Наверняка, многим школьникам и даже взрослым, желающим сменить профессию, интересно, что представляет собой инженерное образование, чем занимается специалист и какую сферу деятельности он может выбрать. Вы сможете для себя решить, подойдет ли вам подобное направление.

Кто такой инженер?

Это технический специалист, который выполняет различные задачи:

• проектирует;
• конструирует;
• обслуживает технические объекты;
• строит;
• создает новые объекты и так далее.

Человек данной профессии должен быть изобретательным, уметь логически мыслить и представлять свою идею так, словно она уже существует.

Чтобы стать грамотным профессионалом, нужно получить высшее инженерное образование. Конечно, существуют профессии, где принимают со средне-специальным образованием техника, но полученных в колледже знаний будет недостаточно, чтобы самостоятельно решать сложные задачи.

Итак, инженер - это техник с высшим образованием, умеющий владеть инструментами, приборами. Приветствуется аналитический склад ума, навыки в расчетах, а также требуется знание компьютерных программ по проектированию.

Какие профили существуют?

Чтобы стало ясно, кто такой инженер, стоит привести примеры. Давайте обратим внимание на строящееся здание. Прежде чем началось его возведение, кто-то должен был составить проект. Как раз этим процессом и занимается инженер-строитель. А как создается автомобиль или самолет? Разумеется, сначала их придумывает инженер.

Есть также программисты и создатели оргтехники, гаджетов. Специалисты в данных областях должны хорошо разбираться в поставленных задачах, так как программирование и электроника являются одними из самых сложнейших направлений. Несмотря на то, что инженерное образование есть и у того, кто создает новейший сложный прибор, и у обслуживающего транспортную технику, уровень подготовки и база знаний сильно отличаются.

Давайте приведем в пример инженера-эколога или специалиста по охране труда. Первый занимается тем, что изучает состояние окружающей среды и разрабатывает мероприятия по улучшению экологической ситуации, а второй - разрабатывает мероприятия по оптимизации условий на рабочих местах в конкретной организации.

Также инженер несет полную ответственность за свои действия. Дело в том, что его проекты и разработки могут влиять на здоровье и жизнь людей. Представьте себе, что проектировщик ошибся в расчетах, когда конструировал усовершенствованный автобус, в итоге всё привело к аварии. Или, допустим, построенный дом оказался непригодным для жилья.

Благодаря инженерам мы окружены различной техникой:

• компьютерами и ноутбуками;
• средствами связи;
• бытовой и транспортной техникой;
• электричеством и теплом и так далее.

Таким образом, если вы мечтаете стать инженером, лучше определиться с направлением. Очень часто молодежь совершает ошибку, например, выбрав специальность программиста, а не строителя. Ведь может получиться так, что вы не любите создавать программы на компьютере, зато имеете талант к проектированию красивейших загородных домов.

Какие школьные предметы нужно знать, чтобы стать инженером?

Теперь рассмотрим очень важный пункт, который пригодится будущим абитуриентам, а именно, что требует от нас инженерное образование. Институты в обязательном порядке при приеме будущих студентов экзаменуют по русскому языку, а также математике и физике. Кроме того, если поступаете на специальности, связанные с информационными технологиями, то и без углубленных знаний по информатике не обойтись. Конечно, в настоящее время практикуется не проведение устно-письменного экзамена, а прием результатов ЕГЭ. Вы должны очень хорошо понимать физику и математику. Лучше всего при переходе из 9-го класса в 10-11-е выбирать физико-математический профиль.

Стоит отметить, что именно в этот момент (при обучении в физмате) вы сможете оценить свои знания и навыки к техническим наукам, а также понять, интересно ли вам заниматься расчетами или лучше выбрать гуманитарные, химико-биологические или иные науки.

В какой вуз нужно поступать?

Инженерно-техническое образование можно получить в любом вузе, в котором есть технические специальности. Но лучше всего поступать в профильные университеты. Например, чтобы стать прекрасным строителем и ведущим инженером, лучше выбрать вуз по профилю. Допустим, МГСУ в Москве.

Для будущего программиста или специалиста по оптоволоконной связи можно рекомендовать МТУСИ, который также находится в столице России.

Так, допустим, человек, прекрасно разбирающийся в физике и желающий развивать эту науку, может поступить в МИФИ или МГУ им. Ломоносова.

Кому дано быть техническим специалистом?

Еще будучи школьником, вы должны обратить внимание на то, какие предметы вам даются лучше всего. Ведь инженерное образование подходит именно тем, у кого отличная успеваемость не только по математике и физике, но также информатике и черчению. А тот, кто мечтает стать инженером по охране труда или экологом, должны дополнительно изучить экологию и ОБЖ.

Популярно ли инженерное образование в России?

Очень часто задают люди вопросы о том, какая специальность востребована в данный период. Не стоит надеяться на популярность профессии в настоящее время, так как люди получают диплом на всю жизнь.

Что касается сути данного вопроса, то инженерное образование в России, как и в других развитых странах, не перестанет быть востребованным. Ведь техники становится все больше, а строительство зданий и прочих сооружений не прекращается.

Зарплата инженера

Также зачастую люди задают вопрос о том, является ли инженерное образование поводом для получения высокооплачиваемой работы. С уверенностью можно сказать, что да, но не для всех и не везде. Все зависит от профиля, региона и компании. Конечно, обычный в провинции на железной дороге получает маленькую зарплату (обычно от 7-9 тыс. рублей), а его коллега-программист в ведущей компании по созданию графических приложений для ПК и планшетов гораздо больше (40-60 тыс. рублей).

Выбирайте только ту специальность, которая вам наиболее близка, тогда вы точно сможете реализоваться как успешный и востребованный специалист.

Аннотация: В лекции поставлены проблемы современного инженерного образования. Рассмотрены общемировые условия развития инновационной экономики, такие ее аспекты как глобализация рынков и гиперконкуренция, сверхсложные и гиперсложные проблемы ("мега-проблемы") и тенденция: "Размывание границ". Особое внимание уделено принципам построения современных организаций инновационной экономики и основным тенденциям, методам и технологиям современного инжиниринга. Кратко рассмотрены передовые стратегии внедрения современного инженерного образования.

1.1. Проблемы современного инженерного образования

В новых российских условиях перед высшей технической школой, прежде всего, перед ведущими втузами встали задачи обеспечения более глубокой фундаментальной, профессиональной, экономической, гуманитарной подготовки, предоставления выпускникам больших возможностей на рынке труда. Для обеспечения условий перехода страны к устойчивому развитию нужно возродить национальный промышленный потенциал , основанный на высоких технологиях, соответствующих мировым стандартам и реалиям стратегии индустриального развития России, необходимо предпринять main но структурной перестройке всей сферы материального производства, но выводу России на мировой рынок наукоемкой продукции и услуг, повышению международного авторитета и обороноспособности России, укреплению научно-технического, промышленного и экономического потенциала страны.

Ситуация для России осложняется тем, что в нашей стране на протяжении более двадцати лет промышленность не вкладывала значимых инвестиций в технологический рост, и по целому ряду направлений мы сейчас движемся в логике "догоняющего" развития: это и глобальные стандарты и практики эффективного проектирования и производства, информационные системы , ряд областей дизайна и инженерии.

"Информационный взрыв" и стремительные изменения в обществе, перманентное обновление техносферы предъявляют все более высокие требования к профессии инженера и к инженерному образованию.

Одной из самых характерных черт современного периода является ведущая роль проектирования всех сторон человеческой деятельности – социальной, организационной, технической, образовательной, рекреационной и т.д. То есть от неспешного следования обстоятельствам человек переходит к детальному прогнозированию своего будущего и к его скорейшему воплощению. В процессе такого воплощения, в материализации замыслов значительна роль инженерной деятельности, организующей этот процесс и реализующей тот или иной проект на основе новейших технологий. При этом от освоения и развития новых технологий зависит, в конечном счете, место и благосостояние государств и наций, а также отдельных людей .

Принципиальной особенностью проектной деятельности в современную эпоху является ее творческий характер (невозможность создания конкурентноспособных проектов на основе только известных решений), наличие всеобщего, не зависящего от государственных границ фонда технологий и открытий, ведущая роль науки и, в первую очередь , информационных технологий в создании новой техники, системный характер деятельности. Центральной фигурой в проектной деятельности является инженер, главной задачей которого является создание новых систем, устройств, организационных решений, рентабельно реализуемых как известными, так и вновь разработанными технологиями. Системный характер инженерной деятельности предопределяет и стиль инженерного мышления, которое отличается от естественнонаучного, математического и гуманитарного мышления равным весом формально-логических и интуитивных операций, широкой эрудицией, включающей не только некоторую предметную область, но и знание экономики, дизайна, проблем безопасности и много других, принципиально различных сведений, а также сочетанием научного, художественного и бытового мышления.

Все более очерчены новые тенденции интеграции, связанные с изменением пони-мания процесса проектирования, с изменением технологии инженерного труда. Сегодня проектирование понимается как деятельность , направленная на создание новых объектов с заранее заданными характеристиками при выполнении необходимых ограничений – экологических, технологических, экономических и т.д. В современном понимании в проектную культуру включаются практически все аспекты творческой деятельности людей – этические, эстетические, психологические. Проект в широком значении есть деятельность людей в преобразовании среды обитания, в достижении не только технических, но и социальных, психологических, эстетических целей . Центром проектной культуры остается инженерная деятельность , определяющая функция новой информации. Можно без преувеличения сказать, что инженер – главная фигура научно-технического прогресса и преобразования мира.

