В институте технических систем, сервиса и энергетики СПбГАУ разработаны инновационные программы подготовки научно-технических кадров для предприятий АПК. Основной целью программ обучения студентов трех уровней является обеспечение системной профессионально компетентной и качественной подготовки конкурентоспособных кадров в энергетической сфере агропромышленного комплекса. Задачами программ является подготовка нового поколения квалифицированных специалистов, способных на основе интегрирования современных достижений фундаментальных наук, инновационных электротехнологий, инновационного электрооборудования, интеллектуальной собственности и научных методов управления энергосистемами обеспечить финансовую устойчивость и энергоэффективное стратегическое развитие сельскохозяйственных регионов [1, 2, 3, 4, 5].
Цель исследования – выявление специфики подготовки инженерно-технических и научных кадров энергетических специальностей, способных обеспечить финансовую устойчивость и энергоэффективное стратегическое развитие сельскохозяйственных регионов.
Материалы и методы исследований
Ключевые положения инновационной программы подготовки научно-технических кадров для предприятий АПК.
Результаты исследования и их обсуждение
Одним из ключевых драйверов преобразований предприятий АПК является обучение инженерно-технических кадров энергетических специальностей методологии внедрения импортозамещающих и энергоэффективных комплексных инноваций в производственную деятельность. В этой связи актуальной задачей обучения студентов по программам «Электротехнологии и электрооборудование в АПК» и «Энергетический менеджмент и инжиниринг энергосистем» является формирование у обучающихся мировоззрения применения в производстве ресурсо- и энергосберегающих инновационных технологий путем принятия нестандартных научно-обоснованных решений при разработке аппаратурно-технологических энергосистем, разрабатываемых на базе интеграции фундаментальных и прикладных исследований. Инновационные энергетические технологии создаются на базе фундаментальных заделов физики, химии, а также на базе таких физико-технических дисциплин, как электрофизика и электротехника, теплофизика, атомная физика и техника. На них приходится до 70 % научных исследований. Такой подход при подготовке кадров для АПК способствует эффективному комплексному внедрению в хозяйственную деятельность предприятий энергосистем, обеспечивающих успешную реализацию Государственных программ, международных стандартов ИСО и Законов РФ по импортозамещению, энергосбережению и экологическим требованиям природопользования. Программа учитывает специфику агропромышленной энергетики и затрагивают все существенные аспекты ее развития.
В основе научной деятельности студентов, обучающихся по программам «Электротехнологии и электрооборудование в АПК» и «Энергетический менеджмент и инжиниринг энергосистем», использована методология зарегистрированной в СПб ведущей научной и научно-педагогической школы д.т.н., профессора М.М. Беззубцевой «Эффективное использование энергии, интенсификация электротехнологических процессов» (http://www.famous-scientists.ru/12376). Комплексное системное обучение достигается путем внедрения в программу логически взаимосвязанных модулей: «инновационные электротехнологии и электрооборудование»; «альтернативные источники энергии, энергосбережение»; «энергетический менеджмент». Особое внимание уделено обучению студентов логике и методологии научных исследований энергосистем АПК [6], а также базовым понятиям менеджмента интеллектуальной собственности на предприятиях отрасли [7]. Содержание учебного материала основано на точных науках, анализе технологических процессов, входящих в энергосистему предприятий, способах их оптимизации и современных производственных и информационных технологиях [8]. Проведение научно-исследовательской работы осуществляется по тематикам, включенным в стратегию развития энергетического сектора экономики по направлениям «Электроэнергетика», «Теплоснабжение», «Возобновляемые источники энергии и местные виды топлива».
Начальным этапом изучения авторских дисциплин студентами второго и третьего уровня обучения являются патентно-информационные исследования. В этой связи разработана комплексная методическая база [3, 9, 10], включающая основные этапы исследований, объединенные общей целью – формированию компетентных знаний в процессе подготовки инженерно-технических и научных кадров в сфере АПК.
По своему характеру и содержанию патентные исследования относятся к прикладным научно-исследовательским работам и являются неотъемлемой составной частью обоснования принимаемых хозяйствующими субъектами решений, связанных с созданием, производством, реализацией, совершенствованием, использованием, ремонтом и снятием с производства объектов хозяйственной деятельности.
