авторефераты диссертаций БЕСПЛАТНАЯ БИБЛИОТЕКА РОССИИ

КОНФЕРЕНЦИИ, КНИГИ, ПОСОБИЯ, НАУЧНЫЕ ИЗДАНИЯ

<< ГЛАВНАЯ
АГРОИНЖЕНЕРИЯ
АСТРОНОМИЯ
БЕЗОПАСНОСТЬ
БИОЛОГИЯ
ЗЕМЛЯ
ИНФОРМАТИКА
ИСКУССТВОВЕДЕНИЕ
ИСТОРИЯ
КУЛЬТУРОЛОГИЯ
МАШИНОСТРОЕНИЕ
МЕДИЦИНА
МЕТАЛЛУРГИЯ
МЕХАНИКА
ПЕДАГОГИКА
ПОЛИТИКА
ПРИБОРОСТРОЕНИЕ
ПРОДОВОЛЬСТВИЕ
ПСИХОЛОГИЯ
РАДИОТЕХНИКА
СЕЛЬСКОЕ ХОЗЯЙСТВО
СОЦИОЛОГИЯ
СТРОИТЕЛЬСТВО
ТЕХНИЧЕСКИЕ НАУКИ
ТРАНСПОРТ
ФАРМАЦЕВТИКА
ФИЗИКА
ФИЗИОЛОГИЯ
ФИЛОЛОГИЯ
ФИЛОСОФИЯ
ХИМИЯ
ЭКОНОМИКА
ЭЛЕКТРОТЕХНИКА
ЭНЕРГЕТИКА
ЮРИСПРУДЕНЦИЯ
ЯЗЫКОЗНАНИЕ
РАЗНОЕ
КОНТАКТЫ


Pages:   || 2 | 3 | 4 | 5 |   ...   | 15 |
-- [ Страница 1 ] --

3

ОРГАНИЗАЦИОННЫЙ КОМИТЕТ

М.П. Федоров – ректор СПбГПУ, член-корреспондент РАН

(председатель)

Ю.С. Васильев – президент СПбГПУ, академик

РАН

(сопредседатель)

А.И. Рудской – проректор по научной работе СПбГПУ

(зам. председателя)

В.Н. Козлов – проректор по УМО СПбГПУ

(зам. председателя)

П.И. Романов – директор НМЦ УМО СПбГПУ

(ученый секретарь) ЧЛЕНЫ ОРГАНИЗАЦИОННОГО КОМИТЕТА Н.М. Розина – заместитель директора Департамента государствен ной политики и нормативно-правового регулирования в сфере образования Минобрнауки РФ Е.П. Попова – зам. начальника Управления Рособразования М.М. Благовещенская – проректор по научной работе МГУБТ, зам. председателя Головного Совета МКР "ИТО" В.В. Глухов – проректор по учебной работе СПбГПУ М.Б. Гузаиров – ректор Уфимского государственного авиационного технического университета Ю.В. Шлёнов – президент Российского государственного университе та инновационных технологий и предпринимательства А.А. Шехонин – проректор Санкт-Петербургского государственного университета информационных технологий, механики и оптики В.К. Иванов – декан физико-механического факультета СПбГПУ Г.П. Поршнев – декан энергомашиностроительного факультета СПбГПУ А.Э. Фотиади – декан радиофизического факультета СПбГПУ Ю.Н. Бочаров – декан электромеханического факультета СПбГПУ В.И. Никифоров – профессор ММФ СПбГПУ, ученый секретарь УМО Н.Ю. Егорова – заместитель директора НМЦ УМО СПбГПУ ПЛЕНАРНЫЕ ДОКЛАДЫ НАУЧНЫЕ И ОБРАЗОВАТЕЛЬНЫЕ АСПЕКТЫ ИНТЕГРАЦИИ ИССЛЕДОВАНИЙ В МКР ИТО Анисимов П.Ф.

Председатель руководящего совета МКР ИТО, начальник Управления учреждений образования и реализации приоритетного на ционального проекта «Образование» Рособразования Благовещенская М.М.

Зам. председателя руководящего совета МКР ИТО, проректор МГУПБ по информатизации Попова Е.П.

Заместитель начальника Управления научных исследований и инновационных программ Рособразования, ответственный секретарь руководящего совета МКР ИТО Ионов Ю.Г.

Руководитель центра дистанционного обучения МГУПБ Задачи по совершенствованию содержания и технологий образования, а также ресурсного обеспечения и развития системы обеспечения качества образовательных услуг в полной мере соответствуют приоритетным задачам социально-экономического развития Российской Федерации в той части, которая связана с реформированием оте чественного образования.

Опыт различных вузов в исследовании и решении проблем высшего профессионального образования накоплен, в том числе и благодаря участию соответствующих вузов в Межвузовской комплексной работе “Инновационные техно логии образования” (МКР ИТО). Успешно формируются субъекты инновационной ин фраструктуры, занятые инновационной деятельностью, связанной с поиском и освое нием ниш на рынке высоких образовательных технологий, и способные производить наукоемкую продукцию, отвечающую требованиям мирового рынка. Как известно [1], инновационная деятельность (ИД) - процесс последовательного проведения работ по преобразованию новшества в продукцию и введение ее на рынок для коммерческого применения. Инновационный продукт - конечный результат инновационной деятельно сти, получивший реализацию в виде: нового или усовершенствованного продукта, реа лизуемого на рынке;

или нового, или усовершенствованного технологического процес са, используемого в практической деятельности.

Анализ результатов МКР ИТО, представляемых на ежегодных итоговых конфе ренциях, в отчетах по проектам, а также в сборниках, например в [2, 3], показывает, что в ходе развития исследований проявилось определенное несоответствие их содержания и формы. Стало очевидным, что организационные формы исследований требуют об новления. На данном этапе необходимо более сбалансированное и эффективное ис пользование интеллектуального, научно – технического и образовательного потенциала исполнителей, интеграция проектов и результатов.

По итогам отчетов вузов- исполнителей МКР ИТО руководящим советом к кон цу года намечено определить основные направления интеграции исследований и разра ботать корпоративную инновационную программу - комплекс инновационных проек тов и мероприятий, согласованный по ресурсам, исполнителям и срокам их осуществ ления, а также по направлениям подготовки и обеспечивающий эффективное решение задач по освоению и распространению принципиально новых видов продукции (техно логий).

В первую очередь ИД целесообразно сконцентрировать на модернизацию со держания образования, положив в основу разработки учебно – методического обеспе чения основных образовательных программ (ООП) требования ФГОС третьего поколе ния и положения компетентностного подхода. Следует учитывать, что с введением но вых ФГОС, увеличивающих объем вариативной (вузовской) компоненты, каждому вузу будет предоставлена возможность в большей степени, чем сейчас, влиять на содержа ние подготовки и, тем самым, определять профиль выпускаемых специалистов. Соот ветственно этому даже в рамках одного и того же направления подготовки состав и со держание учебных дисциплин, как общепрофессиональных (ОПД), так и специальных (СД) в вузах могут различаться. В изменяющихся условиях характер интеграции иссле дований и результатов претерпят изменения. Нельзя к тому же не учитывать предпоч тения авторов ООП и исполнителей проектов, традиции вузов и в условиях развиваю щегося рынка образовательных услуг усиливающиеся тенденции конкуренции соответ ствующих школ. В совокупности эти факторы как ограничения могут затруднить взаи модействие исполнителей в рамках МКР ИТО, интеграцию ее результатов.

МКР ИТО базируется на современных педагогических и информационно - ком муникационных технологиях, ресурсного обеспечения образования, а также на техно логиях оптимальной организации управления указанными технологическими процес сами. В исследованиях важно, чтобы каждая технология рассматривалась и как источ ник науки, и как практика. В первом случае выявляются соответствующие методы и их действие на образовательный процесс и на закономерности приобретения компетенций учащимися. Во втором случае – применяются методы с оценкой их эффективности и выбираются из них требуемые для оптимизации объема и структуры содержания, а также форм образования. С учетом этих факторов целесообразно было бы формировать тематику проектов МКР ИТО.

Другим важнейшим направлением инновационной деятельности, связанной с технологиями МКР, является переход от фрагментарной к широкомасштабной инфор матизации на базе сетевой инфраструктуры с интегрированным в нее корпоративным электронным образовательным ресурсом (ЭОР). Основы принципа построения такого интегрированного ресурса, размещенного в системе дистанционного обучения (СДО), иллюстрируются схемой рис. 1.

Рис. 1. Схема построения ЭОР (принцип разработан с участием М.Ю. Смирнова) Как видно из схемы, ЭОР интегрирован по направлениям подготовки специали стов. Этот подход нам представляется наиболее обоснованным потому, что в рамках каждого направления ФГОСом определены специфические для этого направления и независимые от интересов вуза общенаучные, общепрофессиональные, инструменталь ные, социально-личностные и общекультурные компетенции. Поскольку они опреде ляют набор (структуру) учебных дисциплин направления и содержание дисциплин, то образовательный ресурс в рамках одного направления подготовки разных вузов должен быть однородным. В данном случае речь идет об общепринятом (каноническом) со держании и структуре ресурса. Корпоративно его легче интегрировать и развивать.

Эффективность такого ресурса выше, чем используемого в одном вузе. Более того, его реально сформировать с меньшими затратами, в более короткие сроки и с требуемым качеством. С учетом специфики “профилизации” выпускаемых специалистов в рамках направления подготовки каждое образовательное учреждение может сформировать до полнительные ресурсы. В совокупности или по частям (разделам, дидактическим еди ницам) ресурсы могут быть использованы также при формировании индивидуальной траектории обучения специалиста.

Механизм работы в системе таков (см. рис. 1). При входе пользователя в СДО выбирается вуз (институт) и направление подготовки, а затем соответствующий ему ЭОР. В пределах этого ресурса учащийся может выбрать учебную дисциплину, по которой будет проходить обучение. Учебные дисциплины состоят из видов занятий.