Любое проектирование есть, в первую очередь , информационный процесс, процесс генерирования новой информации. Этот процесс в количественном отношении имеет лавинообразный характер, т.к. с переходом на каждый новый информационный уровень неизмеримо возрастает число возможных сочетаний, а значит и мощность новых множеств объектов или их информационных замещений. Так, переход от отдельных фонем и букв к словам на много порядков расширяет множество объектов, а переход от слов к фразам создает поистине бесконечные возможности выбора. Развитие техносферы, как и развитие биосферы и социума, показывает справедливость положения о лавинообразном развитии, о росте многообразия.

При этом, в соответствии с принципом необходимого многообразия У.Р. Эшби, должны столь же быстро расти и возможности информационного описания и взаимодействия, информационные возможности каналов связи и средств хранения и обработки информации во всех областях человеческой деятельности ( обобщение принципа Эшби на гуманитарную сферу выполнено в книге Г. Иванченко ). Поскольку принцип необходимого многообразия состоит в необходимости достаточной информационной пропускной способности всех звеньев системы передачи информации (источника сообщения, канала связи, приемника), то отсюда следует необходимость опережающего развития средств проектирования и средств коммуникации по сравнению со средствами материального воплощения проекта в изделии.

Интересную аналогию развития культуры с биологической эволюцией привел Д. Данин в дискуссии о взаимодействии науки и искусства в условиях НТР. Он говорит, что, следуя природе, наука и искусство разделили в мире культуры функции двух решающих механизмов эволюции – общевидовой наследственности и индивидуального иммунитета. Наука – одна для всего человечества, объективное познание мира общезначимо. Искусство – свое для каждого: познавая себя в мире или мир через себя, каждый отражает свою индивидуальность. Наука, словно бы в подражание консерватизму наследственности, передает из поколения в поколение опыт и знания, обязательные для всех. Искусство, как и иммунитет, выражает индивидуальные различия людей. Более компактно об этом сказал И. Гете: "Наука – это мы, искусство – это я".

Новое понимание проектирования, новое инженерное мышление требуют существенной корректировки процессов подготовки и переподготовки инженеров, организации проектирования, взаимодействия специалистов различных уровней и отраслей. Преодолению негативных последствий узкопрофессиональной подготовки инженеров способствует гуманизация инженерного образования, включение технических знаний в общекультурный контекст . Не менее важным является умение будущих и работающих инженеров использовать в профессиональной деятельности гуманистические критерии, системное рассмотрение поставленных перед ними задач, включающее все основные аспекты применения разрабатываемых изделий. Важно при этом учитывать экологические, социальные и другие последствия применения новых технических устройств и использования новых технологий. Только при синтезе естественнонаучного (включая техническое) и гуманитарного знаний возможно преодоление развития технократического мышления, для которого характерны примат средства над целью, частной цели – над смыслом, техники – над человеком. Основным средством такого системного представления новых разработок и прогнозирования возможных последствий является математическое моделирование . Многочисленные варианты моделей экосистем, социальных и технических систем давно созданы и непрерывно совершенствуются. Но необходимо при проектировании любых систем и устройств иметь сведения о существующих моделях, возможностях их применения и ограничениях, при которых эти модели созданы. Иначе говоря, необходимо создание банка таких моделей с четким указанием всех моделируемых параметров и ограничений.

Особая роль инженерной профессии в эпоху технологического и информационного развития хорошо известна, однако далеко не в полной мере сформулированы конкретные требования к современному инженерному образованию. Эти требования определяются системным характером инженерной деятельности и многомерностью критериев ее оценки: функциональных и эргономических, этических и эстетических, экономических и экологических, опосредованным характером этой деятельности .

Увеличение влияния науки и техники на развитие общества, появление глобальных проблем, связанных с беспрецедентным ростом производительных сил, количества людей на планете, возможностей современной техники и технологии, привели к формированию нового инженерного мышления. Его основой являются ценностные установки личности и общества, целеполагание инженерной деятельности. Как и во всех сферах человеческой деятельности, главным критерием становятся нравственные критерии, критерии гуманизма. Академиком Н.Н. Моисеевым предложен термин "экологический и нравственный императив", означающий безусловный запрет на любые исследования, разработки и технологии, ведущие к созданию средств массового уничтожения людей, ухудшению состояния окружающей среды. Помимо этого для нового инженерного мышления характерно видение целостности, взаимосвязанности различных процессов, прогнозирование экологических, социальных, этических последствий инженерной и иной деятельности.

Процесс воспроизводства знаний и умений не может быть оторванным от процесса формирования личности. Тем более это относится к сегодняшнему дню. Но так как в настоящее время научные, технические и иные знания и технологии обновляются с невиданной ранее скоростью, то и процесс их восприятия, и формирование личности должны продолжаться всю жизнь. Важнейшим для каждого специалиста является осознание того факта, что в современных условиях нельзя получить в начале жизни образование, достаточное для работы во все последующие годы. Поэтому одним из наиболее существенных умений является умение учиться, умение перестраивать свою картину мира в соответствии с новейшими достижениями, как в профессиональной области, так и в других сферах деятельности. Реализация этих задач невозможна на основе старых образовательных технологий и требует как новых технических и программных средств, так и новых методик открытого, прежде всего, дистанционного образования.

Картина мира современного человека в значительной мере динамична, нестационарна, открыта влиянию новой информации. Чтобы ее создать, должно быть сформировано достаточно гибкое мышление , для которого естественны процессы перестройки структуры, изменения содержания понятий и непрерывного творчества как основного типа мышления. В этом случае расширение образовательного пространства обучающихся будет происходить естественно и эффективно. Как и любая сложная развивающаяся система , система образования имеет механизмы самоорганизации и саморазвития, которые функционируют в соответствии с общими принципами синергетики . В частности, любая самоорганизующаяся система должна быть сложной, нелинейной, открытой и стохастической системой со многими обратными связями. Все эти свойства присущи системе образования, в том числе и подсистеме инженерного образования. Следует отметить, что некоторые важные обратные связи (например, уровня образования и востребованности выпускников вуза) имеют существенно запаздывающий характер.

Можно с уверенностью утверждать, что в учебных планах современных вузов отсутствуют учебные дисциплины, в которых студентов обучали бы самому главному творческому акту – замыслу, поиску проблем и задач, анализу потребностей общества и путей их реализации. Для этого необходимы как курсы широкого методологического плана (история и философия науки и техники, методы научно-технического творчества ), так и специальные курсы с включением творческих задач и обсуждением направлений их решения. Безусловно, целесообразно развитие интеллектуальных информационно-аналитических систем сопровождения профессионального образования . В ближайшем будущем следует также ожидать широкое внедрение в образовательный процесс систем искусственного интеллекта – информационных, экспертных, аналитических и др.

Как и для любых сложных систем, для системы образования выполняется информационный закон необходимого многообразия У.Р. Эшби: эффективные управление и развитие возможны лишь при разнообразии управляющей системы не ниже разнообразия управляемой системы. Этот закон предопределяет необходимость широкой образовательной программы – как по совокупности изучаемых дисциплин, так и по их содержанию и формам изучения. Но вне предметной области инженерной деятельности – механики, радиоэлектроники, самолетостроения и т.д. – невозможно наполнение форм, создаваемых общими принципами, методиками, конкретным техническим содержанием, невозможна и высокая внутренняя мотивация. Расширение реальных возможностей такого синтеза дает создание корпоративных университетов. Это – один из шагов на пути повышения образовательной и профессиональной мобильности.

В то же время повышается значимость мотивации обучения и профессиональной деятельности, следствием чего является значительное увеличение роли довузовской подготовки, необходимость возможно более раннего выбора профессии. Следует подчеркнуть, что в настоящее время инженерная профессия недостаточно представлена в средствах массовой информации, хотя общественная потребность в ней и ее востребованность работодателями растет. Невозможность расчленения процесса современного проектирования на отдельные фрагменты, выполняемые узкими специалистами, требует расширения рамок профессионального инженерного образования, создания у каждого молодого специалиста такой картины мира, в которой были бы представлены все аспекты современного гуманитарного, естественнонаучного и математического знания. При этом все эти разноплановые знания должны представлять систему с четким соподчинением отдельных представлений, их гибкого взаимодействия на основе целеполагания.

Становится очевидным важность личностного развития студентов, что требует индивидуализации обучения, повышения самостоятельности в учебной деятельности. Большая мотивация в обучении может возникнуть лишь на основе творческого освоения, как знаний некоторой предметной области , так и постановки практически важных задач, не решенных на сегодняшний день. Развитие творческих способностей невозможно только в рамках академических занятий. Нужно активное участие в научно-исследовательской работе кафедр, в инженерных разработках, тесные творческие и личные контакты с инженерами, конструкторами, исследователями. Формы такого взаимодействия разнообразны – это и участие в учебной исследовательской работе, и работа в студенческих конструкторских бюро, по хозяйственным договорам кафедр. Существенны для повышения мотивации и творческих способностей любые возможности практического использования знаний и внедрения студенческих разработок.

