Добавил:
ivanov666
Опубликованный материал нарушает ваши авторские права? Сообщите нам.
Вуз:
Предмет:
Файл:Химические технологии, или Chemical Engineering. Учебное пособие
.pdf
Министерство науки и высшего образования Российской Федерации
Казанский национальный исследовательский
технологический университет
А. Р. Тузиков, Р. И. Зинурова
ХИМИЧЕСКИЕ ТЕХНОЛОГИИ,
или CHEMICAL ENGINEERING
Учебное пособие
Казань
Издательство КНИТУ
2022
УДК 66.01(075)
ББК 35я7
Т81
Печатается по решению редакционно-издательского совета
Т81
Химические технологии, или Chemical Engineering : учебное пособие /
А. Р. Тузиков Р. И. Зинурова; Минобрнауки России, Казан. нац. исслед.
технол. ун-т. – Казань : Изд-во КНИТУ, 2022. – 96 с.
ISBN 978-5-7882-3250-8
ISBN 978-5-7882-3250-8
©
Тузиков А. Р., Зинурова Р. И., 2022
©
Казанский национальный исследовательский
технологический университет, 2022
УДК 66.01(075)
ББК 35я7
Казанского национального исследовательского технологического университета
Рецензенты:
канд. филос. наук, доц. Ф. Т. Нежметдинова
д-р фил. наук, проф. Н. Х. Шарыпова
Тузиков А. Р.
Рассмотрена актуальность развития химического инжиниринга как нового
вида профессиональной деятельности, детализированы составные элементы построения образовательных программ в этой области.
Предназначено для магистрантов направлений 27.04.02 «Управление качеством», 27.04.06 «Организация и управление наукоемкими производствами»,
27.04.07 «Наукоемкие технологии и экономика инноваций».
Подготовлено на кафедре менеджмента и предпринимательской деятельности.
2
СОДЕРЖАНИЕ
Введение ....................................................................................................... 4
Тренды инженерной подготовки студентов: зарубежный
и отечественный опыт ................................................................................. 5
Chemical Engineering: бенчмаркинг ......................................................... 14
Характерные черты инжиниринговой деятельности ............................. 31
Вузы России: от химических технологий к химическому
инжинирингу .............................................................................................. 41
Трансформация миссий вузов химико-технологического
профиля и новая модель выпускника ...................................................... 55
Задания для самостоятельной работы студентов ................................... 75
Заключение ................................................................................................. 91
Литература ................................................................................................. 94
3
4
ВВЕДЕНИЕ
В России существует множество высших учебных заведений химико-технологического профиля или предлагающих специализированные образовательные программы по направлению 18.00.00 «Химические технологии». Однако рынок труда требует специалистов с хорошей инжиниринговой подготовкой.
В мире популярен профиль подготовки в области Chemical
Engineering (химический инжиниринг), который объединяет инженерные знания и навыки с экономическими и управленческими. В пособии
подробно описаны составляющие элементы образовательных программ
в этой области.
Одним из ключевых терминов в инженерном образовании на английском языке является Engineering. На русский язык этот термин
можно перевести как «инженерия». Поскольку это слово уже давно
и широко используется в русском языке в значении «инженерная деятельность» (например, генная инженерия), представляется целесообразным включить его в названия соответствующих российских специальностей и дисциплин.
Образовательное направление Chemical Engineering признано
в системе высшего инженерного образования не только Европы, но
и всего мира. Выпускники программ по химическому инжинирингу
находят работу во многих отраслях промышленности, могут организовывать и успешно вести свои бизнес-проекты, а также хорошо подготовлены для работы в сфере исследований и разработок.
Учебное пособие предназначено для студентов магистратуры, аспирантов, научно-педагогических работников и всех, кто интересуется
развитием высшего образования и разработкой образовательных программ.
5
ТРЕНДЫ ИНЖЕНЕРНОЙ ПОДГОТОВКИ СТУДЕНТОВ:
ЗАРУБЕЖНЫЙ И ОТЕЧЕСТВЕННЫЙ ОПЫТ
«Понять систему образования общества – значит понять строй его
жизни», – писал С. И. Гессен, подразумевая структурно-типологическую изоморфность культуры и образования.
Мы предлагаем ознакомиться с результатами сравнительного исследования структуры, характера, форм, методов и технологий в области образования, отражающего включение России в международное
экономическое и образовательное сообщество.
Одним из классических образцов традиционной образовательной
системы является французская образовательная система, где обучение
в вузе (с общеевропейским признанием дипломов) разделено на три
уровня:
– licence (степень лиценциата, присваиваемая после окончания
первого цикла университетского образования – 3 года обучения);
– mastaire (степень магистра, присваиваемая после окончания второго цикла университетского образования – 2 года);
– doctorat (степень доктора с получением ее за 3 года).
В течение первых трех лет обучения преподаются сначала гуманитарные, затем другие общие дисциплины, а, начиная с магистратуры,
в зависимости от специальности изучаются специальные предметы
в вузах-партнерах.