Это могут быть лекционные занятия, практические, самостоятельные, курсовое проек тирование, лабораторные работы и т.п. Каждый вид занятий включает в себя темы (раз делы), которые предстоит изучить, а каждый из разделов разбит на дидактические еди ницы. Дидактическая единица представляет собой минимальную, законченную по смыслу часть раздела. С нею согласованы контролирующие вопросы (тесты) и задания.

Специально подчеркнем, что в разделе может быть несколько дидактических единиц разного уровня сложности с соответствующими контролирующими вопросами и зада ниями.

Интеграция должна коснуться также широкого спектра задач МКР, связанных с формированием в инженерных вузах разного вида ЭОР. Это ресурсы не только в виде мультимедийной, текстовой и графической информации, но и в виде виртуальных объ ектов и пространств, учебных лабораторий, стендов, тренажеров и уникальных устано вок с удаленным доступом, специализированных программных систем коллективного пользования, а также средств аудио-, видео- конференцсвязи. Результативная работа по развитию ресурса с адаптацией к образовательным задачам и WEB-технологиям кол лективной и индивидуальной работы учащихся разных направлений подготовки может выполняться только с учетом особенностей современных управляемых сетевых техно логий дистанционного обучения. На данном этапе выполнения МКР ИТО формирова ние ЭОР по всем пяти видам идет практически разрозненно, оно локализовано по от дельным вузам. Сделать ЭОР корпоративным возможно, создав управляемую сетевую инфраструктуру коллективного пользования. В соответствующей системе для интегра ции ресурсов разного вида предстоит сформировать серверную структуру, которая так же должна быть исполнительным механизмом системы управления ЭОР и образова тельными услугами. В качестве базовой может быть использована структура в соответ ствии с рис. 2, интегрированная в систему дистанционного обучения (см. рис. 1 [4]) и согласованная с концепцией формирования и использования ЭОР (рис. 1).

Рис. 2. Концептуальное представление серверной структуры для интеграции ЭОР разного вида Таким образом, МКР ИТО включает также и задачи формирования инфраструк туры дистанционного обучения. Только при интеграции исследований и реализации всего спектра задач возрастет общий потенциал по ресурсному обеспечению научно образовательной деятельности, информационные и коммуникационные Internet технологии в системе профессиональной подготовки специалистов займут подобающее им высокое место. Появится возможность оптимального сочетания традиционных оч ных и развивающихся современных дистанционных управляемых технологий обуче ния, возрастут их дидактические возможности.

Нельзя не учитывать, что за последние годы проблематика МКР ИТО сущест венно расширилась и усложнилась, в определенной мере изменились приоритеты ин новационной деятельности. Это потребовало гармонизации содержания и формы рабо ты, в том числе с использованием разнообразных механизмов интеграции. Начало со ответствующему процессу должно быть положено на этапе формирования заявок – тех нических заданий на конкурс научно-методических проектов МКР ИТО 2009 г. Темы проектов целесообразно сделать “заказными” и согласованными с объектами интегра ции. Проекты необходимо укрупнить, предусмотрев возможность их выполнения не сколькими соисполнителями и, в том числе от разных вузов, в заданиях регламентиро вать отчетные материалы исполнителей. Заблаговременно необходимо организовать подготовку заявок и отборочный конкурс проектов, нацеленных на создание и реализа цию инновационного продукта, включая его продвижение на рынок.

Список использованных источников:

1. Федеральный портал по научной и инновационной деятельности http://www.sci-innov.ru 2. Инновационные и наукоемкие технологии в высшем образовании России/ Межвузовский сборник научно-методических трудов под общей редакцией М.М. Благовещенской М., 2006.-162 с.

3. Высокие интеллектуальные технологии и инновации в образовании и науке:

Материалы XV Международной научно-методической конференции. Т.1, СПб.:

СПбГПУ, 2008, 390 с.

4. Еремеев К.Г., Ионов Ю.Г., Смирнов М.Ю. Об использовании принципа ситуа ционного управления в СДО. В данном сборнике.

РЕАЛИЗАЦИЯ ПРОЕКТОВ МЕЖВУЗОВСКОЙ КОМПЛЕКСНОЙ РАБОТЫ «ИННОВАЦИОННЫЕ ТЕХНОЛОГИИ ОБРАЗОВАНИЯ»

УЧЕНЫМИ СПБГПУ В 2008 ГОДУ Благовещенская М.М.

Московский государственный университет прикладной биотехнологии Рудской А.И., Козлов В.Н., Птицына Л.К.

Санкт-Петербургский государственный политехнический университет Магистральное направление развития образовательных программ высшего про фессионального образования политехнического профиля определяется технологиче ским базисом, интегрирующем научные достижения, нацеленные на обеспечение кон курентного преимущества в наукоемких секторах профессиональной деятельности. Це левая направленность проектов СПбГПУ, выполненных в 2008 году в рамках Межву зовской комплексной работы «Инновационные технологии образования», заключается в системно-аналитическом, интеллектуально-метотодологическом и информационно инструментальном наполнении подобного технологического базиса.

Применительно к образовательным программам высшего профессионального образования разработана система дидактических элементов психолого-педагогической основы концептуального проектирования инновационных технологий образования, раскрыты типовые приемы использования концептуальных теоретических схем, пред ложены процедуры формирования содержательного компонента учебных программ, обеспечивающие преемственность дисциплинарного контекста различных циклов.

Для группы направлений подготовки бакалавров в области раздела «Техника и технологии» расширено научно-методическое обеспечение дисциплины «Управление качеством».

Системно-аналитическое наполнение инновационных образовательных техноло гий подготовки магистров по направлению «Электроэнергетика», осуществленное в части управления водными ресурсами, включает систему математического моделиро вания динамики жидкости в ограниченных средах трубопроводов и эффективные приемы использования гидравлических ресурсов для повышения безопасного управле ния крупными энергетическими системами.

В процессе развития методологического обеспечения образовательной програм мы подготовки магистров по направлению «Строительство» разработаны основы управления природно-техническими системами на этапах планирования, формирова ния, эксплуатации и модернизации.

Инновационное развитие образовательных технологий подготовки бакалавров и магистров по направлению «Металлургия» выполнено на уровне дисциплины «Основы технологических процессов». С учетом перспектив и тенденций совершенствования прокатного производства определены теоретические основы пластической деформации, проанализированы закономерности течения металла, систематизированы технологиче ские решения по организации процессов продольной прокатки, выделены базовые эта пы проектирования технологии производства качественной листовой и сортовой про дукции.

Инновационная направленность в части развития системы мониторинга качества знаний по дисциплине «Математика» для образовательных программ технического профиля выражена в содержании информационного и программного обеспечения рас пределенной образовательной среды университета.

Для интеллектуальной информационной среды инновационных технологий об разования создан учебно-методический комплекс, ориентированный на сопровождение базового курса теории вероятностей и математической статистики по образовательной программе подготовки бакалавров в рамках направления «Системный анализ и управ ление».

Для подготовки кадров в системе высшего профессионального образования по техническим профилям на уровне дисциплины «Химия» детализированы ключевые элементы инновационного подхода к созданию образовательной среды, обеспечиваю щей повышение качества химико-экологической составляющей образования.

Модельно-методическое и информационно-инструментальное наполнение инно вационных технологий образования по направлению подготовки бакалавров и магист ров «Системный анализ и управление» реализовано посредством разработки обобщен ных кусочно-линейных математических моделей и методов управления электромеха ническими процессами энергетических объединений, создания новых моделей и мето дов анализа параллельных и распределенных процессов в системах мониторинга и управления, развития обобщенных моделей и разностных схем теплопроводности, расширения функциональных возможностей методов анализа эффективности элек тронных компонентов, интеграции инструментальных программных средств для курсо вого проектирования систем автоматического управления.

Интеллектуально-методологическое и информационно-инструментальное на полнение выполнено по отношению к образовательным программам подготовки маги стров по направлениям «Системный анализ и управление», «Информатика и вычисли тельная техника» на уровне дисциплины «Программное обеспечение компьютерных сетей» путем расширения состава математических моделей распределенных систем за счет включения новых компонентов описания механизмов синхронизации объединяе мых процессов, развития математического аппарата для аналитического моделирования программного обеспечения сетевых систем мониторинга и управления, обновления технологической базы создания инструментального программного обеспечения.

Инновационное программно-инструментальное наполнение предложено для об разовательных программ подготовки специалистов по группе «Информационная безо пасность», которое базируется на системе методов контроля безопасности прикладного программного обеспечения вычислительных платформ, функционирующих под управ лением операционной системы Linux.

В контексте формирования федеральных государственных образовательных стандартов высшего профессионального образования разработаны научно методические основы организации и содержания учебной, производственной и педаго гической практик студентов технических вузов.

Результаты выполнения проектов СПбГПУ по МКР ИТО в 2008 году внедрены в структурных подразделениях университета, среди которых инженерно-строительный факультет, механико-машиностроительный факультет, физико-механический факуль тет, факультет технологии и исследования материалов, факультет технической кибер нетики, факультет управления и информационных технологий, Институт международ ных образовательных программ СПбГПУ.

Инновационный подход к созданию интегрированной образовательной среды университета и устойчивому развитию образовательных технологий по техническим профилям насыщен сочетанием научно-обоснованной концентрации высокотехноло гичных ресурсов, адаптивным профилированием их базы и контента в зависимости от направленности научных и образовательных программ.

О РАЗРАБОТКЕ ИННОВАЦИОННЫХ ПРИМЕРНЫХ ОБРАЗОВАТЕЛЬНЫХ ПРОФЕССИОНАЛЬНЫХ ПРОГРАММ БАКАЛАВРИАТА И МАГИСТРАТУРЫ НА ОСНОВЕ «ФГОС»

Васильев Ю.С., Козлов В.Н.