Инженерная деятельность – как особое искусство, то есть как совокупность неформализуемых приемов, умений, как синтетическое видение объекта творчества, как неповторимый и личностный результат проектирования – требует специфического подхода, основанного, прежде всего, на личностном взаимодействии учителя и ученика. Этот аспект подготовки инженера-творца также невозможно реализовать лишь в форме академических занятий, требуется выделение специального времени на общение студента и руководителя при выполнении творческой индивидуальной работы.

Переход от доминирования формально-логических знаний и способов обучения к органичному сочетанию интуиции и дискурсии требует дополнительных усилий по развитию образного мышления и творческих способностей. Одним из главных средств развития творческого, образного и интуитивного мышления является искусство. Нужны как пассивные формы его восприятия, так и активное овладение искусством в форме художественного творчества, а также в его использовании в профессиональной деятельности. Хорошо известны примеры использования эстетических критериев в творчестве конструкторов, физиков, математиков .

Таким образом, в рамках формирующейся в России инновационной экономики знаний (Рис. 1.1) должен быть сформирован и получить гармоничное развитие Единый инновационный комплекс (Инженерное образование - Наука - Промышленность), где Инновации выступают в качестве мультиакселератора интеграции и развития достижений в образовании, науке и промышленности (включая ТЭК, ОПК, транспорт, связь , строительство и т.д.).

Рис. 1.1. Единый инновационный комплекс (Инженерное образование - Наука - Промышленность) Источник:Современное инженерное образование: серия докладов / Боровков А.И., Бурдаков С.Ф., Клявин О.И., Мельникова М.П., Пальмов В.А., Силина Е.Н./- Фонд "Центр стратегических разработок "Северо-Запад". – Санкт-Петербург, 2012. – Вып.2 - 79 с.

1.2. Общемировые условия развития инновационной экономики

1.2.1. Глобализация рынков и гиперконкуренция

Глобализация рынков, конкуренции, образовательных и промышленных стандартов, финансового капитала и наукоемких инноваций требует гораздо более быстрых темпов развития, коротких циклов, низких цен и высокого качества, чем когда-либо прежде.

Быстрота реакции на вызовы и скорость выполнения работ, подчеркнем, на мировом уровне начинают играть особую роль.

Быстрое и интенсивное развитие информационно-коммуникационных технологий (ИКТ ) и наукоёмких компьютерных технологий (НКТ ), нанотех-нологий. Развитие и применение передовых ИКТ , НКТ и нанотехнологий, которые носят "надотраслевой характер", способствует кардинальному изменению характера конкуренции и позволяет "перепрыгнуть" десятилетия экономической и технологической эволюции. Ярчайшим примером такого "скачка" являются Бразилия, Китай, Индия и другие страны Юго-Восточной Азии.

1.2.2. Сверхсложные и гиперсложные проблемы ("мега-проблемы")

Мировые наука и промышленность сталкиваются со все более сложными ком-плексными проблемами, которые не могут быть решены на основе традиционных ("узкоспециализированных") подходов. Вспоминается "правило трех частей": проблемы делятся на I – легкие, II – трудные и III – очень трудные. Проблемами I заниматься не стоит, они будут решены в ходе развития событий и без вашего участия, проблемы III вряд ли удастся решить в настоящее время или в обозримом будущем, поэтому стоит обратиться к решению проблем II, размышляя над проблемами III, которые часто и определяют "вектор развития".

Как правило, такой сценарий развития приводит к интеграции отдельных научных дисциплин в меж-, мульти- и транс- дисциплинарные научные направления, развитию отдельных технологий в технологические цепочки нового поколения, интеграции отдельных модулей и компонентов в иерархические системы более высокого уровня и развитию мега-систем – крупномасштабных комплексных научно-технологических систем, которые обеспечивают уровень функциональности, который не достижим для их отдельных компонентов .

Например, в фундаментальных научных исследованиях применяется термин "меганаука" (mega-science), связанный с мегапроектами создания исследовательских установок, финансирование, создание и эксплуатация которых выходит за рамки возможностей отдельных государств (например, проекты: Международная Космическая Станция (МКС ); Большой Адрон-ный Коллайдер (БАК , Large Hadron Collider, LHC); Интернациональный Термоядерный Экспериментальный Реактор (ИТЭР ; International Thermonuclear Experimental Reactor, ITER) и др.

1.2.3. Тенденция: "Размывание границ"

Происходит все большее размывание отраслевых границ, сближение секторов и отраслей экономики, размывание границ фундаментальной и прикладной науки за счет необходимости решения комплексных научно-технических проблем, возникновения мега-проблем и мега-систем, диверсификации и активизации деятельности, зачастую на основе современных форм – аутсорсинга и аутстаффинга, а также на основе эффективной кооперации компаний и учреждений как в рамках отрасли (например, формирование высокотехнологичных кластеров из научно-образовательных организаций и промышленных фирм, от крупных госкомпаний до малых инновационных предприятий), так и из разных отраслей. Отличительной характеристикой времени является создание с применением современных нанотехнологий новых функциональных и smart-материалов, материалов с заданными физико-механическими и управляемыми свойствами, сплавов, полимеров, керамик, композитов и композитных структур, которые, с одной стороны, являются "материалами-конструкциями", а с другой стороны, сами являются составной частью или компонентом макроконструкции (автомобиля, самолета, и т.д.) .

1.3. Принципы построения современных организаций инновационной экономики

Отметим основные принципы построения современных организаций, предприятий и учреждений инновационной экономики знаний :

• принцип государственного участия через осуществление политики, направленной на улучшение взаимодействий между различными участниками инновационного процесса (образованием, наукой и промышленностью);
• принцип приоритетности долгосрочных целей – необходимо сформулировать видение (vision) долгосрочной перспективы развития структуры на основе развития имеющихся конкурентных преимуществ и инновационного потенциала, миссию, и далее, на основе технологий позиционирования и дифференциации разработать стратегию инновационного развития;
• принципы Э. Деминга: постоянство цели ("распределение ресурсов таким образом, чтобы обеспечить долговременные цели и высокую конкурентоспособность"); непрерывное улучшение всех процессов; практика лидерства; поощрение эффективных двухсторонних связей в организации и разрушение барьеров между подразделениями, службами и отделениями; практика подготовки и переподготовки кадров; реализация программ образования и поддержки самосовершенствования сотрудников ("знания – источник успешного продвижения в достижении конкурентоспособности"); непоколебимая приверженность высшего руководства к постоянному улучшению качества и производительности;
• кайдзен-принципы – принципы непрерывного процесса совершенствования, составляющие центральную концепцию японского менеджмента; основные компоненты кайдзен-технологий: всеобщий контроль качества (TQC); менеджмент, ориентированный на процесс; концепция "стандартизированной работы" как оптимального сочетания работников и ресурсов; концепция "точно вовремя" (just-in-time); PDCA-цикл "планируй – делай – изучай (проверяй) – воздействуй" как модификация "колеса Деминга"; концепции 5-W/1-H (Who – What – Where – When – Why / How) и 4-M (Man – Machine – Material – Method). Принципиально важно, что в кайдзен должны быть вовлечены все – "от высшего руководства до рядовых сотрудников", т.е. "кайдзен – дело всех и каждого";
• принцип McKinsey – "война за таланты" – "в современном мире выигрывают те организации, которые являются наиболее привлекательными на рынке труда и делают все, чтобы привлечь, помочь развитию и удержать наиболее талантливых сотрудников"; "назначение отличных работников на ключевые позиции в организации – основа успеха";
• принцип "компания – создатель знания" (The Knowledge Creating Company). Основные положения этого подхода: "знание – основной конкурентный ресурс"; организационное обучение; теория создания знания организацией, основанная на способах взаимодействия и трансформации формализованных и неформализованных знаний; спираль, точнее, геликоид, создания знания, разворачивающийся "вверх и вширь"; команда, создающая знание и состоящая, как правило, из "идеологов знания" (knowledge officers), "организаторов знания" (knowledge engineers) и "практиков знания" (knowledge practitioners);
• принцип самообучающейся организации (Learning Organisation). В современных условиях "жесткая конструкция" организации становится препятствием для быстрого реагирования на внешние изменения и эффективного использования ограниченных внутренних ресурсов, поэтому организация должна обладать таким внутренним строением, которое позволит ей постоянно адаптироваться к постоянным изменениям внешней среды. Основные составляющие обучающейся организации (П. Сенге): общее видение, системное мышление, мастерство совершенствования личности, интеллектуальные модели, групповое обучение на основе регулярных диалогов и дискуссий;
• принцип "скорострельности" Toyota – "мы делаем все необходимое, чтобы сократить временной промежуток от момента, когда Заказчик обращается к нам, и до момента оплаты за выполненную работу" – совершенно очевидно, что такая установка нацеливает на непрерывное улучшение и совершенствование;
• принцип "обучение через решение задач" – развитие системы регулярного участия студентов и сотрудников в совместном выполнении реальных проектов (в рамках деятельности виртуальных проектно-ориентированных команд) по заказам предприятий отечественной и мировой промышленности на основе опережающего приобретения и применения современных ключевых компетенций, в первую и технологий компьютерного инжиниринга;
• принцип "образование через всю жизнь" – развитие комплексной и меж-дисциплинарной подготовки / профессиональной переподготовки квалифицированных и компетентных специалистов мирового уровня в области наукоемкого компьютерного инжиниринга на основе передовых наукоемких компьютерных технологий;
• принцип меж- / мульти- / транс- дисциплинарности – переход от уз-коспециализированных отраслевых квалификаций как формально подтвержденного дипломом набора знаний к набору ключевых компетенций ("активных знаний", "знаний в действии" – "Knowledge in Action!") -способности и готовности вести определенную деятельность (научную, инженерную, конструкторскую, расчетную, технологическую и т.д.), отвечающую высоким требованиям мирового рынка;
• принцип капитализации Know-How и ключевых компетенций – реализация этого принципа в условиях глобализации и гиперконкуренции позволит постоянно подтверждать высокий уровень выполняемых НИР , НИОКР и НИОКТР , создавать новые научные и технологические заделы путем систематической капитализации и многократного тиражирования на практике как отраслевых, так и меж- / мульти- / транс- дисциплинарных Know-How; именно этот принцип лежит в основе создания и распространения в рамках организации ключевых компетенций – гармоничной совокупности взаимосвязанных навыков и технологий, содействующих долгосрочному процветанию организации;
• "принцип инвариантности" мультидисциплинарных надотраслевых компьютерных технологий, позволяющий создавать значительные и уникальные научно-образовательные практические заделы путем систематической капитализации и многократного применения на практике многочисленных меж- / мульти- / транс- дисциплинарных Know-How, отладить рациональные эффективные, схемы и алгоритмы инженерной (политехнической) системы трансфера, что принципиально важно для создания инновационной инфраструктуры будущего.

