Поставленная руководством страны задача перевода экономики России с сырьевого на индустриальный инновационный путь развития не может быть реализована без квалифицированных инженерно-технических и научных кадров. Для их подготовки необходимо создавать образовательную среду, которая обеспечит возможность получения самого современного и опережающего технического образования, стимулирует интерес молодежи к самостоятельным исследованиям и техническому творчеству, позволит выявлять молодые талантливые кадры, обладающие всеми необходимыми компетенциями для работы как в науке, так и в промышленности.

Песоцкий Юрий Сергеевич : Генеральный директор ООО «Русучприбор», д.пед.н., профессор

Одним из направлений решения этой задачи является поддержка правительством России программ развития ряда ведущих технических университетов страны, которым по результатам проведенного конкурса присвоена категория «Национальный исследовательский университет» (НИУ). Именно на такие ведущие технические университеты страны, осуществляющие образовательную и научно-исследовательскую деятельность на основе принципов интеграции науки и образования, возлагается задача формирования нового поколения научной и технической интеллигенции России.

В настоящее время на большинстве кафедр исследовательских университетов имеются единичные образцы уникальных учебных и исследовательских стендов, предназначенных для проведения лабораторного практикума со студентами кафедры в рамках программ их специальной подготовки. Зачастую эти стенды создавались специалистами кафедр из того, что было под рукой, а их качество и количество не позволяет обеспечить уровень самостоятельной работы студентов, который необходим для развития навыков и умений, отвечающих новым образовательным стандартам, запросам науки и современной промышленности. Создание учебно-исследовательских лабораторий на базе отдельных кафедр университета не позволяет координировать и организовывать работу по их эффективному коллективному использованию для решения многоплановых задач подготовки специалистов всего университета. Мало того, при создании лабораторий исключительно по кафедральному принципу велика вероятность многократного дублирования в закупках оборудования, его взаимной несовместимости и разнородности по техническим характеристикам, что может привести к низкой эффективности использования государственных финансов, не позволяет создать у студентов целостную картину отраслевой науки и техники в рамках обучения специальности. Выходом из этой ситуации является создание в университетах комплексов учебно-исследовательских лабораторий коллективного пользования.

В технических университетах, которые составляют большинство среди НИУ, особый интерес могут представлять комплексы учебно- исследовательских лабораторий коллективного пользования (далее УИЛ КП) по следующим направлениям:

• автоматизация технологических процессов и производств;
• робототехника и мехатроника;
• обработка материалов;
• телекоммуникационная техника;
• испытания материалов и др.

Именно они чаще других встречаются в приоритетных направлениях развития (ПНР) исследовательских университетов. В упомянутых ПНР предусмотрено приобретение современного учебного, учебно-лабораторного, учебно-производственного и научного оборудования, современных тренажерных комплексов, что можно было бы реализовать в виде УИЛ КП. Одновременно такие комплексы учебно-исследовательских лабораторий будут служить базой для повышения квалификации преподавательского состава университета и важным элементом учебной базы системы непрерывной подготовки кадров для промышленности. Обучение в лабораториях комплекса позволит усилить интерес и мотивацию студентов к инженерно- техническому образованию.

В качестве примера создания УИЛ КП приведем комплекс лабораторий по направлению автоматизации производства, поскольку все приоритетные направления развития, представленные в программах исследовательских университетов, в большей или меньшей степени предполагают подготовку специалистов в области управления: техническими системами и автоматизации производства. Это означает, что комплекс учебно-исследовательских лабораторий коллективного использования по направлению «Автоматизация технологических процессов и производств» будет востребован при подготовке специалистов по многим приоритетным направлениям развития университетов.

