инновационном развитии, актуализации потребности субъекта в саморазвитии и самореализации в ИИД и отсутствием соответствующих компонентов компетентности;

— необходимостью решения инженерами современных инновационных предприятий проблемы в условиях неопределенности и управления результатами интеллектуальной деятельности, вводя их в хозяйственный оборот на правовой основе и отсутствием условий при обучении студентов технических вузов для формирования, необходимых для этого, компонентов компетентности в ИИД.

Эти противоречия определяют актуальность настоящего исследования.

Проблемой исследования является поиск ответов на вопросы, какие компоненты компетентности необходимы для осуществления инновационной инженерной деятельности и какой должна быть методическая система подготовки студентов к ИИД при обучении инженерному творчеству и патентоведению, направленная на их формирование.

Объектом исследования является процесс обучения студентов технических вузов основам инженерного творчества и патентоведения.

Предметом исследования является методическая система подготовки студентов технических вузов к инновационной инженерной деятельности при обучении инженерному творчеству и патентоведению.

Цель исследования состоит в теоретическом обосновании и разработке методической системы подготовки студентов технических вузов к инновационной деятельности при обучении инженерному творчеству и патентоведению.

Гипотеза исследования формулируется следующим образом:

Методическая система подготовки студентов к инновационной инженерной деятельности при обучении инженерному творчеству и патентоведению будет эффективной, если она будет построена на основе интеграции в рамках единой дисциплины основных этапов инновационного процесса (постановка задачи — синтез технического решения — получение инновационного продукта), таких подходов' как инновационный, компетентностный, деятель-ностный, модульный, принципов единства фундаментальности, профессионалыгой, творческой, правовой направленности обучения с учетом индивидуальных особенностей студентов во всех видах и формах занятий.

Эффективность обучения студентов можно определить их готовностью к инновационной инженерной деятельности, определяемой сформированностью компетентности в этой деятельности, которую можно подтвердить такими результативно-оценочными критериями, как знания, опыт использования знаний, отношение к процессу, содержанию и результату компетентности, готовность к ее актуализации.

Цель, предмет и гипотеза исследования определили следующие задачи исследования:

1. Выявить структуру инновационной системы — основы инновационной экономики, и конкретизировать сущностные характеристики ее компонентов.

2. Выявить состояние проблемы подготовки студентов технических вузов к инновационной инженерной деятельности.

3. Обосновать необходимость и возможность формирования у студентов технических вузов компетентности в инновационной деятельности и выделить ее компоненты.

4. Выявить возможности дисциплины «Основы инженерного творчества и патентоведения» в подготовке студентов технических вузов к ИИД.

5. Разработать модель методической системы подготовки студентов технических вузов к инновационной инженерной деятельности при обучении основам инженерного творчества и патентоведения.

6. Разработать методическую систему подготовки студентов технических вузов к инновационной деятельности и реализовать ее при обучении ОИТиП.

7. Провести педагогический эксперимент с целью проверки эффективности разработанной методической системы.

Методологическую основу и теоретическую базу исследования составляют результаты следующих психолого-педагогических, научно-методических исследований в области: инновационного образования — Б. Л.

Аграновича, Н. М. Анисимова, В. М. Жураковского, В. В. Ларионова, Н. И. Наумкина, В. М. Полонского, А. Я. Савельева, Д. В. Чернилевского и др.- по определению философского и психологического смысла ключевых понятийС. В. Скифского, Л. Д. Столяренко, А. В. Ульяноваинновационной инженерной деятельности — И. Шумпетера, Е. Роджерса, Д. И. Кокурина, Е. А. Ковчуго и др.- развития творческого потенциала личности и организации творческой деятельности инженера — Г. С. Альтшуллера, А. И. Половинкина, Н. М. Анисимова, М. М. Зиновкиной, Н. И. Наумкина и др.- интеллектуальной собственности — А. П. Сергеева, А. А. Пиленко, Э. П. Гаврилова, 3. Ф. Мазур и др.- патентных исследований — Э. Скорнякова, В. В. Шведовой, М. Э. Горбуновой, М. И. Онанкокомпетентностного подхода в образовании — И. А. Зимней, Д. Ра-вена, Ю. Г. Татура и др.- психологии образования — А. Н. Леонтьева, С. Л. Рубинштейна, Л. Д. Столяренкопедагогики и методики высшей школы — С. И. Архангельского, И! А. Рейнгарда, А. А. Бытева, И. Я. Лернера и дрпедагогических технологий — В. В. Гузеева, В. В: Давыдова, М. И. Махмутова и др.- теории методологических подходов в педагогике и технике — Л.' И. Гурье, И. Я. Лернера, Э. Г. Юдина и др.

Для решения поставленных задач использовались следующие методы исследования и виды деятельности.

1. Теоретические: системно-структурный анализ исследований в области педагогических теорий, технологий и методов обучения, инноваций по теме исследования, а так же философской, инженерно-специальной, психолого-педагогической литературы, законодательной и нормативной информации в сфере образования, интеллектуальной собственности и инновационной деятельностимоделирование, проектирование методической системы обучения, основанные на личностном и деятельном принципаханализа результатов на основании изучения и адаптации методик и технологий количественной диагностики уровня сформированности компетентности в ИД.