«Учебные программы британских университетов чрезвычайно
кратки по сравнению с подобными программами многих других стран.
Содержание обучения в университетах обычно ориентировано не на узкую практическую деятельность, а на довольно широкие сферы – с тем,
чтобы выпускники обладали способностью самостоятельно рассматривать новые проблемы», – отмечается в исследовании Д. Д. Исхаковой.
Обучение начинается в одной из областей знаний: гуманитарные
дисциплины, общественные науки, естественные и прикладные науки.
Большинство студентов изучает один основной предмет, избранный из
этих областей. Три главных вида обучения:
– курсы на степень бакалавра с отличием, предполагающие изучение от одного до трех основных предметов;
– курсы на обычную степень бакалавра с занятиями по 1–3 основным предметам;
6
– курсы совместного обучения студентов на проходную степень
бакалавра и на степень бакалавра с отличием с занятиями по 1–3 основным предметам и со сдачей по ним экзаменов.
«Программа подготовки бакалавров в области химии изначально
ориентирована в Великобритании на химическую практику вне университета. В первые два года основное внимание уделяется аналитической,
биологической, неорганической, органической и физической химии,
а также полимерной химии, „материалам“ и „технологии“. На старших
курсах добавляются экология, композиционные материалы и защищается диссертация. Программа магистров углубляет использование методик физической химии и радиохимии, а также хроматографии и спектроскопии», – отмечается в статье Д. Д. Исхаковой, Р. Р. Спиридоновой,
Д. И. Фазыловой, Г. Н. Нугумановой «Система подготовки специалистов в некоторых университетах Великобритании».
«В развитых странах общей тенденцией является сближение обучения с наукой и производством в рамках оптимальных организационных форм региональных комплексных объединений учебных, научных
и производственных организаций. Такие комплексы функционируют
в рамках особых зон – „технополисов“. Становлению и развитию инновационных фирм способствуют формы „рискованного инвестирования“, а также многочисленные службы (консультативные, информационные и т. д.), оказывающие помощь начинающим предпринимателям
в освоении наукоемкого бизнеса», – сообщается в той же работе.
«В Соединенных Штатах Америки под термином „высшее образование“ понимается все формальное образование, получаемое после
окончания средней школы. В системе ступеней высшего образования
выделяются додипломный и последипломный циклы. Основными степенями, присваиваемыми на додипломной ступени, являются степени
Associate и Bachelor (бакалавра)», – отмечается в исследовании «Струк-
тура многоуровневой и/или многоступенчатой системы организации
университетского образования».
«К достоинствам американской вузовской системы следует отнести, во-первых, высокий уровень конкуренции среди университетов
и колледжей, способствующий повышению качества образования, а вовторых, высокую адаптивность к потребностям рынка труда. Многоступенчатость системы высшего образования позволяет студенту менять
профиль своего обучения при переходе с одной ступени на другую.
Наличие же „накопительной кредитной системы“ позволяет прерывать
7
и возобновлять обучение», – сообщается в статье Э. Б. Гаязовой,
Р. И. Зинуровой, З. Б. Масловой.
В Японии образование играет ключевую роль в формировании личности, способной эффективно функционировать в разнообразных общественных и государственных структурах. Образование в Японии считается культом, поддерживаемым семьей, обществом и государством, поэтому обучение начинается с раннего возраста и продолжается на протяжении всей жизни. Принцип «пожизненного найма», принятый в Японии, дает человеку шанс занять достойное место в обществе только один
раз, и хорошее образование рассматривается как залог успеха в этом
стремлении.
Организация учебного процесса в японских университетах характеризуется четким разделением на общенаучные и специальные дисциплины. Стандартный срок обучения составляет 4 года, по окончании которого присуждается степень бакалавра – Gakushi. Магистерские программы (Shushi) доступны для выпускников, проявивших способности
к исследовательской работе, а трехлетние докторские программы включают учебный курс объемом 50 зачетных единиц, выпускной экзамен
и защиту диссертации на основе индивидуально проведенных исследований.
Германия является одним из лидеров в области высшего образования. Поправка 1998 года к закону о высшем образовании предоставила
университетам право вводить новые степени бакалавра и магистра. Эти
курсы могут заменять традиционные или функционировать параллельно
с ними, но дополнительные государственные средства на это не выделяются. Срок обучения на степень бакалавра составляет от 6 до 8 семестров, а на степень магистра – от 2 до 4 семестров. Если эти курсы являются последовательными этапами длительной программы обучения, их
общая продолжительность не может превышать 10 семестров.
В Германии инженерная химическая подготовка в вузе делится на
начальный и основной курсы. Система подготовки квалифицированных
рабочих позволяет молодежи совмещать производственную работу на
промышленных предприятиях с учебой в государственных профессиональных школах. Химическая подготовка в Германии и России отличается лишь последовательностью изложения предметов при очень близком наборе и объеме дисциплин.
