Системные основы повышения эффективности профессиональной переподготовки специалистов предприятий промышленного производства

Актуальность работы.

В нооиндустриальном обществе основной составляющей промышленного производства являются кадры. Прогресс науки и техники на современном этапе развития индустриального общества в значительной мере определяется наличием высококвалифицированных трудовых ресурсов. Опыт промышленно развитых стран свидетельствует, что в периоды структурных преобразований экономики, ликвидации кризисных явлений существенно возрастает актуальность вопросов техучебы и переподготовки кадров, повышения квалификации и переквалификации специалистов промышленного производства [8,9].

Требования к подготовке специалиста формулируются вне системы образования. Они исходят из общих экономических, общественных целей государства, потребностей частного производства, личности и т. д. Важность образования в экономике страны особенно подчеркнута в теории человеческого капитала, согласно которой ресурсы, затраченные на образование, являются вложением в человеческий капитал [2,4,6,21].

Человек должен учиться и совершенствоваться всю жизнь, ибо сама жизнь сейчас быстро меняется и усложняется. Уровней, видов, форм образования становится все больше, расширяются временные рамки обучения. Учиться сегодня надо основательно, экономно, быстро.

Для формирования стратегической кадровой политики необходимы: определение целей развития производства, разработка системы обеспечения кадрами производственных звеньев, оценка качества подготовки специалистов, организация процесса повышения их квалификации.

По данному вопросу опубликовано значительное число научно-аналитических обзоров, обобщающих и систематизирующих методы и подходы к определению потребности в кадрах [6,8], некоторые из них посвящены математическим методам моделирования кадровых процессов [29,33,37].

Ориентация на формирование системного подхода в образовании, как одного из важнейших требований современной жизни, и его результаты дают ответ на вопрос: чему и как учить в современных условиях [6,10,16,19,20,22].

Для современной промышленности, в которой осуществляется глобальная модернизация, профессиональная переподготовка проводится по многозвенной, многоступенчатой траектории, оценка качества и затрат которой является нетривиальной задачей как для исполнителей, так и для потребителей образовательных услуг. Реализация траекторий может осуществляться на основе интеграции корпоративного и высшего образования.

Многоуровневая система образования — одно из перспективных средств осознанного управления реформами образования. Основными преимуществами многоуровневой структуры высшего образования являются следующие: реализация новой парадигмы образования, заключающейся в фундаментальности, целостности и направленности на личность обучаемогозначительная диверсификация и реагирование на конъюнктуру рынка интеллектуального трудаповышение образованности выпускников, подготовленных к «образованию через всю жизнь» в отличие от «образования на всю жизнь" — свобода выбора «траектории обучения» и отсутствие тупиковой образовательной ситуацииширокие возможности для последипломного образованиявозможность интеграции в мировую образовательную систему. Многоуровневая система образования состоит из отдельных блоков, при организации, которых необходимо системно оценивать эффективность затраченных ресурсов на ту или иную траекторию.

Касаясь вопросов совершенствования процесса переподготовки специалистов, следует обратить внимание на то, что творческое становление специалиста требует не только включения в процесс переподготовки системы некоторых установившихся знаний, но и, в первую очередь, методологии анализа получения новых знаний.

Прогнозируя развитие предприятия, следует одновременно прогнозировать и соответствующую организационно-технологическую структуру кадров, а также программы на развитие систем переподготовки и повышения квалификации специалистов, поскольку целенаправленная работа таких систем активно влияет на развитие самого производства. Таким образом, специализация квалифицированного труда, а применительно к условиям и задачам инженерной деятельности — инженерная специализация, перерастает в важную составную часть разработки прогнозов развития производства, а также системы подготовки, переподготовки и повышения квалификации инженерных кадров. В связи с комплексным характером многих инженерных задач и необходимостью обеспечения профессиональной мобильности специалистов особую роль приобретает вопрос о соотношении объемов общенаучной, общепрофессиональной и специальной подготовки инженеров.

Функциональная инженерная специализация обеспечивается более сложными методологическими средствами и организационно-методическими приемами ведения учебного процесса, гибкой модульной системой учебных планов, многовариантным составом и дифференцированным содержанием модуля дисциплин функциональной специализации [4,30].