1.4. Основные тенденции, методы и технологии современного инжиниринга

Обладание передовыми технологиями является важнейшим фактором обеспечения национальной безопасности и процветания национальной экономики любой страны. Преимущество страны в технологической сфере обеспечивает ей приоритетные позиции на мировых рынках и одновременно увеличивает ее оборонный потенциал , позволяя компенсировать уровнем и качеством высоких технологий диктуемые экономическими потребностями необходимые количественные сокращения. Отстать в развитии базовых и критических технологий, представляющих фундаментальную основу технологической базы и обеспечивающих инновационные прорывы, значит, безнадежно отстать в общечеловеческом прогрессе.

Процесс развития базовых технологий в разных странах различен и неравномерен. В настоящее время США, Евросоюз и Япония являются представителями высокоразвитых в технологическом отношении стран, которые держат в своих руках ключевые технологии и обеспечивают себе устойчивое положение на международных рынках готовой продукции, как гражданского, так и военного назначения. Это дает им возможность занимать доминирующее положение в мире.

Падение "железного занавеса" поставило перед Россией сложнейшую историческую задачу – войти в мировую экономическую систему. В связи с этим важно отметить, что стратегия технологического развития России в корне отличается от стратегии СССР и основывается на отказе от концепции "замкнутого технологического пространства" – создания всего спектра наукоемких технологий собственными силами, что представляется малореальным из-за существующих серьезных финансовых ограничений. В сложившейся ситуации необходимо эффективно использовать технологические достижения других развитых стран ("открытые технологические инновации", " Open Innovations"), развивать технологическое сотрудничество (по возможности, "встраиваться в технологические цепочки" фирм-лидеров), стремиться к максимально широкой кооперации и международ-ному разделению труда, учитывая динамику этих процессов во всем мире, и, самое главное, систематически аккумулируя и применяя передовые наукоемкие технологии мирового уровня. Необходимо понимать, что передовые в технологическом отношении страны уже фактически создали единое технологическое пространство .

Рассмотрим основные тенденции, методы и технологии современного инжиниринга.

1. "MultiDisciplinary & MultiScale & MultiStage Research & Engineering – муль-тидисциплинарные, многомасштабные (многоуровневые) и многостадийные исследования и инжиниринг на основе меж- / мульти- / транс- дисциплинарных, иногда называемых "мультифизичными" ("MultiPhysics"), компьютерных технологий, в первую очередь, наукоемких технологий компьютерного инжиниринга (Computer-Aided Engineering). Как правило, осуществляется переход от отдельных дисциплин, например, теплопроводности и механики, на основе термо-механики, электромагнетизма и вычислительной математики к мультидисциплинарной вычислительной термо-электро-магнито-механике (концепция MultiDisciplinary), от одно-масштабных моделей к многомасштабным иерархическим нано-микро-мезо-макро моделям (концепция MultiScale), применяемым совместно с НКТ при создании новых материалов со специальными свойствами, разработке конкурентоспособных систем, конструкций и продуктов нового поколения на всех технологических этапах "формирования и сборки" конструкции (например, литье – штамповка / ковка / … / гибка – сварка и т.д., концепция MultiStage).
2. "Simulation Based Design" – компьютерное проектирование конкурентоспособной продукции, основанное на эффективном и всестороннем применении конечно-элементного моделирования (Finite Element Simulation, FE Simulation) – де-факто основополагающая парадигма современного машиностроения в самом широком смысле этого термина. В основе концепции "Simulation Based Design" лежит метод конечных элементов (МКЭ; Finite Element Method, FEM) и передовые компьютерные технологии, тотально использующие современные средства визуализации:
   • CAD , Computer-Aided Design – компьютерное проектирование ( САПР , Система Автоматизированного Проектирования, или, точнее, но тяжеловеснее Система Автоматизации Проектных Работ, а потому используется реже); в настоящее время различают три основных подгруппы CAD : машиностроительные CAD (MCAD – Mechanical CAD), CAD печатных плат (ECAD – Electronic CAD / EDA – Electronic Design Automation) и архитектурно-строительные CAD (CAD /AEC – Architectural, Engineering and Construction), отметим, что наиболее развитыми являются MCAD-технологии и соответствующий сегмент рынка. Итогом широкого внедрения CAD -систем в различные сферы инженерной деятельности явилось то, что около 40 лет назад Национальный научный фонд США назвал появление CAD -систем самым выдающимся событием с точки зрения повышения производительности труда со времен изобретения электричества;
   • FEA , Finite Element Analysis – конечно-элементный анализ, в первую очередь, задач механики деформируемого твердого тела, статики, колебаний, устойчивости динамики и прочности машин, конструкций, приборов, аппаратуры, установок и сооружений, т.е. всего спектра продуктов и изделий из различных отраслей промышленности; с помощью различных вариантов МКЭ эффективно решают задачи теплообмена, электромагнетизма и акустики, строительной механики, технологические задачи (в первую очередь, задачи пластической обработки металлов), задачи механики разрушения, задачи механики композитов и композитных структур;
   • CFD , Computational Fluid Dynamics – вычислительная гидроаэродинамика, где основным методом решения задач механики жидкости и газа выступает метод конечных объемов CAE , Computer-Aided Engineering – наукоемкий компьютерный инжиниринг, основанный на эффективном применении мультидисциплинарных надотраслевых CAE -систем, основанных на FEA , CFD и других современных вычислительных методов. С помощью (в рамках) CAE -систем разрабатывают и применяют рациональные математические модели, обладающие высоким уровнем адекватности реальным объектам и реальным физико-механическим процессам, выполняют эффективное решение много-мерных исследовательских и промышленных задач, описываемых нестационарными нелинейными дифференциальными уравнениями в частных производных; часто FEA , CFD и MBD (Multi Body Dynamics) считают взаимодополняющими компонентами компьютерного инжиниринга (CAE ), а терминами уточняют специализацию, например, MCAE (Mechanical CAE), ECAE (Electrical CAE), AEC (Architecture, Engineering and Construction) и т.д.

Как правило, конечно-элементные модели сложных конструкций и механических систем содержат 105 – 25*106 степеней свободы, что соответствует порядку системы дифференциальных или алгебраических уравнений, которую необходимо решить. Обратимся к рекордам. Например, для CFD -задач рекорд составляет 109 ячеек (компьютерное моделирование гидро-и аэродинамики океанской яхты с использованием CAE -системы ANSYS, август 2008 года), для FEA -задач – 5*108 уравнений (конечно-элементное моделирование в турбомашиностроении с применением CAE -системы NX Nastran от Siemens PLM Software , декабрь 2008 года), предыдущий рекорд для FEA -задач – 2*108 уравнений также принадлежал Siemens PLM Software и был установлен в феврале 2006 года.

