Британский подход к подготовке студентов технических вузов к инновационной деятельности

Автором подчеркивается необходимость в современных условиях целенаправленной подготовки студентов технических вузов к инновационной деятельности. Раскрывается опыт, накопленный в этой области британской образовательной системой. Особое значение придается проектно-организованным технологиям обучения работе в команде.

В XXI в. инженерная деятельность все более отчетливо приобретает инновационный характер. Начавшаяся в прошлом столетии научно-техническая революция способствовала ускоренным темпам обновления материального производства. В совокупности бурное развитие производства и технологий, лавинообразный рост информации и ее быстрое старение (за последние 5 лет человечеством было получено столько знаний, сколько наша цивилизация получила за 6 000 лет, причем за последние 6 мес. ученые узнали столько же, сколько за предыдущие 5 лет), появление все более сложных задач, решить которые традиционными методами невозможно, привели к тому, что накопление знаний при обучении само по себе потеряло прежнюю ценность. Выживание в такой ситуации могут обеспечить только действительно квалифицированные кадры, владеющие творческим мышлением, готовые к грамотному осуществлению предпринимательской функции. В результате сегодня в системе высшего технического образования на первый план помимо усвоения студентами необходимого ядра знаний выдвигаются задачи их целенаправленной подготовки к инновационной деятельности через развитие творческого инженерного мышления и формирование умения генерировать новые научные, технические и социальные идеи, самостоятельно приобретать знания, эффективно работать в команде.

Британская образовательная система уже более четверти века активно занимается подготовкой будущих инжене ров к инновационной деятельности и достигла в этом значительных успехов. С точки зрения высшего образования Великобритании выпускник технического вуза — это специалист в сфере инновационной экономики, профессионал, способный комплексно сочетать исследовательскую, проектную и предпринимательскую деятельность, ориентированную на создание высокоэффективных производящих структур, стимулирующих рост и развитие различных сфер социальной деятельности. Это специалист широкого профиля, ориентированный на нестандартный, творческий подход к решению профессиональных задач. Это создатель интеллектуальных ценностей, который может реализовать их и на этой основе получить новые материальные ценности, а также обеспечить превращение последних в конкурентоспособный товар. Это специалист, нацеленный на победу своей продукции на мировом рынке. Для реализации данной стратегически значимой цели в системе высшего технического образования Великобритании принимается целый ряд мер. Прежде всего они направлены на осуществление в полном объеме и с высоким качеством творческого характера учебы.

Творческий характер обучения в технических вузах отражают следующие признаки:

• —    проблемно ориентированный подход к обучению, демонстрирующие творческие достижения и стимулирующие мышление и креативность учебные занятия;

• —    ознакомление студентов с методами решения творческих задач;

• —    использование различных видов практики для развития творческого мышления и действия;

• —    применение так называемых «case studies» методов, основанных на анализе реальных жизненных ситуаций инженерной практики, менеджмента, организации производства и выработке соответствующих предложений и решений;

• —    приобщение студентов к решению реальных инженерных задач современности;

• —    тесная связь с промышленностью, привлечение представителей промышленности в образовательный процесс;

• —    возможность выбора обязательных и факультативных занятий;

• —    достаточное количество времени для самостоятельной деятельности студентов;

• —    большое внимание методическому и методологическому образованию студентов.

По мнению британских педагогов, инженер «должен генерировать неотразимые и вдохновляющие идеи», решая профессиональные задачи1. Поскольку это умение не лежит в рамках какой-либо одной дисциплины, а скорее является процессом экспериментирования и сотрудничества, обучение в технических вузах главным образом ориентировано на междисциплинарное рассмотрение вопросов инженерного дела и проектирования, вне зависимости от специализации студентов. Междисциплинарный подход позволяет научить студентов самостоятельно «добывать» знания из разных областей, группировать их и концентрировать в контексте конкретной решаемой задачи. Делать упор на специализированные знания в базовом техническом образовании (бакалавриат) считается малоэффективным, так как, во-первых, они довольно быстро устаревают и студенты не успевают воспользоваться ими ко времени окончания вуза, а во-вторых, они не представляют особой сложности для самостоятельного изучения при условии наличия хорошей общеинженерной базы знаний и умения самостоятельно получать недостающие знания.

