Науково-технічна діяльність - невід’ємна складова освітнього процесу в закладах вищої освіти

Размещено на http://allbest.ru

Приватний заклад вищої освіти

«Міжнародний Європейський Університет»

Науково-технічна діяльність - невід'ємна складова освітнього процесу в закладах вищої освіти

Малышев В.В., Коваленко В.В., Габ А.І., Гайова Л.В., Михайлюк М.М.

Вступ

Відповідно до теорії технологічних укладів, їх змісту та характерних особливостей [1-3] розвиток цивілізації здійснювався через послідовну зміну та впровадження п'яти технологічних укладів. Циклічний розвиток цих укладів на кожному новому витку привносив нові технологічні ідеї та рішення. Зміну технологічних укладів визначали природничо-математичні та інженерно-технічні науки, які передбачали не тільки зміст самих укладів але й сутність і мету освіти.

Кожному рівню розвитку технологічних укладів відповідав певний рівень освіти. Сучасна освіта набула характерних рис науковості й технологічності. На сьогодні в якості парадигми науково-технічного прогресу розглядається шостий технологічний уклад, який характеризується потужним розвитком інженерних технологій, заснованих на використанні наноматеріалів і нанотехнологій, та необхідним рівнем освітніх технологій.

Технології шостого технологічного укладу є пріоритетними та домінують у розвинених країнах світу. Перехід до них залежить не лише від впровадження новітніх прогресивних технологій, але й від рівня та стану системи освіти.

Оскільки напрями та тенденції нового технологічного укладу формуються на стику різних дисциплін (біології, фізики, хімії, інформатики, комунікацій, математики, психології), то однією з найважливіших проблем для всіх провідних країн світу є кадрова. І саме освіта в цих галузях, а особливо на їх стику, та скорочення термінів упровадження досягнень сучасної науки і техніки у практичне виробництво є запорукою успішного розвитку технологій шостого технологічного укладу.

Узагальнення змісту публікацій [2, 4-7] дозволяє зробити висновок, що реформування освітнього процесу передбачає формування компетентності з природничих наук, техніки і технологій, екологічної компетентності та розвиток інших ключових компетентностей здобувачів освіти. Формування всіх цих компетентностей передбачає: розуміння цілісної природничо-наукової картини світу; необхідність збереження природи для сталого розвитку; застосування природничо-наукових знань, результатів дослідницької діяльності для пояснення світу природи; використання надбань науки, досягнень техніки та технологій для загального добробуту, збереження здоров'я, цивілізованої взаємодії в довкіллі; дбайливе ставлення до природи та її пізнання для майбутнього життя.

Постановка проблеми. Одним із важливих завдань модернізації освіти в Україні є підготовка висококваліфікованих фахівців для інженерно-технологічних галузей народного господарства. У зв'язку з цим, проблемою сучасної освіти є визначення компетентнісного підходу до професійної підготовки студентів закладів вищої освіти. На важливість зазначених завдань модернізації освіти та особливо науково-практичної складової освітнього процесу вказується в роботах [7-12].

Сьогодні технологічна конкурентна спроможність країн світу багато в чому визначається розвитком наноосвіти, нанонауки та нанотехнологій. Публікації в наукових періодичних виданнях [4, 7-11] свідчать про нерозривний зв'язок розвитку нанотехнологій з докорінними змінами в освіті, науці, економіці та технологіях. Попит на професійних та компетентних фахівців у галузі нанотехнологій в усьому світі постійно зростає. наука інженер компетентність студент освітній україна

Виклад основного матеріалу

Наукова та науково-технічна діяльність закладу вищої освіти. Наукова та науково-технічна діяльність (ННТД) є невід'ємною складовою діяльності закладу вищої освіти (ЗВО), що спрямована на забезпечення інтеграції освіти і науки.

Основною метою ННТД ЗВО є: одержання і використання нових наукових знань, суспільно корисних наукових результатів; забезпечення якісної підготовки фахівців для відповідних галузей промисловості; підготовка наукових та науково-педагогічних кадрів вищої кваліфікації; розв'язання комплексних задач у сфері наукового, технологічного розвитку; впровадження та використання в Україні і на світовому ринку наукових і науково-практичних результатів.