Санкт-Петербургский государственный политехнический университет Масленников А.С.

Национальное аккредитационное агентство Создание примерных инновационных образовательных профессиональных про грамм (ИОПП) по направлениям бакалавриата и магистратуры, относящихся к компе тенции УМО по университетскому политехническому образованию на базе СПбГПУ, предлагается структурировать на основе европейского и отечественного опыта разра ботки ГОС трех поколений. Разработка выполнена в рамках инновационной образова тельной программы (ИОП) СПбГПУ.

1. ИСХОДНЫЕ ДАННЫЕ ДЛЯ РАЗРАБОТКИ ПРИМЕРНЫХ ИОПП В качестве исходных компетенций могут быть использованы «европейские ком петенции», приведенные в табл. 1 [1-3].

Таблица Европейские компетенции (редакция СПбГПУ) 8 универсальных компетенций, рекомендованных Еврокомиссией в качестве ключевых для определения уровня образованности в Европе 1 Компетенция в области родного языка 2 Компетенция в сфере иностранных языков 3 Математическая и фундаментальная естественнонаучная и техническая компетенции 4 Компьютерная компетенция 5 Учебная компетенция 6 Межличностная, межкультурная, социальная и гражданская компетенции 7 Компетенция предпринимательства 8 Культурная компетенция 30 общих (универсальных) компетенций общеевропейского уровня, использованных при формулировке общих требований к ФГОС ВПО 1 Способность к анализу и синтезу 2 Способность применять знания на практике 3 Способность к организации и планированию 4 Базовые знания в различных областях 5 Тщательная подготовка по основам профессиональных знаний 6 Письменная и устная коммуникация на родном языке 7 Знание второго языка 8 Элементарные навыки работы с компьютером 9 Исследовательские навыки 10 Способность учиться 11 Навыки управления информацией 12 Способность к критике и самокритике 13 Способность адаптироваться к новым ситуациям 14 Способность порождать новые идеи (креативность) 15 Решение проблем 16 Принятие решений 17 Работа в команде 18 Навыки межличностных отношений 19 Лидерство 20 Способность работать в междисциплинарной команде 21 Способность общаться со специалистами из других областей 22 Принятие различий и мультикультурности 23 Способность работать в международной среде 24 Понимание культур и обычаев других стран 25 Способность работать самостоятельно 26 Разработка и управление проектами 27 Инициативность и предпринимательский дух 28 Приверженность этическим ценностям 29 Забота о качестве 30 Стремление к успеху На основе данных табл. 1 в табл. 2 структурированы:

- обобщенные базисные универсальные (общенаучные, инструментальные, социально-личностные и общекультурные) компетенции (ОУК), под которыми пони мается минимальная совокупность категорий для компетентностного формата содер жания образования;

- обобщенные профессиональные компетенции (ОПК) для ИОП с учетом структуры ОПК ФГОС: общеинженерные, общие профессиональные, специальные, ор ганизационно-управленческие, расчетно-экономические и расчетно-аналитические, расчетно-информационные компетенции.

Таблица Системная матрица для генерации универсальных и профессиональных компетенций по направлениям подготовки в рамках ИОП СПбГПУ на основе экспертных компетенций Европы и России ОБОБЩЕННЫЕ БАЗИСНЫЕ ПРОФЕССИО УНИ КОМПЕТЕНЦИИ, НАЛЬНЫЕ:

ВЕРСА № по № по СТЕПЕНЬ ПОДГОТОВКИ ОПК-1, ОПК-2, ЛЬНЫЕ:

(знания, умения, навыки, идентифика- ОПК-3-1, ОНК, Евро- РФ ция, генерация, разработка, способ- ОПК-3-2, ИК, пе ность, готовность, необходимость и ОПК-3-3, СЛОК др.) ОПК-3-4, ОПК- 4 К-1 БАЗОВЫЕ НАУКИ * 1 К-2 Анализ * * 1 К-3 Синтез * * 9 К-4 Исследование * * ОБОБЩЕННЫЕ БАЗИСНЫЕ ПРОФЕССИО УНИ КОМПЕТЕНЦИИ, НАЛЬНЫЕ:

ВЕРСА № по № по СТЕПЕНЬ ПОДГОТОВКИ ЛЬНЫЕ: ОПК-1, ОПК-2, (знания, умения, навыки, идентифика- ОПК-3-1, ОНК, Евро- РФ ция, генерация, разработка, способ- ОПК-3-2, ИК, пе ность, готовность, необходимость и ОПК-3-3, СЛОК др.) ОПК-3-4, ОПК- 5 К-5 ПРОФЕССИОНАЛЬНЫЕ НАУКИ * 14 К-6 Классические и новые идеи * * 31 К-7 Инновации * 2 К-8 Применение знаний в теории и * на практике * 8 К-9 Работа с компьютером * 11 К-10 Работа с информацией * 15 К-11 Решение задач (проблем) * 25 К-12 Самостоятельная работа * 26 К-13 Разработка проектов * 26 К-14 Управление проектами * 7 К-15 Иностранные языки (для профессионального общения) * 30 К-16 Достижение успеха * 3 К-17 Организация и планирование * 6 К-18 Общение на русском языке в устной и письменной форме * * 10 К-19 Обучение / самообучение * * 12 К-20 Критика и самокритика * * 13 К-21 Адаптация к новым ситуациям * * 16 К-22 Принятие решений * 17 К-23 Работа в команде * 18 К-24 Межличностные отношения * 19 К-25 Лидерство * 20 К-26 Работа в команде * 21 К-27 Общение со специалистами из других областей * * 22 К-28 Принятие различий и мультикультурности * 23 К-29 Работа в международной среде * 24 К-30 Понимание культур и обычаев других стран * 27 К-31 Инициативы и предпринимательство * 28 К-32 Гражданские и этические нормы и ценности * 29 К-33 Обеспечение качества * Рассмотренный вариант базисных компетенций и форматов подготовки опреде ляют компетенции в определенном базисе для их обеспечения дисциплинами (модуля ми) образовательной программы на различных качественных характеристиках – зна ний, умений, навыков, способностей, готовностей, необходимостей и др. Вариант ком петенций, данный в табл. 3, можно использовать для разработки инновационных обра зовательных программ бакалавриата и магистратуры на основе универсальных компе тенций ФГОС ВПО.

Таблица Модернизированнные универсальные (общенаучные, инструментальные и социально-личностные и общекультурные) компетенции для ИОП СПбГПУ Соци Инстру Универсальные компетенции как № мо- ально № ана- Обще- мен способность, готовность и дер- лично лога науч- тальные необходимость владения низи- стные евро- ные компе рован- и обще ЗНАНИЯМИ, УМЕНИЯМИ и пейс- компе- тен ных культур НАВЫКАМИ ких тен-ции ции компе- ные в рамках компе- – тенций компе следующих компонент тенций ОНК (ИК) тенции инновационных технологий:

(СЛК) 1 2 3 4 5 БАКАЛАВРИАТ Общенаучная подготовка 4 1 * базовая часть:

математическая, естественно-научная, гуманитарная и социально экономическая подготовка Вариативная часть 14 2 Профессиональная подготовка (вклю * чая общепрофессиональную подготовку) - фундаментальная, прикладная, отрасле вая или межотраслевая подготовка Вариативная часть МАГИСТРАТУРА 1 3 Системное моделирование и * системно-инновационный анализ 1 4 Системное прогнозирование и * системно-инновационный синтез 9 5 Технологии, методы и способы * инновационно-исследовательской работы 14 6 Технологии, методы, способы * генерации инновационных идей и фундаментальных, прикладных и отраслевых знаний 31 7 Технологии, методы, способы менеджмента инноваций * 2 8 Технологии инноваций в научных и прикладных областях * 15 9 Технологии, методы и способы * Соци Инстру Универсальные компетенции как № мо- ально № ана- Обще- мен способность, готовность и дер- лично лога науч- тальные необходимость владения низи- стные евро- ные компе рован- и обще ЗНАНИЯМИ, УМЕНИЯМИ и пейс- компе- тен ных культур НАВЫКАМИ ких тен-ции ции компе- ные в рамках компе- – тенций компе следующих компонент тенций ОНК (ИК) тенции инновационных технологий:

(СЛК) 1 2 3 4 5 постановки проблем, декомпозиции проблем на задачи 11 10 Технологии, методы, способы эффективного применения отечественной и зарубежной информации * 8 11 Технологии применения компьютерных * систем, информационных технологий и программных сред различных уровней 25 12 Технологии самостоятельной работы и * интеллектуального анализа и синтеза 26 13 Технологии разработки инновационных * проектов (управление проектами, инновационный менеджмент) 26 14 Технологии управления * инновационными проектами 7 15 Освоение иностранного языка * до уровня профессионального общения 30 30 Технологии достижения успеха * 3 3 Технологии организации и планирования * деятельности личности и коллектива 6 6 Корректное применение устного и пись- * менного русского языка в фундаменталь ных и профессиональных областях зна ний, включая: «русский математический язык», «русский физический язык»

и другие языки областей научных, при кладных и отраслевых знаний, проведение презентаций и докладов 30 30 Достижение успеха 10 10 Обучение и самообучение * 12 12 Критика и самокритика * 13 13 Адаптации к новым ситуациям * 16 16 Принятие решений * 17 17 Работа в команде * 18 18 Межличностные отношения * 19 19 Лидерство * 20 20 Работа в междисциплинарной команде * 21 21 Общение и конструктивное * Соци Инстру Универсальные компетенции как № мо- ально № ана- Обще- мен способность, готовность и дер- лично лога науч- тальные необходимость владения низи- стные евро- ные компе рован- и обще ЗНАНИЯМИ, УМЕНИЯМИ и пейс- компе- тен ных культур НАВЫКАМИ ких тен-ции ции компе- ные в рамках компе- – тенций компе следующих компонент тенций ОНК (ИК) тенции инновационных технологий:

(СЛК) 1 2 3 4 5 сотрудничество со специалистами других областей знаний 22 22 Принятие различий и мультикультуры * 23 23 Работа в международной среде * 24 24 Понимание и уважение культур и * обычаев других стран 27 27 Инициатива и предпринимательство * 28 28 Следование гражданским и * этическим нормам и ценностям 29 29 Обеспечение качества * Рассмотренные компетентностные модели содержания для бакалавров и магист ров (специалистов) можно классифицировать в виде иерархической структуры. Уров ни иерархии компетентностных моделей определяют ФГОС опрееляют категориаль но-логические стандарты содержания дисциплин (модулей), которые могут быть ос нованы на:

– компетентностях в виде базисных категорий дисциплин ФГОС;

– компетентностях в виде базисных действий над категориями дисциплин ФГОС;

– компетентностях в виде базисных методов как направленной совокупности базисных действий в дисциплинах (модулях).