В Великобритании общепризнанным является то, что инженер должен обладать знаниями и умениями как инженерного, так и промышленного проектирования. Поэтому в вузах большое внимание уделяется также развитию художественного конструирования различных промышленных товаров, которые нацелены кроме выполнения своей основной функции на эстетическое развитие потребителей2. Студенты знакомятся с общими законами зрительного восприятия, влиянием на них социальных, культурных и деловых установок, понятиями внешней гармонии, простоты и привлекательности объектов окружающего мира, эффектом чисел Фибоначчи, законом золотого сечения и равноугольной спирали. Инженер должен уметь учитывать и уменьшать вредные последствия влияния изобретаемых и проектируемых изделий на окружающую среду и социум. Важным качеством специалиста с инженерным образованием признается этичность, которая подразумевает знание законодательства в области авторского права и его соблюдение при использовании изобретений других авторов, а также непредвзятость при решении поставленных задач3.

Учитывая высокие требования современности к профессии инженера и тот факт, что технологии, условия труда и рынок работы постоянно изменяются, техническое образование на базовом этапе бакалавриата в Великобритании ориентировано на развитие общеинженерных знаний, творческого потенциала и ознакомление с экономической стороной инженерного проектирования. Первые три года обучения в вузе, дающие эту степень, практически не включают специальных дисциплин, нацелены на создание устойчивого профессионального мировоззрения, крепкой базы общеинженерных знаний, развитие умения ценить новое, способности и готовности его создавать. Подобный подход особенно актуа- лен в XXI в., когда у инженера, ориентированного на узкую специализацию, остается все меньше шансов реализовать себя в профессиональной сфере, и позволяет выпускникам, обладающим прочной базой общеинженерного образования и высокоразвитой способностью мыслить творчески, самостоятельно изменять свою специализацию в зависимости от требований времени. Магистратура же, опираясь на знания и умения, полученные на ступени бакалавриата, предполагает углубленное изучение специализированного материала.

Ознакомление с экономическими принципами, лежащими в основе инженерного проектирования, в настоящее время не представленное в отечественном техническом образовании, является важной частью инженерной подготовки в передовых западных странах. Оно дает возможность студентам увидеть картину существования проектируемых предметов в объективной действительности от начала до конца — от возникновения необходимости в их появлении до изменений в обществе, которые они вызывают, и преимуществ, которые они дают производящим и использующим их фирмам.

В Университете Дерби (Великобритания) на решение указанной задачи нацелены несколько курсов, основными (и обязательными для изучения) среди которых являются «Маркетинг в инженерии» и «Управление инновационной деятельностью». Эти курсы ориентированы на то, чтобы показать студентам процесс изобретательства как составную часть более сложного процесса функционирования инновационных компаний, общества и государства, ознакомить их с информацией о том, что в рамках компании изобретательство подразумевает трансформацию исходных ресурсов для создания новых продуктов с целью получения прибыли. Наиболее важный из исходных ресурсов составляют творческие идеи сотрудников, поэтому уровень креативности часто выступает решающим фактором при приеме на работу. Важно также эффективное управление инновационным процессом, которое ориентирует сотрудников на проявление творческого потенциала, поддерживает инновационные идеи и создает условия для их развития. Студентам сообщается о том, как и кем идеи оцениваются в рамках компании и что включает в себя процесс преобразования выбранных идей в изготавливаемые продукты.