Основними завданнями ЗВО у галузі наукової, науково-технічної діяльності є:

• проведення фундаментальних досліджень з метою їх подальшого використання для розвитку пріоритетних напрямів науки і техніки, розбудови економіки країни;

• виконання прикладних досліджень і розробок з метою ефективного використання і зростання наукового потенціалу;

• підсилення впливу науки на вирішення завдань освіти і виховання, збереження і зміцнення визначального характеру науки в розвитку суспільства, культури, економіки;

• підтримка існуючих та формування нових наукових шкіл, наукових досліджень молодих учених та обдарованих студентів;

• забезпечення підготовки у ЗВО кваліфікованих фахівців, наукових та науково-педагогічних кадрів вищої кваліфікації;

• ефективне використання наукового і науково-технічного потенціалу вищої школи для вирішення пріоритетних завдань оновлення виробництва та проведення соціально-економічних перетворень;

• розвиток нових, прогресивних форм науково-технічного співробітництва із закордонними і вітчизняними осередками академічної та галузевої науки з метою спільного вирішення найважливіших науково-технічних завдань, створення високих технологій;

• розвиток інноваційної діяльності для створення наукоємної науково-технічної продукції та конкурентоспроможних зразків нової техніки і матеріалів, орієнтованих на ринок високих технологій;

• сприяння захисту інтелектуальної власності та авторських прав дослідників як основи зміцнення і розвитку науки, виходу на світовий ринок високотехнологічної продукції;

• модернізація та оновлення експериментально-виробничої бази ЗВО;

• організація інформаційної та видавничої діяльності;

• проведення кон'юнктурних досліджень ринку наукових послуг, патентно-ліцензійної роботи, здійснення маркетингового, інформаційного забезпечення та трансферу науково-технічної продукції відповідно до міжнародних стандартів;

• розроблення та наповнення змісту стандартів вищої освіти з урахуванням досягнень світової науки і техніки.

Для здійснення ННТД запроваджується принцип багатоканального фінансування, у тому числі з використанням можливостей, які надає входження України в міжнародний науковий простір. Джерелами фінансування ННТД у ЗВО є кошти державного бюджету та кошти, одержані на виконання науково-дослідних і дослідно-конструкторських робіт, надання освітніх і наукових послуг на замовлення юридичних та фізичних осіб.

Складовою науково-технічного потенціалу ВНЗ є науковий доробок студентів. ВНЗ здійснюють науково-технічне співробітництво з навчальними закладами, організаціями, фірмами та фондами зарубіжних країн. Міжнародне наукове та науково-технічне співробітництво ЗВО спрямоване на виконання наступних завдань:

• залучення до співпраці закордонних замовників та інвесторів, виконання угод про співробітництво із закордонними університетами, фірмами, фондами та іншими організаціями на проведення досліджень і розробок;

• залучення коштів закордонних замовників та міжнародних фондів і грантів для фінансування ННТД у ЗВО України;

• одержання конкурентоспроможних на світовому ринку науково-прикладних результатів;

• трансфер на світовий ринок наукової та науково-технічної продукції, здійснення маркетингу, участь у міжнародних виставках та ярмарках;

• забезпечення проходження науковими, науково-педагогічними працівниками, докторантами, аспірантами та обдарованими студентами наукового стажування за кордоном;

• опублікування за кордоном у провідних наукових та науково-технічних виданнях наукових результатів, які не є конфіденційною інформацією;

• організація та участь у міжнародних наукових та науково-практичних конференціях, семінарах, симпозіумах.

Науково-дослідні освітні лабораторії закладів вищої освіти. Для організації та координації ННТД у ЗВО згідно зі статутом можуть створюватись різні структурні одиниці.

Однією з них є науково-дослідні освітні лабораторії закладу вищої освіти (НДОЛ ЗВО). На важливість питання започаткування НДОЛ ЗВО вказується в [7, 8, 13-15].

Метою створення та діяльності НДОЛ ЗВО є: виконання наукових досліджень для забезпечення конкурентоспроможності України у світі та сталого розвитку суспільства і держави.

Види діяльності НДОЛ ЗВО можна розподілити за наступними компонентами: наукова, освітянська, інноваційно-практична. Наукова компонента включає в себе виконання наукових досліджень з актуальних проблем методики навчання природничих та інженерних наук та створення тимчасових і довгострокових творчих колективів для вирішення наукових проблем у галузі освіти й науки.