Рис. 1.2. Мультидисциплинарные исследования и надотраслевые технологии (Источник: Современное инженерное образование: серия докладов / Боровков А.И., Бурдаков С.Ф., Клявин О.И., Мельникова М.П., Пальмов В.А., Силина Е.Н./- Фонд "Центр стратегических разработок "Северо-Запад". – Санкт-Петербург, 2012. – Вып.2)

Мультидисциплинарные исследования выступают фундаментальной научной основой надотраслевых технологий (ИКТ , наукоемкие суперкомпьютерные компьютерные технологии на основе результатов многолетних меж, мульти- и транс- дисциплинарных исследований, трудоемкость создания которых составляет десятки тысяч человеко-лет, нанотехнологии , …), НБИК-технологии (НБИК-центр в Национальном исследовательском центре "Курчатовский институт" и НБИК-факультет в НИУ МФТИ; М.В. Ковальчук), но-вые парадигмы современной промышленности, например, SuperComputer (SmartMat*Mech)*(Multi**3) Simulation and Optimization Based Product Development , "цифровое производство", "умные материалы" и "умные конструкции", "умные заводы", "умные среды" и т. д.).Надотраслевые технологии способствуют стремительному распространению и проникновению новых меж- и мультидисциплинарных знаний в новые области, межотраслевому трансферу передовых "инвариантных" технологий. Именно по-этому мультидисциплинарные знания и надотраслевые наукоемкие технологии являются "конкурентными преимуществами завтрашнего дня". Их широкое внедрение позволит обеспечить инновационное развитие высокотехнологичных предприятий национальной экономики.

В XXI веке основополагающая концепция " Simulation Based Design" интенсивно развивалась силами ведущих фирм-вендоров CAE -систем и промышленных компаний. Эволюцию основных подходов, тенденций, концепций и парадигм от " Simulation Based Design" до " Digital Manufacturing " ("Цифровое производство") можно представить следующим образом:

Simulation Based Design

– Simulation Based Design / Engineering (не только "проектирование", но и "инжиниринг")

– MultiDisciplinary Simulation Based Design / Engineering ("мультидисципли-нарность" – задачи становятся комплексными, требующими для своего решения знаний из смежных дисциплин)

– SuperComputer Simulation Based Design (широкое применение HPC-технологий (High Performance Computing ), суперкомпьютеров, высокопроизводительных вычислительных систем и кластеров в рамках иерархических киберинфраструктур для решения сложных мультидисциплинарных задач, выполнения многомодельных и многовариантных расчетов)

– SuperComputer (MultiScale / MultiStage * MultiDisciplinary * MultiTechnology) Simulation Based Design / Engineering (применение триады: "многомасштаб-ность" / "многостадийность" * "мультидисциплинарность" * "мультитехно-логичность")

– SuperComputer (Material Science * Mechanics ) (Multi**3) Simulation Based Design / Engineering (одновременное компьютерное проектирование и инжиниринг материалов и элементов конструкций из них – гармоничное

Состояние российской системы инженерного образования в настоящий момент оценить сложно, так как имеются диаметрально противоположные точки зрения на этот вопрос. Для того, чтобы лучше понять ситуацию, сложившуюся в инженерном образовании в России, стоит рассмотреть ее как следствие предшествующего исторического развития.

Инженерное образование в России имеет трехвековую историю. Первое учебное заведение было открыто в 1701 году по инициативе Петра I - Школа математических и навигацких наук. Все последующие правители, возглавлявшие Российскую империю вплоть до революции 1917 года, уделяли большое внимание развитию инженерного образования. До 60-х годов XIX века Российская империя не уступала ни одной стране мира ни по числу, ни по качеству подготовки инженеров. В этот временной период, пожалуй, только во Франции инженерное образование пользовалось таким же престижем, как в России. Во время царствования Александра II по качеству инженерного образования Российскую империю обогнала Германия. Однако, в это время были открыты такие учебные заведения как Рижский политехнический институт и Московское техническое училище (МГТУ им. Н.Э. Баумана) (Сапрыкин Д.Л., Вавилова С.И., 2012).

Начиная с середины 90-х годов XIX века, государство стало вести целенаправленную политику в области повышения качества инженерного образования. Были значительно увеличены инвестиции в эту сферу, что позволило открыть ряд учебных заведений. Также правительство ставило перед учеными и инженерами новые задачи в разных областях. Помимо государства запросы стали появляться со стороны частной промышленности. Таким образом, к началу Первой мировой войны российская система образования по всем параметрам значительно превосходила германскую (Сапрыкин Д.Л., Вавилова С.И., 2012).

Благодаря государственной политике, в первые два десятилетия XX века в России был сделан прорыв в области инженерного образования. Тогда была сформирована концепция физико-технического образования, активно действовали центры по сближению фундаментальной науки и инженерной практики. Важно отметить, что все преподаватели технических вузов того времени помимо чисто теоретической деятельности, вели практические работы как для государственных нужд, так и для промышленности (Сапрыкин Д.Л., Вавилова С.И., 2012).

Анализ системы дореволюционного инженерного образования позволяет выделить ряд ключевых особенностей, которые в настоящее время сохранены только в ведущих вузах Российской Федерации. Это такие особенности, как:

• - развитие, наряду с научными и техническими знаниями, гуманитарной культуры;
• - соединение науки и практики;
• - формирование способности творческого развития своей сферы деятельности;
• - ориентация на практическую реализацию законченных проектов;
• - подготовка к профессиональному выполнению функций руководителя предприятия, к роли государственного и военного служащего.

Гуманитаризация технической школы была одной из основных идей того времени. Наряду с гуманитаризацией можно выделить сочетание науки и практики. Это соединение было особенностью не только российской, но и немецкой и французской школ - основных конкурентов Российской империи в борьбе за лидерство в инженерном образовании. Основываясь на качественном математическом и естественнонаучном образовании, деятельность инженера соединяла в себе творческую научную работу и практику. В противопоставление можно привести Английскую инженерную школу, которая готовила в основном мастеров и техников, отталкиваясь только от практики. Стоит отметить, что долгое время мастер и техник шли впереди инженера-исследователя, но со временем ситуация изменилась, и наука стала играть большую роль (А. И. Боровков, С. Ф. Бурдаков и др., 2012).

Таким образом, инженер с высшим образованием должен быть одновременно ученым, техническим специалистом, менеджером и руководителем. Примеры выдающихся инженеров - П.Л. Капица, Н.Е. Жуковский, А.Ф. Иоффе и другие.

Формирование перечисленных компетенций у инженера происходило не только в рамках вузовского образования. На тот период в Российской империи были очень сильны семейные традиции образования, формировались семейные династии инженеров.

Реструктуризация экономики в XX веке сказалась на структуре инженерного образования. Во-первых, образование стало массовым. Во-вторых, сосредоточение технологий в государственных предприятиях привело к тому, что такие качества инженера, как менеджерская и экономическая, стали не нужны. В-третьих, государство разделило науку, промышленность и образование. Все эти факты отрицательно сказались на качестве инженерного образования. Но, стоит отметить, что есть университеты, которые смогли сохранить традиции классической концепции инженерного образования до настоящего времени. Один из таких университетов - МГТУ им. Н.Э. Баумана.

Особенно большие масштабы массовизация высшего образования приняла в 90-е годы XX века. Увеличению количества учреждений высшего профессионального образования способствовал закон об образовании 1993 года, который закрепил автономность вузов и легитимировал появление мест с оплатой обучения, частных и негосударственных вузов (рисунок 1) (Фрумин, Карной, 2014).

Рисунок 1. Число высших учебных заведений

Понятно, что такое увеличение возможностей учиться привело не только к падению конкурсов, но и к тому, что те выпускники школ, которые по уровню своей академической подготовки еще пару десятилетий назад не могли и рассчитывать на обучение в вузах, теперь получили возможность там учиться. К примеру, в 1991 году на 1 курс вузов было зачислено 583,9 тыс. студентов, из них 360,8 тыс. на очное отделение. В 2013 году эти цифры значительно выше -1,25 млн и 665 тыс. студентов соответственно (Источник: Росстат, 2014. Российский статистический ежегодник). Одновременно происходит падение престижа профессии инженера, поэтому на инженерные специальности российских вузов поступают абитуриенты с низкими баллами ЕГЭ (Стенографический отчёт о заседании Совета при Президенте по науке и образованию, 2014).

Рассмотрим, для примера, данные о качестве приема на инженерные специальности «Электротехника» и «Компьютерные науки» в 2014 г. (по базе Министерства образования и науки 2014 г.). По специальности «Электротехника» в 2014 году такую подготовку в России вели 155 вузов, из них - 5 частных и 150 государственных. По направлению подготовки «Компьютерные науки» подготовку студентов осуществляли 283 вуза, из них, соответственно, 55 частных и 228 государственных. На рисунке 2 приведены сведения о качестве подготовки по профильным экзаменам - математике и физике - студентов, зачисленных в российские вузы по данным специальностям.

Рисунок 2. Качество приема по направлениям «Электротехника» (количество поступивших 15272 человека) и

«Компьютерные науки» (количество поступивших 17 655 человек)

Анализ данных, представленных на рисунке 3, показывает, что средний балл при поступлении в вузы и по математике, и по физике меньше ТБ2 , которые в 2014 году были равны 63 и 62 балла, соответственно. При этом, заметна большая разница между минимальным и максимальным средними баллами, которые показали абитуриенты при поступлении в различные вузы. Этот факт говорит о существующей дифференциации вузов по уровню подготовки поступающих.

И тем не менее, падение подготовки абитуриентов подтверждается не только результатами ЕГЭ, но и мнением преподавателей ведущих вузов. И.Б. Федоров - президент ассоциации технических вузов России, в своем интервью журналу «Аккредитация в образовании» в 2011 году заявил, что «качество школьного образования продолжает снижаться. С каждым годом ухудшается математическая подготовка, а это самым тесным образом связано с качеством подготовки инженеров».