Компетентностные базисные категории знаний, умений и навыков бакалав ров и магистров могут быть основой оценки компетенций на базе тестовых материалов, контролирующих уровень знаний базисных категорий, действий и методов.

Компетентностные модели знаний, умений и навыков бакалавров и магист ров для сферы техники и технологии включают интегрированные группы компетенций:

гуманитарные, экономические и социальные;

математические и естественнонаучные;

профессиональные (инвариантные к профессиональной специализации). Для бакалав ров и магистров необходимо также ориентироваться на обобщенные виды деятельно сти: производственно-технологическая, организационно-управленческая, сервисно эксплуатационная, монтажно-наладочная, расчетно-проектная, экспериментально исследовательская, практическая, инновационная. Магистр обладает компетенциями и подготовлен к решению обобщенных задач профессиональной деятельности, к которым готов бакалавр. Освоение ОПП магистерстратуры готовит специалистов осуществлять следующие виды деятельности: проектно-конструкторская, проектно-технологическая, научно-исследовательская, организационно-управленческая, научно-инновационная.

Компетентностные циклы математических и естественно-научных дисцип лин (циклов) инновационных образовательных программ бакалавриата и магист ратуры. Приведенные выше результаты позволяют сформулировать совокупность компетенций для подготовки бакалавров и магистров, представленных по категориям в табл. 4 [1]. «Формат открытости» содержания магистерских программ позволяет пред ложить вариант магистерских программ, ориентированный на подготовку кадров для инновационной сферы с учетом отраслевого характера. Качественные характеристики подготовки обладают возможностями «развивать общность» содержания на основе це лесообразных «стандартов содержания вузов».

Содержание ИОПП определено системными моделями «категория-действие», позволяющей дать качественный формат содержания в компетентностных требова ниях, а содержательный формат – на основе классических и перспективных разделов областей знания. Содержание ИОПП, наиболее адекватное формированию компетент ностных моделей, определяется технологиями генерации идей в пространстве «компе тенции-содержание».

Таблица Пример (карта) формирования общенаучных компетенций бакалавров и магистров КОМПЕТЕНЦИИ ФУНДА- КОМПЕТЕНЦИИ МАГИСТРА, БАКАЛАВРА, МЕНТЫ формируемые модулями формируемые модулями ГС и ФГОС и ИОП № ФГОС и ИОП структура ЭД Матема- Физика Химия Иннова- Матема- Физика Химия Иннова компетен тика тика тика тика ций (1) (2) (3) (4) (1) (2) (3) (4) 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 1. НАУЧНЫЙ ПОТЕНЦИАЛ:

1.1. * Б.1.1.1.1. Б.1.1.2.1. Б.1.1.1.3. Б.1.1.1.4. М.1.1.1.1. М.1.1.1.2 М.1.1.1.3. М.1.1.1.4.

Знания, Истори- Истори- Истори- Истори- Систем- Систем- Систем- Систем умения и ко- ко- ко- ко- но- но- но- но навыки (ЗУН) логичес- логичес- логичес- логичес- логичес- логичес- логичес- логичес в области кие кие кие кие кая кая кая кая математики, ЗУН: ЗУН: ЗУН: ЗУН: структу- структу- структу- структу естественных понятия, понятия, понятия, понятия, ра ра ра ра наук и действия явления, явления, законо- ЗУН: ЗУН: ЗУН: ЗУН:

инноваций и методы модели и модели мерности понятия, понятия, понятия, понятия, как основ в области законы и законы и тенден- действия явления, явления, законо компетенций матема- в области в области ции и методы модели и модели мерности ти-ки физики химии в области в области законы и законы и тенден иннова- примене- в облас- в области ции ций ния ти примене- развития матема- примене- ния сферы 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 ти-ки ния химии иннова физики ций Б.1.1.2.1. Б.1.1.2.2. Б.1.1.3.2. Б.1.1.2.4. М.1.1.2.1. М.1.1.2.3. М.1.1.2.4.

1.2. Готов- Готов- Готов- Готов- Готов- М.1.1.2.2 Готов- Готов Технологии ность ность ность ность ность Готов- ность ность применения приме- приме- приме- приме- приме- ность приме- приме ЗУН нять ЗУН нять ЗУН нять ЗУН нять ЗУН нять ЗУН приме- нять ЗУН нять ЗУН в области в сфере в сфере в сфере для для нять ЗУН для для математики, решения решения решения анализа решения для решения постанов естественных типовых типовых типовых измене- (новых) решения (новых) ки и ре наук и (учеб- (учеб- (учеб- ний по- задач (новых) задач нау- шения инноваций ных) за- ных) за- ных) за- коле-ний науки и задач ки и тех- новых как дач дач дач науки и техники науки ники ме- задач «компетенций матема- физики химии техники методами техники тодами (ново в действии» ти-ки матема- метода- химии введе ти-ки ми физи- ний) ки в науке, технике, отрасли 2. СИСТЕМ НО ЦЕЛЕВОЙ АНАЛИЗ 2.1. Б.2.2.1.1. Б.2.2.1.2. Б.2.2.1.3. Б.2.2.1.4. М.2.2.1.1. М.2.2.1.2 М.2.2.1.3. М.2.2.1.4.

Профессио- Компе- Компе- Компе- Компе- Компе- Компе- Компе- Компе нальные тенции тенции тенции тенции тенции тенции тенции по тенции базовые по анали- по анали- по анали- по анали- по анали- по анали- анализу по анали компетенции зу учеб- зу учеб- зу учеб- зу учеб- зу зу реальных зу по системно- ных ных ных ных реальных реальных химичес- реальных целевому матема- физичес- химичес- моделей матема- физичес- ких моделей анализу ти- ких ких иннова- ти- ких моделей иннова объектов ческих моделей моделей ций ческих моделей объектов ций науки, моделей объектов объектов для моделей объектов науки и в области техники, объектов науки науки и объектов объектов науки, техники науки, отрасли науки и техники техники науки и науки, техники, (отрасли) техники, техники техники техники, отрасли отрасли 2.2. отрасли Интегриро- Б.2.2.2.2. Б.2.2.2.3. Б.2.2.2.4. М.2.1.2.2 М.2.1.3.2. М.2.2.2.4.

ванные Б.2.2.2.1. Компе- Компе- Компе- М.2.1.1.2. Компе- Компе- Компе адаптирую- Компе- тенции тенции тенции Компе- тенции тенции тенции щие тенции для для для тенции для для для компетенции для интегра- интегра- интегра- для адапта- адаптации адапта интегра- ции ции ции адапта- ции интегри- ции ции учебных учебных учебных ции интегри- рованных интегри учебных моделей моделей иннова- интегри- рован- моделей рованных моделей физики химии ционных рованных ных физики иннова матема- техноло- моделей моделей в науке, ционных тики гий матема- физики в техники, техноло тики в науке, отрасли гий науке, технике, в науке, технике, отрасли технике, отрасли отрасли 3. СИНТЕЗ ЗНАНИЙ И ТЕХНОЛО ГИЙ:

3.1. * Б.3.3.1.1. Б.3.3.1.2. Б.3.3.1.3. Б.3.3.1.4. М.3.3.1.1. М.3.3.1.2 М.3.3.1.3. М.3.3.1.4.

Синтезирую- Компе- Компе- Компе- Компе- Компе- Компе- Компе- Компе щие тенции тенции тенции тенции тенции тенции тенции по тенции системно- по по по по по по системно- по целевые систем- систем- систем- систем- систем- систем- целевому систем компетенции но- но- но- но- но- но- синтезу и но 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 и технологии целевому целевому целевому целевому целевому целевому адаптации целевому синтезу синтезу синтезу синтезу синтезу и синтезу моделей синтезу и учебных учебных учебных учебных адапта- и химии адапта моделей моделей моделей иннова- ции адапта- для ции матема- физики химии ционных моделей ции объектов техноло тики для для техноло- матема- моделей науки, гий для объектов объектов гий тики физики техники, иннова объектов науки и науки и для для для отрасли ций науки и техники техники объектов объектов объектов для техники науки и науки, науки, объектов техники техники, техники, науки, отрасли отрасли техники, 3.2. отрасли Синтез критериев Б.3.3.2.1. Б.3.3.2.2. Б.3.3.2.1. Б.3.3.2.4. М.3.3.2.1. М.3.3.2.3. М.3.3.2.4.

инноваци- Компе- М.3.3.2.2 Компе- Компе онности и - - - - тенции Компе- тенции тенции оценки для тенции для синте- для результатов синтеза для за хими- синтеза матема- синтеза чес-ких комплек ти- физичес- оценок и сных тических ких критериев оценок и оценок и оценок и иннова- критери критери- крите- ционности ев инно ев инно- риев ин- ва ва- нова- ционнос ционнос- ционнос- ти ти ти проектов 4. ИННОВА ЦИОННЫЕ ТЕХНОЛО ГИИ 4.1. Б.4.4.1.1. Б.4.4.1.2. Б.4.4.1.3. Б.4.4.1.4. М.4.4.1.1. М.4.4.1.2 М.4.4.1.3. М.4.4.1.4.