2. Экспериментальные: анкетирование, интервьюирование, тестирование, педагогический эксперимент, наблюдение за ходом учебного процесса, беседы со студентами и преподавателями, статистические и математические методы интерпретации данных эксперимента.

Научная новизна результатов исследования состоит в том, что:

1. Обоснована целесообразность подготовки студентов технических вузов к инновационной инженерной деятельности при обучении интегрированному курсу «Основы инженерного творчества и патентоведения».

2. Получило развитие и конкретизизацию понятие инновационной инженерной деятельности как целенаправленного процесса анализа существующего технического уровня, синтеза нового технического решения, разработки, создания новой техники и технологий, доведенных до вида товарной продукции, представленной нематериальными инновационными продуктами — охранными документами на результаты интеллектуальной деятельности, научно-технической и технологической документацией, и материальными — в виде товара, работы, услуги, обеспечивающими экономический, социальный или другой эффект, и следовательно, являющимися конкурентоспособными.

3. Построена модель методической системы подготовки студентов технических вузов к инновационной инженерной деятельности в процессе обучения интегрированному курсу «Основы инженерного творчества и патентоведения», включающая цель, содержание, методы, формы и средства обучения с учетом междисциплинарной интеграции и компетентностного подхода.

4. Предложена методическая система подготовки студентов технических вузов к инновационной инженерной деятельности при обучении инженерному творчеству и патентоведению, спроектированная на основе внешней интеграции с другими дисциплинами (фундаментальными, общетехническими, специальными) и внутренней (основ инновационной деятельности, основ инженерного творчества, основ патентоведения и основ патентных исследований). Показано, что методическая система должна способствовать формированию компетентности в ИИД, состоящей из знаниевого (общекультурные знания — фундаментальные, экономические, этические, экологическиепрофессиональные знания — общетехнические, междисциплинарные, правовые, специальные), деятелъностного (общекультурные компетенции — умения принимать решения, работать в команде, добывать и использовать информацию, пользоваться нормативными и законодательными документамипрофессиональные компетенции — умения выделять проблему, анализировать, ставить задачу, синтезировать решение, проектировать, изобретать, управлять результатами интеллектуальной деятельности, представлять решение в конечном виде, представлять и адаптировать технические системы, навыками использования инструментов творческой активности — методов решения изобретательских задач, патентных исследований) — мотивационного (потребности общества и личности), психологического (развитие потенциальных природных и специфических способностей), формирующейся поэтапно (мотивационный, теоретический, практический) во время различных форм занятий, построенных по блоч-но-модульному принципу. При этом на лекционных занятиях целесообразны проблемное и контекстное изложение, междисциплинарный подход, на практических занятиях — обучение на основе личностного подхода, собственного опыта, поэтапного повышения творческого уровня деятельности, обучения в команде, на лабораторных занятиях — поисковый и исследовательский методы (проведение патентных исследований, направленных на решение различных задач инновационной инженерной деятельности). Акцент делается на активных методах обучения, среди которых ведущее место занимает игра как метод формирования и диагностики компетентности в ИИД, имитирующая ИИД на протяжении одного семестра от постановки проблемы до получения ИП.

Теоретическая значимость полученных при исследовании результатов определяется тем, что:

— внесен вклад в развитие теоретических основ подготовки студентов технических вузов к инновационной деятельности при обучении общетехническим интегрированным дисциплинам, направленным на формирование у студентов компетентности в инновационной инженерной деятельностиобобщены понятия инновационной системы развития экономики и ее структурных компонентов, развито и конкретизировано понятие инновационной инженерной деятельности;

— внесен вклад в теорию проектирования общетехнических дисциплин, в частности основ инженерного творчества и патентоведения, за счет доказательства эффективности интеграции в одной дисциплине разделов, представляющих полный цикл инновационной инженерной деятельности и непосредственно направленных на формирование компетентности в ней.

Практическая значимость исследования состоит в том, что разработаны:

1. Программы обучения дисциплине «Основы инженерного творчества и патентоведения», имеющие модульную структуру и построенные на основе интеграции этапов инновационного процесса.

2. Методика обучения инженерному творчеству и патентоведению, представленная в виде учебника, монографии, методических указаний, статей.

3. Методика проведения патентных исследований, представленная в виде монографии, методических указаний и учебно-методических статей.

4. Комплекты тестов для различных видов занятий и этапов контроля знаний студентов по дисциплине «Основы инженерного творчества и патентоведения», а также анкеты, позволяющие диагностировать готовность студентов к инновационной инженерной деятельности.

5. Система заданий на лабораторные и практические занятия по дисциплине «Основы инженерного творчества и патентоведения», представленная учебником с грифом УМО и учебно-методическими указаниями.

6. Сборник олимпиадных задач с грифом УМО для подготовки студентов к всероссийским конкурсам.

7. Деловая инновационная игра «Фирма», представленная монографией и научно-методическими статьями.

8. Образовательная услуга «Подготовка к инновационной инженерной деятельности на основе проектирования специальных курсов», ставшая лауреатом Регионального и Всероссийского этапов конкурса «Лучшие товары России».