В условиях рыночной экономики изменяется общая направленность патентных исследований. Они ориентируются на анализ рынка продукции и проводятся с целью обеспечения конкурентоспособности предприятий [7, 11].
При обучении учтены профильные компетенции, базирующиеся на тенденции повышения энергоэффективности производства, достигаемой путем снижения основного показателя – энергоемкости выпускаемой продукции. Для лучшего понимания проблемы в программу включены такие нетрадиционные авторские дисциплины, как «Энергетика технологических процессов» [12], «Прикладная теория тепловых, массообменных и гидрогазодинамических процессов в системном анализе энергоемкости продукции» [13] и др. [14, 15, 16]. Как показала практика, внедрение этих дисциплин способствует формированию у студентов системного мышления и осознания необходимости интеграции фундаментальных и прикладных исследований при внедрении инноваций в производственную деятельность [17, 18, 19, 20].
На основании анализа итоговых знаний студентов выявлено, что такой подход при реализации учебного процесса по программе «Электротехнологии и электрооборудование в АПК» обеспечил тенденцию заинтересованности студентов в проведении научных исследований, повысил результативность и качество итоговых научных разработок. Значительно возросла публикационная активность обучающихся, наметилась тенденция активной апробации научно-технических разработок на конференциях различных уровней (архив «Студенческий научный форум 2014» http://www.scienceforum.ru/2014/, архив «Студенческий научный форум 2015» http://www.scienceforum.ru/2015/). Научные и методические разработки получили широкую общественную поддержку, вызвали интерес в регионе.
В структуру научных исследований включен широкий спектр проблемных вопросов для самостоятельной научно-исследовательской и практической деятельности обучающихся. Под руководством доктора технических наук, профессора Марины Михайловны Беззубцевой на базе разработанных фундаментальной и прикладной теории электромагнитной активации [21, 22]. обучающиеся проводят научно-исследовательскую работу по следующим тематикам:
1. Исследование и разработка устройств для электромагнитной активации продуктов различного целевого назначения: интенсификация процесса переработки какавеллы в дисковом электромагнитном механоактиваторе; интенсификация процесса измельчения цеолита в электромагнитном механоактиваторе (ЭММА); механоактивация технологических процессов в низкотемпературных средах с использованием методов электротехнологий; интенсисфикация процесса тонкого измельчения кормовых добавок в электромагнитном механоактиваторе с применением методов криотехнологий; электротехнологии агроинженерного сервиса и природопользования; нанотехнологии в автомобильной промышленности (механоактивация карбида кремния); исследование энергоэффективных способов механоактивации при переработке растительного сельскохозяйственного сырья; разработка энергоэффективного способа перемешивания в аппаратурно-технологических схемах переработки сырья.
2. Ультразвуковые технологии: снижение энергозатратности процесса увлажнения вентиляционного потока в хранилищах с активным вентилированием продукта путем применения ультразвукового распылителя – увлажнителя; ультразвуковой способ очистки суспензий.
3. Исследование и разработка электромагнитных устройств контроля загрязненности технологических сред. Теоретическое и экспериментальное исследование способа оценки степени загрязненности слабо- и средневязких жидкостей примесями.
4. Обеспечение безопасности сельскохозяйственных предприятий путем мониторинга энергетических систем.
5. Исследование электрофизических свойств быстрозамороженных растительных тканей.
6. Дизинфекция зерновых в псевдоожиженном слое объемным излучением.
7. Концентрирование сырья пищевых продуктов с использованием СВЧ энергии.
8. Электротехнологии производства биогаза.
9. Электротехнологии тепличного производства.
10. Внедрение электротехнологий в производство возобновляемых источников энергии.
11. Энергетический менеджмент.
Под руководством доктора технических наук, профессора Валерия Николаевича Карпова ведутся исследовательские работы, целью которых является совершенствование методик энергосбережения в потребительских системах АПК: методическое обеспечение повышения уровня энергообеспечения и энергосбережения в сельскохозяйственном производстве; прикладная теория энергосбережения в энерготехнологических процессах (на примере оптических электротехнологий); энергосберегающие способы ультрафиолетового обеззараживания жидких сред; повышение эффективности ветро-дизельных комплексов.