Управление Компе- Компе проектами и тенции тенции инновацион- для раз- по сис ный - - - работ-ки - - - темо менеджмент нововве- техничес дений и кому управле- проекти ния ими рованию и управ ле-нию иннова ционны ми про ектами 4.2. Б.4.4.2.1. Б.4.4.2.2. Б.4.4.2.3. Б.4.4.2.3. М.4.4.2.1. М.4.4.2.2 М.4.4.2.3. М.4.4.2.4.

Генерация Компе- Компе- Компе- Компе- Компе- Компе- Компе- Компе знаний (ГЗ) тенции тенции тенции тенции тенции тенции тенции тенции и для для для для для для для для ГЗ и интеллекту- иденти- иденти- иденти- иденти- ГЗ и раз- ГЗ ГЗ разработ альные фикации фикации фикации фикации работки и разра- и разра- ки технологии техноло- техноло- техноло- техно- матема- ботки ботки новых гий гий гий логий ти- физичес- химичес- методов ГЗ в об- ГЗ в об- ГЗ ГЗ в об- ческих ких ких в сфере ласти ласти в области ласти методов методов методов иннова матема- физики химии иннова- в области в облас- в области ций тики тики науки, ти науки, науки, техники, техники, техники, отрасли отрасли отрасли 2. СОДЕРЖАНИЕ ПРИМЕРНЫХ ИОПП НА ОСНОВЕ БАЗИСНЫХ КОМПЕТЕНТНОСТНЫХ ЗНАНИЙ, УМЕНИЙ И НАВЫКОВ Компетентностные модели как знания, умения и навыки в действии [1], опреде ляющие содержание федеральных государственных образовательных стандартов (ФГОС) высшего профессионального образования (ВПО), требуют конструктивной реализации. Это предполагает создание компетентностей специалистов на основе инте грации компетенций федеральных дисциплин и модулей. Формирование компетенций возможно в рамках адекватных моделей знаний, умений и навыков (ЗУН) как основы базовых и вариативных федеральных дисциплин различных циклов ФГОС.

Модели знаний для создания содержания ФГОС ВПО третьего поколения могут формироваться в рамках иерархии: «ФГОС – примерные основная или дополнительная образовательная программа по направлению (специальности) (учебные планы, учебные программы дисциплин, педагогические измерительные материалы и другие элементы) на основе компетентностных знаний, умений и навыков (КЗУН)». Согласованная ие рархия содержания обеспечивается координацией КЗУН как основы содержания раз личных типов программ федеральных дисциплин.

Определенная свобода и неоднозначность формирования основных образова тельных программ (ООП) приводит к неоднозначности содержания. Далее рассматри вается формирование содержания ООП дисциплин на основе базисного принципа соз дания КЗУН, использующего минимальные семейства образующих элементов – базис ных категорий, базисных операций и базисных методов как основы научных областей знаний для формирования дисциплин и модулей.

Представляется, что реализация базисного принципа для формирования компе тентностного содержания ФГОС третьего поколения позволит создать новое поколение содержания и адекватные академические педагогические измерительные материалы для разрабатываемого второго поколения систем централизованного тестирования как современного инструмента оценки качества подготовки специалистов с ВПО и кад ров высшей квалификации.

2.1. Базисный принцип реализации компетентностного подхода. Конструк тивная реализация базисного компетентностного подхода имеет основания для разра ботки содержания на основе минимального семейства категорий содержания образова ния по элементам иерархии: «учебный план – учебные программы дисциплин и моду лей». Кроме этого, принцип основан на дифференциации программ и содержания дис циплин (модулей) с помощью базисных понятий «исторической логики», «категори альной логики», «системной логики», «концептуальной логики» и других логик, кото рые рассматриваются далее.

БАЗИСНЫЕ КОМПЕТЕНТНОСТНЫЕ МОДЕЛИ ЗНАНИЙ, УМЕНИЙ И НАВЫКОВ ДЛЯ ФОРМИРОВАНИЯ СОДЕРЖАНИЯ ПРИМЕРНЫХ ИОПП, ФЕДЕРАЛЬНЫХ ДИСЦИПЛИН И МОДУЛЕЙ ------------историко-логические модели ------------категориально-логические модели ------------системно-логические модели ------------концептуально-логические модели Рис. 1. Типы базисных компетентностных моделей знаний, умений и навыков Базисная категориальная логика предполагает формирование содержания на ос нове базисных элементов, к числу которых можно отнести базисные понятия, явления и другие важные составляющие. К ним можно отнести первичную операциональную часть как совокупность операций (или действий) над базисными категориями, а также базисные методы.

Базисные методы - это направленные совокупности базисных операций (дейст вий) над базисными категориями для получения необходимого результата. Базисные методы формируют необходимую совокупность направленных действий над базисны ми категориями, формируют в определенном смысле «таблицы операций и результа тов», примером которых, в частности, являются классические таблицы умножений как источники формирования первичных методов вычислений. Соответствующие методы определяют различные типы программы и содержание дисциплин на основе КЗУН, до полняют варианты программ, разработанных на математических, физических, химиче ских, биологических и других типов фундаментов [1-2], что создает естественное со вокупное разнообразие содержания для многих областей знаний.

При этом можно организовать естественную преемственность между дидакти ческими единицами математических и естественнонаучных, профессиональных дисци плин ФГОС. Преемственность содержания в категориальной логике и других логиках реализуется на основе «базисных категорий», «базисных действий над категориями и их результатах» и «базисных методов как направленной на результат минимально не обходимой совокупности категорий и действий над категориями».

2.2. Базисные компетентностные знания, умения и навыки как основа со держания дисциплин и модулей примерных ИОПП. Базисный принцип позволяет формировать КЗУН и содержание на основе классов моделей дисциплин, данных на рис. 1, для которых исходными являются комплексы моделей знаний для федеральных и других дисциплин.

Историко-логические модели знаний включают дидактические единицы клас сических программ, строятся на основе экспертных оценок и отражают содержание дисциплин в исторической последовательности создания научных областей знаний (НОЗ). Проекция НОЗ на образовательные дисциплины формируется на основе экс пертных оценок разработчиков. Классические модели содержания и знаний использу ются на первых этапах обучения бакалавров и специалистов, являются исходными для разработки базисных КЗУН. Этот класс программ является наиболее распространен ным в российской высшей школе, который реализует естественную модель формиро вания и передачи знаний. Развитие данного класса моделей приводит к следующему классу моделей знаний.

Базисные категориально-логические КЗУН определяют содержание образова ния на основе трех основных триад:

- базисные категории включают основные определения, модели, процессы, яв ления и другие элементы, формирующие содержание на основе минимального семей ства элементов, образующих знания;

- базисные операции (действия) над базисными категориями и их результаты, определяющие возможность формирования «операционального разнообразия» дисцип лин на основе данных элементов содержания, которые могут быть избыточными, одна ко создающими базис операций над категориями, способствующими эффективному ус воению дисциплин с ориентацией на изучение методов;

- базисные методы, которые могут рассматриваться как минимальные совокуп ности направленных операций над базисными категориями и базисными операциями, а совокупность базисных методов можно рассматривать как минимальное семейство ме тодов, образующих научную теорию, положенную в основу формирования содержания учебной дисциплины. Эти модели определяют и структурируют содержание дисциплин и могут использоваться на этапе обучения в магистратуре. Как следует из определения, эти модели формируют знаний на основе дифференциального подхода, создающего обобщенный потенциал личности обучающегося.

Базисные системно-логические КЗУН включают системно-обобщенные кате гориальные компоненты, общие для различных дисциплин или модулей, а содержание дисциплин определяют системные базисные компоненты:

- базисные системные категории, к числу которых относятся идентифициро ванные категории, характеризующие общность базисных понятий, принципов, явлений и других элементов, которые обеспечивают дисциплину необходимыми категориями, например, базисными системами элементов в математике и другими элементами в фи зике, химии и других науках;

- базисные системные операции (действия) над категориями и их результаты, включая, исходные объекты и результаты, что создает определенный системно операциональный базис в рамках заданного фундамента;

- базисные системные методы, направленные на достижение целей совокупно сти системных категорий и системных операций, выделяют общие подходы и методы для различных областей научных знаний, обеспечивающих эффективную «диффузию»

новых методов научных знаний в содержание дисциплин. Примерами таких операций являются операции свертки как обобщающие операции для решения линейных алгеб раических, линейных дифференциальных уравнений в обыкновенных и частных произ водных;

Базисные системно-логические КЗУН определяют системные модели научных областей знаний, выделяют системные принципы формирования модели научных об ластей знаний. Появляется возможность «продолжения» («передачи») категорий для формирования новых теоретических и прикладных элементов дисциплин. Содержание дисциплин строится на основе базисных системных категорий, которые «проецируют ся» из научных областей знаний на дисциплины с учетом научной общности. Однако данный класс моделей знаний не является исчерпывающим, поскольку не в полной ме ре отражает концептуально-знаниевые аспекты содержания федеральных дисциплин.

Базисные концептуально-логические КЗУН включают:

- базисные концептуально-обобщенные категории, представляющие собой кон цептуальные категории, формулировка которых для многих областей знаний требует исходной формулировки на основе многовариантной существующего множества «фак тологических моделей» научной области знаний как исходной для формирования со держания учебной дисциплины;

- базисные концептуально-обобщенные операции и их результаты, которые формируются на основе конкретных областей научных знаний и основаны на принципе «категории-действия»;

- базисные концептуально-обобщенные методы, включающие направленные со вокупности идентифицированных базисных компетентностных методов для формиро вания содержания учебных дисциплин на основе соединения концепции научных об ластей знаний и дисциплины.