Опрос работодателей, организованный в 2013 году показал, что качество подготовки выпускников технических вузов оценивается в 3,7 балла по 5-балльной шкале, примерно 40% нуждаются в переподготовке (Совет при Президенте по науке и образованию, 2014). В литературе отмечается, что в России не хватает инженеров, способных выполнять конкретные практические задачи (Ю.П. Похолков, 2012). По результатам исследования, организованного ассоциацией инженерного образования в России, более половины экспертов в области высшего технического образования, принимавших участие в данном исследовании, оценивают состояние инженерного дела в России как критическое или находящееся в глубоком системном кризисе (соответственно 28% и 30%) (Ю.П. Похолков, 2012).

Однако, ряд экспертов убеждены в том, что обвинения в низком качестве инженерного образования в России является бездоказательными, по их мнению российские университеты находятся на уровне ведущих инженерных центров мира. Стоит отметить, что большинство экспертов, отмечающих высокое качество инженерных школ в России, работают в ведущих вузах, сохранивших классическую концепцию инженерного образования - это А.А. Александров, Н.И. Сидняев, А.Н. Морозов, С.Р. Борисов и другие.

При этом, даже те эксперты, которые свидетельствуют о высоком качестве инженерного образования в России, говорят о том, что политика государства по отношению к инженерному образованию претерпела значительные изменения. Наряду с ростом количества вузов в 90-е годы значительно снизилось их финансирование. Следствием этого стало то, что Россию обогнали такие страны как США, Япония, многие страны Западной Европы, Южная Корея, Тайвань. Такая политика снижает шансы России на подъем в послекризисный период XXI века (Г.Б. Евгеньев, 2001).

Таким образом, анализ литературы и результатов ЕГЭ показывает, что в России в настоящее время ярко выражена дифференциация вузов по уровню технической подготовки. В стране есть вузы, сохранившие лучшие образовательные традиции, что позволяет им находиться на уровне ведущих мировых университетов. Также есть вузы, на деятельности которых значительно сказалась реструктуризация экономики, что повлекло за собой изменение в структуре вуза, методиках преподавания и, как следствие, падение уровня подготовки их выпускников.

Чтобы понять, что позволяет определенным инженерным вузам занимать лидирующие позиции, следует проанализировать их образовательные стратегии. В качестве ведущих вузов на основании мониторинга эффективности деятельности вузов (http://indicators.miccedu.ru/) можно выделить Балтийский федеральный университет им. Иммануила Канта (Российский государственный университет им. Иммануила Канта), Дальневосточный федеральный университет (Дальневосточный государственный университет), Московский физико-технический институт (государственный университет), Казанский государственный технический университет им. А. Н.Туполева, Казанский государственный технологический университет, Московский государственный институт электронной техники, Московский государственный технический университет им. Н.Э. Баумана и другие. Все перечисленные университеты сохранили в себе традиции классической инженерной школы. Среди перечисленных университетов выделяется МГТУ им. Баумана. Рассмотрим на его примере, как традиции русской инженерной школы воплощены в жизнь в современное время.

Обращение современной педагогики к проблеме качества профессионального образования в экономически наиболее развитых странах отражает как либерально-демократические, так и сугубо прагматические тенденции настоящего периода существования человеческого сообщества. Противоречивость развития образования обусловлена различным видением перспектив развития общества, экономики и Человека. Эти противоречия особенно остро проявляются в инженерном образовании, обеспечивающем через подготовку специалистов связь научного знания с производством и экономикой.

Темпы развития промышленных технологий таковы, что эмпирически формируемая система профессиограмм и соответствующая ей система знаний, умений и навыков нередко безнадежно устаревают еще до завершения профессионального образования. Жизненный цикл технологий по продолжительности сопоставим, а в некоторых отраслях производства меньше продолжительности подготовки инженера. Профессиональное образование как социальная подсистема должно в таком же темпе изменять содержание образования. Но этого недостаточно; специалист должен быть способен к самообразованию, к поддержанию и возвышению своей квалификации в будущем. Существенно изменились также условия профессионального взаимодействия по уровню ответственности и последствий возможных рисков, по неоднозначности постановки задач, по требуемому темпу освоения и использования знания и новых технологий.

Традиционная модель управления персоналом придает решающее значение регламентации, контролю и материальному вознаграждению. Концепция «человеческих отношений» в корпорации ориентирует на использование в полной мере способностей работников. Обе указанные концепции управления персоналом успешны в условиях медленно изменяющихся технологий. Им соответствует технократическая парадигма инженерного образования, ориентирующая образование на формирование специалиста с параметрами, заданными обществом; на передачу знаний, умений и навыков, которые способствовали бы быстрой адаптации человека к профессии на данном периоде ее развития. Здесь доминируют интересы производства, экономики и бизнеса. Отсюда - регламентация действий педагогов и учащихся; преобладание дидактико-центристских педагогических технологий. Развитие будущего инженера реализуется в контексте его адаптации к условиям конкретной профессиональной среды.

В условиях динамического технического прогресса, по мнению руководителей ведущих японских корпораций, наиболее эффективна модель «человеческого потенциала» с ее нацеленностью на совершенствование и расширение способностей взаимодействующих специалистов, на групповое самоуправление и самоконтроль. Этой модели соответствует гуманистическая парадигма инженерного образования с ориентацией на приоритет человека как движущей силы собственного личностного и профессионального развития. Соответственно образовательная технология направлена на формирование значимых ценностей, на достижение самоопределения и самоконтроля процесса личностного и профессионального развития. В содержании образования приоритет отдается методологическим знаниям, формированию целостной картины мира (Ю. Ветров, Т. Майборода). Считается, что это способствует оптимизации профессионального развития в современных социально-экономических условиях.

Самоуправление деятельностью включает в себя такие составляющие, как постановка и принятие цели, учет значимых условий деятельности, контроль, оценка и коррекция процесса и продуктов деятельности. В результате не только становится возможной адаптация к внешним изменениям, но и стимулируется внутренняя направленность на изменение и совершенствование. Согласно классификации А. К. Марковой это соответствует профессиональному производительному труду (рис. 2.4).

Рис. 2.4.

Существуют две основные концепции развития и стратегического управления интеллектуально-человеческим потенциалом (Ю. Ветров, Т. Майборода). Согласно универсалистской концепции, принятой в США, имеется принципиальная возможность построения обобщенных эффективных моделей для решения утилитарных задач.

Эта концепция ориентирует на дедуктивную логику, не учитывает контекста региональных, социальных, культурных и других различий. Принятая в Европе контекстуальная концепция ориентирована на индуктивную методологию; предметом индукции в ней выступают указанные различия. Эта концепция исключает возможность общего для всех закона развития, а для принятия решений считает достаточным учитывать статистически выявленные тенденции.

Приходится констатировать, что фактически все представления о дальнейшем развитии профессионального образования опираются на статистические данные, на анализ тенденций. Несмотря на неизменные утверждения о гуманистической направленности развития современного общества образование рассматривается через призму требований эффективности и конкурентоспособности производства.

Развитие профессионального образования и развитие общественного производства взаимообусловлены. Соответственно развитие современного профессионального образования может быть представлено пятью этапами (О.В. Долженко):

• - этап рецептурного знания соответствует состоянию общественного производства, при котором время существования технологии существенно больше времени жизни человека; обучение осуществляется в процессе производства как передача рецептурных знаний;
• - этап научности соответствует созданию новых средств в рамках неизменных технологий; образование осуществляется на основе вариативной системы научных знаний;
• - этап фундаментальности соответствует состоянию производства, при котором время существования технологии соизмеримо с продолжительностью профессиональной жизни; с помощью активных и традиционных методов обучения формируется система деятельности, обеспечивающая адаптацию к изменяющимся условиям; в инженерной педагогике для этого этапа характерен деятельностный подход к образованию и формированию профессиональных умений;
• - этап методологизации соответствует состоянию производства, при котором за время профессиональной жизни происходит неоднократное качественное изменение технологий; образование должно быть ориентировано на формирование способности преобразовывать свою профессиональную деятельность на основе методологии исследования, проектирования, управления с учетом социально значимых целей;
• - этап гуманитаризации характеризуется переходом к формированию личностных качеств будущего специалиста, которые в преобладающей степени становятся показателями его профессиональной зрелости.

Считается, что в настоящее время некоторые отрасли производства экономически наиболее развитых стран могут быть удовлетворены только таким образованием, которое соответствовало бы этапу методологизации и этапу гуманитаризации.

Заметим, что в профессиональной деятельности специалист всегда использует (в той или иной степени) рецептурное, научное, фундаментальное, методологическое знание. Таким образом формируется содержание инженерного образования. Со временем по мере изменения производительных сил и ценностей общества изменяется «вес» каждого из этих видов знания в системе профессиональных качеств и деятельности (см. рис. 2.4).

Профессиональное образование рецептурного этапа служит основой репродуктивной деятельности, для которой характерны воспроизведение необходимой информации по памяти и действия по инструкции или предписанию, исполнительность и дисциплинированность работника. Это соответствует действиям по готовой конкретной полной (ГКП) ориентировочной основе профессиональной деятельности (ООПД). Качество рецептурного образования может быть определено с высокой степенью однозначности, в частности, с помощью системы тестов.