Апробация и внедрение результатов исследования. Основные положения и результаты исследования докладывались и обсуждались на международных, всероссийских, региональных научно-методических и научно-технических конференциях: Москва, МПГУ («Физическое образование: проблемы и перспективы развития», 2008;2010) — Республика Кыргызстан, г. Ош, Кыргызско-Узбекский университет («Актуальные проблемы механики и горного машиноведения, развития науки и интеграции ВУЗов», 2009) — Саранск, МГУ им. Н. П. Огарева («Машиностроение: наука, техника, образование» 2007) — Саранск, Мордовский гуманитарный институт («Наука и инновации в Республике Мордовия», 2008) — Саранск, МГУ им. Н. П. Огарева («Огаревские чтения» 2007;2010) — Новосибирск, Россельхозакадемия, СО ГНУ СибИМЭ («Машино-технологическое, энергетическое и сервисное обеспечение сельхозтоваропроизводителей Сибири», 2008) — ЦИС РМ, 2009; Новосибирск, СГУПС («Политранспортные системы Сибири», 2009) — Саранск, МГУ им. Н. П. Огарева («Повышение эффективности функционирования механических и энергетических систем», 2009) — Рузаевка, МГУ им. Н. П. Огарева («Организационные, философские и технические проблемы современных машиностроительных производств», 2010) — Санкт-Петербург, Политехнический университет («Высокие интеллектуальные технологии и инновации в образовании и науке», 2010), Чехия, г. Прага («Дни науки-2010», 2010), а так же на заседаниях кафедры основ конструирования механизмов и машин МГУ им. Н. П. Огарева.

На защиту выносятся следующие положения:

1. Необходима и возможна подготовка студентов технических вузов к инновационной деятельности при обучении инженерному творчеству и патентоведению, направленная на формирование у будущих инженеров компетентности в инновационной инженерной деятельности.

2. Эта подготовка может быть осуществлена в рамках дисциплины «Основы инженерного творчества и патентоведения», которая должна строиться на основе внешней интеграции с другими дисциплинами (фундаментальными, общетехническими, специальными) и внутренней (основ инновационной деятельности, основ «инженерного творчества, патентного права и проведения патентного поиска), что необходимо для формирования, сущностных системных знаний с установлением межпредметных связей ^ целостных представлений о единстве основных этапов инновационной инженерной деятельности.

3. Модель методической^ системы подготовки студентов технических вузов * к инновационной инженерной деятельности, при обучении1 инженерному творчеству и патентоведению должна, основываться на междисциплинарной интеграции и способствовать формированию компетентности в этой деятельности.

4. Структураметодической5 системы" должна быть сформирована по блочно-иерархическому принципу и включать мотивационно-целевой, содержательный, 1 процессуально-технологический и результативно-диагностический компоненты.

5. Содержание методической системы подготовки студентов технических вузов к инновационной деятельности при обучении инженерному творчеству и патентоведению должно способствовать поэтапному (мотивационный, теоретический, практический) формированию компонентов-компетентности в этой деятельности во время различных форм занятий, построенных по блочно-модульному принципу.

6. Методическая система должна формировать компетентность в ИИД, состоящую из знаниевого (общекультурные знания — фундаментальные, экономические, этические, экологическиепрофессиональные знания — общетехнические, междисциплинарные, правовые, специальные), деятелъностного (общекультурные компетенции — умения принимать решения, работать в команде, добывать и использовать информацию, пользоваться нормативными и законодательными документамипрофессиональные компетенции — умения выделять проблему, анализировать, ставить задачу, синтезировать решение, проектировать, изобретать, управлять результатами интеллектуальной деятельности, представлять решение в конечном виде, представлять и адаптировать технические системы, навыками использования инструментов творческой активности — методов решения изобретательских задач, патентных исследований) — мотивационного (потребности общества и личности), психологического (развитие потенциальных способностей) компонентов.

7. В качестве основных инструментов, обеспечивающих реализацию эффективной подготовки студентов технических вузов к инновационной деятельности, т. е. интенсивное и качественное формирование у студентов соответствующих компонентов компетентности в ИИД должны применяться специфические технологии обучения, (структурирование научно-технических знаний, инновационные, деловая игра и др.).

ОСНОВНОЕ СОДЕРЖАНИЕ ДИССЕРТАЦИИ.

Во введении обоснована актуальность проблемы исследования, определены цель и задачи исследования, сформулирована гипотеза, раскрыта новизна, теоретическая и практическая значимость, описаны методы и этапы исследования, представлены положениявыносимые на защитусодержится информация об апробации исследования и имеющихся публикациях.

В первой главе «Инновационная деятельность как инструментарий технического прогресса» на основе анализа нормативных документов и исследований в области инноватики рассмотрены общая характеристика, сущность ИС и ее значение для развития инновационной экономики, проанализированы понятия «деятельность», «техника», «инженер», а также основные понятия инноватики («инновационная система», «инновационная деятельность», «новации», «инновации») выявлена их сущность и конкретизированы определениярассмотрена общая структура ИД с выделением некоторых ее видов, связанных с инженерией.

Под инновационной системой будем понимать совокупность субъектов и объектов инновационной деятельности, взаимодействующих в процессе создания и реализации инновационной продукции. Субъектами ИС являются новаторы, инноваторы, инфраструктура. К инфраструктуре относятся инновационно-технологические центры и центры трансфера технологий, технопарки, бизнес-инкубаторы, центры подготовки кадров для ИД, венчурные фонды и др.

