Спрос на специалистов профессий будущего растет с каждым годом, поэтому массовая подготовка кадров – вызов для образования и промышленности уже в ближайшей перспективе.
На решение этой задачи и направлена сдача практикоориентированного экзамена по дисциплинам (компетенциям) Future Skills – опережающая подготовка кадров для высокотехнологичного производства и трансформирующейся экономики. По окончании такого экзамена студенты получают индивидуальный Паспорт компетенции (Skills Passport) – электронный документ, отражающий их уровень владения практическими навыками.
Практикоориентированный экзамен (ПЭ) – это не классическая сдача экзамена по билетам или решение задач, а выполнение заданий и «кейсов» от специалистов из профессиональной сферы деятельности, в которой сдаётся экзамен.
В осеннем семестре 2023/2024 учебного года в ГУАП 506 студентов очной формы обучения 21 направления подготовки изучили 12 дисциплин (компетенций) Future Skills: Аддитивное производство, Инженерия космических систем, Интернет вещей, Квантовые технологии, Лазерные технологии, Облачные технологии, Проектирование нейроинтерфейсов, Промышленная робототехника, Роботизированная сварка, Технологическое предпринимательство, Цифровая метрология, Эксплуатация беспилотных авиационных систем.
Практикоориентированный экзамен сдали 252 студента по 9 дисциплинам (компетенциям) Future Skills:
Аддитивное производство является одним из самых новых и быстроразвивающихся индустриальных направлений. Традиционные методы производства, такие как фрезерная или токарная обработка, основаны на удалении лишнего материала с заготовки для получения объектов нужных форм и размеров. В отличие от них в аддитивном производстве объекты «строятся» слой за слоем. Этот процесс также часто называют 3D-печать.
В рамках ПЭ студенты должны были выполнить 4 модуля в течение ограниченного количества времени. Задание заключалось в проверке теоретических и прикладных навыков путем применения различных методов реверсивного инжиниринга и аддитивного производства. Студенты проводили 3D сканирование предоставленного им объекта, после чего восстанавливали геометрию с помощью специализированного ПО. Также за один день экзамена было изготовлено 17 опытных образцов деталей путем FDM печати.
Отличительной чертой компетенции в данном году являлось наличие сквозных модулей, которые напрямую отражали взаимосвязь всех аспектов реверсивного инжиниринга и аддитивного производства.
Фотографии доступны в альбоме ВК
Компетенция представляет собой проектирование, численное моделирование, программирование, сборку и наземные испытания функциональной модели микроспутника дистанционного зондирования Земли. Квалифицированные специалисты в этой области ведут свою системную задачу от идеи до эксплуатации оборудования на орбите и на земле.
Студенты на ПЭ должны были выполнить задание - провести имитационное моделирование космического аппарата (КА): рассчитать количество сеансов съемки и количество сеансов связи с использованием открытого программного обеспечения численного моделирования, а также оценить циклограмму работы спутника на орбите с учетом полученных исходных данных. Обучающиеся должны были обеспечить получение Центрами управления полетом (ЦУП) максимально оперативно информацию о заданных географических областях в течение активного срока существования КА, при этом спутник должен максимально выполнить поставленные перед ним задачи.
Особенностью проведения ПЭ по компетенции «Инженерия космических систем» в этом году стало усложнение задания в части моделирования работы системы энергопитания. Кроме этого, необходимо отметить увеличение количества оценивающих экспертов от представителей работодателей.
Фотографии доступны в альбоме ВК
Интернет вещей (Internet of Things, IoT) – это концепция, предполагающая использование огромного количества устройств (вещей), взаимодействующих не только с человеком, но и друг с другом, а также с другими информационными системами.
На ПЭ студентам необходимо было разработать систему управления умной производственной ячейкой, включающей сбор, хранение и обработку информации от функционирования системы. Особенности задания включали необходимость реализации автоматизированной реакции системы на различные внештатные ситуации и возможность переключения между разными режимами работы.
