Разработка педагогической модели подготовки студентов национальных исследовательских университетов к инновационной деятельности при комплексном обучении этой деятельности

Национальная инновационная система (НИС) – это совокупность субъектов и объектов инновационной деятельности, взаимодействующих в процессе создания и реализации инновационной продукции. Ее состояние не только определяет технический прогресс страны, но и является веским основанием для осуществления современного этапа технологической модернизации промышленности России, а сама НИС - ее двигателем.

Основным инструментарием такой НИС является инновационная инженерная деятельность (ИИД), включающая анализ существующего технического уровня, синтез нового технического решения, разработку и создание новой техники и технологий, доведенных до состояния товарной продукции, представленной как нематериальными инновационными продуктами (охранные документы на результаты интеллектуальной деятельности, научно-техническая и технологическая документация), так и материальными (товар, изделия, работы, услуги), обеспечивающие экономический, социальный или другой эффект и являющимися конкурентоспособными [8].

Важным элементом инфраструктуры НИС являются вузы, обеспечивающие ее насыщение профессиональными кадрами – «одушествленными инновационными продуктами». Благодаря тому, что вузовская наука имеет ряд преимуществ перед академической и отраслевой (она дешевле и выгоднее, так как позволяет задействовать студентов и аспирантов и бесплатно пользоваться инфраструктурой вуза; более гибкая в связи с наличием большого числа специальностей, специализаций и исследовательских направлений) имеется возможность на разных этапах привлекать к выполнению научных работ своих специалистов из разных областей знаний [5]. На рисунке 1 представлена современная структура вузов России [8]. Из всех указанных категорий наиболее отвечающий требованиям инновационного развития страны являются национальные исследовательские университеты (НИУ). НИУ – это новая форма организации научной, инновационной и образовательной деятельности, в основе которой положены базовые принципы современной доктрины развития образования и науки: профессионализация, фундаментализация, гуманитаризация, интеграция науки, образования и воспитания [3]. В 2010 г. такой статус был присвоен и Мордовскому государственному университету им. Н. П. Огарева.

Р и с. 1. Структура сети вузов РФ

F i g. 1. The structure of the network of universities in the Russian Federation

В ранее выполненных исследованиях авторов было установлено, что НИУ должны готовить студентов в условиях интеграции образования и науки, в тесном сотрудничестве с промышленностью и бизнесом, а их выпускники должны стать элитными высококвалифицированными специалистами [5; 8]. Кроме того, такие университеты создают новые уникальные возможности для эффективного обучения ИИД в виде широкого спектра фундаментальных и прикладных исследований, формирования известных в России и за рубежом научных школ, обеспечения эффективного трансфера технологий, права на самостоятельную разработку и реализацию стандартов, образовательных программ, с другой – предъявляют повышенные требования к студентам (перечень владения ими компетенциями должен быть шире сформулированного в стандарте, для чего необходимо включить в подготовку к ИИД формирование исследовательских компетенций) и преподавателям вуза (они должны обладать рядом характеристик, определяющих статус педагога-исследователя).

Анализ известных исследований по формированию у студентов профессиональной компетентности выявил, что в них не уделяется должного внимания подготовке к ИИД [8]. Существующие отдельные методические системы подготовки к ИИД в инженерных вузах предполагают вовлечение студентов во все ее этапы. Например, система Н. И. Наумкина основывается на интеграции всех компонентов инженерной подготовки [4], а Е. П. Грошевой – на обучении дисциплине «Основы инженерного творчества и патентоведения» [1]. Однако они не обеспечивают формирования у студентов мотивации к ИИД и компетенций, касающихся получения материальных инновационных продуктов. В связи с этим является актуальным проведение исследований, направленных на теоретическое обоснование и разработку методической системы теоретического и практического обучения ИИД, обеспечивающих вовлечение их во все этапы инновационного цикла с получением как нематериальных, так и материальных инновационных продуктов. Данная статья посвящена начальному этапу проектирования такой системы, а именно разработке ее педагогической модели.

Процесс подготовки студентов НИУ к ИИД (по результатам выполненных нами ранее исследований [12; 13]) - это целенаправленное формирование конкретных компетенций, определяющих компетентность специалиста в ИИД, на основе интеграции теоретического и практического обучения этой деятельности с применением как новых технологий и форм обучения, инновационно-ориентированных, студентоцентрированных образовательных программ, информационных средств массовой коммуникации, так и существующих. При решении задачи подготовки студентов НИУ к ИИД в процессе обучения этой деятельности компетентность в ИИД представлена авторами статьи как совокупность знани-евого, деятельностного, мотивационного

(потребности общества и личности, стимул, интерес), способностного (интеллект, обучаемость, склонность, креативность, коммуникативность), рефлексивного (самонаблюдение, самоанализ, самооценка, самоконтроль) компонентов (рис. 2) [11].