Також вона передбачає впровадження результатів наукових досліджень у практичну діяльність закладів загальної, профільної та вищої освіти. Наукова компонента сприяє підвищенню h-індексу співробітників НДОЛ ЗВО шляхом публікацій в міжнародних та фахових виданнях.

Освітянська компонента передбачає впровадження результатів досліджень в освітній процес, створення навчальних посібників, підручників, конспектів лекцій, методичних вказівок, атласів тощо. В її рамках створюються семінари з проблем розвитку природничих та інженерних наук, які постійно діють, та відбувається залучення студентів до проведення наукових досліджень. Освітянська компонента сприяє підготовці кваліфікованих наукових та науково-педагогічних кадрів.

Створення і реєстрація об'єктів інтелектуальної власності та здійснення трансферу технологій від академічної науки до промислових підприємств становлять основу інноваційно-практичної компоненти діяльності.

Основними завданнями НДОЛ ЗВО є: провадження наукової, науково-технічної або науково-організаційної діяльності; створення умов для дослідницької та інноваційної діяльності наукових шкіл та напрямків відповідно до планів науково-дослідної роботи; концентрація інтелектуальних, фінансових та матеріально-технічних ресурсів для проведення експериментальних досліджень; розробка нових і адаптація наявних технологій навчання природничих та інженерних наук; проведення наукових досліджень у рамках тематики дисертаційних робіт; розробка спецкурсів, спецсемінарів, лабораторних та практичних робіт з елементами наукових досліджень; публікація наукових статей у фахових та наукометричних журналах та тез доповідей за результатами участі в конференціях; створення і реєстрація об'єктів інтелектуальної власності (комп'ютерних програм, баз даних, наукових відкриттів, винаходів, корисних моделей, промислових зразків, раціоналізаторських пропозицій); виконання науково-дослідних проєктів бюджетного та небюджетного фінансування; популяризація знань у формах участі у семінарах, курсах перепідготовки та підвищення кваліфікації кадрів, виступів перед учнями шкіл, студентами закладів вищої освіти.

НДОЛ ЗВО створюють з метою проведення наукових досліджень, виконання науково-дослідних робіт, надання науково-технічних послуг, виготовлення науково-технічної продукції на замовлення підприємств, організацій, установ та фірм, провадження інноваційної діяльності, а також забезпеченні сприятливих умов для здійснення підготовки здобувачів вищої освіти та здобувачів освітньо-наукового та другого наукового ступенів.

Виконання основних завдань передбачає наступні функції НДОЛ ЗВО: надання наукових, консультаційних, експертних та інших видів послуг організаціям, підприємствам, установам та фізичним особам за напрямками діяльності лабораторії; створення інноваційних продуктів та впровадження їх у виробництво та забезпечення комерціалізації результатів наукових досліджень; розроблення бізнес-пропозицій, встановлення дієвих контактів зі стейкхолдерами для пошуку споживачів наукової продукції НДОЛ ЗВО; створення та реєстрація об'єктів інтелектуальної власності; залучення науково-педагогічних працівників, докторантів, аспірантів, студентів ЗВО до виконання науково-дослідних робіт з оплатою праці та на загальних засадах; підтримка у належному технічному стані та придбання приладів, обладнання та матеріалів для виконання науково-дослідних та інноваційних проектів; проведення метрологічної атестації, повірки обладнання з отриманням дозвільних документів для проведення певних видів діяльності; організація співробітниками НДОЛ наукових форумів, конференцій, постійних семінарів, виставок; висвітлення досягнень у засобах масової інформації, участь у підготовці навчальних посібників, підручників, конспектів лекцій, методичних вказівок та розробок тощо; підготовка наукових та науково-педагогічних кадрів.

Фінансування НДОЛ ЗВО здійснюється на умовах госпрозрахунку та самофінансування за рахунок: коштів науково-дослідних та дослідно-конструкторських робіт (НДДКР), фінансованих з державного бюджету; коштів госпдоговірних НДДКР, грантів, коштів від реалізації об'єктів інтелектуальної власності; частини накладних видатків, відраховуваних з госпдоговірних НДДКР для забезпечення діяльності НДОЛ; коштів ЗВО, виділених для розвитку НДОЛ; інших джерел, не заборонених законодавством України.