Объектами ИС являются инновации (инновационные продукты). Под инновационными продуктами (ИП) следует понимать новые, усовершенствованные или уже существующие товары, работы и услуги, производимые с использованием новаций или необходимые для их освоения, и исключительные права на РИД, созданные в рамках инновационного проекта, реализуемые на рынке. Инструментарием ИС является инновационная деятельность — цикл работ от создания перспективного инновационного продукта (ИП), доведения его до состояния инновационного (обретение исключительных прав на него, освоение его промышленного производства до реализации на рынке). Стадии ИД: 1) научные исследования и разработки- 2) подготовка и организация производства- 3) подготовка персонала- 4) пуск производства- 5) маркетинг новых продуктов;

6) продажа, приобретение неовеществленной технологии (патенты, лицензии);

7) продажа овеществленного инновационного продукта.

В этой главе также выяснялась роль объектов интеллектуального права в ИД. Анализ нормативной, законодательной и научно-технической литературы показал, что в ее основе лежит РИД, предназначенный для использования в практической жизни людей и предприятий (научная и научно-техническая продукция). Под таковой следует понимать как результаты творческой деятельности научных организаций, так и научно-технические достижения граждан. Исключительные права на РИД следует отнести к ИП. Таким образом, базой инновационной экономики является информация, обретшая правовую охрану — исключительные права на РИД, и воплощенная в востребованном новом продукте. Под ИИД будем понимать целенаправленный процесс анализа существующего технического уровня, синтеза нового технического решения, разработки, создания новой техники и технологий, доведенных до вида товарной продукции, представленной нематериальными ИП — охранными документами на результаты интеллектуальной деятельности, научно-технической и технологической документацией, и материальными — в виде товара, работы, услуги, обеспечивающими экономический, социальный или другой эффект, и, следовательно, являющимися конкурентоспособными. При этом под процессом подготовки к ИИД мы понимаем целенаправленное формирование определенных знаний, умений, навыков, специфических способностей, методологической и правовой культуры в области инженерного творчества и интеллектуальной собственности, что определяет компетентность специалиста в ИИД, с применением новых технологий и форм обученияновых инновационно-ориентированных образовательных программновых информационных средств массовой коммуникации. Понимание значения и сущностных характеристик ИС, представленных выше, позволило установить перечень необходимых для ИИД компетенций, определяющих компетентность специалиста в ИИД. Колтетенция включает совокупность взаимосвязанных качеств личности (знаний, умений, навыков, способностей), задаваемых по отношению к определенному кругу предметов и процессов и необходимых для качественной продуктивной деятельности по отношению к ним. Компетентность — владение, обладание человеком соответствующими компетенциями, включающее его личностное отношение к ней и предмету деятельности. При решении задачи подготовки студентов технических вузов к ИД в процессе обучения общетехнической дисциплине ОИТиП компетентность в ///^ представлена нами как совокупность компонентов: знаниевого (общекультурные компетенции (ОК) — владение фундаментальными, экономическими, этическими, экологическими знаниями-: профессиональные компетенции (ПК) — владение общетехническими, междисциплинарными, правовыми, специальными знаниями), деятелъностного (ОК — владение умениями принимать решения, работать в команде, добывать и использовать информацию, пользоваться нормативными' и законодательными документамиПК — умениями выделять проблему, анализировать, ставить задачу, синтезировать решение, проектировать, изобретать, управлять результатами интеллектуальной деятельности, представлять решение-в'конечном виде, представлять и адаптировать технические системы, навыками использования инструментов творческой активности — методов решения изобретательских задач, патентных исследований) — мотивационного (потребностиобщества и личности), психологического (развитие потенциальных и специфических способностей).

Для реальной оценки практики формирования у студентов технических вузов компетенций для ИИД нами было проведено констатирующее исследование, в рамках которого прошло анкетирование участников Всероссийских студенческих олимпиад по направлению «Агроинженерия», проводимых на протяжении 10 лет в ГОУВПО «МГУ им. Н.П. Огарева». В качестве основного инструментария опроса выступила анкета, включающая 17 вопросов, позволяющих более чем 500 респондентам из 23 вузов России определиться с их готовностью воспринимать и воспроизводить инновации. Анкетирование показало, что курсы, поднимающие тему инженерного творчества и патентоведения, читаются только в двух ВУЗах из рассматриваемых 23. В то же время, существование дисциплин, способствующих формированию компетенций для ИИД, в программе обучения считают необходимым большинство респондентов (81%), что говорит об осознании современной молодежью важности знаний, умений и навыков в области инженерного творчества и их применения.

Таким образом, результаты констатирующего этапа педагогического эксперимента подтвердили предположение о низком уровне подготовки к ИИД в процессе традиционного обучения студентов технических вузов, тогда как эта деятельность является основным процессуальным компонентом ИС, что можно считать веским основанием для разработки интегрированных дисциплин подобных ОИТиП, способствующих формированию компетенций для ИИД.

Во второй главе «Теоретические основы, методической системы подготовки студентов технических вузов к инновационной деятельности при обучении техническому творчеству и патентоведению» представлено теоретическое обоснование методической системы подготовки студентов технических вузов к ИИД, на основе формирования у них необходимых компетенций при обучении дисциплине «Основы, инженерного творчества и патентоведения».