Состав учебных лабораторий комплекса позволит полностью изучать не только технические аспекты систем управления и автоматизации процессов. Он предоставит возможность освоения современных программных продуктов по оптимальному планированию выпуска продукции, плановой профилактике и ремонту основных фондов предприятия, управлению предприятием как единым целым с учетом имеющихся финансовых и кадровых ресурсов. В составе комплекса предлагается создание учебно-исследовательских лабораторий по электротехнике и основам электроники, цифровой и аналоговой технике, датчикам и системам измерения, микропроцессорам и программируемым логическим контроллерам, электрическим машинам и управляемому электроприводу, гидравлическим и пневматическим приводам и др. Каждая учебно-исследовательская лаборатория – это 50–60 кв. м площади с установленным лабораторным оборудованием, учебной мебелью, техническими средствами обучения и т.п., рассчитанными на 12–15 рабочих мест. Все лаборатории оснащаются самым современным учебным оборудованием, позволяющим проводить занятия с учащимися в соответствии с требованиями образовательных стандартов, а также предоставляющим широкие возможности для выполнения самостоятельных студенческих учебно-исследовательских работ, выходящих за рамки образовательных стандартов.

В составе комплекса учебно-исследовательских лабораторий «Автоматизация технологических процессов и производств» можно выделить две группы учебных лабораторий:

• лаборатории общетехнической подготовки;
• лаборатории специальной подготовки.

К группе учебных лабораторий общетехнической подготовки можно отнести лаборатории, в рамках которых обеспечивается формирование знаний и умений в следующих областях знаний: 

1. Основы электротехники и электроники.
2. Техническое черчение, компьютерное проектирование и САМ моделирование.

К группе учебных лабораторий специальной подготовки можно отнести лаборатории, в рамках которых обеспечивается формирование знаний и умений в следующих специальных областях знаний:

1. Аналоговая и цифровая схемотехника.
2. Микроконтроллеры. Основы применения в технике.
3. Программируемые логические контроллеры в системах управления технологическими процессами.
4. Системы автоматического управления и регулирования.
5. Измерения и регулирование в технических системах. Датчики.
6. Гидравлические и пневматические приводы и средства автоматизации.
7. Электрические машины.
8. Силовая электроника и управляемый электропривод.
9. Электрические приводы постоянного тока.
10. Электрические приводы переменного тока.
11. Управление сервоприводами.
12. Сервоприводы технологического оборудования.
13. Комплексная автоматизация производственных процессов.

Представленный перечень областей знаний составляет основу подготовки специалистов по направлению «Автоматизация технологических процессов и производств». Он не является догмой для всех НИУ и может быть адаптирован к особенностям подготовки специалистов в различных университетах, дополнен другими лабораториями, например современными учебными лабораториями «Физика» и «Химия» общетехнического цикла подготовки.

Основная форма проведения занятий в лабораториях комплекса – лабораторно-практические занятия с акцентом на индивидуально проводимые студентами экспериментальные работы с использованием лабораторного оборудования, измерительных средств и методических материалов, что позволит существенно повысить интерес учащихся к обучению и эффективность усвоения учебного материала.

Организация занятий в лабораторном комплексе приобретает важнейшее значение. Вопросы диспетчирования, набора и управления специально подобранным персоналом, грамотное привлечение преподавателей- предметников для проведения лабораторных работ вместе с методистами, например, с кафедры инженерной педагогики, несомненно, дадут ожидаемую синергию.

При наличии в университете нескольких кафедр одного направления подготовки вполне рабочим является вариант закрепления лабораторий за отдельными кафедрами при условии совместного межкафедрального использования этих лабораторий. На схеме приведен пример создания комплекса межкафедральных лабораторий по направлению подготовки «Робототехника и мехатроника».

Эффективное использование комплекса может обеспечить его самоокупаемость за счет предоставления платных образовательных услуг другим образовательным учреждениям, промышленным предприятиям и частным лицам.

Создание комплекса современных учебно-исследовательских лабораторий предпочтительно осуществлять единовременно, но в условиях недостаточного финансирования возможна поэтапная реализация проекта отдельными тематическими блоками, начиная, например, с наиболее востребованных для университета.

На практике создание комплекса учебно- исследовательских лабораторий может стать примером системного подхода в решении задачи формирования современной материально-технической и методической базы подготовки квалифицированных инженерно- технических и научных кадров в области знаний, востребованной научными учреждениями и предприятиями любой отрасли промышленности России.