В Австрии были приняты аналогичные германским поправки к закону о высшем образовании, включая введение бакалавриата на добровольной основе вместо существующих программ, кредитную систему
8
и присвоение степеней бакалавра после 3–4 лет обучения и магистра –
еще через год. Тем не менее практика показывает, что изменения, существенно влияющие на учебный процесс, часто затрагивают лишь небольшую часть национальных систем высшего образования.
В отличие от кредитной системы США, европейская система переноса кредитов ECTS направлена не на «накопление», а на «перенос» кредитов с целью обеспечения мобильности студентов. В некоторых странах существуют накопительные кредитные системы национального или
университетского уровня.
В России в образовательных регламентах принято объединение
специальностей в направления по принципу общности научной фундаментальной базы. Анализ планов высшего профессионального образования показал, что при неизменности общего количества часов теоретического обучения в ГОС второго поколения наблюдается уменьшение часов в циклах общих математических и естественно-научных и специальных дисциплин, а в блоке общепрофессиональных дисциплин – как увеличение часов, так и перечня дисциплин федерального компонента, таких как «Материаловедение», «Технология конструкционных материалов», «Метрология, стандартизация и сертификация», а также перенесенная из специального блока «Химия и физика полимеров».
После завершения обучения студенты-химики проходят дипломную практику на предприятиях, в научно-исследовательских институтах
или в зарубежных университетах.
В профильных химических вузах России и на химических факультетах университетов готовят специалистов по химическим технологиям
и смежным направлениям. Наиболее востребованы специалисты по полимерам, органическому синтезу, биотехнологиям и лакокрасочным материалам. Уникальных программ ни в одном химическом вузе нет.
В России с 90-х годов XX века реализуется многоступенчатая модель подготовки кадров: бакалавры учатся 4 года, специалисты – 5–
5,5 лет, магистры – 6 лет. Например, бакалавров и магистров по направлению «Химическая технология и биотехнология» готовят в следующих
вузах:
– Казанский государственный технологический университет
(с 1992 года);
– Томский политехнический университет (с 1993 года);
– Российский химико-технологический университет им. Д. И. Менделеева (с 1993 года – бакалавриат, с 1994 года – магистратура);
9
– Санкт-Петербургский государственный технологический институт (технический университет) (с 1997 года);
– Волгоградский государственный технический университет и др.
В магистратуре Казанского государственного технологического
университета (КГТУ) и Российского химико-технологического университета им. Д. И. Менделеева продолжают обучение бакалавры. Цель
этой формы обучения – получение высшего профессионального образования, фундаментальных и специальных знаний в различных областях
химии, химической технологии, биотехнологии, математики, физики,
экологии, экономики и др. Магистратура доступна и для дипломированных специалистов.
В КГТУ на большинстве факультетов есть практика подготовки по
гибким образовательным траекториям: бакалавриат (4 года обучения)
с продолжением подготовки в магистратуре (2 года) или по программе
подготовки дипломированного специалиста (1 или 1,5 года). Итоговая
аттестация выпускников зависит от степени интеграции уровней подготовки по первой или второй траектории и включает:
– на уровне бакалавра – защиту выпускной квалификационной работы;
– на уровне магистра или специалиста – государственный экзамен
и обязательную защиту выпускной квалификационной работы (дипломной работы, магистерской диссертации).
Основной вид итоговых испытаний выпускников – защита выпускной квалификационной работы. В соответствии с письмом Минобрнауки России от 28.07.2005 № АС-864/03 итоговая государственная аттестация магистра включает защиту выпускной квалификационной работы (магистерской диссертации). Результаты выпускных магистерских
экзаменов по философии и иностранному языку засчитываются в качестве вступительных экзаменов в аспирантуру, если в индивидуальном
учебном плане магистра были предусмотрены магистерские экзамены
по этим предметам.
В Санкт-Петербургском государственном технологическом институте учебные планы и программы подготовки специалистов составлены
с учетом требований максимальной фундаментализации высшего образования и перспектив трудоустройства выпускников на рынке интеллектуального труда.
В Томском политехническом университете (ТПУ) существуют различные траектории получения высшего образования (рис. 1). Третья ступень имеет два типа профессионально-образовательных программ:
10
дипломированного специалиста (степень бакалавра + 1 год) и магистра
(степень бакалавра + 2 года).
План приема на третью ступень обучения
за счет бюджетного финансирования устанавливается ученым советом
университета. При этом ученый совет учитывает реальные потребности
рынка труда и государственное задание Министерства образования
и науки РФ по подготовке специалистов с высшим образованием.
Прием на третью ступень обучения осуществляется на конкурсной
основе по результатам сдачи вступительных испытаний. Испытания
проводятся в форме междисциплинарного экзамена по направлению.
Рис. 1. Траектории получения высшего образования
Соседние файлы в предмете [НЕСОРТИРОВАННОЕ]