На основе анализа алгоритма получения ИШ была спроектирована' интегрированная' дисциплина ОИТиП, направленная на формирование компетенций для ИИД1. Эта дисциплина включает такие разделы, как основы инженерного творчества (основы инновационной деятельности и основы методологии получения технических решений), основы патентоведения (основы патентного права и основы патентных исследований). Первый ш них объединяет теорию инноваций, теорию эвристических методов и теорию решения изобретательских задач (ТЭМРИЗ) и является основой обучения * техническому творчеству и формирования компетентности в ИИД, а также, инструментом гарантированного решения творческих технических задач на высоком (конкурентоспособном) уровне и эффективнейшим средством развития творческого мышления, обучающихся. Второй раздел рассматривает область исключительных прав на РИД и заключается в описании, объяснении и предсказании инновационных процессов. Это важная категория ИД, обладающая товарной, технологической, правовой, экономической, символической и культурообразующей функциями. Знания о мировой системе правовой охраны РИД, об изменениях в ней и ее возможностях становятся необходимыми. Кроме того, раздел направлен на развитие навыков проведения патентных исследований — исследований технического уровня и тенденций развития объектов хозяйственной деятельности, их патентоспособности, патентной чистоты, конкурентоспособности на основе патентной и другой информации. Патентные исследования являются необходимой составной частью ИИД, так как позволяют понять возможности использования патентной информации (ее правовых и технических аспектов) для создания конкурентоспособной продукции, свободного выхода этой продукции на рынок, снижения уровня юридических и экономических рисков, связанных с охраной и защитой объектов интеллектуальной собственности. Они являются одним из действенных и значимых инструментов эффективного управления процессом создания, освоения, производства и сбыта ИП, повышения ее конкурентоспособности, т. е. процессом ИИД.

Таким образом, в рамках одной дисциплины ОИТиП удалось представить полный цикл ИИД: постановка задачи — получение технического решения — подтверждение его конкурентоспособности — обретение исключительных прав на РИД (патент — ИП высшего качества), т. е. в рамках этой дисциплины рассматривается единый процесс проектирования, разработки и создания инновационных продуктов, а самое главное формируются все перечисленные в первой главе компоненты компетентности, определяющие подготовку студентов к инновационной инженерной деятельности.

В главе представлена также модель методической системы подготовки студентов к ИИД при обучении техническому творчеству и патентоведению. Она состоит из мотивационно-целевого, содержательного, процессуально-технологического и диагностического компонентов.

Мотивационно-целевой компонент модели включает иерархию целей, главная из которых — обеспечение высокой эффективности подготовки специалистов к ИИД за счет формирования у них соответствующих компетенций, а также за счет формирования у студентов мотивации к осознанному стремлению развивать свои СИИД. Частными (специфическими) целями являются: формирование творческой личности, умеющей решать нестандартные задачиусвоение студентами современных методов решения научно-технических задачподготовка студентов к оптимальному выбору стратегии и тактики поиска нестандартных решений научных и производственных задачпривитие студентам навыков и культуры творческого инженерного трудаформирование у студентов общего представления о системе правовой охраны результатов интеллектуальной деятельностиусвоение студентами знаний-и навыковкасающихся охраны, защиты и использования прав ка РИД-и приравненные к ним средства индивидуализациивыработка’навыков проведения патентных исследований и использование их В’управлении ИИД.

Содержательный компонент состоит из фундаментальных законов, понятийнаучно-технических теорий, изучаемых при обучении естественнонаучным, общепрофессиональным, специальнымдисциплинам, профессионально’направленным на решение проблем инженерных специальностей, а такжезаконов развития техники, методов. инженерного*творчества и методов его-интенсификации, положений законодательных и нормативных документов в области исключительного права. на результаты интеллектуальной деятельности, методов проведения патентных исследований, норм и правил по составлению и оформлению заявительских материалов на выдачу охранных документов на РИД и средства индивидуализации.

Этот компонент базируется на общедидактических и частнодидактиче-ских принципах, а также соответствующих им критериях отбора учебногоматериала.

Цели обучения и содержание курса ОИТиП для технических вузов реализуются в учебном процессе в рамках процессуально-технологического компонента модели. Он включает методы, формы и средства обучения. Принцип интеграции фундаментальных, профессионально направленных, проектных и изобретательских знаний и умений реализуется в методах обучения. Реализованные в учебном процессе методы способствуют развитию творческого потенциала студентов — залога их успеха в будущей ИИД. При использовании информационно-иллюстративного и репродуктивного методов осуществляется начальный этап изучения дисциплины ОИТиП. В ходе проблемного изложения преподаватель формулирует проблему в виде учебной или квазипрофессиональной задачи, решение которой требует творческих способностей студентов. Преподаватель либо сам, при активном участии студентов, решает эту задачу, либо создает условия для ее самостоятельного решения студентами. При частично-поисковом методе студенты самостоятельно исследуют часть учебного познавательного материала и по*выбранным ими методам и алгоритмам решения изобретательских задач разрешают поставленную перед ними преподавателем или ими самостоятельно проблему. Главное отличие исследовательского метода заключается в самостоятельности решения поставленных перед студентами задач (деловые игры, изобретательская и рационализаторская деятельность и др.). При этом, наряду с традиционнымиформами обучения (лекции, проектирование, лабораторные практикумы, практические занятия и др.), используются инновационные формы обучения (обучение в команде, обучение посредством научно-технического исследования и др.) дляшодготовки студентов к ИИД.