Главной особенностью проведения экзамена в этом году является отказ от специализированных платформ, предназначенных для разработки систем интернета вещей. Это позволило студентам более творчески подходить к решению поставленных задач, а знания, умения и навыки, полученные в результате подготовки и проведения экзамена, могут быть применены не только для разработки систем интернета вещей, но и в смежных областях.
Фотографии доступны в альбоме ВК
Компетенция «Квантовые технологии» решает вопросы информационной безопасности и организации защищенного обмена данными с абсолютной криптографической стойкостью. За счет использования квантовых свойств одиночных фотонов реализована система квантового распределения ключей, любое несанкционированное вмешательство в которую обнаруживается как передатчиком, так и приемником.
Студенты на ПЭ должны были реализовать аппаратную часть (собрать передатчик и приемник) для системы квантового распределения ключа, выполнить программную настройку всех элементов системы, запустить передачу квантового ключа по оптическому волокну, оценить величину квантовой ошибки на бит передаваемой информации.
Особенность ПЭ компетенции в этом году заключалась в том, что была видоизменена оптическая схема передатчика для квантовой системы, который должны были собрать студенты, а также добавлен модуль, посвященный исследованию параметров ключевого элемента системы – детектора одиночных фотонов.
Фотографии доступны в альбоме ВК
Специалисты компетенции разрабатывают, конструируют, проводят пусконаладочные работы, осуществляют техническое обслуживание, локализуют и устраняют неисправности специализированного оборудования, а также программируют системы управления лазерным оборудованием и занимаются высокоточной обработкой материалов в сфере промышленности.
В этом году специалисты компетенции разработали новое задание для практикоориентированного экзамена. По нему студентам необходимо было выполнить маркировку пластины из нержавеющей стали, а также подобрать параметры работы лазерной системы для достижения необходимого результата. Стоит отметить, что студенты смогли достигнуть получения разных цветов при маркировке материала, так называемых цветов побежалости. Продолжение работы в этой области может послужить основой выпускной квалификационной работы.
Оценивали работы студентов специалисты ведущей компании РФ в сфере микрообработки – ООО «Лазерный Центр». Стоит отметить, что обучение работе с лазерными системами представляет собой перспективную отрасль с высоким потенциалом роста.
Фотографии доступны в альбоме ВК
Промышленная робототехника – эффективный, гибкий и быстро окупаемый метод автоматизации производства, который используется практически во всех отраслях современной промышленности. Внедрение роботов на предприятиях позволяет в короткие сроки увеличить объемы производства и значительно снизить производственные издержки. Робототехника используется при автоматизации сварочных процессов и механической обработке деталей, при выполнении технологических операций и укладке грузов на поддоны. Промышленных роботов экономически выгодно использовать совместно с другими средствами автоматизации производства, такими как автоматические линии, участки и комплексы. Специалисты по обслуживанию робототехники конструируют, налаживают, программируют и внедряют роботизированные системы, стремясь к максимальной автоматизации производственных процессов.
Студенты на ПЭ должны были осуществить онлайн программирование процесса точечной сварки и офлайн программирование промышленных роботов по загрузке и выгрузке станка.
Особенностью ПЭ компетенции в этом году стало увеличение количества перемещаемых объектов, усложнение схемы переноса изделий и составление правильной последовательности реализации производственного процесса.
Фотографии доступны в альбоме ВК
Технологическое предпринимательство – область деятельности, в которой проводится поиск и проверка новых технологических решений для рыночных или общественных задач. В данном виде деятельности проводятся социотехнические эксперименты с неопределенным результатом, ведется исследовательская работа, требующая навыков постановки и полевой проверки гипотез, фиксирования статистических данных, планирования последующего хода эксперимента. Успешное экспериментальное исследование рынка с выходом на заключение первых договоров, исследование и построение существующих и новых моделей организации бизнеса, их оптимизация, внедрение и тестирование составляют основные задачи технологического предпринимателя, и умение их решать формируется в сфере высшего образования.
