Наиль Фаикович, какие цели и задачи стоят перед инженерным образованием?
– В традиционном классическом университете специалистов по инженерным специальностям не готовят. А вот у нас в КФУ начали, исходя из концепции, которую мы продвигаем совместно с ректором КФУ Ильшатом Рафкатовичем Гафуровым. Наш институт должен стать координатором всего инженерного образования, основывающегося на фундаментальной науке. Уже сейчас Инженерный институт отвечает за корректировку, согласование инженерных специальностей в Приволжском федеральном округе. Мы рассматриваем себя как носители фундаментальных основ инженерных наук, и в этом наша особенность. На этой основе хотим построить всю систему инженерного образования.
Раньше, например, когда из университета выделился и образовался КАИ, то туда, как считается, в первую очередь ушли все инженерные специальности. Первоначально фундаментальная наука и прикладная работали вместе, но со временем произошел сильный разрыв: инженерам – своё, фундаментальной науке – своё. Со строительством самолетов появилось очень много инженерных задач, инженерные знания углублялись, детализировались и отдалялись от фундаментальных исследований. Тактически это давало эффект, но стратегически прорывы в технике и технологиях невозможны без фундаментальных исследований новых материалов, технологий, систем управления, принципов проектирования.
Поэтому в своей системе образования инженеров мы берем фундаментальные основы, которые есть на физфаке, химфаке и других специальностях и, что важно, которые мы стараемся максимально быстро и эффективно адаптировать под конкретные инженерные задачи на производстве. Например, у нас есть кафедра технической физики, поэтому мы даем подготовку по физике и даем компетенции в полном объёме и на хорошем научном уровне, но дополнительно готовим по инженерии: нашим студентам дается инженерная графика, моделирование и проектирование.
Как сейчас меняется статус инженера и само инженерное образование, его перспективность и востребованность?
Инженерная специальность изначально считалась одной из престижных профессий. Во многих странах диплом инженера – это очень авторитетно и престижно. При позднем Советском Союзе и в девяностые и начальные нулевые годы у нас престиж инженерного труда снизился. В любой стране, где промышленность очень развита, инженер – одна из самых авторитетных и престижных профессий.
Наш мир стал очень динамичным, происходит быстрая реализация фундаментальных результатов науки в производстве. Вспомните, например, какое долгое время прошло после открытия алюминия и титана и применения их и их сплавов в авиации и космонавтике; или между написанием Алексеем Толстым фантастического романа «Гиперболо́ид инженера Га́рина» в 1927 году, затем созданием первого в мире микроволнового генератора нашими физиками Басовым и Прохоровым, которым вместе с американцем Таунсом были присуждены Нобелевские премии по физике в 1966 году, и массовым применения лазеров сейчас. Сравните с внедрением графена, за который в 2010 году была вручена Нобелевская премия по физике Андрею Гейму и Константину Новосёлову и который уже сейчас применяется во многих практических изделиях, и нанотехнологии. Или пример применения всеми нами различных гаджетов – это практическая реализация новейших фундаментальных результатов за очень короткое время.
Задача по быстрой реализация фундаментальных исследований накладывает и усиливает требования по изменению к подготовке инженерных кадров. Без отличного инженерного образования и науки, их синтеза любая страна будет отброшена в своем развитии и неконкурентоспособна. Поэтому перед нашим инженерным образованием стоит огромной важности задача ответить на эти вызовы. Для этого мы должны внимательно присматриваться к международному опыту.
Например, в Германии есть многоступенчатая система образования, я давно и внимательно слежу за ней и считаю её очень эффективной. Когда я работал в КХТИ, мы тогда создали с немцами совместное предприятие по машиностроению и текстильной промышленности. Мы разрабатывали и оборудование, и технологии. Мы видели, какой высокий уровень работы, методы, подходы к разрешению различных задач как отдельных инженеров, так и всей системы организации труда, в том числе инженерного. Поэтому с Германией мы работаем однозначно.
В настоящее время мы успешно работаем, например, с Чехией. Она находится в центре Европы, плюс очень много тех, кто заканчивал вузы в Советском Союзе, знающих русский язык и наш менталитет. Я работаю с директором института по медицинской биоинженерии, он в своё время закончил первый медицинский в Москве, и он говорит, что он для России готов делать всё. Эти личные добрые взаимоотношения очень помогают в совместной работе. У нас в КФУ есть соглашение с техническими университетами в Праге, Брно.
В чем специфика организации образования в Инженерном институте КФУ?
– Инженерный институт КФУ входит в Ассоциацию инженерного образования России, являющейся членом многих международных организаций, в том числе SEFI (Европейского общества инженерного образования) и IFEES (Международной федерации обществ инженерного образования). Исходя из целей и задач, стоящих перед нашим институтом, мы развиваем профессиональное инженерное образование на основе фундаментальной науки. На данном этапе хорошо развито традиционное инженерное образование в Техническом университете (КАИ), Технологическом университете (КХТИ), т.к. их система заточена и связана с применением прикладных инженерных знаний в производстве. А мы идем через фундаментальные основы инженерных знаний и стараемся довести достижения фундаментальной науки до производства и внедрения.