На этапе научности профессиональное образование обеспечивает подготовку квалифицированных работников, способных решать производственные задачи на уровне модернизации существующих технологии и техники на основе научного знания и использования аналогов, прототипов. Это соответствует действиям на основе готовых обобщенных полных (ГОП) ООПД некоторой укрупненной отрасли науки и техники, например, механики и машиностроения, радиофизики и радиотехники. Качество образования, соответствующее этапу научности, может быть определено по качеству решения типовых задач модернизации техники и технологии, т.е. на основе анализа качества проектов модернизации. Достижение этого уровня должно подтверждаться документом о квалификации.

Фундаментальность необходима, если решение профессиональных задач невозможно без использования знаний или участия специалистов разных отраслей технологии и техники. В этом случае преобразование технологии и техники осуществляется на основе известного знания, но при использовании новых принципов организации, проектирования, управления и т.п. Это соответствует действиям на основе совокупности ГОП ООПД различных отраслей знания. Технологии инженерного образования на основе фундаментального знания оказались эффективными, по крайней мере, для таких отраслей, которые определяли развитие энергетики и обороноспособности во второй половине XX в.

К сожалению, фундаментальное знание в инженерном образовании для менее динамичных отраслей свелось к формальному решению; естественно-научные и математические дисциплины остались слабо связанными с будущей инженерной деятельностью. Неслучайно за рубежом, особенно в США, предпринимались и предпринимаются попытки свернуть фундаментальную подготовку инженеров для таких отраслей, заменяя научное содержание инженерного образования сугубо прагматическим и обосновывая это, в частности, наличием информационных и компьютерных технологий.

Адаптивная деятельность и деятельность более высокого уровня всегда сопряжена в той или иной степени с проектированием продукта, процесса или средства. Это позволит определить, какому иерархическому уровню в системе человеческой активности соответствует минимально допустимый профессиональный уровень выпускника с инженерным образованием (табл. 2.4).

Таблица 2.4

Уровни активности субъекта проектирования

Задачи социального проектирования относятся к высшему уровню. Критерии и способы решения проблем на социальном уровне неизвестны и «вырабатываются» в процессе жизнедеятельности общества и социальных групп. Системно-технологическое проектирование осуществляется на основе новых эффектов, уже исследованных наукой, при условии соблюдения экологических критериев.

Системно-техническое проектирование может быть эффективным, если при решении задачи создания новых технических средств использованы ранее неизвестные принципы. Основным ограничением являются эргономические критерии, т.е. требование соответствия технического средства психическим и физическим возможностям человека управлять этим средством.

При адаптивном проектировании постановка задачи осуществляется извне, с указанием функций и основных параметров объекта.

При соблюдении экологических и эргономических ограничений эффективность принимаемых решений оценивается с помощью технико-экономических критериев.

К методологическому знанию профессионалы обращаются, если нет эффективных решений ни на уровне фундаментального, ни научного, ни рецептурного знания. Необходима активность на уровне не ниже адаптивно-эвристической деятельности, обеспечивающей продуктивные технологические и технические решения на основе использования новых физических и иных эффектов. Это соответствует созданию самостоятельной обобщенной полной (СОП) ООПД на основе преобразования известных специалистам ГОП ООПД. Но возрастает риск неудачи.

Вероятно, в современных условиях высококвалифицированного специалиста, не способного действовать в условиях осознаваемого риска и, следовательно, не ориентированного на достижение успеха в профессиональной деятельности, нет оснований считать профессионалом.

Каковы личностные качества, характерные для профессионала? Естественно, что система личностных качеств профессионала должна включать в себя качества, необходимые для исполнительного, квалифицированного и совместного организованного труда. Но, кроме того, для него должны быть характерны:

• - высокий уровень мотивов и ориентация на успех профессиональной деятельности (как личной, так и совместной);
• - уверенность в своих способностях, в эффективности научного знания, в возможности и полезности ожидаемого результата и т.п.;
• - развитое воображение, позволяющее предвидеть облик будущих состояний объектов, а также возможные ошибки и риски;
• - способность находить эффективные решения при недостаточной полноте знания и информации.

Едва ли можно считать обоснованным стремление предъявить столь высокие требования ко всем выпускникам высшего профессионального образования, тем более массового. (Напомним, что по экспертным оценкам не более 20% нынешних студентов попадут в ядро будущей экономики.)

В ситуации массового высшего образования можно обеспечить готовность к квалифицированному и совместно организованному труду, т.е. уровень адаптивной деятельности на основе известного знания и известных принципов исследования, проектирования, организации и управления.

Подсистема академического образования совместно с научно- исследовательскими, проектными организациями и производствами должна решать задачи, требующие участия профессионалов. Только эта подсистема образования (естественно, при определенных социально-экономических условиях) может обеспечить становление качеств, необходимых для осуществления деятельности более высокого уровня, уровня профессионала.

Естественно, что методы, организационные формы, правовые и этические нормы, которыми руководствуются участники образовательного процесса, различны в разных подсистемах образования. Но главная цель одна - стимулировать становление личностных качеств, необходимых для жизни и деятельности. Проблема разрешается через создание и распространение соответствующих образовательных технологий как согласованного целенаправленного взаимодействия участников (государства, органов управления образованием, заинтересованных организаций, педагогов и учащихся) в изменяющихся социально-экономических условиях.

Заметим, что новые технологии, методы, способы принимаются производством, если они оказываются экономически более эффективными на прежнем или несколько повышенном уровне качества продукции. Создание и внедрение новых технологий может побуждаться также требованием потребителя обеспечить качество продукции существенно более высокого уровня. В первом случае проблема решается модернизацией существующих технологических процессов и техники, т.е. новационно , без качественного изменения производства. Во втором случае новый уровень качества, как правило, достигается существенным преобразованием всех элементов производства (организационно-управленческого, технического, кадрового), т.е. инновационно. Нереально полагать, что инновационные преобразования возможны в результате изменения только некоторых элементов производства (например, в результате установки нового оборудования, повышения квалификации кадров или использования экономических стимулов). Заметим также, что обычно реализуется не один проект, а выпуск продукции на основе существующих технологий продолжается еще в течение некоторого периода времени.

Конечный результат инновационных преобразований не очевиден. Новые технологии могут оказаться слишком затратными или эффективными только в специфических условиях, что ограничивает их применение. Примером такого решения может служить дистанционное образование инженеров и врачей. Реально уровень качества может оказаться ниже ожидаемого, планируемого, как это имело место при внедрении телевидения в процесс обучения. Более того, неизвестно, какие именно нововведения действительно окажутся инновационными. Выбор должен осуществляться на основе экспертных оценок эффективности вариантов профессионалами высокого уровня различных отраслей науки и производства.

Инновационное развитие инженерного образования тормозится и объективными, и субъективными факторами, среди которых:

• - неопределенность социальных и экономических последствий как для общества в целом, так и для системы профессионального образования;
• - снижение престижа промышленного труда, в частности, в результате развития системы услуг с умеренными требованиями к инженерной квалификации работников и «ожидания» постиндустриальной цивилизации;
• - неопределенность перспектив развития других подсистем образования, особенно общего образования;
• - определение целей инженерного образования на уровне намерений, что не позволяет диагностировать, достигнут ли желаемый результат, и дать объективную оценку предлагаемых образовательных технологий.

Научные сообщения

Инженерное образование: состояние, проблемы, перспективы

К.Е. Демихов

Еще в середине 1990-х гг. была разработана концепция университетского технического образования, удостоенная премии Президента РФ в области образования, в которой определены основные принципы: образование на основе науки, необходимость глубокой фундаментальной подготовки выпускников, связь с промышленностью, усиление подготовки в области экономики и менеджмента, предоставление возможности студенту выбрать индивидуальную траекторию обучения - курсы по выбору, обучение по второй специальности и др.

Важнейший вопрос - качество инженерного образования. Конечно, качество образования может сильно отличаться от вуза к вузу - это есть во всех странах мира и в России, - поэтому правильно говорить о качестве подготовки в технических университетах, определяющих «лицо» инженерного корпуса страны.

С высокой степенью уверенности можно утверждать, что естественнонаучное и инженерное образование в России - одно из лучших в мире, а наши ведущие технические университеты не уступают лучшим технологическим школам мира. И этому есть много доказательств.

Интерес к нашим инженерным школам, к нашим инженерам объясняется прежде всего тем, что выпускники российской технической школы всегда отличались широтой профессиональных познаний в сочетании с прочностью их фундаментальной подготовки.

Сейчас, когда в стране создается индустрия нанотехнологий, в развитии которой технические вузы принимают активное участие, необходимость фундаментальной подготовки инженеров становится еще более очевидной.

Наряду с глубокой фундаментальной подготовкой основополагающим принципом в технических университетах является «обучение на основе науки». Это означает, что преподаватели и студенты профилирующих кафедр обязаны вести научные исследования, чтобы быть подготовленными на самом высоком и современном уровне в области своих профессиональных знаний.