В рамках задания на ПЭ студентам было необходимо: выявить проблемы обозначенного в кейсе рынка, сформулировать гипотезы, проверить их на реальных потенциальных клиентах, провести анализ и оценить объем рынка, рассчитать экономику проекта, предложить техническое решение выявленной проблемы, провести анализ конкурентов, дать оценку конкурентам, систематизировать всю информацию и презентовать ее. В этом году студентам были предложены кейсы из сфер логистики, авиаперевозок и БПЛА.
30 человек приняли участие в ПЭ – это рекордное количество человек, сдававших ПЭ по компетенции «Технологическое предпринимательство». Также особенностью этого года является то, что часть студентов – это действующие участники и организаторы Акселератора ГУАП.
Фотографии доступны в альбоме ВК
Автоматический контроль качества продукции широко используется для снижения стоимости контроля, уменьшения числа ошибок, смягчения последствий нехватки персонала, уменьшения длительности контроля, а также для избежания монотонности в работе контролера.
Студенты на ПЭ по компетенции «Цифровая метрология» должны были показать перед внешней независимой экспертной комиссией результаты освоения практических навыков, полученных в рамках выполнения лабораторных работ по одноименной учебной дисциплине. Основная часть ПЭ состояла в работе с конкретной цифровой измерительной системой или комплектом цифровых средств измерений.
Особенностью ПЭ 2023 года является не только увеличение интереса со стороны студентов, но и участие сторонних экспертов из ФГУП «ВНИИМ им. Д.И. Менделеева», проводивших объективную оценку студентов второй год подряд.
Фотографии доступны в альбоме ВК
Компетенция заключает в себе управление, эксплуатацию, обслуживание и текущий ремонт беспилотной авиационной системы, технические средства и оборудование, используемые для управления полетом БПЛА. Сфера применения беспилотников – мониторинг, сельское хозяйство, строительство, картография, доставка грузов, видеосъёмка. С увеличением задач, выполняемых беспилотниками, актуален вопрос подготовки квалифицированных кадров. Беспилотные авиационные системы – бурно развивающийся сегмент мирового рынка высокотехнологичных отраслей. Компетенция «Эксплуатация беспилотных авиационных систем» является прямым отражением запросов отрасли и заключается в дистанционном пилотировании, общей эксплуатации, техническом обслуживании, ремонте, применении технических средств в управлении беспилотным летательным аппаратом, использовании различной полезной нагрузки. Специалист по управлению и эксплуатации БАС должен владеть профессиональной терминологией, разбираться в сборочных чертежах беспилотных воздушных судов, входящих в БАС, уметь разработать, изготовить и интегрировать в общую систему дополнительный узел. В сферу профессиональных компетенций входят навыки по пилотированию на точность, скорость, маневренность, способность управлять аппаратом в сложных погодных условиях, умение отремонтировать и настроить аппарат.
Студенты в рамках ПЭ должны были выполнить построение маршрута движения беспилотной авиационной системы с формированием полетной задачи, а также осуществить калибровку систем и программирование автономного полета, в рамках которого беспилотная авиационная система без вмешательства оператора должна была выполнить не только автономный полет по заданным точкам, но и идентификацию объектов при помощи машинного зрения, а также в автономном режиме осуществить посадку в точке взлета с выполнением цветовой индикации при помощи адресной светодиодной ленты.
Традиционно ПЭ по компетенции «Эксплуатация беспилотных авиационных систем» руководила корневой эксперт компетенции – Карпова Татьяна Юрьевна, директор образовательных проектов ООО «Коптер Экспресс Технологии», а оценивали работы студентов внешние эксперты отрасли беспилотных авиационных систем.
Фотографии доступны в альбоме ВК
Обучающиеся ГУАП не только сдали ПЭ, проявив свои профессиональные навыки, приобретённые на протяжении семестра, но и получили независимую оценку от приглашённых экспертов и специалистов, присутствующих на площадках компетенций во время проведения экзамена.
Мы поздравляем обучающихся с успешной сдачей практикоориентированного экзамена и желаем плодотворной подготовки обучающимся, которым предстоит сдача ПЭ в новом учебном семестре!