Переход к модернизированной модели должен осуществляться поэтапно и по нескольким направлениям. Одним из них может стать введение в практику переподготовки специалистов структурированных учебных курсов, под которыми подразумеваются интегративные системы, включающие курс лекций, систему лабораторно-практических занятий, учебное проектирование, имеющие междисциплинарный характер, комплект интегративных тестов, а также специальные средства компьютерной поддержки учебного процесса.

Внутри профессиональной дисциплины инженерная деятельность предполагает выделение некоторого «ядра знаний», вокруг которого реализуются различные «приложения». Эта процедура также многоэтапная и многоступенчатая [119].

Переподготовка должна проводиться в управляемой системе, обеспечивающей снижение затрат, быструю перестройку, контроль за качеством.

Оптимизация системы переподготовки специалистов представляет собой сложную проблему в связи с нелинейностью зависимости затраты-качество и наличием существенных ограничений.

Поэтому актуальной областью исследований является системный анализ моделей переподготовки специалистов промышленного производства с учетом функциональных особенностей и затратности используемых траекторий обучения.

Связь темы диссертации с государственными научными программами, темами и грантами.

Диссертационная работа выполнялась в рамках научно-исследовательской программы СамГТУ по проблемам высшего профессионального образования на 2000;2005 г. г. Министерства образования России по теме «Оптимизация показателей качества учебного процесса».

Цель работы.

Целью диссертационной работы является системный анализ, моделирование, оптимизация, совершенствование управления и принятие решений, обеспечивающих эффективность функционирования системы переподготовки специалистов промышленного производства.

Для достижения поставленной цели необходимо решить следующие задачи:

1. Выработать интегральный ресурсозависимый показатель качества профессиональной многозвенной траектории и разработать методики определения количественных характеристик переподготовки специалистов промышленного производства в развитии интеграции корпоративного и высшего образования.

2. Выделить ограничения и разработать алгоритмы оптимизации повышения эффективности системы переподготовки.

3. Провести анализ возможных многозвенных траекторий переподготовки, выработать методику оптимизации, на базе которой провести синтез траекторий обучения и заложить основы создания активных обучающих систем.

Методы научных исследований.

Методы исследований базируются на теории систем и системного анализа, критериально-ориентированном тестировании, математической статистике, методе динамического программирования, методе неопределенных множителей Лагранжа, нелинейном преобразовании координат, методе наименьших квадратов.

Научная новизна диссертационной работы.

1. Предлагается новый метод оценки эффективности отдельных блоков многозвенных траекторий переподготовки специалистов, позволивший в отличие от известных аналогов более полно отразить эмерджентные свойства системы по отношению «качество-затраты».

2. Определены условия достижения глобального максимума для предложенных насыщающихся зависимостей характеристик эквивалентных показателей качества от ресурса.

3. Поставлена и решена задача оптимизации для многозвенной траектории переподготовки, состоящей из последовательных, параллельных блоков, «ядра» и приложений, методами неопределенных множителей Лагранжа и динамического программирования.

4. Найдены граничные значения ресурса, определяющие область использования траекторий обучения с выделением «ядра» знаний и приложений.

Практическая ценность работы.

1. Методика позволяет совершенствовать систему управления переподготовкой специалистов путем использования алгоритмов выбора траекторий переподготовки, идентификации и оптимального распределения ресурса между блоками.

2. Предложены подходы к созданию активных систем повышения профессионального уровня.

Основные научные положения, выносимые на защиту.

1. Обобщенная оценка блоков функциональной переподготовки, основанная на критериально-ориентированном тестировании.

2. Условия проверки достижимости максимума целевой функции, в качестве которой принят ресурсозависимый интегральный показатель качества — коэффициент освоения.

3. Методика оптимизации распределения ресурса, выделенного на профессиональную переподготовку специалистов, при различном соединении блоков на основе методов Лагранжа и динамического программирования.

4. Методика оценки эффективности и выбора траектории профессиональной переподготовки с ядерной структурой.

Реализация результатов работы.

Методика оптимизации многозвенных траекторий переподготовки и повышения квалификации используется на электротехнических и электроэнергетических предприятиях г. Самары, г. Стерлитамака, г. Актюбинска и при проектировании учебных планов на кафедре «Электрические станции» Самарского государственного технического университета.

Апробация работы.

