Новые тренды развития современного производства и профессионального инженерного образования базируются на триединой концепции устойчивого развития (ТЕКУР), при этом динамика развития современного производства геометрически опережает динамику развития современного образования. Причинно-следственный характер такой динамики обусловлен отсутствием согласования в действенной связи между современной моделью образовательной среды и моделью современного производства.
Один из путей согласования моделей, возможен на основе создания условий выравнивания и дальнейшего опережения в технологической методологии образовательной среды.
Сегодня, на первом этапе, возможно такое согласование на уровне образовательных программ с интеграцией концепций устойчивого развития, которые бы учитывали сложившуюся производственную среду как на технологическом уровне, так и на социальном уровне. В свою очередь современное производство должно максимально проявить заинтересованность в интеграции результатов образовательного процесса в концепцию развития современного производства.
Для достижения эффекта опережения в образовательной программе необходимо в рабочих программах дисциплин использовать не только принятые научным сообществом положения, получивших натурную реализацию в технологиях реального производства, но и научные достижения кафедры. Для этого кафедра, что очень важно: первое － должна иметь научное направление в рамках профиля направления подготовки; второе － кафедра должна иметь стратегического партнера, предприятия с передовыми технологиями по профилю подготовки. Это основные признаки выпускающей кафедры, отсутствие которых трансформирует выпускающую кафедру в кафедру с общетехнической подготовкой.
На втором этапе, необходимо усилить подготовку обучающихся по естественным наукам. Естественные науки играют ключевую роль в инженерной подготовке, обеспечивая фундаментальные знания, необходимые для разработки, проектирования и эксплуатации различных технических систем и устройств. В контексте данной статьи можно отметить, что естественные науки предоставляют основу для междисциплинарного подхода в современной инженерной подготовке. Например, сочетание знаний в области физики твердого тела, линейной алгебры и инженерии позволяют создавать новые материалы с уникальными свойствами, которые могут изменяться в ответ на внешние воздействия. При проектировании технологий обработки таких материалов ключевую роль играет математическое моделирование.
Любой технологический процесс обработки материалов и его технологические параметры － это тензорные величины: будь то скалярная величина (например, температура нагрева металла перед обработкой) － тензор нулевого ранга; векторная величина (например, направление и величина действия внешней силы, а также кинематические параметры при обработке материалов) － это тензор первого ранга; тензор второго ранга в теории упругости и пластичности－ это тензоры напряжений и деформации, которые описывают распределение внутренних сил и смещение в деформированном теле; тензор третьего ранга, более сложный математический объект, － может описывать распределение напряжений в материале при сложных нагрузках, а тензор деформации — смещение в упругих телах при различных воздействиях; и наконец, тензор четвертого ранга или тензор пластичности материала, который должен особо интересовать обработчиков, － позволяет формализовать и количественно охарактеризовать способность материала подвергаться необратимым деформациям без разрушения (в рамках теории пластичности, этот тензор играет ключевую роль в моделировании поведения материалов при различных условиях нагружения, включая сложные механические процессы, такие как ползучесть, текучесть и упрочнение).
Использование тензора четвёртого ранга для описания пластичности обеспечивает более точное и детализированное понимание механических свойств материалов, что имеет важное значение для разработки новых конструкционных материалов и оптимизации инженерных решений в технологиях обработки металлических материалов.
Таким образом, естественные науки являются неотъемлемой частью современной инженерной подготовки, обеспечивая необходимые знания и навыки для успешной профессиональной деятельности.
Содержание современной профессиональной инженерной подготовки для устойчивого развития должно включать в себя:
l Основы устойчивого развития и экологической безопасности;
l Инженерные науки с учётом экологических аспектов;
l Проектирование и конструирование с учётом требований устойчивого развития;
l Технологии энергосбережения и повышения энергоэффективности;
l Управление отходами и рециклинг;
l Интеграция принципов устойчивого развития в инженерные проекты;
l Навыки работы с экологически чистыми и возобновляемыми источниками энергии;
l Междисциплинарный подход;
l Знание законодательства и стандартов в области устойчивого развития;
l Практические навыки инженерной подготовки в условиях, способствующих устойчивому развитию
Сегодня, перечисленные выше требования к современной профессиональной подготовке обучающегося компенсируются в процессе его профессиональной деятельности на производстве, исходя из особенностей его структуры и бизнеса в условиях ТЕКУР.
Например, как реализуются аспекты триединой концепции устойчивого развития на передовых предприятиях с повышенным техногенным воздействием на окружающую среду. Так, при разработке проектной документации, в частности, концептуального технико-экономического обоснования проекта (КТЭОП), особое внимание уделяется экологической безопасности проекта: приложение к КТЭОП «Охрана воздействия на окружающую среду» (ОВОС) по объему документации может превышать в полтора раза самого концептуального проекта. Это объясняется содержанием ОВОС. Например, в приложении ОВОС, на основе результатов исследования негативного воздействия технологий планируемого объекта, рассматривается, при необходимости, перенос населенных объектов и других социальных структур из санитарной защитной зоны (СЗЗ) с особым режимом использования территории. На стадии КТЭОП, после завершения этапа планирования, с учетом ОВОС, экономических, и социальных показателей, следующий этап － Общественные слушания по экологической экспертизе.
Как правило, специалист принимается на предприятие с уже устойчивой технологией, регламентированной нормативными документами. В этих условиях его основная задача заключается в обеспечении заданных технологических параметров, но особенно － в соблюдении норм производственной санитарии и техники безопасности на предприятии.
Как видим, современное производство предъявляет особые специфические требования к профессиональной инженерной подготовке в условиях устойчивого развития. Особые специфические требования предъявляются специалисту как к инженеру-аналитику, с компетенциями технологического, финансового и аналитического менеджмента. В условиях ТЕКУР и глубокой интеграции ИИ, узкая специализация должна переместится на второй план в современной инженерной подготовке и рассматриваться как база для формирования аспектов компетенций устойчивого развития.
Качество интеграции принципов устойчивого развития в современной профессиональной инженерной подготовке будет отражаться в выпускной квалификационной работе (ВКР).
Сегодня ВКР разрабатывается по профилю подготовки без должного учета междисциплинарных связей, не беря во внимание триединую концепцию устойчивого развития. И это не потому, что не учитывается ТЕКУР, а потому что в образовательном процессе отсутствуют междисциплинарные связи между специальными компетенциями по профилю подготовки и компетенциями гуманитарных, естественных и социальных наук.
Необходимо в ВКР по профессиональной инженерной подготовке вести обязательный специальный раздел «Социальная значимость проекта», с которого начинается ВКР.
«Социальная значимость проекта» －это раздел в квалификационной работе по профессиональной инженерной подготовке, в котором описывается, как результаты исследования или разработки могут повлиять на общество, отдельных людей или социальные группы. В этом разделе важно показать, какие проблемы решает проект, какие потребности удовлетворяет и какие положительные изменения может принести. Обучающийся должен продемонстрировать, что его исследование или разработка имеет практическое значение для общества.
Только таким образом можно инициировать актуализацию образовательных программ на новом образовательном уровне, с учетом ТЕКУР.
С. Мишнев