Модели знаний, умений и навыков компетентностного типа формируется на ос нове концептуальной структуры научных знаний, а содержание дисциплин формирует ся как «проекции» концептуальных идей (концепций) из областей научного знания в содержание дисциплин. Эти программы дисциплин формируют знания наиболее обще го методологического характера и могут использоваться при обучении в аспирантуре.

Программы и содержание дисциплин, формируемые на основе базисных КЗУН, структурируют знания как компоненты компетенций и могут совершенствовать методы контроля качества, в частности, при централизованном тестировании, поскольку соз дают условия однозначного восприятия моделей знаний, умений и навыков как моделей содержания на этапах обучения и контроля качества обучения на основе остаточных знаний обучающихся.

Таким образом, предлагаемые классы моделей знаний содержат перечни эле ментов знаний. Эти перечни для каждого раздела программы при полной реализации определяет три списка: список базисных категорий, список базисных операций и ре зультатов, список базисных методов, которые могут быть дополнены примерами при ложений и педагогическими измерительными материалами. Содержание на основе ба зисных КЗУН целесообразно дополнить вариантами приложений или технологий.

2.3. Примеры базисных КЗУН. На основе базисных КЗУН целесообразно фор мировать содержание математических, естественнонаучных и профессиональных дис циплин. Ниже приводится примеры «укороченных» базисных категориально логических КЗУН, реализованных в программах по дисциплинам «Математика» и «Электротехника и электроника», необходимые для применения компетенций.

МАТЕМАТИКА 2. Линейная алгебра.

Б а з и с н ы е к а т е г о р и и : матрица;

определитель;

система линейных ал гебраических уравнений (СЛАУ);

линейный оператор;

собственные числа (СЧ) и соб ственные векторы (СВ) линейного оператора.

Б а з и с н ы е о п е р а ц и и: совокупность операций над базисными катего риями.

Б а з и с н ы е м е т о д ы : методы Крамера, Гаусса, обратной матрицы, Кро некера-Капелли для решения линейных алгебраических систем;

методы вычисления СЧ и СВ матриц линейного оператора, решение СЛАУ общего вида.


П р и л о ж е н и я. СЛАУ применяются в векторной алгебре, аналитической геометрии, теории неопределенного интеграла, методе наименьших квадратов и других разделах математики.

О с т а т о ч н ы е з н а н и я.

П е д а г о г и ч е с к и е и з м е р и т е л ь н ые м а т е р и а л ы.

7. Производная и дифференциал функции одной переменной.

Б а з и с н ы е п о н я т и я : производная, дифференциал, возрастание и убы вание функции, локальный экстремум функции.

Б а з и с н ы е о п е р а ц и и: совокупность операций над базисными катего риями.

Б а з и с н ы е м е т о д ы : теоремы о производных и дифференциалах;

необ ходимые и достаточные условия экстремума дифференцируемых функций;

формула Тейлора для представления функции многочленом;

методы вычисления неопределен ностей;

вычисление приближенных значений функции;

правило Лопиталя для вычис ления неопределенностей.

П р и л о ж е н и я. Дифференцирование применяется в математическом анали зе, в естественных науках, экономике, инженерных дисциплинах и др.

О с т а т о ч н ы е з н а н и я.

П е д а г о г и ч е с к и е и з м е р и т е л ь н ые м а т е р и а л ы.

ЭЛЕКТРОТЕХНИКА 1.1. Электрические и магнитные цепи, электрические измерения.

Б а з и с н ы е п о н я т и я, я в л е н и я и э л е м е н т ы : электрический ток, напряжение, потенциал, электродвижущая сила (ЭДС), мощность, энергия, часто та, фаза, сопротивление, индуктивность, электрическая емкость, проводимость, резо нанс, электрическая цепь, электрическая схема, узел, ветвь, контур;

магнитный поток, магнитная индукция, магнитодвижущая сила (МДС) гистерезис, магнитная цепь, маг нитопровод.

Б а з и с н ы е о п е р а ц и и: совокупность операций над базисными понятия ми, явлениями и элементами.

Б а з и с н ы е м е т о д ы : методы теории функций комплексного переменно го на основе различных представления комплексных чисел;

методы решения линейных алгебраических систем с комплексными матрицами;

методы решения обыкновенных дифференциальных уравнений;

методы временных диаграмм;

векторный метод;

ком плексный метод;

метод математического моделирования цепей на основе контурных токов;

метод эквивалентных преобразований;

метод узловых потенциалов;

метод экви валентного генератора.

О с т а т о ч н ы е з н а н и я.

П е д а г о г и ч е с к и е и з м е р и т е л ь н ые м а т е р и а л ы.

ЭЛЕКТРОНИКА Б а з и с н ы е п о н я т и я, я в л е н и я и э л е м е н т ы : явление элек тронно-дырочной проводимости в полупроводниках;

основные элементы электронных цепей: диод, тиристор, транзистор, микросхема, выпрямитель, инвертор, пульсации на пряжений, фильтры, стабилизатор, импульсный преобразователь, усилитель, обратная связь, операционный усилитель, компаратор, триггер, счетчик импульсов, регистр, де шифратор, мультиплексор, микропроцессор.

Б а з и с н ы е о п е р а ц и и: совокупность операций над базисными понятия ми, явлениями и элементами.

Б а з и с н ы е м е т о д ы : методы моделирования статических характеристик электронных цепей с применением непрерывных или разрывных функций;

методы ма тематического моделирования процессов транзисторов Эберса-Мола и др.;

методы дискретной математики для описания процессов в микросхемах;

методы решения диф ференциальных уравнений для анализа переходных и установившихся процессов в уст ройствах аналоговой и цифровой электроники;

методы анализа электронных схем с применением ЭВМ.

О с т а т о ч н ы е з н а н и я.

П е д а г о г и ч е с к и е и з м е р и т е л ь н ые м а т е р и а л ы.

Приведенные выше примеры дополняют разработанные модели знаний, умений и навыков для существующего первого поколения систем централизованного тестиро вания, использующих различные идейные установки, включая контроль качества под готовки для решения учебных задач по федеральным дисциплинам, учебных отрасле вых задач для областей технических или других областей знаний. Предложенные моде ли отражают состояние разработки, свидетельствуя о необходимости разработки аль тернативных и концептуально конструктивных КЗУН для создания второго и после дующих систем централизованного тестирования. Это позволит с полной адекватно стью оценить качество подготовки в необходимых областях знаний, представленных федеральными дисциплинами в компетентностном формате, развивающем сущест вующие методы контроля качества, основанные на педагогических измерениях отдель ных составляющих подготовки (учебные задачи и др.), которые не создают целостной системы контроля качества образования.

Таким образом, рассмотренный подход к формированию содержания дисциплин ФГОС на основе комплекса компетентностных моделей знаний может использоваться при совершенствовании образовательных программ и контроле качества образования.

3. СРЕДА РЕАЛИЗАЦИИ КОМПЕТЕНТНОСТНЫХ ПРИМЕРНЫХ ИОПП И ИССЛЕДОВАТЕЛЬСКИЕ ПОЛИТЕХНИЧЕСКИЕ УНИВЕРСИТЕТЫ РОССИИ 3.1. Введение. Современное развитие высшей школы Российской Федерации ос новано на развитии законодательной и нормативно-правовой базы в сфере высшего профессионального образования (ВПО) и учебных заведений, реализующих законода тельство и нормативы. Реализация образовательной политики России в период реформ характеризуется целым рядом направлений, к которым можно отнести интеграционные процессы в мировое образовательное сообщество и создание новых типов высших учебных заведений.

Интеграция в мировой рынок интеллектуального труда происходит в различных формах: вхождение в Болонский процесс, международное сотрудничество университе тов России и зарубежья. Это направление последовательное реализуемое с 1991 года послужило основой экспериментального внедрения многоуровневой системы ВПО в ведущих вузах России. К настоящему времени оно завершилось принятием законов об уровневой системе ВПО и федеральных государственных образовательных стандартах.

Современный этап развития системы ВПО характеризуется созданием сетей но вых типов вузов: Национальных университетов, Федеральных университетов и Ис следовательских университетов, утвержденных Указами Президента или другими документами. Этот процесс категоризации учебных заведений определяет новую тен денцию развития вузов.

Далее анализируются основные характеристики новых типов университетов, да ется классификация возможных форм реализации в зависимости от исходной структу ры, региональных особенностей, функционального развития. Рассматриваются воз можные структурные организации ФУ на этапе дальнейшего развития.

3.2. Исторические предпосылки. Созданию сетей новых типов университетов предшествовал процесс формирования сети технических университетов, который про исходил в высшей школе России с 1992 года. В результате было создано около 100 технических и технологических университетов, осуществляющих подготовку кадров преимущественно по направления и специальностям в сфере технических об ластей знаний. Этот процесс проходил в рамках «переименования» вузов России.

На следующем этапе развития вузов планируется создание сети из 15 Исследовательских университетов. Это позволит осуществить дальнейшую диф ференциацию вузов, к числу которых относились классические и технические универ ситеты. В настоящее время имеется тенденция дальнейшего развития этой сети на ос нове новых задач России.

Предпосылкой создания сети Исследовательских университетов явилось форми рование группы вузов, реализующих инновационные образовательные программы. Эта группа вузов формировалась на конкурсной основе с 2006 года, и получила сокращен ное название «Инновационные университеты». В период 2006-2007 годов инноваци онные образовательные программы реализовали 17 вузов. В 2007-2008 годы в реализа ции инновационных образовательных программ участвует 58 вуз. В число этих вузов входит Санкт-Петербургский государственный политехнический университет.