В рамках курсов по маркетингу и менеджменту студенты получают основные знания, необходимые руководителю компании и управленцам высшего звена, о возможных стратегиях инновационных компаний, способах их воплощения и последствиях, корпоративных целях и стратегиях разработки новой продукции. Рассматриваются методы анализа сильных и слабых сторон компании, возможностей и угроз, а также методы анализа политических, экономических, социальных и технологических черт среды компании и методы исследования рынка, определения состояния производимой и конкурирующей продукции. Осуществляется анализ рисков разработки новых продуктов. Вся эта информация приводит студентов к выводу о том, что инновационная деятельность с точки зрения компании — это коммерчески успешное внедрение новых продуктов, процессов и услуг; она создает новое видение, является стратегией и, самое главное, процессом, а не однократным действием. Инновационная деятельность есть практическое применение творческих идей для осуществления целей компании более эффективным способом. Эта информация необходима, так как дает возможность увидеть целостную картину функционирования отдельных изобретателей в рамках компаний, подготовиться к работе в руководящем звене.

Особую значимость в инновационном инженерном образовании Великобритании имеют проектно-организованные технологии обучения работе в команде. При этом создаются условия, практически полностью соответствующие реальной инженерной деятельности. Таким образом студенты приобретают опыт комп- лексного решения задачи инженерного проектирования с распределением функций и ответственности между членами коллектива. В процессе работы над исследовательскими проектами (Project-Oriented Work) будущие инженеры естественным путем приобщаются к инновационной деятельности и развивают свои творческие способности. Исследовательские проектные работы на I и II курсах — это открытые и неструктурированные задачи, максимально приближенные к реальным инженерным проблемам, а на старших курсах — современные реальные задачи промышленности, требующие разрешения. Успешное выполнение проектов представляет собой конечную цель обучения, так как оно свидетельствует о практической способности использовать весь арсенал знаний для решения инженерных задач.

Обучение инженерному проектированию начинается с ознакомления с методами, облегчающими процесс инновационной деятельности, направляющими техническое творчество по пути наименьшего сопротивления. Методы управления процессом проектирования и генерирования новых идей в основе своей универсальны, поэтому в технических вузах Великобритании с I курса подробно изучаются принципы, значимые и необходимые для проектирования в целом, на примерах самых разнообразных продуктов — как товаров общего потребления, так и специального оборудования и механизмов. Студенты всех инженерных направлений — вне зависимости от специализации — на первой ступени обучения в вузе получают знания и умения, нужные для проектирования, например, наилучшего варианта бутылки для лимонада, дверной ручки, механизма пылесоса и т. д. Такое обучение удовлетворяет требованию универсальной применимости креативности и навыков исследовательского проектирования.

За три года обучения на степень бакалавра в Университете Дерби каждый студент участвует в четырех крупных исследовательских проектах, три из ко торых являются групповыми. Крупные исследовательские проекты разрабатываются в течение одного или двух семестров. Помимо них студенты выполняют множество мелких проектных работ исследовательского характера длительностью в одно или два занятия. Мелкие проекты являются подготовительной формой для крупных и, как правило, нацелены прежде всего на развитие творческих способностей, а также на проработку наиболее сложных моментов предстоящего проекта или закрепление материала. Данная форма работы считается приоритетной, поскольку она максимально точно воспроизводит реальные условия работы инженеров.

Преобладание групповых исследовательских проектов над индивидуальными не случайно. В XXI в., в эпоху сложнейших технологий, изобретатель-одиночка имеет мало шансов на успех, поэтому умение работать в междисциплинарной команде является необходимостью, которую нельзя игнорировать и в процессе обучения. Кроме того, групповое обучение — это многофункциональное дидактическое средство развития творческого инженерного мышления, социализации студентов, демократизации учебного процесса и осуществления его воспитательных целей. В британских вузах работа в группах максимально приближена к условиям работы инженеров.

Четыре крупных исследовательских проекта в Университете Дерби распределяются равномерно по годам обучения:

• 1)    элементарный групповой проект. Он выполняется в конце первого семестра, длится около месяца (8 академических часов). Его цель — разработка общей концепции решения проблемы;

• 2)    групповой проект средней сложности. Это итог второго семестра. Его цель та же, что и у первого проекта, но сама проблема гораздо больше первой по количеству данных и соответственно вариантов решения;

• 3)    проект «Промышленная задача». Он предполагает работу в группе над реальной промышленной задачей.