Контрольно-диагностический компонент модели методической системы предполагает регулярный мониторинг и диагностику уровня сформированное&tradeу студентов технических вузов компонентов, определяющих готовность к ИИД. Он реализуется через систему информационно-компьютерной поддержки курса (разработанные, созданные или используемые электронные учебные пособия, программные продукты), разноуровневые задания, систему тестов и анкет, презентаций, проверяющих сформированность мотивационного, знаниевого, деятельностного, психологического компонентов компетентности в ИИД.

Таким образом, в результате выполненных исследований разработаны методическая система подготовки студентов технических вузов к ИИД и ее модель при обучении техническому творчеству и патентоведению.

Теоретическое обоснование модели методической системы подготовки сту-! дентов технических вузов к ИИД при обучении ОИТиП и разработанное ее конкретное содержание позволили сконструировать методическую систему подготовки студентов технических вузов к ИИД, описанию которой посвящена третья глава «Методическая система подготовки студентов технических вузов к инновационной деятельности при обучении основам инженерного творчества и патентоведения». Представлена конкретная методическая система и ее реализация в рамках вышеназванных компонентов. Разработана и реализована экспертная система для диагностики результатов обучения этой дисциплине в виде тестов, анкет, бесед, интервью, презентаций. Содержание дисциплины реализуется во всех формах учебных занятий. Профессионально направленное содержание дисциплины определено на основе междисциплинарного подхода.

Рассмотрен способ формирования рабочей программы, который: 1) основывается на знаниях естественнонаучных теорий, являющихся основой анализа, синтеза и проектирования технических систем с оптимальными эксплуатационными характеристикамифундаментальных положениях общетехнических дисциплин и их отражении в задачах с профессиональным содержанием- 2) включает информацию из области инженерного творчества, патентной информации и патентных исследований, управления РИД- 3) учитывает вопросы реализации фундаментальных и прикладных тем общетехнических дисциплин в виде алгоритмов, конструкторских расчетов, моделей, проектов в различных компонентах единой методической системы.

Весь учебный материал по дисциплине разбивается на законченные блоки («Основы инновационной деятельности», «Основы инженерного творчестV.

23 ва", «Основы патентоведения», «Основы патентных исследований»), модули и субмодули (например, блок «Основы патентоведения», модуль «Патентное право», субмодули: «Субъекты патентного права», «Объекты патентного права», «Регистрация исключительных прав на РИД», «Управление исключительными правами», «Защита исключительных прав»), после изучения каждого из которых осуществляется промежуточный контроль знаний по специально разработанной системе на основе дифференцированного подхода в рамках используемых методов обучения. Формирование этих модулей базируется на основных принципах отбора и выбора учебного материала: генерализация учебного материаластруктурирование учебного материала на принципах системного подходагибкость, непрерывность, оперативность и динамичность системы контроля знанийпринцип осознанности необходимости формирования компетенций для ИИД. Каждый блок (модуль, субмодуль) оформляется на бумажном и электронном носителях и имеет следующую структуру: описание модуля и его цель, информационная часть, контрольные вопросы для самодиагностики, учебные творческие или ситуационные задачи на тему представленной в модуле информации.

В рамках модульного обучения ОИТиП студенты включаются в такие виды ИИД, как: научно-исследовательская деятельность, инновационно-инженерное понимание (анализ), предполагающее такую деятельность студентов, в процессе которой развиваются умения быстро и точно анализировать устройство технических систем, пользоваться наиболее общими методами их исследования, по чертежам и схемам анализировать их работу, определять кинематические и динамические параметры, широко используя при этом компьютерные технологиисубъективная научно-исследовательская и опытно-конструкторская деятельность (синтез технического решения), предусматривающая такую деятельность студентов при формировании компетенций для ИИД, в которой развиваются умения выделять проблемы, формулировать задачи, решать творческие инженерные задачи на уровне изобретений на основе теории решения изобретательских задач (ТРИЗ), алгоритма решения изобретательских задач (АРИЗ), «Изобретающая машина», эвристических методов и др., умения конструировать как типовые устройства, так и оригинальные, навыки проведения патентных исследований и определения конкурентоспособности РИДинновационная производственная деятельность, направленная на получение ИП (нематериального — за счет умения управлять РИД, обретая исключительное право на них, используя и распоряжаясь им, материального — в результате введения РИД в среду производства, что предполагает вовлечение студентов в профессиональную деятельность при формировании компетенций для ИИД).

Методическая система реализуется в виде учебной деловой игры — целенаправленно сконструированной модели реального процесса, имитирующей профессиональную деятельность и направленной на формирование и закрепление профессиональных умений и навыков на основе полученных знаний.

Экзамен (зачет, защита) проходит в форме презентации каждой «фирмы», ее ИД и разработанного ИП. Слово предоставляется каждому члену «фирмы». Очередной оратор в соответствии с занимаемой должностью рассказывает об ИИД, об основных понятиях инноватики, значении инженерного творчества и интеллектуальной собственности для ИД, представляет разработанные ИП (фирменное наименование, товарный знак или знак обслуживания, изобретение, полезную модель, промышленный образец), рассказывает об архитектонике законодательства в области интеллектуальной собственности и способе обретения исключительного права на РИД в проекции на свою деятельность. В рамках изучения дисциплины ОИТиП моделируется учебная ИИД, обеспечивающая эффективную подготовку к ИИД.