Особую элитарную группу вузов составляют Московский государственный уни верситет им. М.И. Ломоносова (МГУ) и Санкт-Петербургский государственный уни верситет (СПбГУ), причем МГУ, всегда занимающий особое место, финансировался правительством страны, которые являются претендентами на статус Национальных университетов. В настоящее время эти вузы совершенствуют свои позиции в части элитарности, включая сохранение основной миссии и расширение функций, например, создание бизнес-структур (бизнес-центров) федерального уровня.

Расширение сети элитных вузов продолжается созданием Федеральных универ ситетов. Созданы Южный федеральный университет, Сибирский федеральный уни верситет, формируется Дальневосточный федеральный университет и др. К настояще му времени сеть ФУ расширяется. В связи с этим возникают вопросы о роли ФУ, на правлений развития и совершенствования. Эти вопросы обсуждаются далее.

3.3. Функционально-целевое назначение и структурная организация Иссле довательских политехнических университетов. Функционально-целевое назначение федеральных университетов (ФУ) определяется необходимостью дальнейшего совер шенствования ВПО на основе развития новых типов высших учебных заведений для решения исследовательских проблем и задач инновационного развития России. Основ ная целевая установка по развитию связана с модернизацией высшей школы на основе инновационных подходов для формирования современных конкурентно способных технологий мирового уровня.

Таким образом, инновационный путь развития российской высшей школы и расширение типов и видов вузов (как составной части системы ВПО России) является стратегическим направлением развития государства.

1). Федеральные университеты. Реализация инновационного развития вузов может осуществляться по нескольким направлениям за счет различных функциональ ных целей и задач. К числу комплексного развития типов и видов вузов можно отнести следующие цели и задачи инновационного процесса:


1. Организация инновационного развития и подготовка кадров для обеспечения классических областей научного знания как фундаментальных основ инновационных технологий в науке и технике, которые могут быть реализованы Федеральными клас сическими университетами, создаваемыми на базе классических университетов пу тем интеграции вузов и университетов субъектов федерации.

2. Разработка инновационных технологий и подготовка кадров для техники и технологии федеральными техническими университетами, федеральными техно логическими университетами (созданными по отраслевому принципу) или Исследо вательских университетов.

3. Создание инновационных технологий и подготовка кадров для сфер деятель ности, имеющих государственное значение, включая оборонно-промышленный ком плекс, и формирование федеральных университетов.

Таким образом, созданные ФУ направлены на решение задач инновационного развития.

3.4. Межрегиональные Исследовательские университеты - функционально целевое назначение и структурная организация. Формирование сети Исследова тельских политехнических университетов (ИПУ) возможно на региональном или межрегиональном уровнях. Это определяет типы и структурную организацию этих ву зов: ИПУ регионального уровня и ИПУ межрегионального уровня. ИПУ этих уров ней должны иметь инновационные концептуальные, структурные, функциональные, организационные, финансовые и другие принципы создания и развития, сформирован ные в рамках Национального проекта «Образование».

Исследовательские региональные политехнические университеты (ИРПУ) должны обеспечить интеграцию инновационных достижений на основе комплекса дос тижений ведущих Инновационных университетов регионов, институтов и организаций РАН и других исследовательских структур, включая международные достижения. Дан ная модель развития реализуется созданием Федеральных университетов, которые ин тегрируют в структуре вузы классического университетского и отраслевого типов.

Исследовательские межрегиональные политехнические университеты (ИМПУ) должны организовать свою деятельность с целью межрегиональной иннова ционной интеграции достижений вузов на основе создания Ассоциаций Межрегио нальных ИПУ. Это необходимо для координации деятельности по приоритетным на правлениям и критическим технологиям науки и техники в рамках нескольких субъек тов федерации. Это определяется необходимостью обобщения и использования с целью их интеграции и поддержки для объединения потенциалов вузов на решение проблем и задач приоритетных направлений развития науки, техники и критических, определен ных Указами Президента Российской Федерации.

Такой подход позволяет интегрировать вузы по уровню развития отдельных на учных направлений и достижений в этих направлениях. Эта модель частично была ис пользована при формировании сети Инновационных университетов. В результате должны быть созданы новые концепция, структуры и модели функционирования феде ральных университетов, организационно и естественно реализующих трансфер «инте грационных достижений» по приоритетным направлениям развития науки и техни ки. Эти достижения должны использоваться в университетах, институтах, академиях и промышленности других регионов и России в целом. Как отмечено выше, такие уни верситеты могут являться Исследовательскими межрегиональными политехниче скими университетами (ИМПУ) как учебными заведениями нового типа. Это связано с новыми функциональными назначениями в части координации научных исследова ний и образовательной деятельности, направленной на решение проблем и задач для приоритетных направлений развития науки и техники.

Структура ИМПУ должна принципиально отличаться от структуры создан ных ФУ, поскольку эти университеты должны выполнять функции координации обра зовательной и научной деятельности региональных вузов. При этом могут формиро ваться головные федеральные университеты (ГФУ) и координируемые региональные федеральные университеты (РФУ), которые сохраняют автономность в связи с тер риториальной удаленностью и интегрируют общие достижения в совокупности опре деленных задач инновационного развития по направлениям.

На основе этого принципа можно формировать различные типы новых катего рий (типов и видов) вузов, включая:

- Федеральные межрегиональные университеты;

- Федеральные региональные университеты;

- Федеральные политехнические университеты;

- Федеральные инновационные университеты;

- Федеральные отраслевые университеты;

- Федеральные технологические университеты.

Совокупность новых типов вузов может быть расширена в связи с целевыми проблемами и задачами государства, которые определяются Правительством Россий ской Федерации. Основные характеристики университетов приведены в табл. 5.

Таблица ---------------------------------------------------------------------------------- Иерархия новых типов высших учебных заведений России ---------------------------------------------------------------------------------- Национальные университеты:

- в основном формируют эталоны и стандарты научного знания в сфере физико математических, естественных, гуманитарных и др. наук на основе достижений отече ственной науки и международной интеграции образовательных программ и научных исследований ----------------------------------------------------------------------------------- Федеральные университеты:

- реализуют инновационные образовательные программы, интегрированные в международное образовательное пространство;

- обеспечивают формирование кадрового и научного потенциала региона, сис темную модернизацию высшего и послевузовского образования;

- осуществляют подготовку и переподготовку высококвалифицированных науч ных и научно-педагогических работников;

- выполняют фундаментальные и прикладные исследования по широкому спек тру научных областей знаний;

- обеспечивает интеграцию науки, образования и производства --------------------------------------------------------------------------------- Исследовательские университеты:

- реализуют российские исследовательские инновационные образовательные профессиональные программы (РИИОПП), интегрированные из российской системы образования в систему международного образования, а также внедрившие в российское образование международные исследовательские инновационные образовательные профессиональные программы (МИИОПП);

- реализуют инновационное содержание и технологии исследовательских об разовательных программ на основе интегрированных эталонов и стандартов научных областей знаний, интеллектуальных технологий, реализуемых средствами информаци онных технологий, с учетом достижений ведущих российских научных школ РАН и вузов.

- формируют исследовательский кадровый и научный потенциалы регионов на основе исследований и модернизации высшего образования с учетом российского и международного опыта;

- готовят и переподготавливают высококвалифицированные научные и научно педагогические кадры для инновационного развития регионов;

- выполняют эффективные инновационные фундаментальные и прикладные исследования по широкому спектру наук;

- интегрируют эффективные инновационные исследования в области науки, образования и производства.

Для всех элементов определения новых типов вузов можно дать количественные характеристики на основе рейтинговых или других моделей.

4. ЗАРУБЕЖНЫЙ ОПЫТ РЕАЛИЗАЦИИ КОМПЕТЕНТНОСТНЫХ МОДЕЛЕЙ В РАМКАХ РЕАЛИЗАЦИИ ПОЛОЖЕНИЙ БОЛОНСКОЙ ИНТЕГРАЦИИ Рассматривается опыт реализации в Университете финансового менеджмента (Австрия, Вена, Фаххохшуле, специальная профессиональная Школа, октябрь 2008 г.), изученный в рамках повышения квалификации ППС. Основные особенности образова тельного процесса:

- согласованность образования и прикладных исследований с обязательной практикой;

- введение системы зачетных единиц ESTS;

- ориентация на всеобщее высшее образование;

- динамика инноваций обеспечивается основным составом ППС, а также за счет 80-90 процентов совместителей-почасовиков;

- университет ориентирован на практику, что важно для компаний;

- не ставиться цель – много преподавать, поскольку 80 процентов лекций чита ется почасовиками, а основная задача – развитие образовательных программ (имеются вузы, где сотрудники обеспечивают до 20 часов в неделю);

- миссия вуза – сделать возможным успех студентов, открыть новые перспекти вы в экономическом мире, формирование ответственности каждого студента;

- ориентация современных программ на практические результаты;

- наличие дискуссии о бакалаврах и мастерах с учетом прогноза о «будущей зарекомендованности» выпускников в условиях новой системы «бакалавр-магистр»;

- новое содержание – модульная система, состоящая из 4-15 лекций.

- модуль составляет по объему 4-5 лекций, где результатом является решение инвесторских проблем, например, модуль – отражает междисциплинарные связи;

- разделение образовательных программ с учетом введения кредитов общего числа (один кредит – 25 часов);

- выделение лекций, которые играют важную роль, поскольку и лектор и сту денты работают вместе;

- важное качество выпускника – знание английского язык;

.

- ориентация тестов – проверка на «умение думать». Концепция тестирования ориентирована на количество необходимых выпускников. Это проверяться министер ством в целях контроля: нужные ли студенты учатся. Постоянно идет исследование:

как учились студенты и как идет их карьера.

Управление вузом: факультеты прикладных наук организованы как частные организации, фирмы и во главе их стоит управляющий директор. Важна автономность, поскольку содержание формирует ППС. В вузе имеются институты.