Науково-дослідна освітня лабораторія нанотехноло- гічного спрямування. На часі актуальним є створення в закладах вищої освіти сучасного напряму наноіндустрії, спеціальності якого мають являти собою синтез таких галузей науки, як фізика, хімія, біологія, математика [4, 7, 10, 11, 13, 16-22].

Серед основних складових науки та освітньої діяльності про наноматеріали й нанотехнології можна виділити такі: фундаментальні дослідження властивостей матеріалів на наномасштабному рівні; розвиток нанотехнологій як для цілеспрямованого створення наноматеріалів, так і для пошуку й використання природних об'єктів з наноструктурними елементами; створення готових виробів із використанням наноматеріалів та інтеграція наноматеріалів і нанотехнологій у різні галузі промисловості та науки; розвиток засобів і методів дослідження структури та властивостей наноматеріалів, а також методів контролю й атестації виробів і напівфабрикатів для нанотехнологій.

Метою створення НДОЛН є: набуття навичок науково-дослідницької діяльності, виконання навчальних проєктів та проведення актуальних навчально-методичних, фундаментальних, прикладних і науково-дослідних робіт з нанотехнологій, які мають високу актуальність і освітнє значення. НДОЛН створюється для об'єднання й координації зусиль школярів, студентів, викладачів, підрозділів навчальних закладів, Малої академії наук, інститутів НАН України, галузевих інститутів, підприємств з проведення наукових досліджень та освітньої роботи в галузі нанотехнологій і наук про наносистеми.

Однією з головних задач створення та діяльності НДОЛН є високоякісна підготовка вчителів шкіл, фахівців вищої кваліфікації, викладачів вищих навчальних закладів у галузях наносистем, наноматеріалів та нанотехнологій на основі: інтеграції науково-педагогічного потенціалу в проведенні фундаментальних і прикладних наукових досліджень; комерціалізації їх результатів;розробці нових програм і методів, які розвивають і об'єднують фундаментальні наукові дослідження та навчальний процес; надання методичного забезпечення освітнього процесу; розвитку вітчизняного та міжнародного співробітництва в галузі науково-дослідницької діяльності.

Для вирішення поставленої задачі є необхідним виконання наступних завдань НДОЛН:

• набуття теоретичних та практичних знань в галузі нанотехнологій, навичок проведення науково- дослідницької діяльності;

• розвиток та проведення фундаментальних і прикладних НДР і НДДКР у галузі наносистем, наноматеріалів і нанотехнологій, а також робіт з нанометрології, стандартизації та сертифікації;

• забезпечення взаємодії фундаментальної та прикладної науки з освітнім процесом, включаючи використання результатів спільних науково-дослідних робіт у навчальному процесі та лекційних курсах;

• створення експериментальної бази для виконання навчальних проєктів, навчально-дослідних, лабораторних і курсових та дипломних робіт, проведення виробничої та переддипломної практики;

• залучення кваліфікованих викладачів, співробітників наукових організацій до читання спецкурсів і керівництва навчально-дослідними, курсовими та дипломними роботами, практикою студентів та стажуванням аспірантів;

• підвищення рівня навчально-методичної роботи шляхом створення нових навчальних програм, підручників, навчальних і методичних посібників, у тому числі, на електронних носіях;

• забезпечення підготовки та перепідготовки кадрів для вітчизняної наноіндустрії в тісній взаємодії з державними корпораціями й відповідним сектором економіки, працевлаштування випускників у наукомісткі інноваційні компанії, інститути НАН України, інші науково-дослідні центри, наукові парки, центри трансферу технологій;

• організація ефективної взаємодії створених НДОЛН між собою для розробки освітніх стандартів нового покоління, реалізації студентського обміну та навчання бакалаврів за програмами спеціалізованої магістерської підготовки в галузі наносистем, наноматеріалів та нанотехнологій;

• здійснення міжнародного співробітництва в галузі нанонауки і нанотехнологій шляхом укладення контрактів, участі НОЛН у роботі міжнародних конференцій, організація міжнародного обміну співробітниками, студентами й молодими вченими з профільними університетами та лабораторіями світу, міжнародними науковими й освітніми організаціями та фондами;