Результаты педагогического эксперимента подтверждают гипотезу исследования и свидетельствуют о целесообразности использования предлагаемой методической системы подготовки к ИИД в техническом вузе.

Выводы по четвертой главе.

В ходе работы над диссертационным исследованием был проведен педагогический эксперимент, включающий три этапа: констатирующий, поисковый и обучающий. При реализации этих этапов использовались различные методы диагностики и оценки результатов (анкетирование, интервьюирование, наблюдение, экспертная оценка, тестовый компьютерный контроль, деловая игра, статистическая обработка результатов и др.) и были сделаны следующие выводы:

1. В результате констатирующего" эксперимента установлено, что в процессе обучения дисциплине «Основы инженерного творчества ипатентоведения» технических вузах: значимость фундаментальных знаний естественнонаучных дисциплиннаучно-технических теорийправовыхи методологических знаний инженерного творчества для профессиональной инновационношинженерной деятельности осознается как преподавателями, так и студентамифундаментальные и научно-технические законы, теорищ понятия и явления не связываются профессионально направленно с решением задач профессиональной инновационной деятельности инженера, отсутствует методология и общие методы, предполагающие научно обоснованный подход к практическому решению даннойшроблемы исправлению РИДнесмотря на осознание необходимости подготовки специалистов, готовых к ИИД, в процесс их обучения или совсемне вводятсядисциплины, непосредственно направленные на формирование компетентности в ИИД, или обучение им ведется факультативно и большинство преподавателей по-прежнему обучают преимущественно, традиционными: дисциплинарно-знаниевыми методами, без! учета требованийпредъявляемых к ним современными инновационными предприятиями. Хотя в этих условиях возможно развитие у студентов технических вузов творческого потенциала однако, студенты остаются неготовыми к будущей профессиональной ИИД, что определяется уровнями сформированное&tradeкомпонентов компетении в ИИД.

2. В результате поискового эксперимента было: установлено, что у студентов младших курсов при изучении курса ОИТиП формируются общекультурные компоненты компетентности в ИИД и, практически, не формируются, по сравнению со студентами старших курсов, ее профессиональные компоненты, в том числе, умения переноса фундаментальных, общетехнических знаний на проблемы специальностей инженеров (производство инновационного продукта), так как ими еще не изучались дисциплины с этой тематикойразработано содержание рабочих программ, учитывающих цели, методы, формы и средства обучения общетехнической дисциплине ОИТиП, обеспечивающих формирование у студентов соответствующих компонентов компетентности в ИИД, с учетом интеграции внутри дисциплины разделов инженерного творчества, патентоведения и патентных исследованийв соответствии с рабочими программами разработано содержание лекций, лабораторных, практических занятийразработана система вопросов с тестовым контролем знаний и умений к лекционным, практическим и лабораторным занятиям, а также, система заданий к самостоятельным проектам по ОИТиП, направленным на решение задач и проблем специальности инженераразработаны контрольные работы по проверке инвариантного и варьируемого компонентов содержания дисциплины «Основы инженерного творчества и патентоведения" — для выводов о действительном влиянии (или отсутствия влияния) на формирование у студентов технических вузов компонентов компетентности в ИИД по разработанной методической системе обучения был применен критерий х2- установлено, что обучение по разработанной методической системе оказывает влияние на успеваемость и качество обучения (формирование общекультурных и профессионально направленных компонентов компетентности инженера в ИД), что подтверждается сравнением полученных значений статистики с критическим значением;

3. Результаты обучающего эксперимента показали, что обучение по разработанной методической системе дисциплине «Основы инженерного творчества и патентоведения» способствует формированию компонентов компетентности в инновационной инженерной деятельности:

— формированию знаниевого компонента (междисциплинарных, методологических и правовых знаний) по дисциплине «Основы инженерного творчества и патентоведения»;

— деятельностного компонента (применение методологических и правовых знаний по дисциплине «Основы инженерного творчества и патентоведения» при решении проблем специальности, т. е. умений, навыков);

— мотивационного компонента (формулирование цели на основе личностной или общественной потребности);

— личностного (формирование отношений к содержанию компетентности и ее проявлению на основе развития потенциальных и специфических способностей).

Кроме того, обучающий эксперимент подтвердил эффективность внутренней и внешней интеграции дисциплины «Основы инженерного творчества и патентоведения» при формировании у студентов технических вузов компонентов компетентности в инновационной инженерной деятельности. Студенты, обучающиеся по разработанной методической системе, понимая, что интеллектуальная деятельность является основой ИД, овладев методологией принятия решений, используя системный подход, обладая правовым сознанием, активно используют сформированные при обучении этой дисциплине компоненты компетентности в ИИД в процессе изучения других общепрофессиональных и специальных дисциплин, при выполнении курсовых расчетно-проектно-конструкторских работ и дипломных проектов, активнее принимают участие в научно-исследовательской работе.