В основе формирования способност-ного, знаниевого и деятельностного компонентов лежит мотивационный компонент, а инструментарием реализации рефлексивного, мотивационного, знаниевого и способстностного компонентов является деятельностный компонент.

Компетентность в инновационной инженерной деятельности

Деятельностный компонент компетентности

Способности: осваивания готовых решения, новой техники и технологий на правовой основе; определения условий конкуренции; работы в команде; коммерциализации готовых решений; владения знаниями; выделения проблемы; анализа технического уровня и новизны объекта; определения тенденции развития объекта; постановки задач; синтеза решения, изобретения; проектирования; использования нормативно-правовых документов; управления РИД; работы с патентной информацией

Мотивационный компонент компетентности

Рефлексивный компонент компетентности

Знаниевый компонент компетентности

Способностный компонент компетентности

Р и с. 2. Взимодействие компонентов компетентности в ИИД

F i g. 2. Interplay of competence components in IE

На рисунке 3 продемонстрирована разработанная в ходе исследования педагогическая модель формирования у студентов НИУ компетентности в ИИД (КИИД) при теоретическом и практическом обучении ИИД, обеспечивающая подготовку их в профессиональной ИИД. Она традиционно состоит из целевого, концептуального, содержательного, процессуально-технологического и рефлексивно-диагностического компонентов [6].

Целевой компонент модели содержит цели и задачи обучения. Цель заключается в формировании у студентов НИУ компетентности в ИИД. Для достижения поставленной цели ставятся задачи по формированию у студентов состава инновационных компетенций.

Концептуальный компонент данной модели определяет общую концепцию исследования, а именно достижение сформулированной цели на основе интеграции теоретического и практического обучения основам ИИД.

Р и с. 3. Модель методической системы

F i g. 3. The model of methodological system

Содержательный компонент модели основывается на знаниях, усвоенных студентами при изучении всех предшествующих дисциплин, и предусматривает два этапа подготовки к ИИД:

• -    теоретическое обучение дисциплине ОИИД;

• -    практическое обучение инновационной деятельности в летних научных студенческих школах.

Первый этап состоит из изучения положений в области ИД, характеристики НИС, законов развития технических систем и использования их как для выявления уровня развития техники, так и для решения изобретательских задач, положений законодательных и нормативных документов в области исключительного права на РИД [4; 5]. Содержание этого этапа имеют четкую взаимосвязь с содержанием последующих общепрофессиональных и профессиональных дисциплин, что обеспечивает успешность овладения знаниями этих дисциплин, позволяет грамотно подходить к решению научно-технических задач, развивать креативные способности студентов, учит их вычленять охраноспособные РИД и грамотно управлять ими. Второй этап включает обучение слушателей школы

специально спроектированному блоку дополнительных дисциплин по компьютерному проектированию и моделированию, а также изготовление ими материальных инновационных продуктов в виде распечатки изделий на 3D-принтере [7; 10].

Процессуально-технологический компонент модели построен на интеграции междисциплинарного, компетентностного, студентоцентрированного, системно-деятельностного подходов в обучении и педагогике сотрудничества; включает методы, формы и средства обучения. Причем на каждом этапе обучения доминирует один из перечисленных подходов. Так, на первом этапе доминирующим был компетентност-ный подход, а на втором - педагогика сотрудничества. Во время реализации этих этапов были внедрены такие известные методы, как объяснительно-иллюстративный (студенты получают знания на мультимедийных лекциях-презентациях), репродуктивный (осуществляется при изучении фундаментальных основ и нормативно-правовых актов), проблемное изложение (преподаватель вначале формулирует проблему, а затем, раскрывая систему доказательств, показывает способ решения), эвристический, или частично-поисковый (преподаватель ставит перед студентами задачу и организует активный поиск ее решений: «мозговой штурм», синектика и др.), исследовательский метод (студенты выполняют самостоятельную научно-исследовательскую работу). Только в научных школах наряду с традиционными формами обучения использовались инновационные (обучение в команде, обучение посредством научно-технического исследования, деловая игра «Фирма-2» и др.) и дополнительные (индивидуальные занятия с руководителем, самостоятельная работа, в том числе в составе команды, их комбинация). Помимо традиционных средств обучения дополнительно использовались фонды сценариев творческих конкурсов и спортивных мероприятий, а также новых технических средств обучения (3D-принтеры) [2; 9].

В период обучения в школе действовала накопительная система баллов (индивидуальная и командная), при этом каждый член команды нес ответственность за свои действия перед коллективом и за команду в целом в условиях необходимости принятия решения в экстремальных условиях, что являлось одним из основных мотивов активной, ответственной и результативной работы. Такая интеграция средств и методов обучения обеспечивает синергетический эффект системы в целом.