• створення інфраструктури підтримки досліджень шляхом включення навчально-наукового обладнання учасників НОЛН у єдиний Центр колективного користування;

• популяризація наукових знань та довузівська профорієнтаційна робота, проведення шкільних, олімпіад закладів вищої освіти, науково-практичних конференцій школярів, студентів та магістрів, майстер-класів і виставок;

• розробка та практична реалізація заходів щодо мотивації талановитої молоді для професійної кар'єри в галузі наносистем, наноматеріалів і нанотехнологій. НДОЛН створюється також для проведення занять і

наукових досліджень з нанотехнологій зі студентами, магістрантами, докторантами PhD і викладачами, які підвищують кваліфікацію.

Основні освітні завдання НДОЛН полягають в наступному: теоретичне обгрунтування упровадження курсів нанотехнології до шкільної програми; визначення мети, методів і форми викладання нанотехнології у школі, коледжі та ВНЗ; розробка концепції навчання з нанотехнологій в освітніх установах; теоретико-методологічне обгрунтування цілісної методичної системи навчання з нанотехнологій, виходячи зі світового освітнього досвіду; забезпечення єдності набутих школярами та студентами знань з теоретичними дослідженнями і передовою практикою в галузі викладання нанотехнології; здійснення вагомого внеску в об'єднання творчого потенціалу вітчизняних учених, учителів, викладачів і студентів педагогічних вищих навчальних закладів навколо дослідження проблем навчання нанотехнології; участь у підготовці бакалаврів, магістрів і докторів філософії (PhD) за спеціальностями: фізика, математика, інформатика, інформаційна технологія, матеріалознавство, металургія, приладобудування, хімія, біологія, медицина шляхом уведення в навчальні плани цих спеціальностей курсів за вибором і спецкурсів з нанотехнології.

Джерелами фінансування НДОЛН можуть бути: кошти та ліміти, які надходять за договорами від замовників; асигнування з держбюджету, що виділяються за рахунок Міжнародних, Республіканських цільових та інших програм і грантів;цільові асигнування, ліміти та матеріально-технічні ресурси на виконання спеціальних завдань і доручень НДОЛН; кошти, які виділяються керівником закладу освіти на період становлення й розширення матеріально-технічної бази НДОЛН у рамках реалізації комплексної програми розвитку закладу; добровільні внески, дари та спонсорська допомога юридичних осіб і громадян.

Висновки

Створення та функціонування науково-дослідних освітніх лабораторій у вищої освіти і впровадження освіти в галузі нанотехнологій є важливою практичною складовою освітнього процесу. Створення науково-дослідних освітніх лабораторій у закладах вищої освіти спрямоване на виконання наукових досліджень та підвищення практичної складової у навчанні студентів; розвиток наукового, освітянського та інноваційно-практичного середовища; високоякісну підготовку вчителів шкіл, фахівців вищої категорії, викладачів закладів вищої освіти.

Список використаних джерел

1. Національна парадигма сталого розвитку України / за заг. ред. Б.Є. Патона. К.: ДУ "Інститут економіки природокористування та сталого розвитку Національної академії наук України", 2012. 72 с. ISBN 978-966-02-6268-3

2. Nightingale P. et al. Technological paradigms: Past, present and future // Industrial and Corporate Change. 2008. Vol. No. 3. Р. 467-484. DOI:10.1093/icc/dtn012

3. Pedota M., Grilli L., Piscitello L. Technological paradigms and the power of convergence // Industrial and Corporate Change. 2021, Vol. 3. No. 6. P. 1633-1654. https://doi.org/10.1093/icc/ dtab038

4. Стадник О.Д. та ін. Розвиток наноосвіти - один із чинників забезпечення переходу на шостий технологічний уклад // Наукові записки Бердянського державного педагогічного університету: збірник наукових праць. Cерія : Педагогічні науки / Бердянський державний педагогічний університет. - Бердянськ. 2015. Вип. 3. С. 324-330. http://repository.sspu.edu.ua/handle/123456789/1600

5. Теоретико-методологічні основи модернізації природничої й інженерної вищої освіти в умовах інноваційно-технологічного розвитку суспільства: монографія (рукопис) / Корсак К. та ін.. Серія «Модернізація вищої освіти: світоглядно-педагогічні проблеми». Київ. 2014. 202 с. ISBN 978-966-1557-40-5

6. Donato А. Technological paradigms and innovation / Journal of Mathematical Economics and Finance 2018. No. 1(6) Р. 71-78. https://doi.org/10.14505//jmef.v4.1(6).04

7. Малышев В.В., Войцехівський М.Ф., Габ А.І., Лукашенко Т.Ф., Бойченко В.В. Нанотехнології в хімії: підвищення кваліфікації вчителів, курси за вибором, методологічні ідеї, завдання та формування змісту // Continuing Professional Education: Theory and Practice - 2023 - N 4 (77) - p. 117 - 135.