Особое внимание при обучении уделено вопросам интенсификации научно-технического труда будущих ученых по всему циклу «исследование – проектирование – подготовка производства». Такой подход, как показала проактика, является жизненно важным условием ускорения темпов и повышения эффективности энергосистем АПК. Сюда входит также автоматизация обработки данных и планирование экспериментальных исследований, автоматизированное проектирование новых технических средств, включая конструирование и технологическую подготовку производства.
Выполнение поставленных задач возможно в случае вооружения молодых специалистов новейшими знаниями в области научных исследований. Это обязывает высшую школу широко привлекать студентов к проведению научных исследований. Таким образом, научная подготовка студентов в вузах – одна из главнейших программ обучения.
Важным этапом развития высшей школы при подготовке научно-технических кадров для агроинженерного сектора экономики является введение в учебный процесс дисциплины «Основы научных исследований в энергетике», в которой рассматриваются методология и методы научных исследований, а также способы их организации. Введение дисциплины «Основы научных исследований в энергетике» обязывает студентов освоить элементы методики научных исследований, что способствует развитию рационального творческого мышления; организации их оптимальной мыслительной деятельности. За период обучения обучающиеся должны выполнить те или иные научные изыскания в различных формах учебного процесса. В результате изучения теоретического курса и выполнения исследований по выбранной теме обучающийся должен освоить методологию и методику научных исследований, а также уметь отбирать и анализировать необходимую информацию, формулировать цель и задачи, разрабатывать теоретические предпосылки, планировать и проводить эксперимент, отрабатывать результаты измерений и оценивать погрешности и наблюдения, сопоставлять результаты эксперимента с теоретическими предпосылками и формулировать выводы научного исследования; составлять отчет, доклад или статью по результатам научного исследования.
Для полноценного диагностирования деятельности студентов использована система оценки, учитывающая результаты, связанные уровнями двух шкал – профессионально-личностной и квалификационно-профессиональной. Данная система логично связана с временным периодом обучения профессиональным дисциплинам, а также обусловлена алгоритмом обучения в зависимости от начальных компетенций обучающихся. При создании оптимальных технологий для объективной оценки результатов формирования компетентности студентов в программе учтены факторы, влияющие на процесс формирования компетенций каждой в отдельности и в их взаимосвязи. В программе обучения использованы тесты для профессионально-личностной самооценки обучающихся.
Заключение
В результате исследований установлено, что традиционные программы по энергоснабжению, не являющемуся отраслевым бизнесом, не позволяют подготовить профессионалов, способных обеспечить финансовую устойчивость и энергоэффективное стратегическое развитие сельскохозяйственных регионов. Выявлены ключевые положения, положенные в основу системного обучения студентов по программам «Электротехнологии и электрооборудование в АПК» и «Энергетический менеджмент и инжиниринг энергосистем». В программах учтена специфика агропромышленной энергетики. Проанализированы аспекты подготовки нового поколения квалифицированных специалистов, способных на основе интегрирования современных достижений фундаментальных и прикладных наук, интеллектуальной собственности и научных методов управления энергосистемами обеспечить финансовую устойчивость и энергоэффективное стратегическое развитие аграрного сектора экономики. Реализация программы позволит выпускникам СПбГАУ приобрести уверенность и устойчивость на рынке труда АПК.
Библиографическая ссылка
Волков В.С., Беззубцева М.М. ОСОБЕННОСТИ ПОДГОТОВКИ ИНЖЕНЕРНО-ТЕХНИЧЕСКИХ И НАУЧНЫХ КАДРОВ ЭНЕРГЕТИЧЕСКИХ СПЕЦИАЛЬНОСТЕЙ В АГРАРНОМ СЕКТОРЕ ЭКОНОМИКИ // Международный журнал экспериментального образования. – 2016. – № 1. – С. 26-30;URL: https://expeducation.ru/ru/article/view?id=9380 (дата обращения: 20.04.2024).