ТРИ ПРОЕКТА. ВЗГЛЯД НА ИНЖЕНЕРНОЕ ОБРАЗОВАНИЕ В РОССИИ
В. КАМЕНСКИЙ.
Кто прошел стезю так называемого неформального преподавания, а проще говоря, частных занятий со студентами по разным вузовским дисциплинам, знает, что такое постоянная "война" с бестолковыми методичками, приспосабливание к кажущимся неприемлемыми требованиям иных преподавателей, сидение по ночам над неожиданными заковыристыми проектами, вдалбливание в неподготовленные головы учеников простых истин.
Многолетняя работа на этом поприще позволяет мне утверждать, что претендовать на звание инженера, скорее всего, будет тот, кто с детства увлекался техническими поделками, что-то паял, мастерил и строил. А тот, кто с утра до вечера решал задачки и разгадывал головоломки, вероятнее всего, станет математиком. Но если поле деятельности математика или, скажем, юриста может быть определено достаточно четкими рамками, то сфера деятельности инженера, а следовательно, и границы его вузовской подготовки более расплывчаты и противоречивы. Конечно, они изменяются и во многом зависят от уровня технического прогресса, меняются и воззрения на профессию инженера. И все же тип все умеющего энергичного технаря, способного быстро начертить схему или конструкцию какого-либо устройства, знающего, где и как раздобыть нужные узлы и детали, чем и что заменить при необходимости, и умеющего быстро реализовать задуманное, как мне представляется, вполне отвечает психологическому облику современного инженера, способного к комплексному усвоению информации для решения конкретной задачи.
В универсализме профессии инженера заложена и некая противоречивость, ведь как говорил Козьма Прутков: "Нельзя объять необъятное!". Сегодня инженеру в чем-то не хватает глубины проникновения в проблему, в чем-то недостает основательности, вполне возможно, что он не всегда учитывает эстетические веяния своего времени. Но инженер именно таков, и выстраивать систему его обучения в высшей школе необходимо, руководствуясь не абстрактной моделью "ботаника", будь то математик или химик, а совсем иными принципами: помогать ему реализовывать "предрасположенность" и тягу к инженерному делу, холить и лелеять его способности к комплексному мышлению.
Отвечает ли современная вузовская система обучения таким представлениям об инженере? Скорее всего, нет. Состояние инженерного образования в России сегодня можно оценить как хаотичное, и, наверное, это многим очевидно. Его хаотичность выражается прежде всего в разноречивости методик обучения общеинженерным дисциплинам. Чтобы не быть голословным, достаточно проиллюстрировать это утверждение всего одним примером из курсового проекта по "Деталям машин", который входит в программу подготовки не менее 75 процентов будущих инженеров. Перед вычерчиванием редуктора студенты выполняют большой объем расчетов, в частности, в самом начале работы над проектом определяют так называемые межосевые расстояния. И хотя смысл расчетов, базирующихся на формуле Герца, всегда один и тот же, в каждом проекте дается своя формула межосевого расстояния, непохожая на другие. При этом чаще всего используются многочисленные эмпирические коэффициенты, смысл и значение которых в большинстве случаев студентам непонятны. В результате расчеты теряют логику и часто воспринимаются как непреодолимые.
Другой недостаток - несбалансированность обучения будущих инженеров, причем не только по объему материала и количеству времени, отводимому для изучения тех или иных дисциплин. Это как раз понятно. Менее очевидна другая сторона несбалансированности учебного процесса - отсутствие преемственности в изучении дисциплин.
Пример опять-таки из проекта по "Деталям машин" и примыкающих к нему по смыслу двух других проектов: по "Теории механизмов и машин" (ТММ) и "Технологии машиностроения". Удивительно, но факт: при расчете редукторов в проектах по "Деталям машин" не используется ничего из тех знаний, которыми "начиняли" студентов в курсе ТММ. А между тем ТММ - сложнейший теоретический проект, недаром студенты называют его "Тут моя могила". Выполняемый всегда с огромным напряжением, проект по ТММ оказывается в конце концов невостребованным. Из этого курса могли пригодиться хотя бы знания по зубчатым зацеплениям, но в действительности и этого нет. В проекте по "Деталям машин", например, расчеты зубчатых зацеплений основаны на самых простых представлениях, не требующих знаний, приобретаемых в "Теории механизмов и машин". А в курсе "Технология машиностроения" характеристики зубчатого зацепления представлены вообще совершенно иными параметрами, плохо стыкующимися с ТММ и " Деталями машин".
И хотя все эти "мелочи" выглядят незаметными в общем потоке "лишних" знаний, получаемых студентами в процессе учебы, подобная несбалансированность приводит к тому, что у них формируется и закрепляется представление о ненужности знаний. Такой устойчивый психологический комплекс выработался в наибольшей мере по отношению к курсу ТММ.
Безусловно, устранение разноречивости и несбалансированности обучения - процесс кропотливый и достаточно долгий. Он протекает трудно еще и потому, что в отличие от средних школ, где корректировкой учебного процесса занимаются управления народного образования, на уровне высшей школы эта работа практически не ведется.