8. Shostachuk A. Деякі аспекти перебудови вищої інженерної освіти в Україні // Науковий вісник Ужгородського університету. Серія «Педагогіка. Соціальна робота». 2021. Т. 1. №48. С. 460-464.

https://doi.org/10.24144/2524-0609.2021.48.460-464

9. Нагрибельний Я.А. Ґенеза впровадження ідей Болонського процесу в систему вищої освіти України // Science and Education a New Dimension. Pedagogy and Psychology. 2020. Vol. VIII (88). No. 220. С. 31-34. DOI prefix: 10.31174

10. Winkelman K. Practical aspects of creating an interdisciplinary nanotechnology laboratory // Journal of Nano Education. 2009. Vol. 1. No. 1. P. 34-41. DOI:10.1166/jne.2009.011

11. Rambaran T., Schirhagl R. Nanotechnology from lab to industry - a look at current trends // Nanoscale Advances. 2022. Vol. 4. P. 3664-3675. DOI:10.1039/D2NA00439A

12. Jackman J.A. et al. Nanotechnology education for the global world: training the leaders of tomorrow. ACS Nano. 2016. Vol. 10. No 6. P. 5595-5599. https://doi.org/10.1021/acsnano.6b03872

13. Zhi Y., Dong J., Tracy J., Jiong X. Teaching a multidisciplinary nanotechnology laboratory course to undergraduate students // Journal of Nano Education. 2013. Vol. 5. No. 1. P. 17-26. DOI:10.1166/jne.2013.1032

14. Patfield S., Gore J., Harris J. Shifting the focus of research on effective professional development: Insights from a case study of implementation // Journal of Educational Change. 2023. Vol. 24. P. 345-363. DOI: https://doi.org/10.1007/s10833-021-09446- y

15. Chai C.S., Kong S.-C. Professional learning for 21st century education // Journal of Computers in Education. 2017. Vol. 4. P. 1-4. DOI: https://doi .org/10.1007/s40692-016-0069-y

16. Taberna P.-L. et al. Practical works on nanotechnology: middle school to undergraduate students // IEEE Nanotechnology Magazine. 2020. Vol.14. No. 4. P. 1-9. DOI:10.1109/MNANO. 2020.2994822

17. Нанотехнології в освітній галузі: монографія / Мороз І.О. Суми: СумДПУ ім. А.С. Макаренка, 2016. 244 с. ISBN 978-966698-232-5.

18. Hornyak G.L., Moore J.J., Tibbals H.F. Fundamentals of nanotechnology. CRC Press, 2018. - 769 p. DOI https://doi.org/ 10.1201/9781315222561

19. Malik S., Muhammad K., Waheed Y. Nanotechnology: a revolution in modern industry // Molecules. 2023. Vol. 28. No 2. P: 661-687. Published online 2023 DOI: 10.3390/molecules28020661

20. Jean M.-D., Jiang J.-B., Chien J.-Y. Identification of professional competencies for implementation of nanotechnology in engineering education // European Journal of Engineering Education. 2017. Vol. 42. No. 6. P. 701-711. DOI:10.1080/03043797.2016.1216522

21. Yawson R.M. Skill needs and human resources development in the emerging field of nanotechnology // Journal of Vocational Education and Training. - 2010. - Vol. 62. No. 3. P. 285-296. DOI:10.1080/13636820.2010.499474

22. Lin S.F., Lin H. Learning nanotechnology with text and comics: the impacts on students of different achievements levels // International Journal of Science Education. 2016. Vol. 38. No. 8. P. 1373-1391. DOI: 10.1080/09500693.2016.1191089

Размещено на Allbest.ru