Как правило, этот проект распространяется на оба семестра второго года обучения: в первом семестре группы должны представить две концептуальные идеи решения проблемы в простом зрительном образе; к концу второго — разрабатывается бизнес-план выбранного варианта и создается прототип;

• 4)    индивидуальный проект. По сути это дипломная работа на степень бакалавра, где должен оцениваться индивидуально каждый выпускник. Цель последнего — показать все свои знания и умения в проектировании нового товара.

Итак, высшее техническое образование в Великобритании ориентировано на поэтапную подготовку студентов к инновационной деятельности, развитие умения творчески решать профессиональные задачи, учитывая потребности рынка и возможности конкретной компании.

В помощь начинающим инженерам — студентам технических университетов британские ученые разработали универсальные алгоритмы решения инженерных задач. Хотя аналогичные задачи встречаются крайне редко, знание общего алгоритма решения инженерных задач крайне необходимо, так как его творческое применение служит ориентиром в работе, придавая ей системность. По мнению британских ученых, ход решения конструкторской задачи не должен быть хаотичен даже когда решение не очевидно. Особенно важны знание и использование алгоритма при работе на начальном этапе, когда молодой специалист еще не имеет достаточного опыта для того, чтобы представить весь процесс целиком.

В настоящее время существует ряд алгоритмов инженерного проектирования, разработанных различными западными учеными. Несмотря на небольшие отличия, заключающиеся в первую очередь в количестве ступеней алгоритма, они довольно близки по своей сути. Исходя из того что слишком объемный алгоритм труден для усвоения и запоминания, а слишком краткий может оказаться недостаточным, мы считаем наибо лее удачной разработку Университета Лофборо, Великобритания (рисунок).

Данная схема наглядно подтверждает тот факт, что изобретательская деятельность, а следовательно, и инженерное образование в Великобритании ориентированы на подготовку к инновационной деятельности и учет требований рынка.

Образовательный процесс в технических вузах строится, основываясь на подобном алгоритме, т. е. на базе обучения инженерному проектированию. Другими словами, обучение инженерному проектированию, цель которого — подготовка к инновационной деятельности через развитие творческого потенциала как ключевой ее составляющей, происходит не в рамках одной дисциплины, а распространяется на весь учебный процесс. Все дисциплины призваны давать знания, развивать умения и навыки, необходимые для успешного выполнения исследовательских проектных работ.

Таким образом, лейтмотивом инженерного образования в Великобритании можно считать требование не только обладать творческими способностями высокого уровня, гибким мышлением и богатым воображением, но и уметь эффективно использовать свой потенциал в реальных экономических условиях, создавать конкурентоспособную продукцию, так как основной целью инженерной профессии является создание конкурентоспособных продуктов, от усовершенствования существующих до разработки и проектирования абсолютно новых, не имеющих аналогов, с целью извлечения прибыли.

Следует отметить, что данный подход полностью оправдал себя и дает прекрасные результаты. Несмотря на большое разнообразие позиций по отношению к подготовке инженерных кадров в западных странах, Великобритания остается лидером в области инженерного образования в мире, а также основным реформатором в этой области. Кроме того, престиж профессии инженера и, как следствие, инженерного образования в этой стране очень высок.

Алгоритм работы над инженерным проектом Университета Лофборо

Поскольку российская высшая техническая школа на современном этапе оказалась перед аналогичной проблемой подготовки студентов к инновационной деятельности, представляется целесообразным и оправданным использование перспективных педагогических подходов Великобритании с учетом отечественного опыта. На наш взгляд, оправданным является внедрение в образовательный процесс российских технических вузов проектно-организованных технологий обучения работе в команде, которые позволили бы ориентировать процесс обучения на решение реальных инженерных задач, ознакомить студентов с различными аспектами инженерного труда (изобретательским, экономическим, управленческим и др.) и мотивировать их на осознанную эффективную инновационную деятельность.