Мне представляется, что приоритетными в инженерном образовании должны быть три общетехнических проекта: теоретический, конструкторский и технологический. Для большинства инженерных специальностей в этот комплекс входят "Теория механизмов и машин", "Детали машин" и "Технология машиностроения". Все дисциплины, изучаемые раньше, должны хорошо состыковываться с каждым из трех проектов и работать на них.
Первая часть комплекса - теоретическая: проект по "Теории механизмов и машин" (ТММ), который дает толчок к освоению двух других проектов. В нем должны быть представлены не только теоретическая механика (как сегодня), но и информатика, электротехника, электроника, и, безусловно, схемы различных механизмов и машин. Степень участия в этом проекте той или другой общетехнической дисциплины будет зависеть от наработанного опыта и профиля технического вуза. Основная же цель теоретического общетехнического проекта по ТММ - соединить в один блок несколько дисциплин, которые до сих пор изучаются автономно. Только в этом случае ТММ можно реально "оживить". И хотя такому проекту угрожает некоторая поверхностность, при хорошей согласованности программ составляющих его предметов ТММ может стать со временем реальным и эффективным звеном инженерного образования.
Вторая часть комплекса - конструкторская: проект по "Деталям машин". Сейчас по результатам его выполнения проверяют прежде всего умение студента чертить и конструировать, а также знание таких дисциплин, как "Основы взаимозаменяемости", "ГОСТы", "Расчеты деталей машин", "Материаловедение" и "Технология машиностроения". Как показывает практика, подавляющее большинство студентов приступают к проекту по "Деталям машин" неподготовленными, не получив достаточного багажа знаний по уже изученным дисциплинам. Именно поэтому проект становится для студентов серьезным испытанием, и почти всегда они (не все, конечно), мягко говоря, стремятся получить помощь "на стороне".
Учитывая важность курса "Детали машин", методически было бы правильно в помощь основному проекту дать студентам для тренировки еще один или несколько промежуточных проектов, например под названием "Конструирование узлов", в котором изучались бы более простые изделия с количеством деталей, скажем, не более десятка. В зависимости от специализации такой вспомогательный курс, охватывающий не только конструирование, но и технологии изготовления достаточно простых механизмов, мог бы повторяться (для изучения узлов и деталей другого типа) с усилением, например, технологической стороны проекта, причем все ранее изученные дисциплины должны быть хорошо с ним состыкованы.
Нельзя не обратить внимание и на такую важную дисциплину, как "Основы взаимозаменяемости", которая во многих вузах излишне теоретизирована и часто оторвана от реального инженерного образования. На мой взгляд, "Основы взаимозаменяемости" следует преподавать вместе с курсами по конструированию и основам технологии.
Третья составляющая комплекса - технологическая: проект по "Технологии машиностроения". Эта дисциплина в значительно меньшей степени связана с умозрительными моделями, расчетами и схемами, чем с практикой производства. В курсе "Технология машиностроения" должны основательно изучаться станки, инструменты, оснастка, материалы. Облегчить изучение действительно очень объемного курса также могут промежуточные "тренировочные" проекты, в которых технология изготовления узла или детали постигается вместе с конструированием.
Сегодня важнейший инженерный проект по "Технологии машиностроения" чаще всего выполняется на довольно низком уровне. Это связано с тем, что он в целом не имеет устойчивой методической базы и больше других зависит от квалификации и "вкусов" преподавателя. На мой взгляд, в инженерных науках почему-то всегда приоритетными оказываются теоретические дисциплины, а не практические, к которым относится и технология машиностроения.
Подведем итог. Основой инженерного образования должны стать теоретический проект на базе существенно реформированного курса "Теория механизмов и машин", а также конструкторский и технологический проекты по курсам "Детали машин" и "Технология машиностроения". Усвоение навыков выполнения всех трех проектов может дать будущим творцам новых машин и технологий необходимую профессиональную квалификацию. Общетехнические инженерные проекты должны стать тем основным фундаментом, на который могут быть положены и другие "кирпичики" инженерного образования. Это такие дисциплины, как вычислительная математика, теоретическая механика, сопромат и т. д., которые, к сожалению, преподаются в отрыве от общеинженерных дисциплин. С другой стороны, тематика общетехнических проектов должна формироваться с учетом специальных проектов, выполняемых на старших курсах.
Если концепцию "Три проекта" удастся реализовать, то профессиональная подготовка инженеров на стадии обучения в вузе достигнет, как мне представляется, такого уровня, что им не придется "доучиваться" на производстве, а значит, удастся повысить уровень российского инженерного образования, которое традиционно считается одним из лучших в мире.
Публикации по теме в журнале "Наука и жизнь":
Григолюк Э., акад. "Разница в научной подготовке русских и американских инженеров была в то время ошеломляющей". - 1997, № 7.
Капица С., докт. физ.-мат. наук. Система Физтеха есть и будет. - 1997, № 1.
Майор Ф., генеральный директор ЮНЕСКО. Наука и образование на пороге третьего тысячелетия. - 1999, № 8.
Читайте в любое время