Руководитель сената имеет координирующую роль. Основные функции: финан сы, маркетинг и др., административный директор отвечает за связи с другими органи зациями. Вуз принадлежит Экономической палате, которая назначает исполнительного директора. Существуют другие университеты, принадлежащие отраслям. Здание не принадлежит университету, оно построено собственником, за эксплуатацию платиться аренда.

Центр международного образования и мобильности как подразделение вуза много внимания уделяет мобильности и интернационализации между государствами:

Австралия, Прибалтика, Китай. Индия и др. Мобильность – до 70 студентов в семестр учатся за рубежом, что решает проблему поиска нужных партнеров.

Система аккредитации: на основе потребности и возможности на 5 лет. По оценке аттестационной комиссии – дается аккредитация или нет.

Лекторы и дидактика: каждый лектор один раз в семестр получает оценку за качество и далее принимается решение о продлении контракта с ППС. Имеются лекто ры, которые не входят в постоянный состав. Студенты будут иметь право участвовать в разработке процедур по оценке ППС. Были случаи, когда самые строгие преподаватели получали хорошие оценки. Если ППС не предъявили свои оценки, то они не получают «зачеты» за семестр. Студенты очной формы обучения должны пройти практику в се местре на последнем году обучения, причем места практики студенты должны найти самостоятельно. Компании также приходят в вуз за практикантами.

Организация учебного процесса: отчисления - в среднем 6 процентов. Кадры 20 процентов лекций читается постоянным составом ППС, а остальные – совместите лями (почасовиками).

Проблемные вопросы и критерии: достаточно ли этого образования, чтобы работать на финансовом рынке: ответ – надо три года работать в организации, а затем – можно работать на рынке. При этом необходимо учитывать многовековой опыт суще ствования вузов в Европе.

Литература:

1. Булаев Н.И., Козлов В.Н., Оводенко А.А., Рудской А.И. Системные ресурсы качества высшего образования России и Европы. СПб.: Изд-во политехн. ун-та. 2007.

226 с.

2. Васильев Ю.С. Козлов В.Н., Попова Е.П. Концепции и опыт проектирования государственных образовательных стандартов в области техники и технологии. СПб.:

Изд-во политехн. ун-та. 2002, 2006. 450 с.

3. Бусурин В.Н., Васильев Ю.С., Козлов В.Н. и др. Многоуровневая система высшего технического образования. СПб.: Изд. СПбГПУ, 1993. 120 с.

4. Высокие интеллектуальные технологии образования и науки // Материалы международных конференций. СПб.: Изд-во политехн. ун-та. 1994-2008.

РАЗВИТИЕ НОВОГО ПОКОЛЕНИЯ МАТЕРИАЛОВ НА ОСНОВЕ НАНОТЕХНОЛОГИЙ Рудской А.И.

Санкт-Петербургский государственный политехнический университет Развитие нанотехнологий, наряду с развитием информационных технологий, генной инженерией и нетрадиционной энергетики, является одним из базисных на правлений при становлении шестого технологического уклада и постиндустриального технологического способа производства. [1] Одним из важнейших направлений техно логического развития Российской Федерации на период до 2030 года является иннова ционный прорыв в материаловедении, связанный с созданием широкого спектра альтер нативных материалов новых поколений [1].

В данной работе рассмотрены только основные технологии получения конст рукционных и функциональных наноматериалов, а также их применение в различных областях науки и промышленности.

Конструкционные и функциональные наноматериалы могут быть разделены на следующие четыре категории (рис. 1) [2].

Рис. 1. Классификация наноматериалов [2].

Наноизделия Для производства нанопорошков и наноизделий наиболее часто применяются следующие методы [3, 4]: газофазный синтез (конденсация паров), плазмохимический синтез, осаждение из коллоидных растворов, термическое разложение и восстановле ние, диспергирование и механосинтез и др.

Метод газофазного синтеза успешно применяется для синтеза металлических (Fe, W, Ni, Cu, Co), керамических (карбидных (Fe3C, WC, TiC), оксидных, нитридных), сульфидов (WS2, MoS2) и композиционных (WC-Co) нанопорошков со средним разме ром частиц в интервале от 5 до 75 нм. Производительность метода зависит от среднего размера частиц, так например, на лабораторной установке, для получения нанопорошка железа размером 20-30нм, она достигает 2-3 грамма в день [4].

Плазмохимический синтез является одним из самых распространенных мето дов получения высокодисперсных порошков нитридов, карбидов, боридов и оксидов, а также фуллеренов из графита.

Методом термического разложения можно получать нанопорошки дисперсно упрочненных сплавов типа Cu-Al2O3, твердого сплава системы WC-Co, карбидов и бо ридов титана и др. [4].

Диспергирование в настоящее время является одним из широко распространен ных способов получения высокодисперсных порошков, суспензий, эмульсий, аэрозо лей. Для их получения вещество подвергается переменным механическим нагрузкам, что наблюдается при измельчении твердых тел в различного рода мельницах, при исти рании, в растворах под действием ультразвука.

Наиболее широкое применение нанопорошковые материалы получили в сле дующих областях [4]:

- магнитная запись (однодоменные частицы размером 15-25 нм с высокой коэр цитивной силой), - магнитные жидкости (суперпарамагнитные частицы менее 10 нм), - в медицине (различные частицы с размерами менее 100 нм с узким распреде лением по размерам), - материалы для порошковой металлургии, - элементы композиционных материалов, - наноэлектроника, - красящие пигменты, - катализаторы, - жидкие смазки, - использование нанопорошков алюминия в качестве добавок в твердое топливо, пороха и взрывчатые вещества для повышения выделения энергии и др.

Микроизделия из наноматериалов Наиболее распространенными методами получения микроизделий из наномате риалов являются метод осаждения на подложку и методы интенсивной пластической деформации (ИПД).

Первым методом получают пленки и фольги из наноматериалов. Осаждение на подложку может происходить из паров, плазмы или коллоидных растворов [3].

В качестве примера применения методов интенсивной пластической деформа ции для получения микроизделий из наноматериалов можно привести вакуумноплот ные фольги из различных труднодеформируемых материалов толщиной 2-10 мкм, по лученные методами ИПД.

Объемные наноматериалы В этот раздел включают технологии получения наноструктурированных метал лов и сплавов из нанопорошков методами порошковой металлургии, а также из ком пактных материалов с применением специальных технологий, например ИПД.

Компактирование нанопорошков методами порошковой металлургии К традиционным методам компактирования порошков относятся следующие [3, 4]:

- холодное прессование и последующее спекание, - горячее изостатическое прессование в газо- или гидростатах, - горячая экструзия порошковых заготовок в капсулах.

Вместе с тем, следует отметить следующие особенности и недостатки примене ния этих процессов при компактировании нанопорошков [4]:

1. Малая плотность изделий при холодном статическом прессовании, которая доходит в лучшем случае до 0,4-0,45 от плотности компактного материала.

2. Рост (в 10 и более раз) размеров зерен при спекании по сравнению с исходны ми размерами нанопорошков.

3. Высокая пористость спеченных заготовок из нанопорошков.

Более перспективными методами получения заготовок из нанопорошков явля ются горячая экструзия порошковых заготовок в капсулах, спекание заготовок из нано порошков при высоких давлениях (до 10 ГПа), применения высокоскоростных методов прессования и компактирования нанопорошков HVCF (например, прессование на маг нито – импульсных установках), а также сухое холодное ультразвуковое прессование [3].

Получение наноструктурированных материалов методами ИПД Для получения объемных субмикрокристаллических (СМК) и нанокристалличе ских (НК) материалов в настоящее время используют целый ряд процессов накопления деформации без изменения конечной формы заготовки (табл. 1). С использованием этих методов получают наноструктурированные компактные материалы из различных сплавов [5].

Таблица Методы интенсивной пластической деформации, широко используемые для получения объемных наноструктурированных заготовок [5].

название (аббревиатура) Схема русское английское 1.

Кручение под высоким давле- High Pressure нием Torsion (HPT) (КВД) 2.

Равноканальное Equal Channel угловое прессо Angular Extru вание sion (РКУ (ECAE) прессование) название (аббревиатура) Схема русское английское 3.

Винтовая экстру- Twist Extrusion зия (ВЭ) (TE) 4.

Многократное одноосное прес сование со сме ной оси дефор мирования Основные исследования и разработки в области наноструктурированных метал лов и сплавов проводятся в следующих направлениях:

1. Использование нанокристаллитных сплавов алюминия, титана и магния, как легких конструкционных материалов повышенной прочности в авиации, космической и автомобильной промышленности. Наноструктурированный AI и Mg и их сплавы явля ются хорошей альтернативой применяемым в настоящее время обычным алюминиевым и магниевым сплавам для производства элементов конструкции, т.к. позволяют значи тельно снизить их вес. Ti- нанокристаллитные сплавы уже применяются в качестве кон струкционных материалов в авиации, а также для производства имплантантов в медицине [1].

2. Использование наноструктурированного магния и сплавов на его основе в ка честве материалов для хранения водорода (используются очень высокие свойства диф фузии водорода в магний) [1].

3. Нержавеющую сталь с нанокристаллической структурой получают путем де формирования с использованием методов ИПД и специальных режимов термической обработки. По сравнению с обычной нержавеющей сталью новый материал обладает повышенной твердостью (в 3 раза) и может использоваться, как конструкционный ма териал в условиях повышенных нагрузок. Кроме того, в этих материалах после соот ветствующей обработки значительно возрастают демпфирующие характеристики.



Pages:   || 2 | 3 | 4 | 5 |   ...   | 15 |
 





 
© 2013 www.libed.ru - «Бесплатная библиотека научно-практических конференций»

Материалы этого сайта размещены для ознакомления, все права принадлежат их авторам.
Если Вы не согласны с тем, что Ваш материал размещён на этом сайте, пожалуйста, напишите нам, мы в течении 1-2 рабочих дней удалим его.