Таким образом, повышение уровня фундаментальной, общекультурной и профессиональной подготовки к ИИД, подтвержденное в ходе экспериментальной работы, позволяет сделать вывод о справедливости выдвинутой гипотезы исследования об эффективности методической системы подготовки студентов технических вузов к ИИД в процессе обучения общетехнической интегрированной дисциплине ОИТиП.

ЗАКЛЮЧЕНИЕ

.

Результаты проведенного исследования подтверждают основные положения гипотезы и позволяют сделать следующие выводы:

1. Выявлена структура инновационной системы как совокупность субъектов (новаторы, инноваторы, инфраструктура) и объектов (инновации — инновационные продукты и процессы), взаимодействующих в процессе создания и реализации ИП, главным инструментарием которой является инновационная деятельность. Конкретизированы значения некоторых ее компонентов.

2. Показано, что: 1) в настоящее время только в отдельных вузах страны читаются дисциплины, непосредственно направленные на подготовку студентов к инновационной деятельности- 2) студенты хотя и осознают необходимость инновационной подготовки, однако не имеют представление об инновационных процессах, методах нахождения технических решений, патентных исследованиях и интеллектуальном праве- 3) несмотря на необходимость подготовки специалистов, готовых к ИИД, большинство преподавателей продолжают обучать студентов по устоявшейся традиционной дисциплинарно-поточной системе.

3. Показано, что подготовить, студентов к инновационной инженерной деятельности можно на основе формирования у них компетентности в ИИД. Она представлена как совокупность компонентов: знаниевого (общекультурные компетенции (ОК) — владение фундаментальными, экономическими, этическими, экологическими, знаниямипрофессиональные компетенции (ПК) — владение общетехническими, междисциплинарными, правовыми, специальными знаниями), деятелъностного (ОК — владение умениями принимать решения, работать в команде, добывать и использовать" информацию-, пользоватьсянормативными изаконодательными документами— ПК — умениями, выделять проблему, анализировать, ставить: задачу, синтезировать, решение, проектировать, изобретать, управлять результатами-, интеллектуальной-деятельности, представлять решение в конечном виде-, представлять, и адаптировать технические сис темы, навыками использования инструментов творческой активности — методов' решения! изобретательских задачпатентных, исследований) — мотивационного (потребности общества и личности).психологического (развитие-потенциальных и специфических способностей):

4. Установлено-, что общетехническаяинтегрированнаядисциплина «Основы инженерного творчестваи патентоведения» способна внести существенный вклад в формирование: компетентности в ИИД, если: ее содержание будет отражать фундаментальные и научно-технические знания* включать знанияв области инновационной" деятельности, инженерного' творчества, патентных исследований и. управлениягрезультатами интеллектуальнойдеятельности^ и будет направлено на профессиональную деятельность.

5. Разработаны теоретические основы методической системы подготовки студентов. технических вузов к инновационной деятельности в процессе обучения’дисциплине-«Основы инженерного творчества и патентоведения», которые раскрывают: 1) структуру методической системы подготовки к ИИД- 2) принципы ее построения- 3) интеграционный характер системы- 4) требования, к. методам и формам работы в рамках системы- 5) адекватность системы структуре инновационной инженерной деятельности. Построена модель методической системы подготовки студентов технических вузов к ИИД в процессе обучения ОИТиП, включающая цели, содержание, методы, принципы, формы и средства обучения с отражением взаимосвязи циклов дисциплин с учетом внешней интеграции фундаментальных, общетехнических и профессионально направленных знаний и умений и интеграции разделов, посвященных инженерному творчеству, патентным исследованиям и патентоведению, внутри дисциплины ОИТиП.

6. Разработана и реализована методическая система подготовки студентов технических вузов к инновационной деятельности при обучении инженерному творчеству и патентоведению, построенная на основе интеграции в рамках изучения дисциплины основных этапов инновационного процесса (постановка задачи — синтез технического решения — получение инновационного продукта) за счет внешней интеграции с другими дисциплинами (фундаментальными, общетехническими, специальными) и внутренней (основ инженерного творчества, основ патентоведения и основ патентных исследований) — таких подходов как: инновационный, компетентностный, деятельностный, модульныйс учетом индивидуальных особенностей студентов во всех видах и формах занятий. Содержание методической системы способствует формированию компетентности в ИИД, которая формируется поэтапно (мотивационный, теоретический, практический) во время различных форм занятий: лекционные занятия (проблемное изложение, междисциплинарный подход, обучение на основе собственного опыта), практические занятия (обучение в команде, решение изобретательских задач с использованием теории решения изобретательских задач, ситуационных правовых задач в области исключительного права на результаты интеллектуальной деятельности), лабораторных занятий (проведение патентных исследований, направленных на решение различных задач инновационной инженерной деятельности).

7. В педагогическом эксперименте подтверждена гипотеза об эффективности методической системы подготовки студентов к инновационной деятельности.

Дальнейшим возможным направлением работы может стать совершенствование методической системы подготовки студентов технических вузов к ИИД за счет: 1) модернизации методического обеспечения, включая систему электронной поддержки курса, путем расширения возможностей контроля с их помощью знаний студентов- 3) расширения возможностей ТРИЗ для решения профессиональных задач- 4) расширения номенклатуры используемых пакетов прикладных программ анализа, синтеза, проектирования технических систем и баз данных для проведения патентного поиска.