Если пройтись по нашему институту, то можно увидеть, что у нас главное. У нас есть и традиционные станки с ЧПУ, но самое главное это то, что у нас есть роботы, роботы коллаборативные, которые могут работать с человеком, у нас есть и антропоморфные – человекоподобные роботы.
Дальше идут аддитивные технологии, то есть те, что сейчас требуют исследований. Аддитивные технологии мне всегда были интересны, т.е. то, что, например, происходит с веществом при взаимодействии с лазерным лучом. Само взаимодействие ещё не исследовано, сами механизмы не понятны, допустим, при поглощении лазерного излучения, при расплавлении металла. Требует исследований сама физика процесса.
Решая эти задачи на кафедре технической физики, мы затем переводим аддитивные технологии на другие кафедры и, соответственно, затем на производство. Например, сотрудничество с нашим судостроительным заводом строится на том, что мы покрытия, получаемые при помощи плазменных источников, применяем для защиты литейных форм при отливке деталей. И там уже не будет образовываться трещиноватый слой, который ухудшает свойства изделий. А сама физика процесса, химия, материаловедение, за счет которого не будет выхода, например, кремния или кислорода в саму деталь – это результат фундаментальной науки. Такое сочетание многих наук, или, как говорят ученые, междисциплинарность, как правило дает хорошие, а иногда и великолепные результаты.
Например, наши радиофизики напрямую работают с КАМАЗом по беспилотным автомобилям в части передачи сигналов и управления, а железо делает сам автозавод. А наш подход другой: мы сделали малого робота, который на рабочем месте водителя сможет сам вести машину. Робота мы сделали на 3D-принтере, далее мы делаем ему начинку и программное обеспечение.
Мы создали ещё и другой тип робота – помощник учителя, применяющийся для обучения. У нас их взяли наш Елабужский филиал КФУ и Московский городской педагогический, которые применяют у себя в процессе образования и продвигает обучение школьников.
А другой робот – это робот-футболист. Наш Президент Рустам Нургалиевич видел его в игре, одобрил и в шутку заметил, что «Ваши роботы также падают, как наши футболисты». Это направление уже развито в мире давно. Корейцы делают таких роботов, они покупаются во всем мире, потом их программируют. А мы делаем по-другому, мы делаем собственных роботов. Для качественно новых антропоморфных роботов важно новое моделирование их ходьбы и т.п.
У нас в Высшей IT школе КФУ купили импортного и наполняют своей программой. Мы вначале делаем программу, а затем роботов. И они играют между собой. На начальном этапе играли лучше их роботы, затем наши, т.к. технические возможности у наших повыше. Мы готовимся, чтобы участвовать в роботофутболе, который состоится в Томске, затем хотим выйти и на мировой уровень с роботом-футболистом собственной разработки.
По каким основным специальностям вы готовите студентов?
– В рамках развития нашей концепции инженерного образования мы сейчас имеем специальность «Техническая физика», плюс мы имеем специальность и отдельную кафедру «Робототехника». В рамках развития аддитивных технологий – специальность «Материаловедения», в том числе наноматериалы.
В силу большой актуальности и спроса на новые медицинские технологии у нас есть кафедра «Биомедицинской инженерия», где знания медицины, биологии объединены с нашим знанием техники. Такое объединение всех этих дисциплин есть только у нас. Если брать казанские вузы, где изучается медицина, то у Медицинского университета нет фундаментальной биологии, химии, а нас в КФУ есть. У Института Физики КФУ есть специальность «Медицинская физика», а у нас есть кафедра медицинской биоинженерии, специальность «Биотехнические системы и технологии».
Бакалавриат у нас по следующим направлениям подготовки: управление качеством, управление роботизированными производственными системами, техническая физика.
Бакалавры различных институтов приходят к нам на магистратуру. Как пример, бакалавры Института фундаментальной медицины и биологии, перейдя к нам в магистратуру, сделали одну интересную работу, когда надо было определить ДНК древнего человека. Историки не позволяли трогать череп, так как это нарушит целостность артефакта, но как получить информацию? Тогда мы просверлили зуб как профессиональные стоматологи, достали нерв и получили материал для исследований.
Сейчас перед нами стоит очень большая и перспективная работа по поручению Президента Рустама Минниханова, чтобы внедрить те импланты, которые мы разрабатываем. Персональные импланты. Например, берут и снимают томографом череп пациента, где у него пораженный участок. Затем мы делаем на 3-D принтере имплант и потом его вставляем этому пациенту.
У нас есть уже достижения – мы проделали ряд успешных операции по челюстно-лицевой хирургии, и мы сейчас работаем, в т.ч. в тесном контакте с научным советом РКБ по их внедрению. Также у нас есть своя университетская клиника, где мы апробируем наши разработки.