Основные положения работы и результаты исследований обсуждались на международной конференции «Системный анализ в проектировании и управлении» (г. Санкт-Петербург, 2001), на всероссийской научно-практической конференции «Электропотребление, энергосбережение, электрооборудование» (г. Оренбург, 2001), на всероссийской научно-практической конференции «Энергосистема: управление, качество, безопасность» (г. Екатеринбург, 2001), на международной научно-практической конференции «Системный анализ в проектировании и управлении» (г. Таганрог, 2002), на восьмой всероссийской научно-практической конференции «Инновационные процессы в высшей школе» (г. Краснодар, 2003), на одиннадцатой международной научно-методической конференции «Высокие интеллектуальные технологии и качество образования науки» (г. Санкт-Петербург, 2004), на девятой международной научно-технической конференции «Системный анализ в проектировании и управлении» (г. Санкт-Петербург, 2005).

Публикации.

По теме диссертации опубликовано 20 печатных работ, в их числе 2 статьи и ряд тезисов международных и всероссийских конференций.

Структура и объем диссертации

.

Диссертация состоит из введения, четырех глав, заключения, списка литературы и трех приложений, содержит 111 стр. основного текста, включая 27 рисунков и 5 таблиц, 11 стр. списка использованной литературы из 119 наименований, 24 стр. приложений.

4.4 Выводы.

1. Функционально-ориентированную целевую подготовку специалистов промышленности целесообразно проектировать состоящей из «ядра» и приложений.

2. Получена целевая функция функциональной подготовки, состоящей из «ядра» и приложений, эквивалентная коэффициентам освоения.

3. Поставлена и решена методами Лагранжа и динамического программирования оптимизационная задача по распределению ресурса между «ядром» и приложениями.

4. Найдены граничные значения ресурса, определяющие область использования ядерной структуры, зависящие от затратности «ядра» и приложений. Область эффективности ядерной структуры является достаточно узкой, и ее использование требует специального обоснования.

5. Траектория с ядерной структурой является эффективной в диапазоне выделенного ресурса, составляющем 5СН-85% от показателя затратности «ядра» в диапазоне показателя затратности приложений 0,3-Ю, 7.

6. Рассмотренная методика может служить основой создания активных обучающих систем, когда обучаемый оценивает для многозвенной траектории обучения соотношение затраты-качество.

В диссертационной работе поставлена и решена задача применения системного подхода к повышению эффективности многозвенной профессиональной переподготовки специалистов промышленного производства.

Основные научные и практические результаты диссертационной работы заключаются в следующем:

1. Выделены системные основы оценки многозвенных траекторий профессиональной переподготовки специалистов промышленного производства при последовательном, параллельном освоении вопросов и с выделением «ядра» знаний. Показано, что эквивалентные коэффициенты освоения являются целевыми функциями качества с ограничениями по выделенным ресурсам.

2. Доказано, что для насыщающихся расходных характеристик эквивалентного коэффициента освоения максимум целевых функций достижим во всем диапазоне изменения переменных, что важно при определении условий достижения глобального максимума целевой функции.

3. Установлено, что для параллельного соединения блоков эквивалентный коэффициент освоения представляет собой аддитивную функцию. Нелинейное преобразование переменных приводит к аддитивной функции коэффициента освоения при последовательном соединении блоков, что позволило обосновать выбор в качестве методов оптимизации метода неопределенных множителей Лагранжа и динамического программирования.

4. Обнаружено, что в точке оптимального распределения ресурса при параллельном соединении блоков значения производных расходных характеристик блоков обратно пропорциональны весовым коэффициентам. При последовательном соединении в точке оптимума значения производных расходных характеристик отдельных блоков прямо пропорциональны коэффициентам освоения этих блоков, что служит основой для построения стадий алгоритмов оптимизации.

5. Найдены граничные значения ресурса, определяющие область использования ядерной структуры и зависящие от затратности «ядра» и приложений. Траектория с ядерной структурой является эффективной в диапазоне выделенного ресурса, составляющем 5(Н85% от показателя затратности «ядра» в диапазоне показателя затратности приложений 0,3-Ю, 7, что определяет область применения ядерной структуры.

6. Предложенная методика выбора траекторий переподготовки является основой создания активных обучающих систем, когда обучаемый оценивает для многозвенной траектории обучения соотношение затраты-качество.

7. Разработаны алгоритмы выбора траектории, идентификации и оптимального распределения ресурса между блоками, функционирующие в системе управления переподготовкой специалистов предприятий промышленного производства.