Эти два принципа - глубокая фундаментальная подготовка и обучение на основе последних достижений науки - во многом объясняют то признание и высокий авторитет, которым пользуется российское инженерное образование в мире.

Вместе с тем новые экономические условия и реалии сегодняшней жизни ставят перед высшей технической школой ряд новых задач по совершенствованию инженерного образования. Наряду с традиционно высокой фундаментальной подготовкой, соблюдением принципа «образование на основе науки», связью с промышленностью, методической продуманностью учебного процесса надо отметить и такие проблемы, как слабое практическое знание выпускниками инженерных вузов иностранных языков, недостаточное использование современных информационных технологий и особенно - недостатки в экономической, менеджерской подготовке выпускников. Сейчас технические университеты ведут работу по существенному изменению соответствующих учебных программ и курсов. Сегодня очень важно, чтобы каждый выпускник инженерного вуза владел бы вопросами управления и менеджмента.

Но в целом инженерное образование в стране имеет глубокие традиции, высокий уровень, сохранило, несмотря на трудности 1990-х гг., связи с промышленностью и готово к восприятию самых современных тенденций.

Теперь о некоторых проблемах университетского технического образования. Еще не так давно приходилось слышать утверждения о том, что у нас перепроизводство инженеров, что надо уменьшать масштабы их подготовки, что даже в такой промышленно развитой стране, как США, инженеров готовят меньше, чем у нас. Приходится напоминать, что эти утверждения основываются на некорректном подсчете, т. к. выпуск инженеров в США примерно на 30% больше, чем в России. Дискуссии же об уменьшении масштабов подготовки инженеров в России сейчас, в условиях подъема российской экономики, вообще потеряли смысл - наоборот, во многих отраслях ощущается острый недостаток инженеров, особенно в высокотехнологичных и наукоемких отраслях промышленности - прежде всего в машиностроении.

И здесь, конечно, на первый план выходят вопросы структуры подготовки инженеров. В условиях растущей динамичной экономики это непростой вопрос - тем более что при определении структуры вузы должны работать с пяти- шестилетним опережением, учитывая срок подготовки специалистов. В последнее время сложилась очень правильная практика, при которой заказ на специалистов формируется при активном участии работодателей, и вузы получают его через учредителя на конкурсных началах.

Сейчас для всех очень важен вопрос об уровнях подготовки инженеров. До начала 1990-х гг. было два уровня подготовки - инженер-эксплуатационник с продолжительностью подготовки 5 лет и инженер-разработчик новой техники - 5,5 лет. В МГТУ инженер-разработчик готовится 6 лет. В начале 1990-х гг. - прежде всего в связи с расширившимися международными контактами - наряду с вышеназванной подготовкой началась подготовка по уровню бакалавра (4 года) и уровню магистра (+2 года). Установилось определенное динамическое равновесие, когда производство, работодатель могут выбирать выпускника любого уровня, а вуз удовлетворяет требование работодателя. На наш взгляд, это оптимальное решение вопроса об уровнях подготовки выпускников вузов. Работодатели сами определяют, кто им нужен в смысле уровня обучения - бакалавр, магистр или специалист (т. е. инженер).

После присоединения в 2003 г. России к Болонской декларации вносились предложения о всеобщем, тотальном переходе на двухуровневую схему «бакалавр - магистр». В случае инженерного образования, такой всеобщий переход вызывает серьезные возражения.

Мы считаем, что за четыре «бакалаврских» года подготовить инженера-разработчика по специальностям, связанным с высокими технологиями, наукоемкими производствами, невозможно. Хотя бы потому, что производственные практики, лабораторные практикумы, конструкторскую подготовку, научную работу просто невозможно «втиснуть» в четыре года.

Подготовка разработчиков новой техники и высоких технологий - это уровень специалиста.

Сейчас принят закон об уровнях образования, в котором предусматриваются уровни бакалавра, магистра и специалиста, т. е. аргументы, выдвигаемые техническими университетами по сохранению уровня специалиста (инженера), приняты.

Кстати, в самой Болонской декларации говорится, что лучшие традиционные стороны образования каждой страны должны быть сохранены. Сейчас идет работа над федеральными государственными образовательными стандартами для всех уровней образования. Считаем, что процедуры и правила применения стандартов должны быть таковы, чтобы непременно сохранить лучшие, известные во всем мире российские инженерные школы, не допускать нивелировки, выстраивания всех в один ряд.

На наш взгляд, самым правильным решением было бы, когда по каждому направлению подготовки были бы разработаны стандарты как по подготовке по схеме «бакалавр - магистр», так и по схеме «специалист», т. к. одним предприятиям-заказчикам требуются разработчики новой техники, т. е. специалисты, а другим по этому же направлению - выпускники, ориентированные на научные исследования, т. е. магистры.

Учредитель и работодатели через механизм госзаказа на конкурсной основе определяют задания каждому вузу по подготовке выпускников того или иного уровня.

Существует много кадровых проблем. Это, во-первых, нехватка специалистов на предприятиях и в научных организациях высокотехнологического комплекса, отсутствие молодежи. Предлагаются различные варианты решения проблемы, вплоть до возобновления обязательного распределения выпускников. Однако действенного, эффективного способа привлечения молодых специалистов на предприятия пока нет.

В последнее время наметился такой путь решения проблемы: совместная работа крупных, интегрированных производственных структур с высшей школой - создание в системе высшей школы корпоративных университетов, предназначенных для подготовки кадров для этих структур. Такое сотрудничество дает уникальную возможность сочетать обучение на основе фундаментальных знаний, полученных в университете, с практическим опытом производственной работы.

Вообще вопросы интеграции науки и образования, как средство повышения качества подготовки, всегда были для технических университетов важней-

шими. Есть множество форм такой интеграции. Сначала о внутривузовской - структурной интеграции. При этом объединяются факультеты, вузовские НИИ по однородным направлениям деятельности и создаются научно-учебные комплексы с едиными Ученым советом и системой управления.

Теперь о внешней интеграции, значение которой в последнее время многократно возросло в связи с резким усложнением и удорожанием лабораторного и экспериментального оборудования в сфере разработки высоких технологий и наукоемких производств, особенно в области нанотехнологий. Технический университет - даже с очень развитой материальной базой - не может приобрести и содержать полный комплекс необходимого оборудования по всем специальностям университета в сфере высоких технологий. Выход только в создании кооперации с институтами Академии наук, отраслевыми НИИ, с предприятиями промышленности. Формы этой кооперации различны - центры коллективного пользования, в том числе суперкомпьютерные, центры нанотехнологий, лаборатории удаленного доступа, совместные бюджетные и хоздоговорные НИОКР.

Одной из самых действенных форм интеграции науки и образования является создание базовых кафедр на предприятиях и научных лабораторий НИИ в вузах. Эту форму целесообразно поддерживать и развивать.

Однако масштабы инноваций растут очень медленно. В чем причина? Здесь и отсутствие опыта, неразвитость венчурных этапов коммерциализации, причины психологического порядка.

Но главная причина - в другом. Важнейшим условием развития инновационной системы является законодательная поддержка этого развития, особенно в части использования интеллектуальной собственности государственными учреждениями - в том числе государственными вузами.

Но сегодня государственные образовательные учреждения не имеют возможности самостоятельно распоряжаться созданными результатами интеллектуальной деятельности. Они не могут самостоятельно заключать лицензионные соглашения по введению в хозяйственный оборот объектов интеллектуальной собственности и не вправе самостоятельно уступать (отчуждать) права на объекты интеллектуальной собственности иным лицам, стремящимся использовать научно-технические достижения. Данная коллизия является причиной слабой экономической мотивации авторов научно-технических результатов по оформлению патентов на имя государственного учреждения.

Указанные законодательные ограничения сдерживают организацию в государственных образовательных учреждениях полноправных центров трансферта технологий, взаимодействующих с инвесторами, в том числе зарубежными.

В действующих законодательных актах в РФ утверждается, что средства, полученные от предпринимательской и иной приносящей доход деятельности, не могут направляться федеральными государственными учреждениями на создание других организаций и покупку ценных бумаг.

Данное ограничение существенно усложняет участие государственных учреждений в инновационных процессах, т. к. запрещает государственному учреждению образование других организаций - в том числе инновационных -

в сфере малого и среднего бизнеса. Зарубежный же опыт показывает, что такие ограничения неоправданны.

Для государственных вузов возможность участвовать в создании коммерческих юридических лиц представляет значительный интерес. Поэтому без ущемления интересов государства как учредителя государственных образовательных учреждений, несущего дополнительную ответственность по долгам таких учреждений, следовало бы предоставить государственным образовательным учреждениям некоторые возможности по созданию коммерческих юридических лиц. Интересы государства при этом могут быть защищены жесткими правилами.

Главное - надо дать вузам законодательное право распоряжаться принадлежащей им интеллектуальной собственностью, возможность учреждать малые предприятия, а также увязать все это с Налоговым и Бюджетным кодексами.

На вопрос о перспективах российского высшего технического образования, видимо, следует ответить, что эти перспективы определяются востребованностью реального сектора российской экономики. Уровень и традиции инженерного образования позволяют утверждать, что технические университеты России готовы выполнить практически любой кадровый заказ науки и промышленности страны.