Импланты из оксида кремния, материалы с памятью, биоинертные материалы, биоразлагаемые материалы, малоинвазивные методы диагностики и лечения, перевернувшие нашу медицину в целом и стоматологию в частности, – это все результаты фундаментальной науки физики, химии, биологии, материаловедения. Медик и биолог не является специалистом в материаловедении и сделать деталь он точно не сможет, и в этот момент приходим мы – инженеры, биоинженеры. В частности, материаловедение для Института фундаментальной медицины КФУ читаем мы.
В магистратуре у нас учатся по следующим направлениям и профилям подготовки: биотехнические системы и технологии (медико-биологические аппараты, системы и комплексы), биотехнические системы и технологии (медицинская клиническая техника), инноватика (метрология и сертификация, интеллектуальная собственность, предпринимательство в высокотехнологической сфере), инноватика (инновационные технологии управления робототехническими системами), техническая физика (теплофизика и теоретическая теплотехника, физика плазмы и управляемый термоядерный синтез).
Чем наука отличается от инженерии? А тем, что в науке результат получен и всё. А для инженера важен и экономический эффект. Изделия сделано – появляются определенные авторские права, которые должны быть защищены. Отсюда у нас есть магистратура, которая называется «Инноватика – интеллектуальная собственность», где мы всецело обучаем авторскому праву, его защите и коммерциализации.
Инженерный институт работает комплексно: разработка, защита, управления качества, эффективность. Только всё это в комплексе дает нам инженерию. Научный работник нашел какое-то природное явление – изучил, зафиксировал. Инженер на производстве больше занимается повседневными делами, в лучшем случае рационализацией, а соединения с фундаментальной наукой, как правило, нет. Для этого существуем мы – Инженерный институт, чтобы соединить фундаментальную науку с производством.
Есть большая проблема в стране с патентованием. Мы знаем сколько патентов у нас дается, какие это патенты. Отсюда и, как мы знаем, страдает защита авторских прав.
Мы единственные в стране, кто ведет подготовку специалистов в области защиты авторского права с технической точки зрения. В нашем юридическом институте тоже есть Научно-образовательный центр защиты интеллектуальных прав, но там они рассматривают только юридические аспекты этой проблемы. В рамках магистратуры «Инноватика», у нас много публикаций в этой области: мы сделали монографии, учебные пособия, методические разработки, по которым проводим обучение. И это мы делаем не первый год, наши выпускники идут на предприятия, где их берут даже начальниками патентно-лицензионных отделов предприятий, компаний.
В Инженерном институте преподается ТРИЗ – теория решения изобретательских задач, есть серьезные исследования и монографии в этой области – «Мышление, изобретательство, инженерия».
У нас еще есть специализация «Управление качеством – метрология». Это позволяет нам готовить специалистов по качеству, методике поверок, внедрению мировых стандартов качества на наших предприятиях и компаниях.
Вся наша цепочка обучения построена так, что позволяет пройти от исследования к изделию. Фундаментальные исследования должны давать конкретные практические результаты.
Институт серьезно занимается пропагандой и популяризацией инженерных знаний. Как вы работаете с нашими школьниками и будущими абитуриентами?
– Мы недавно провели конкурс для детей – XII Республиканскую олимпиаду юных изобретателей «Кулибины XXI века». Итоговая финальная часть прошла у нас, на первом этапе конкурсы прошли по всей республике, во всех её школах. Организатором конкурса выступил наш Инженерный институт совместно с республиканским советом общества изобретателей и рационализаторов РТ и Министерством образования и науки РТ в лице Центра работы с одаренными детьми.
Участие в соревновании принимали ребята от 7 до 17 лет со всего Татарстана — заявки подали порядка 400 человек, из них в финал вышли 105 изобретателей. После завершения олимпиады юных изобретателей «Кулибины XXI века» мы вместе с другими организаторами продолжаем работать с ребятами — помогаем им в подготовке к всероссийским и международным соревнованиям. Так, в минувшем году школьники представляли свои работы на конкурсе, который проходил в Индонезии на Бали, и привезли оттуда золотые медали, а на соревнованиях в индийском Дели участница из Татарстана завоевала «бронзу».
Многие из них, этих детишек, имеют уже изобретения и патенты на свои разработки. Они учатся, как писать патент, как правильно оформлять свои авторские права. Хотелось бы, чтобы они стали в будущем нашими студентами. Все условия для учебы и проживания есть.
Инженерный институт КФУ:
г. Казань, ул. Тинчурина, 31
Сайт Инженерного института КФУ: https://kpfu.ru/engineer
Телефоны: 8 (843) 233 75 81, 233-75-76
Приемная комиссия КФУ:
Адрес: г. Казань, ул. Кремлевская, д.35 (второй высотный корпус КФУ)
Телефон: 8 (843) 233 75 85
Сайт приемной комиссии: https://admissions.kpfu.ru
На правах рекламы
Нет комментариев-