Рефлексивно-диагностический компонент модели предполагает диагностику и самодиагностику уровня сформиро-ванности КИИД как совокупности ее компонентов и реализуется через систему заданий (уровень сформированности знаний оценивается с помощью тестирующих и контролирующих материалов, умения – при выполнении проектов, а личностные качества – при помощи психологических тестов и результатов работы в команде).

Таким образом, в результате выполненных исследований была разработана педагогическая модель методической системы подготовки студентов НИУ к ИИД при теоретическом и практическом обучении этой деятельности, представленная целевым, концептуальным, содержательным, процессуально-технологическим и рефлексивно-диагностическим компонентами, отражающая интеграцию теоретических знаний в области национальной инновационной системы, инженерного творчества, интеллектуального права, патентных исследований с практической деятельностью по получению материальных и нематериальных инновационных продуктов. Данная модель отражает все этапы инновационного цикла. Содержание модели способствует формированию конкретных компонентов компетентности, необходимых для ИИД, которые формируются поэтапно во время различных форм занятий: лекционных, практических, включая участие в разработке нематериальных и изготовлении материальных инновационных продуктов и лабораторных занятий.

СПИСОК

ИСПОЛЬЗОВАННОЙ ЛИТЕРАТУРЫ

• 1.    Грошева, Е. П . Компетентность в инновационной инженерной деятельности [Электронный ресурс] / Е. П. Грошева, Н. И. Наумкин, Н. Н. Шекшаева // Инновационное образование. – 2013. - № 1 (3). -С. 33-46. - Режим доступа: http://inobr.mrsu.ru/index.php/1-3-2013 .

• 2.    Наумкин, Н. И . Использование инновационных технологий быстрого прототипирования и вакуумного литья для сокращения времени на проектирование ИП / Н. И. Наумкин [и др.] // Современные проблемы теории машин : материалы I Междунар. заочн. науч.-практ. конф. – Новокузнецк : Издательский центр СибГИУ, 2013. – С. 125-127.

• 3.    Наумкин, Н. И . Летние научные школы – важный компонент подготовки студентов национальных исследовательских университетов к инновационной деятельности / Н. И. Наумкин [и др.] // Фундаментальные исследования. - Ч. 1. – 2012. – № 11. – С. 84–89.

• 4.    Наумкин, Н. И . Методическая система формирования у студентов технических вузов способностей к инновационной инженерной деятельности в процессе обучения общетехническим дисциплинам : дис. … д-ра пед. наук / Н. И. Наумкин. – Москва, 2009. – 499 с.

• 5.    Наумкин, Н. И . Особенности подготовки студентов национальных исследовательских университетов к инновационной инженерной деятельности / Н. И. Наумкин [и др.] // Интеграция образования. -2013. - № 4. – С. 4-14.

• 6.    Наумкин, Н. И . Педагогическая модель подготовки студентов к инновационной инженерной деятельности при обучении техническому творчеству / Н. И. Наумкин, Е. П. Грошева // Интеграция образования. – 2010. – № 2 (59). – С. 26–30.

• 7.    Наумкин, Н. И . Педагогика сотрудничества как интегрирующая технология в методике обучения инновационной деятельности в региональных летних научных студенческих школах / Н. И. Наумкин [и др.] // Регионология. – 2013. - № 4. - С. 74-86.

• 8.    Наумкин, Н. И . Подготовка студентов национальных исследовательских университетов к инновационной инженерной деятельности на основе интеграции теоретического и практического обучения этой деятельности / Н. И. Наумкин [и др.]. - Саранск : Изд-во Мордов. ун-та, 2014. - 140 с.

• 9.    Наумкин, Н. И . Практическое обучение инновационной инженерной деятельности в региональных летних научных школах / Н. И. Наумкин [и др.] // Регионология. – 2014. - № 4 (89). – С. 55-62.

• 10.    Наумкин, Н. И . Практическое обучение студентов технических вузов инновационной деятельности в научных школах / Н. И. Наумкин [и др.] // Современные проблемы теории машин : материалы II Междунар. заоч. науч.-практ. конф. – Новокузнецк : Издательский центр СибГИУ, 2014. – С. 154-157.

• 11.    Наумкин, Н. И . Структуризация компетентности в инновационной инженерной деятельности и интеграция ее компонентов / Н. И. Наумкин [и др.] // Интеграция образования. – 2014. - № 3. – С. 25-32.

• 12.    Naumkin, N. I. Integrated Technology of Competence Staged Formation in Innovation Through Pedagogy of Cooperation [Электронный ресурс] / N. I. Naumkin [и др.] // World Applied Sciences Journal. - Режим доступа: http://www.idosi.org/wasj/wasj27(7)13/21.pdf ; http://www.idosi.org/wasj/wasj 27%287%292013.htm.

• 13.    Naumkin, N. I. Interrelation and interference of the competence components in innovative engineering activity / N. I. Naumkin [и др.] // European journal of natural history. - 2014. - № 2. - P. 39-41.

Поступила 11.03.15.

Об авторах :